[학위논문]‘생명 과학Ⅰ’의 과학 글쓰기를 활용한 과학적 사고력 평가 도구 개발 Development of Evaluation Instruments for Scientific Thinking Ability using Science Writing in Life ScienceⅠ원문보기
본 연구에서는 ‘생명 과학Ⅰ’에서 과학 글쓰기를 활용하여 과학적 사고력 평가 도구를 개발하였다. 평가 도구의 초안을 개발하여 생물교육 전공자들의 검토를 거쳐 수정·보완하였다. 고등학생들을 대상으로 예비 적용하였고, 그 결과를 토대로 평가 도구를 수정·보완하였다. 2개 고등학교 2학년 자연계열 여학생 115명에게 본 적용을 실시하였고, 4개의 평가 도구에 모두 응답한 80명의 검사지를 채점한 결과를 토대로 평가 도구의 신뢰도 검증과 요인분석을 실시하였다. 과학 글쓰기를 활용한 과학적 사고력 평가 도구는 2015 개정 교육과정에 따른 ‘생명 과학Ⅰ’의 단원별로 개발하였고, 주제는 2009 개정 교육과정과 2015 개정 교육과정에서 공통적이고 핵심적인 내용으로 선정하였다. 각 단원별 평가 도구의 이름은 ‘물질대사’, ‘항상성’, ‘유전’, ‘생태계’로 명명하였고, 각 주제는 ‘대사 증후군’, ‘도핑’, ‘유전적 다양성’, ‘생물다양성’으로 선정하였다. 평가 도구는 검사지, 예시 답안, 평가 기준으로 구성하였다. 검사지는 제시글과 과학적 사고력을 요구하는 문항으로 구성하였다. 각 제시글의 제목은 ‘비만의 위험’, ‘스테로이드의 유혹’, ‘귀여운 외모 속에 숨겨진 슬픈 진실’, ‘외래종의 침입’이고, 각 제시글과 관련하여 귀납적 사고력, 연역적 사고력, 비판적 사고력, 창의적 사고력을 요구하는 문항을 1개씩 포함하였다. 과학 글쓰기 유형을 살펴보면, 귀납적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘요약하여 글쓰기’를 적용하였고, 연역적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘과학 원리로 해석하는 글쓰기’와 ‘근거 쓰기’를 적용하였다. 비판적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘다양한 관점에서 글쓰기’와 ‘생각 쓰기’를 적용하였고, 창의적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘상상하여 글쓰기’를 적용하였다. 예시 답안은 각 문항의 평가 기준에 맞게 작성하였다. 평가 기준은 평가 준거에 따른 수행 수준을 ...
본 연구에서는 ‘생명 과학Ⅰ’에서 과학 글쓰기를 활용하여 과학적 사고력 평가 도구를 개발하였다. 평가 도구의 초안을 개발하여 생물교육 전공자들의 검토를 거쳐 수정·보완하였다. 고등학생들을 대상으로 예비 적용하였고, 그 결과를 토대로 평가 도구를 수정·보완하였다. 2개 고등학교 2학년 자연계열 여학생 115명에게 본 적용을 실시하였고, 4개의 평가 도구에 모두 응답한 80명의 검사지를 채점한 결과를 토대로 평가 도구의 신뢰도 검증과 요인분석을 실시하였다. 과학 글쓰기를 활용한 과학적 사고력 평가 도구는 2015 개정 교육과정에 따른 ‘생명 과학Ⅰ’의 단원별로 개발하였고, 주제는 2009 개정 교육과정과 2015 개정 교육과정에서 공통적이고 핵심적인 내용으로 선정하였다. 각 단원별 평가 도구의 이름은 ‘물질대사’, ‘항상성’, ‘유전’, ‘생태계’로 명명하였고, 각 주제는 ‘대사 증후군’, ‘도핑’, ‘유전적 다양성’, ‘생물다양성’으로 선정하였다. 평가 도구는 검사지, 예시 답안, 평가 기준으로 구성하였다. 검사지는 제시글과 과학적 사고력을 요구하는 문항으로 구성하였다. 각 제시글의 제목은 ‘비만의 위험’, ‘스테로이드의 유혹’, ‘귀여운 외모 속에 숨겨진 슬픈 진실’, ‘외래종의 침입’이고, 각 제시글과 관련하여 귀납적 사고력, 연역적 사고력, 비판적 사고력, 창의적 사고력을 요구하는 문항을 1개씩 포함하였다. 과학 글쓰기 유형을 살펴보면, 귀납적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘요약하여 글쓰기’를 적용하였고, 연역적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘과학 원리로 해석하는 글쓰기’와 ‘근거 쓰기’를 적용하였다. 비판적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘다양한 관점에서 글쓰기’와 ‘생각 쓰기’를 적용하였고, 창의적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘상상하여 글쓰기’를 적용하였다. 예시 답안은 각 문항의 평가 기준에 맞게 작성하였다. 평가 기준은 평가 준거에 따른 수행 수준을 루브릭 형태로 작성하였다. 평가 준거는 귀납적 사고력과 연역적 사고력을 요구하는 문항에서는 결론, 근거, 설명으로, 비판적 사고력을 요구하는 문항에서는 주장, 근거, 설명, 부연, 반증으로, 창의적 사고력을 요구하는 문항에서는 유창성, 융통성, 독창성, 정교성으로 설정하였다. 평가 도구를 적용한 결과, 학생들의 점수는 ‘항상성’ 평가 도구에서 36점 만점에 18.28로 가장 높았고, ‘물질대사’ 평가 도구, ‘유전’ 평가 도구, ‘생태계’ 평가 도구에서는 각각 14.0 이상으로 비슷하였으며, 표준편차는 3.96에서 5.45로 크게 나타났다. 과학적 사고력의 하위 영역별로 살펴보면, 귀납적 사고력과 창의적 사고력을 요구하는 문항에서 점수가 높게 나타났고, 연역적 사고력과 비판적 사고력을 요구하는 문항에서는 점수가 낮게 나타났다. 평가 도구의 신뢰도를 알아본 결과, 16개 문항의 Cronbach α값은 .794로 나타났다. 요인분석을 실시한 결과, 평가 도구의 문항들이 과학적 사고력의 하위 영역별로 명확하게 구분되지 않았다. 본 연구에서 개발된 평가 도구를 활용함으로써 과학 글쓰기의 효과를 파악할 수 있고, 본 연구에 제시된 학생들의 점수를 참고하여 학생들의 과학적 사고력 수준을 파악할 수 있다. 또한 개발된 평가 도구는 ‘생명 과학Ⅰ’ 수업이나 과학 글쓰기 수업의 교수·학습 자료로도 활용할 수 있다.
본 연구에서는 ‘생명 과학Ⅰ’에서 과학 글쓰기를 활용하여 과학적 사고력 평가 도구를 개발하였다. 평가 도구의 초안을 개발하여 생물교육 전공자들의 검토를 거쳐 수정·보완하였다. 고등학생들을 대상으로 예비 적용하였고, 그 결과를 토대로 평가 도구를 수정·보완하였다. 2개 고등학교 2학년 자연계열 여학생 115명에게 본 적용을 실시하였고, 4개의 평가 도구에 모두 응답한 80명의 검사지를 채점한 결과를 토대로 평가 도구의 신뢰도 검증과 요인분석을 실시하였다. 과학 글쓰기를 활용한 과학적 사고력 평가 도구는 2015 개정 교육과정에 따른 ‘생명 과학Ⅰ’의 단원별로 개발하였고, 주제는 2009 개정 교육과정과 2015 개정 교육과정에서 공통적이고 핵심적인 내용으로 선정하였다. 각 단원별 평가 도구의 이름은 ‘물질대사’, ‘항상성’, ‘유전’, ‘생태계’로 명명하였고, 각 주제는 ‘대사 증후군’, ‘도핑’, ‘유전적 다양성’, ‘생물다양성’으로 선정하였다. 평가 도구는 검사지, 예시 답안, 평가 기준으로 구성하였다. 검사지는 제시글과 과학적 사고력을 요구하는 문항으로 구성하였다. 각 제시글의 제목은 ‘비만의 위험’, ‘스테로이드의 유혹’, ‘귀여운 외모 속에 숨겨진 슬픈 진실’, ‘외래종의 침입’이고, 각 제시글과 관련하여 귀납적 사고력, 연역적 사고력, 비판적 사고력, 창의적 사고력을 요구하는 문항을 1개씩 포함하였다. 과학 글쓰기 유형을 살펴보면, 귀납적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘요약하여 글쓰기’를 적용하였고, 연역적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘과학 원리로 해석하는 글쓰기’와 ‘근거 쓰기’를 적용하였다. 비판적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘다양한 관점에서 글쓰기’와 ‘생각 쓰기’를 적용하였고, 창의적 사고력을 요구하는 문항에는 ‘상상하여 글쓰기’를 적용하였다. 예시 답안은 각 문항의 평가 기준에 맞게 작성하였다. 평가 기준은 평가 준거에 따른 수행 수준을 루브릭 형태로 작성하였다. 평가 준거는 귀납적 사고력과 연역적 사고력을 요구하는 문항에서는 결론, 근거, 설명으로, 비판적 사고력을 요구하는 문항에서는 주장, 근거, 설명, 부연, 반증으로, 창의적 사고력을 요구하는 문항에서는 유창성, 융통성, 독창성, 정교성으로 설정하였다. 평가 도구를 적용한 결과, 학생들의 점수는 ‘항상성’ 평가 도구에서 36점 만점에 18.28로 가장 높았고, ‘물질대사’ 평가 도구, ‘유전’ 평가 도구, ‘생태계’ 평가 도구에서는 각각 14.0 이상으로 비슷하였으며, 표준편차는 3.96에서 5.45로 크게 나타났다. 과학적 사고력의 하위 영역별로 살펴보면, 귀납적 사고력과 창의적 사고력을 요구하는 문항에서 점수가 높게 나타났고, 연역적 사고력과 비판적 사고력을 요구하는 문항에서는 점수가 낮게 나타났다. 평가 도구의 신뢰도를 알아본 결과, 16개 문항의 Cronbach α값은 .794로 나타났다. 요인분석을 실시한 결과, 평가 도구의 문항들이 과학적 사고력의 하위 영역별로 명확하게 구분되지 않았다. 본 연구에서 개발된 평가 도구를 활용함으로써 과학 글쓰기의 효과를 파악할 수 있고, 본 연구에 제시된 학생들의 점수를 참고하여 학생들의 과학적 사고력 수준을 파악할 수 있다. 또한 개발된 평가 도구는 ‘생명 과학Ⅰ’ 수업이나 과학 글쓰기 수업의 교수·학습 자료로도 활용할 수 있다.
In this study, the evaluation instruments for scientific thinking ability using science writing in Life ScienceⅠ were developed. The draft evaluation instruments were developed and revised after reviewing by biology education majors. The pilot test was applied to high school students and the eva...
In this study, the evaluation instruments for scientific thinking ability using science writing in Life ScienceⅠ were developed. The draft evaluation instruments were developed and revised after reviewing by biology education majors. The pilot test was applied to high school students and the evaluation instruments were revised based on the results of pilot test. The main test was applied to 115 female students of department of natural science in second grade of 2 high schools. And then it was performed that reliability verification and factor analysis of them based on the result of grading the questionnaires of 80 students who responded to all 4 evaluation instruments. The evaluation instruments for scientific thinking ability using science writing were developed on the units of Life ScienceⅠ according to the 2015 revised curriculum. The topics of them were selected as common and core contents both in the 2009 and 2015 revised Life ScienceⅠ curriculum. The evaluation instruments according to each unit were named ‘metabolism’, ‘homeostasis’, ‘heredity’, and ‘ecosystem’, and the topics of the evaluation instruments were ‘metabolic syndrome’, ‘doping’, ‘genetic diversity’, and ‘biodiversity’. The evaluation instrument consisted of questionnaire, exemplary answers, and evaluation standards. The questionnaire was composed of presented text and questions requiring scientific thinking ability. Each title of presented text was ‘danger of obesity’, ‘temptation of steroids’ ‘sad truth hidden in a cute appearance’, and ‘intrusion of exotic species’. And the questions were related to the presented text and required inductive thinking, deductive thinking, critical thinking and creative thinking ability. In the questions requiring inductive thinking ability, 'writing by summarizing' as science writing type was applied, and in the questions requiring deductive thinking ability, ‘writing by interpreting as scientific principle’ and ‘writing rationale’ were applied. In the questions requiring critical thinking ability, ‘writing own’s opinion’ and ‘writing in various points of view’ as science writing type were applied, and in the questions requiring creative thinking ability, ‘writing by imagination’ was applied. The exemplary answers were constructed in consideration of the evaluation standards. The evaluation standards were based on the performance level according to the evaluation criteria in the rubric. The evaluation criteria of questions requiring inductive and deductive thinking ability were claim, data, and explanation. The evaluation criteria of questions requiring critical thinking ability were claim, data, explanation, backing, and rebuttal. The evaluation criteria of questions requiring creative thinking ability were fluency, flexibility, originality, and elaboration. As a result of applying the evaluation instruments, the mean was the highest of 18.28 in the ‘homeostasis’ evaluation instrument, and was similar to 14.0 and above in the ‘metabolism’, ‘heredity’, and ‘ecosystem’ evaluation instrument. The standard deviation ranged from 3.96 to 5.45. In terms of sub-areas of scientific thinking ability, the mean was high in the questions requiring inductive thinking and creative thinking ability, and low in the questions requiring deductive thinking and critical thinking ability. As a result of calculating the reliability of the evaluation instruments, the Cronbach α of 16 questions was .794. As a result of confirmatory factor analysis, the questions of evaluation instruments were not clearly classified by sub-areas of scientific thinking ability. By using the evaluation instruments developed in this study, the effect of science writing can be investigated. By referring to the students' grades presented in this study, the students' level of scientific thinking ability can be checked. Also the evaluation instruments developed in this study can be used as teaching and learning materials for Life ScienceⅠ classes or science writing classes.
In this study, the evaluation instruments for scientific thinking ability using science writing in Life ScienceⅠ were developed. The draft evaluation instruments were developed and revised after reviewing by biology education majors. The pilot test was applied to high school students and the evaluation instruments were revised based on the results of pilot test. The main test was applied to 115 female students of department of natural science in second grade of 2 high schools. And then it was performed that reliability verification and factor analysis of them based on the result of grading the questionnaires of 80 students who responded to all 4 evaluation instruments. The evaluation instruments for scientific thinking ability using science writing were developed on the units of Life ScienceⅠ according to the 2015 revised curriculum. The topics of them were selected as common and core contents both in the 2009 and 2015 revised Life ScienceⅠ curriculum. The evaluation instruments according to each unit were named ‘metabolism’, ‘homeostasis’, ‘heredity’, and ‘ecosystem’, and the topics of the evaluation instruments were ‘metabolic syndrome’, ‘doping’, ‘genetic diversity’, and ‘biodiversity’. The evaluation instrument consisted of questionnaire, exemplary answers, and evaluation standards. The questionnaire was composed of presented text and questions requiring scientific thinking ability. Each title of presented text was ‘danger of obesity’, ‘temptation of steroids’ ‘sad truth hidden in a cute appearance’, and ‘intrusion of exotic species’. And the questions were related to the presented text and required inductive thinking, deductive thinking, critical thinking and creative thinking ability. In the questions requiring inductive thinking ability, 'writing by summarizing' as science writing type was applied, and in the questions requiring deductive thinking ability, ‘writing by interpreting as scientific principle’ and ‘writing rationale’ were applied. In the questions requiring critical thinking ability, ‘writing own’s opinion’ and ‘writing in various points of view’ as science writing type were applied, and in the questions requiring creative thinking ability, ‘writing by imagination’ was applied. The exemplary answers were constructed in consideration of the evaluation standards. The evaluation standards were based on the performance level according to the evaluation criteria in the rubric. The evaluation criteria of questions requiring inductive and deductive thinking ability were claim, data, and explanation. The evaluation criteria of questions requiring critical thinking ability were claim, data, explanation, backing, and rebuttal. The evaluation criteria of questions requiring creative thinking ability were fluency, flexibility, originality, and elaboration. As a result of applying the evaluation instruments, the mean was the highest of 18.28 in the ‘homeostasis’ evaluation instrument, and was similar to 14.0 and above in the ‘metabolism’, ‘heredity’, and ‘ecosystem’ evaluation instrument. The standard deviation ranged from 3.96 to 5.45. In terms of sub-areas of scientific thinking ability, the mean was high in the questions requiring inductive thinking and creative thinking ability, and low in the questions requiring deductive thinking and critical thinking ability. As a result of calculating the reliability of the evaluation instruments, the Cronbach α of 16 questions was .794. As a result of confirmatory factor analysis, the questions of evaluation instruments were not clearly classified by sub-areas of scientific thinking ability. By using the evaluation instruments developed in this study, the effect of science writing can be investigated. By referring to the students' grades presented in this study, the students' level of scientific thinking ability can be checked. Also the evaluation instruments developed in this study can be used as teaching and learning materials for Life ScienceⅠ classes or science writing classes.
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