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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 이해정도를 평가하는 과정에서 검사자나 평가자의 주관성을 최대한 배제할 수 있는 방법을 채택하고자 하였으며 검사방법이 용이하고 객관적인 평가방식으로 구성된 검사도구를 개발하고자 하였다. 덧붙여 본 연구에서는 개발한 유아 과학적 탐구기술 이해 검사를 3, 4, 5세 남녀 유아들에게 실시함으로써 이 도구가 유아의 연령에 성별에 따른 과학적 탐구기술 이해의 차이를 변별해 낼 수 있는지도 검증하고자 하였다. 따라서 본 연구의 내용은 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 타당화와 적용으로 구분되며 연구문제는 다음과 같다.
- 본 연구는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 이해 정도를 포괄적이고 객관적으로 측정할 수 있는 타당화된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 개발하는데 목적이 있다. 본 연구를 통해 밝혀진 결과를 요약하고 논의고자 한다.
- 본 연구는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 이해 정도를 포괄적이고 객관적으로 측정할 수 있는 타당화된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 개발하는데 목적이 있다. 본 연구를 통해 밝혀진 결과를 요약하고 논의고자 한다.
- 본 연구에서는 개발한 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구가 3, 4, 5세 남녀 유아들에게 실시하여 이 도구가 유아의 연령에 성에 따른 과학적 탐구기술 이해의 차이를 구별해낼 수 있는지도 검증하고자 만3~5세 유아 총 300명에게 검사를 실하여 과학적 탐구기술 이해의 연령에 따른 차이와 성별 차이를 분석하였다.
- 둘째, 본 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 만3~5세 유아 300명에게 실시하여 유아의 연령과 성별에 따른 과학적 탐구기술의 이해정도의 차이를 분석한 결과, 5세 유아들이 연령이 증가함에 따라 과학적 탐구기술에 대한 이해정도가 유의미하게 더 높았다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발한 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구가 과학적 탐구기술의 이해수준에서의 연령 간 차이를 변별해줄 수 있음을 시사한다. 이러한 결과는 높은 연령의 유아들이 탐구중심의 과학 활동에 참여할 기회를 더 많이 가지며 주변 환경으로부터 더 많은 관련 경험과 인지적인 자극을 받음으로써 과학적 탐구기술의 수행 뿐 아니라 탐구과정에 대한 개념적 이해 수준도 높아졌을 것으로 추정된다.
- 유아의 과학적 탐구기술의 범주는 학자(김은정, 2002; 서윤희, 2003; 안경숙, 2003; 유경숙, 1999; 이경민, 2000; 차명애, 2011; Althouse, 1988; Harlan & Rivkin, 2000; Lind, 2000; Martin, 2001; Rezba, Sprague, Fiel & Funk, 1995; Samarapungavan, Mantzicopoulos, Patrick & French, 2009; Seefeldt, Galper, & Jones, 2011)마다 다양하게 분류되고 있으나 모든 학자들은 공통적으로 유아기 과학학습에 필수적인 과학적 탐구기술로 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 토의하기, 예측하기를 제안하고 있다(안경숙, 2003). 이에 본 연구에서는 유아들이 다양한 과학적 탐구 과정을 경험함으로써 여러 학자들이 공통적으로 제안하고 있는 5가지 주요 탐구기술의 수행 능력뿐 아니라 이들 과학적 탐구기술에 대한 이해와 개념적 지식의 습득도 주요한 과학적 소양의 일부로 간주하여 유아의 관찰하기 이해 기술, 분류하기 이해 기술, 측정하기 이해 기술, 토의하기 이해 기술, 예측하기 이해 기술 정도를 평가할 수 있는 검사도구를 개발하고자 하였다.
- 과학적 탐구기술에 대한 평가는 유아과학교육 평가에 있어 중요한 구성요인(National Research Council, 1991)로 지금까지 유아의 과학적 탐구기술의 수행정도를 측정할 수 있는 도구는 국·내외적으로 많이 개발되어 사용되고 있지만 유아가 습득해야 과학적 탐구기술에 대한 이해와 지식을 평가할 수 있는 도구는 국내에서 개발되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 이해를 평가할 수 있는 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 개발하고자 하였다.
- Gelman과 Kremer(1991)도 평가방법의 차이로 인하여 유아의 과학적 탐구 능력의 정도가 연구마다 달라질 수 있다고 지적하고 있다. 이에 본 연구에서는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 이해정도를 평가하는 과정에서 검사자나 평가자의 주관성을 최대한 배제할 수 있는 방법을 채택하고자 하였으며 검사방법이 용이하고 객관적인 평가방식으로 구성된 검사도구를 개발하고자 하였다. 덧붙여 본 연구에서는 개발한 유아 과학적 탐구기술 이해 검사를 3, 4, 5세 남녀 유아들에게 실시함으로써 이 도구가 유아의 연령에 성별에 따른 과학적 탐구기술 이해의 차이를 변별해 낼 수 있는지도 검증하고자 하였다.
- 최종 개발된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사의 문항 준거 및 문항의 예는 에 제시하였다.
제안 방법
- 유아 30명을 대상으로 1:1 개별적으로 연구자가 질문하고 기록하는 방식으로 1차 검사를 실시하였다. 1차 검사기간은 2013년 5월 27일부터 5월 29일까지이며, 검사는 오전 자유선택활동 시간을 이용하여 연구자가 각 유아에게 개별적으로 실시하였다. 검사에 대한 유아의 반응과 검사의 절차 및 소요시간, 실시상의 문제점 등이 수집되었다.
- 또한 2차 시안 검사도구의 현장적용 가능성을 살펴보기 위해 2013년 6월 25일부터 6월 28일까지 G시에 소재한 2개의 어린이집에 재원중인 유아들 중 무선표집된 만3~5세의 유아 각각 30명씩 총 90명에게 검사를 실시하였다. 2013년 6월 25일부터 6월 28일까지 연구자와 연구 보조자 3명이 오전 자유선택활동 시간을 이용하여 90명의 유아에게 개별적으로 검사를 실시하였다. 검사자 훈련은 연구보조자로 선정된 유아교육학과 4학년 학생 3명을 대상으로 검사자 훈련을 실시하였다.
- 1단계는 유아 과학적 탐구기술 관련 선행 연구의 고찰 및 검사도구를 분석하여 유아기의 과학적 탐구기술 범주를 추출하고 유아교육전문가와 과학교육전문가의 의견을 수렴하여 유아기에 경험해야 할 과학적 탐구기술 이해 범주를 선정하였다. 2단계는 유아 과학적 탐구기술 검사와 과학적 탐구기술 이해 검사에 관한 선행연구를 분석하여 선정된 과학적 탐구기술 이해 범주에 적합한 검사 문항을 개발하였다. 작성된 검사문항은 두 차례에 걸친 전문가 조사와 유아 검사를 통하여 최종안이 완성되었다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 검사-재검사 신뢰도를 알아보기 위해 2주 간격을 두고 동일한 유아들에게 두 차례에 걸쳐 본 검사를 실시하여 두 검사 결과 간 Pearson의 적률상관계수를 산출하였다. 2주 간격은 1차 검사 경험이 2차 검사에 미치는 영향력이 적고 유아의 행동 변화량도 매우 미미하다고 판단되어 2주 간격을 두고 검사-재검사를 하였다. 검사-재검사 점수 간 상관계수를 <표 9>에 제시하였다.
- 2차 시안 25문항을 과학교육, 유아교육전문가 및 교사 15명에게 의뢰하여 내용타당성을 검증 받았으며, 검사방법, 검사문항과 절차에 대한 적절성을 파악하기 위해 만3-5세 유아 90명을 대상으로 2차 검사를 실시하였다. 또한 2차 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통하여 얻어진 결과를 토대로 2차 시안을 수정·보완하여 3차 시안 검사문항을 구성하였다.
- 2차 시안을 만3~5세 유아 90명에게 실시한 결과를 이용해서 문항난이도 검증을 하였다. 먼저, 문항난이도 검증을 위하여 검사문항의 평균과 표준편차를 산출하였다.
- 3, 4, 5세 유아 연령별 과학적 탐구기술 이해 검사 점수의 총 평균, 범주별 평균과 표준편차, 사후검증 결과를 에 제시하였다.
- 유아의 경우, G시에 위치한 어린이집 5곳을 무선 표집하여 각 기관의 만3~5세 유아 총 300명을 검사대상으로 선정하였다. 300명 모두를 대상으로 양호도 검사를 실시하였으며 이들 유아 중 각 연령별 30명씩 90명의 유아를 선별하여 공인타당도 검증을 실시하였고 이를 제외한 유아 중 연령별 각 30명 총 90명의 유아에게는 재검사를 실시하여 검사도구의 검사-재검사 신뢰도를 검증하였다. 연구에 참여한 유아들은 <표 1> 에 제시하였다.
- 개발된 ‘유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구’가 유아의 과학적 탐구기술 이해를 평가하기 적합한 도구인가를 파악하기 위해 유아 300명을 대상으로 양호도 검사를 실시하여 검사도구의 타당도를 검증하였다.
- 94로 산출되었다. 검사방법은 1차 시안 유아검사 방법과 같은 방법으로 2차 시안 유아 과학적 탐구기술 이해 검사문항의 적절성, 검사 절차, 실시상의 문제점, 검사 소요시간을 수집하고 파악하였다. 그 결과, 유아의 반응과 문제의 이해정도, 유아의 발달에 적합성 등에서 문제점이 발견되었다.
- 공인타당도 검증에 사용된 ‘Samarapungavan 등(2009)의 과학과정기술 검사도구’는 범주가 구분되어 있지 않은 9문항의 질문지와 질문과 동일한 3개 선택문항을 나타내는 그림도구로 구성되어 있다. 검사방법은 유아와 1:1 개별면담을 통해 검사자가 유아의 응답을 기록하는 방식으로 이루어졌으며 유아의 응답이 정답일 경우 1점, 오답이나 무응답일 경우 0점으로 점수를 부여하였으며 점수 분포는 0점~9점이었다. 이 도구의 문항의 예와 Cronbach's α계수는 <표 4>에 제시하였다.
- 2013년 6월 25일부터 6월 28일까지 연구자와 연구 보조자 3명이 오전 자유선택활동 시간을 이용하여 90명의 유아에게 개별적으로 검사를 실시하였다. 검사자 훈련은 연구보조자로 선정된 유아교육학과 4학년 학생 3명을 대상으로 검사자 훈련을 실시하였다. 검사자 훈련을 마친 후 검사자간의 신뢰도는 .
- 셋째, 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통해 그림도구와 문항 질문 간의 적합성이 적절하지 않다고 판단된 문항은 그림을 수정하고 유아가 질문의 의미를 파악하기 어려워하는 문항은 유아가 쉽게 이해할 수 있도록 문항 질문 방식을 수정하였다. 넷째, 중복된 내용을 포함한 문항들은 전문가 및 교사의 의견을 참조하여 선별 삭제하였다.
- 두 차례에 거쳐 전문가와 유아를 통한 내용타당도 검증 및 문항난이도를 분석하여 최종 검사도구가 개발되었다. 최종 개발된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구는 5개 범주로 구성되어 있으며 관찰하기 이해 3문항, 분류하기 이해 4문항, 예측하기 이해 4문항, 측정하기 이해 5문항, 토의하기 이해 3문항 총 19문항으로 각 문항은 질문, 질문내용을 반영한 그림도구(A4 크기의 칼라그림)로 구성되었다.
- 첫째, 과학적 탐구기술 이해 범주추출을 위해 기술통계를 이용하여 평균, 표준편차를 구하였다. 둘째, 검사도구의 문항분석을 위하여 세부문항에 대한 평균과 표준편차를 산출하였고, 문항난이도를 산출 하였다. 문항변별도를 알아보기 위해 총점에 따라 전체를 상위 25%, 하위 25%로 구분한 후 문항별로 독립표본 t 검증을 하였다.
- 또한 2차 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통하여 얻어진 결과를 토대로 2차 시안을 수정·보완하여 3차 시안 검사문항을 구성하였다.
- 또한 본 검사가 유아의 과학적 탐구기술 이해 능력을 변별해 낼 수 있는가를 살펴보기 위하여 문항변별도를 분석하였다. 문항변별도 분석은 검사 결과의 총점이 상·하위 25%에 해당하는 두 집단을 선별하여 상·하위 집단의 평균을 비교하고 각 범주별 상·하위 집단 간 평균의 차이를 알아보기 위해 범주별로 독립표본 t 검증을 실시하였다.
- 50까지 분포되어 전체적으로 적절한 것으로 판단되었다. 또한 유아 과학적 탐구기술 이해 범주에서 같은 내용을 포함하고 있는 문항들을 선별 삭제하고 내용타당도의 기타 의견란에 제시된 의견을 참고하여 문항을 수정 및 보완하였다.
- 개발된 ‘유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구’가 유아의 과학적 탐구기술 이해를 평가하기 적합한 도구인가를 파악하기 위해 유아 300명을 대상으로 양호도 검사를 실시하여 검사도구의 타당도를 검증하였다. 마지막으로 본 연구를 통하여 개발된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 적절성 및 타당성을 재검증하고자 만3~5세 유아 300명을 대상으로 연령과 성별에 따른 과학적 탐구기술 이해 정도의 차이를 분석하였다. 검사도구 개발과정의 구체적 연구내용은 다음과 같다.
- 먼저 관련 문헌, 선행연구를 토대로 관찰하기 이해 4문항, 분류하기 이해 6문항, 예측하기 이해 7문항, 측정하기 이해 8문항, 토의하기 이해 6문항 총 30문항의 1차 시안을 개발하여 과학교육전문가 및 교사 10명, 유아교육 관련 전문가 및 교사 15명 총 25명을 대상으로 2013년 5월 6일부터 15일에 내용타당도 검증을 실시하였다. 내용타당도 검증 위한 조사지는 ‘매우 적절하지 않다 ’1점부터 ‘매우 적절하다’의 4점 척도로 각 문항에 대한 적합성에 대해 평정하도록 수정할 내용이나 기타 의견을 구체적으로 기술하도록 기타 의견란으로 구성하였다.
- 2차 시안을 만3~5세 유아 90명에게 실시한 결과를 이용해서 문항난이도 검증을 하였다. 먼저, 문항난이도 검증을 위하여 검사문항의 평균과 표준편차를 산출하였다. 2차 시안 25문항에 대한 문항별 평균과 표준편차를 산출한 결과, 25문항에 대한 평균은 최소 0점, 최대 1점 기준으로 .
- 49로 나타났다. 문항난이도가 매우 높거나 낮은 6개 문항은 삭제하기로 하였다.
- 범주가 구분되어 있지 않은 9문항으로 구성된 ‘Samarapungavan 등(2009)의 과학과정기술 검사도구’점수와 5개 범주의 19문항으로 구성된 본 연구의 검사 점수 간의 상관계수를 산출하였다.
- 본 검사도구의 공인타당도 검증을 위하여 2013년 8월 20일부터 22일까지 양호도 검사에 참여한 유아 중 연령별 각 30명씩 90명의 유아들에게 ‘Samarapungavan, Mantzicopoulos, Patrick 그리고 French(2009)의 과학과정기술 검사도구’를 실시하여 두 검사 점수 간 적률상관계수를 산출하였다.
- 본 연구에서 개발한 ‘유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구’ 19문항의 양호도를 검증하기 위하여 문항난이도, 문항변별도, 문항의 내적합치도를 분석하였다.
- 본 연구에서 개발한 검사문항들의 신뢰도를 밝히기 위해서 문항 간 내적합치도 계수 Cronbach‘s α계수를 산출하였다.
- 본 연구에서는 다음과 같은 절차를 거쳐 유아 과학적 탐구기술 이해 검사문항을 개발 하고 타당도 검증 절차를 통해 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 완성하였다. 유아 과학적 탐구 기술 이해 검사도구의 개발 절차 및 내용을 [그림 1]에 제시하였다.
- 본 연구자가 개발한 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 타당화하여 만 3, 4, 5세유아들을 대상으로 실시하였다.
- 선정된 5개 유아 과학적 탐구기술 이해 범주를 토대로 검사문항을 개발하고 전문가 및 교사의 내용타당도 검증을 하였으며 만3~5세 유아를 대상으로 내용타당도와 양호도를 분석하여 검사문항을 개발하였다.
- 둘째, 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통해 3-5세 유아에게 너무 어렵거나 너무 쉽다고 판단된 문항과 변별력이 없다고 판단된 문항은 삭제되었다. 셋째, 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통해 그림도구와 문항 질문 간의 적합성이 적절하지 않다고 판단된 문항은 그림을 수정하고 유아가 질문의 의미를 파악하기 어려워하는 문항은 유아가 쉽게 이해할 수 있도록 문항 질문 방식을 수정하였다. 넷째, 중복된 내용을 포함한 문항들은 전문가 및 교사의 의견을 참조하여 선별 삭제하였다.
- 1차 검사에 참여한 유아는 G시에 위치한 어린이집에 다니는 만3세~5세 유아 각 10명씩 총 30명이었다. 유아 30명을 대상으로 1:1 개별적으로 연구자가 질문하고 기록하는 방식으로 1차 검사를 실시하였다. 1차 검사기간은 2013년 5월 27일부터 5월 29일까지이며, 검사는 오전 자유선택활동 시간을 이용하여 연구자가 각 유아에게 개별적으로 실시하였다.
- 94로 나타났다. 유아 검사를 통하여 수집된 자료를 토대로 문항변별도와 문항난이도를 산출하였다.
- 본 연구에서는 유아교육전문가 와 과학교육전문가 조사를 통한 과학과정기술 범주의 내용타당도 검증을 위하여 유아 과학과정기술에 대한 국·내외 학자들의 견해와 관련 문헌 고찰(김은정, 2002; 서윤희, 2003; 안경숙, 2003; 유경숙, 1999; 이경민, 2000; 차명애, 2011; Althouse, 1988; Harlan & Rivkin, 2000; Lind, 2000; Matin, 2001; Rezba, Sprague, Fiel & Funk, 1995; Samarapungavan, Mantzicopoulos, Patrick & French, 2009; Seefeldt, Galper & Jones, 2011)을 토대로 유아 과학적 탐구기술 이해 범주를 추출하고 과학관련 전문가 및 교사 6명, 유아교육전문가 및 교사 18명 총 24명의 의견을 수렴하여 유아 과학적 탐구기술 이해 범주를 선정하였다. 유아 과학적 탐구기술 이해 범주의 내용타당도 검증을 위한 질문지는 각 범주별 내용을 제시하고 적합도를 4점 척도로 평정하도록 하였으며 범주의 내용 중 적합하지 않거나 이해하기 어려운 내용에 대해 기타의견을 제시할 수 있도록 구성하였다. 참여자들의 의견을 토대로 최종 선정된 유아 과학적 탐구기술 이해 범주는 관찰하기 이해, 분류하기 이해, 예측하기 이해, 측정하기 이해, 토의하기 이해 5개 범주였다.
- 이 설문지는 연구자가 직접 방문하거나 이메일로 발송하여 배부하였으며 결과는 전화 인터뷰 또는 면담, 이메일 응답을 통해 수정·보완 할 자료를 수집하였다.
- 이와 함께 1차 시안으로 유아 검사를 실시하였다. 1차 검사에 참여한 유아는 G시에 위치한 어린이집에 다니는 만3세~5세 유아 각 10명씩 총 30명이었다.
- 첫째, 본 연구에서는 관련문헌과 전문가 의견조사를 통해 유아의 과학적 탐구기술 이해 범주와 검사문항을 개발하고 검사문항의 타당화 절차를 수행하였다. 만3~5세 유아 300명을 대상으로 검사문항의 양호도와 신뢰도, 검사도구의 공인 타당도 및 검사-재검사 신뢰도를 검증하였다.
- 두 차례에 거쳐 전문가와 유아를 통한 내용타당도 검증 및 문항난이도를 분석하여 최종 검사도구가 개발되었다. 최종 개발된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구는 5개 범주로 구성되어 있으며 관찰하기 이해 3문항, 분류하기 이해 4문항, 예측하기 이해 4문항, 측정하기 이해 5문항, 토의하기 이해 3문항 총 19문항으로 각 문항은 질문, 질문내용을 반영한 그림도구(A4 크기의 칼라그림)로 구성되었다. 최종 개발된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사의 문항 준거 및 문항의 예는 <표 2>에 제시하였다.
- 본 검사도구의 공인타당도 검증을 위하여 2013년 8월 20일부터 22일까지 양호도 검사에 참여한 유아 중 연령별 각 30명씩 90명의 유아들에게 ‘Samarapungavan, Mantzicopoulos, Patrick 그리고 French(2009)의 과학과정기술 검사도구’를 실시하여 두 검사 점수 간 적률상관계수를 산출하였다. 현재까지 유아의 과학적 탐구기술 이해정도를 평가할 수 있는 도구가 보고되지 않아 외국에서 개발된 도구를 번안하여 사용하였다. 공인타당도 검증에 사용된 ‘Samarapungavan 등(2009)의 과학과정기술 검사도구’는 범주가 구분되어 있지 않은 9문항의 질문지와 질문과 동일한 3개 선택문항을 나타내는 그림도구로 구성되어 있다.
대상 데이터
- 이와 함께 1차 시안으로 유아 검사를 실시하였다. 1차 검사에 참여한 유아는 G시에 위치한 어린이집에 다니는 만3세~5세 유아 각 10명씩 총 30명이었다. 유아 30명을 대상으로 1:1 개별적으로 연구자가 질문하고 기록하는 방식으로 1차 검사를 실시하였다.
- 2차 시안 검사문항의 내용타당도 검증은 2013년 6월 10일부터 6월 17일까지 전문가 및 교사 15명을 대상으로 조사지를 통해 실시되었다. 2차 시안 검사문항의 내용타당도 검증은 1차 전문가 조사와 같은 방식으로 자료들을 수집하였다.
- 또한 2차 시안 검사도구의 현장적용 가능성을 살펴보기 위해 2013년 6월 25일부터 6월 28일까지 G시에 소재한 2개의 어린이집에 재원중인 유아들 중 무선표집된 만3~5세의 유아 각각 30명씩 총 90명에게 검사를 실시하였다. 2013년 6월 25일부터 6월 28일까지 연구자와 연구 보조자 3명이 오전 자유선택활동 시간을 이용하여 90명의 유아에게 개별적으로 검사를 실시하였다.
- 첫째, 본 연구에서는 관련문헌과 전문가 의견조사를 통해 유아의 과학적 탐구기술 이해 범주와 검사문항을 개발하고 검사문항의 타당화 절차를 수행하였다. 만3~5세 유아 300명을 대상으로 검사문항의 양호도와 신뢰도, 검사도구의 공인 타당도 및 검사-재검사 신뢰도를 검증하였다. 본 유아 과학적 탐구기술 이해 검사의 문항난이도는 전체적으로 적절한 수준이었으며 검사 점수의 상위 집단과 하위 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타나 본 검사의 문항변별력이 높은 것을 확인하였다.
- 본 연구에서는 유아교육전문가 와 과학교육전문가 조사를 통한 과학과정기술 범주의 내용타당도 검증을 위하여 유아 과학과정기술에 대한 국·내외 학자들의 견해와 관련 문헌 고찰(김은정, 2002; 서윤희, 2003; 안경숙, 2003; 유경숙, 1999; 이경민, 2000; 차명애, 2011; Althouse, 1988; Harlan & Rivkin, 2000; Lind, 2000; Matin, 2001; Rezba, Sprague, Fiel & Funk, 1995; Samarapungavan, Mantzicopoulos, Patrick & French, 2009; Seefeldt, Galper & Jones, 2011)을 토대로 유아 과학적 탐구기술 이해 범주를 추출하고 과학관련 전문가 및 교사 6명, 유아교육전문가 및 교사 18명 총 24명의 의견을 수렴하여 유아 과학적 탐구기술 이해 범주를 선정하였다.
- 본 연구자가 개발한 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 사용하여 G시에 위치한 어린이집 5곳을 무선 표집하여 각 기관의 만3~5세 유아 총 300명을 검사대상으로 2013년 8월 5일부터 2013년 8월 18일까지 검사를 실시하였다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 검사-재검사 신뢰도를 알아보기 위해 2013년 8월 5일부터 7일까지 양호도 검사에 참여한 유아 중 연령별 각 30명씩 90명의 유아들을 대상으로 재검사를 실시하였다. 검사 실시 2주 후인 2013년 8월 19일부터 8월 21일까지 재검사를 실시하여 두 검사 점수 간의 Pearson 적률상관계수를 산출하였다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 양호도 검증을 위해 본 연구자와 검사자 훈련을 마친 5명의 검사자가 만3~5세 유아 300명을 대상으로 2013년 8월 5일부터 2013년 8월 18일까지 검사를 실시하였다. 검사자 간 신뢰도는 .
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 타당화 과정에 참여한 연구대상은 실제 검사대상이 된 3-5세 유아와 검사문항의 내용타당도 검증 과정에 참여한 과학교육과 유아교육 전문가 및 교사 집단으로 구분된다. 유아의 경우, G시에 위치한 어린이집 5곳을 무선 표집하여 각 기관의 만3~5세 유아 총 300명을 검사대상으로 선정하였다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 타당화 과정에 참여한 연구대상은 실제 검사대상이 된 3-5세 유아와 검사문항의 내용타당도 검증 과정에 참여한 과학교육과 유아교육 전문가 및 교사 집단으로 구분된다. 유아의 경우, G시에 위치한 어린이집 5곳을 무선 표집하여 각 기관의 만3~5세 유아 총 300명을 검사대상으로 선정하였다. 300명 모두를 대상으로 양호도 검사를 실시하였으며 이들 유아 중 각 연령별 30명씩 90명의 유아를 선별하여 공인타당도 검증을 실시하였고 이를 제외한 유아 중 연령별 각 30명 총 90명의 유아에게는 재검사를 실시하여 검사도구의 검사-재검사 신뢰도를 검증하였다.
데이터처리
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 검사-재검사 신뢰도를 알아보기 위해 2013년 8월 5일부터 7일까지 양호도 검사에 참여한 유아 중 연령별 각 30명씩 90명의 유아들을 대상으로 재검사를 실시하였다. 검사 실시 2주 후인 2013년 8월 19일부터 8월 21일까지 재검사를 실시하여 두 검사 점수 간의 Pearson 적률상관계수를 산출하였다.
- 검사의 공인타당도와 검사-재검사신뢰도를 검증하기 위하여 Pearson 적률상관계수를 산출하였고 문항의 내적합치도를 검증하기 위하여 Cronbach‘s α계수를 산출하였다.
- 본 연구에서 개발한 ‘유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구’ 19문항의 양호도를 검증하기 위하여 문항난이도, 문항변별도, 문항의 내적합치도를 분석하였다. 먼저 문항난이도를 검증을 위해 문항별 평균과 표준편차를 산출하고 범주별 정답 비율을 분석하여 하였다. 그 결과, 일반적으로 사회과학에서 30~80이 적절한 문항난이도임을 고려할 때(김대현, 김석우, 1998) 본 검사도구의 전체 문항난이도는 55.
- 문항변별도 분석은 검사 결과의 총점이 상·하위 25%에 해당하는 두 집단을 선별하여 상·하위 집단의 평균을 비교하고 각 범주별 상·하위 집단 간 평균의 차이를 알아보기 위해 범주별로 독립표본 t 검증을 실시하였다.
- 둘째, 검사도구의 문항분석을 위하여 세부문항에 대한 평균과 표준편차를 산출하였고, 문항난이도를 산출 하였다. 문항변별도를 알아보기 위해 총점에 따라 전체를 상위 25%, 하위 25%로 구분한 후 문항별로 독립표본 t 검증을 하였다. 검사의 공인타당도와 검사-재검사신뢰도를 검증하기 위하여 Pearson 적률상관계수를 산출하였고 문항의 내적합치도를 검증하기 위하여 Cronbach‘s α계수를 산출하였다.
- 검사의 공인타당도와 검사-재검사신뢰도를 검증하기 위하여 Pearson 적률상관계수를 산출하였고 문항의 내적합치도를 검증하기 위하여 Cronbach‘s α계수를 산출하였다. 셋째, 과학적 탐구기술 이해 정도의 연령, 성별에 따라 차이를 알아보기 위해 기술통계, 독립표본 t 검증과 일원배치분산분석(ANOVA)를 사용하였으며, 사후검증으로 Scheffe 검증을 하였다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사 점수가 성별에 따라 어떠한 차이가 있는지를 알아보기 위해 남아와 여아 간 t 검증을 실시하여 그 결과를 에 제시하였다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 검사-재검사 신뢰도를 알아보기 위해 2주 간격을 두고 동일한 유아들에게 두 차례에 걸쳐 본 검사를 실시하여 두 검사 결과 간 Pearson의 적률상관계수를 산출하였다. 2주 간격은 1차 검사 경험이 2차 검사에 미치는 영향력이 적고 유아의 행동 변화량도 매우 미미하다고 판단되어 2주 간격을 두고 검사-재검사를 하였다.
- 유아 과학적 탐구기술 이해정도가 연령에 따라 어떠한 차이가 있는지를 알아보기 위해 먼저 검사의 범주별 평균과 표준편차를 산출하고 일원배치분산분석(ANOVA)을 실시한 후 하였으며 Scheffe 사후 검증을 실시하였다. 3, 4, 5세 유아 연령별 과학적 탐구기술 이해 검사 점수의 총 평균, 범주별 평균과 표준편차, 사후검증 결과를 <표 11>에 제시하였다.
- 0 통계 프로그램을 사용하여 분석하였다. 첫째, 과학적 탐구기술 이해 범주추출을 위해 기술통계를 이용하여 평균, 표준편차를 구하였다. 둘째, 검사도구의 문항분석을 위하여 세부문항에 대한 평균과 표준편차를 산출하였고, 문항난이도를 산출 하였다.
이론/모형
- 본 연구에 의해 개발된 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 공인 타당도 검증을 위해서 ‘Samarapungavan 등(2009)의 과학과정기술 검사도구’를 사용하였다.
성능/효과
- ‘매우 부적절함’ 1점에서 ‘매우 적절함’ 4점의 척도로 구성된 전문가용 내용타당도 조사에서 수집된 자료를 분석한 결과, 전문가 및 교사 15명의 유아 과학적 탐구기술 이해 문항의 내용타당도 평균은 3.31로 나타났으며 각 문항에 대한 평균은 3.17에서 3.50까지 분포되어 전체적으로 적절한 것으로 판단되었다.
- 먼저, 문항난이도 검증을 위하여 검사문항의 평균과 표준편차를 산출하였다. 2차 시안 25문항에 대한 문항별 평균과 표준편차를 산출한 결과, 25문항에 대한 평균은 최소 0점, 최대 1점 기준으로 .33~.78의 범위였고 각 문항의 표준편차는 .10~.49로 나타났다. 문항난이도가 매우 높거나 낮은 6개 문항은 삭제하기로 하였다.
- 과 같이 검사 결과 전반적으로 상위집단과 하위집단의 평균은 통계적으로 유의미한 차이(t=-40.75, p< .001)를 보였으며 모든 범주에서 .001 수준에서 두 집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 먼저 문항난이도를 검증을 위해 문항별 평균과 표준편차를 산출하고 범주별 정답 비율을 분석하여 하였다. 그 결과, 일반적으로 사회과학에서 30~80이 적절한 문항난이도임을 고려할 때(김대현, 김석우, 1998) 본 검사도구의 전체 문항난이도는 55.0%로 나타났고 각 범주별로는 40.0%~64.0%로 대체 쉬운 문항에서 어려운 문항으로 적절하게 구성되었다. 따라서 본 검사도구의 문항난이도는 만3, 4, 5세 유아의 발달적 특성을 적절히 반영한 것으로 간주될 수 있다.
- 둘째, 본 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 만3~5세 유아 300명에게 실시하여 유아의 연령과 성별에 따른 과학적 탐구기술의 이해정도의 차이를 분석한 결과, 5세 유아들이 연령이 증가함에 따라 과학적 탐구기술에 대한 이해정도가 유의미하게 더 높았다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발한 유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구가 과학적 탐구기술의 이해수준에서의 연령 간 차이를 변별해줄 수 있음을 시사한다.
- 첫째, 전문가 및 교사가 문항내용의 적합성을 4점 척도로 평정한 결과 평균이하의 점수를 획득한 문항은 삭제되었다. 둘째, 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통해 3-5세 유아에게 너무 어렵거나 너무 쉽다고 판단된 문항과 변별력이 없다고 판단된 문항은 삭제되었다. 셋째, 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통해 그림도구와 문항 질문 간의 적합성이 적절하지 않다고 판단된 문항은 그림을 수정하고 유아가 질문의 의미를 파악하기 어려워하는 문항은 유아가 쉽게 이해할 수 있도록 문항 질문 방식을 수정하였다.
- 또한 본 검사의 점수와 Samarapungavan 등(2009)의 ‘유아 과학과정기술 검사도구’점수 간에 유의미한 높은 상관관계가 확인되어 본 검사도구는 공인타당성을 갖춘 검사도구임이 검증되었으며 본 검사도구의 검사-재검사 신뢰도 또한 양호한 것으로 확인되었다.
- 본 연구에서 개발한 ‘유아 과학적 탐구기술 이해 검사도구’ 5개 범주의 문항난이도를 연령별로 분석한 결과 난이도 비율이 높을수록 쉬운 문항임을 나타낸다.
- 한편 본 검사의 결과 남녀 유아 간에 유의미한 차이를 발견할 수 없었다. 본 연구의 유아 과학적 탐구기술 이해 검사 결과, 유아의 연령과 성별에 따른 차이가 과학적 탐구기술의 수행에 중점을 둔 검사의 결과와 유사한 양상을 보인다는 것은 본 검사도구가 기존의 과학적 탐구기술 측정 도구를 보완할 뿐 아니라 유아의 과학적 탐구능력을 보다 포괄적으로 이해하는데 도움이 되는 도구임을 시사한다.
- 만3~5세 유아 300명을 대상으로 검사문항의 양호도와 신뢰도, 검사도구의 공인 타당도 및 검사-재검사 신뢰도를 검증하였다. 본 유아 과학적 탐구기술 이해 검사의 문항난이도는 전체적으로 적절한 수준이었으며 검사 점수의 상위 집단과 하위 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타나 본 검사의 문항변별력이 높은 것을 확인하였다. 본 검사의 내적합치도 계수도 일반적으로 사회과학에서 검사도구의 신뢰도를 인정하는 Cronbach a 계수 .
- 유아 과학적 탐구기술 이해 검사 점수는 세 연령 집단 간에 통계적으로 의미 있는 차이가 나타났고(F=48.040, P<.001) Scheffe 검증을 한 결과, 5세 유아의 평균이 3세, 4세 유아보다 유의미하게 높았다.
- 001 수준에서 두 집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 본 유아 과학적 탐구기술 이해 검사문항은 전체적으로 상위집단과 하위집단을 잘 변별할 수 있는 범주와 문항으로 구성되었음을 알 수 있다.
- 또한 본 검사의 점수와 Samarapungavan 등(2009)의 ‘유아 과학과정기술 검사도구’점수 간에 유의미한 높은 상관관계가 확인되어 본 검사도구는 공인타당성을 갖춘 검사도구임이 검증되었으며 본 검사도구의 검사-재검사 신뢰도 또한 양호한 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 통해 본 연구의 유아 과학과적 탐구기술 이해 검사도구는 검사문항의 신뢰도와 타당도가 검증된 안정적인 검사도구라고 판단할 수 있으며 유아 과학적 탐구기술 이해정도를 잘 평가할 수 있는 문항으로 구성되었다고 볼 수 있다.
- 이상 전문가 및 교사의 내용타당도 검증 결과와 유아검가 결과를 분석하여 2차 시안 문항을 수정 및 보완, 혹은 삭제하여 작성된 최종 검사문항은 관찰하기 이해 3문항, 분류하기 이해 4문항, 예측하기 이해 4문항, 측정하기 이해 5문항, 토의하기 이해 3문항 총 19문항으로 확정되었다.
- 이상의 내용타당도 검증 및 유아 검사 결과 분석을 통해 1차 시안 30문항 중 5문항을 삭제하고 2차 시안으로 관찰하기 이해 3문항, 분류하기 이해 5문항, 예측하기 이해 5문항, 측정하기 이해 7문항, 토의하기 이해 5문항 총 25문항이 확정되었다.
- 첫째, 전문가 및 교사가 문항내용의 적합성을 4점 척도로 평정한 결과 평균이하의 점수를 획득한 문항은 삭제되었다. 둘째, 전문가 및 교사 조사와 유아 검사를 통해 3-5세 유아에게 너무 어렵거나 너무 쉽다고 판단된 문항과 변별력이 없다고 판단된 문항은 삭제되었다.
후속연구
- 넷째, 본 연구에서는 3-5세 유아들에게 실시할 수 있는 과학적 탐구기술 이해 검사도구를 개발하였으나 검사결과 4, 5세 유아보다 3세 유아의 낮은 난이도의 문항이 나타나 본 검사가 3세 유아들의 탐구기술 이해 정도를 파악하고 유아들 간 차이를 변별하는데 한계가 있을 수 있으므로 3세 유아의 발달수준에 보다 적합한 방식을 적용한 과학적 탐구기술 이해 검사도구의 개발이 요구된다.
- 둘째, 유아 과학적 탐구기술 이해는 제 변인과의 관련성이 예측되어지는 바, 유아의 가정환경 변인이나 유아의 과학교육 환경에 따른 변인, 과학교수 학습 방법에 따른 변인에 따라 유아의 과학적 탐구기술에 대한 이해 수준에 어떤 차이가 있는 지 밝힘으로써 유아의 과학적 탐구기술의 이해를 돕는 교육환경을 조성하는데 도움을 받을 수 있을 것이다.
- 또한 검사에 소요되는 시간이 유아 당 평균 5-7분 정도로 짧은 시간에 검사를 완료할 수 있으며 유아들이 일상적으로 접하는 친숙한 사물들을 중심으로 문항 내용이 구성되며 유아들이 표현하고 이해할 수 있을 용어와 짧은 문장을 사용함으로써 질문이나 응답에 대한 유아의 이해 부족으로 평가결과가 왜곡되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 본 검사도구를 사용하면 약간의 검사자 훈련만으로도 짧은 시간 안에 객관적으로 유아의 과학적 탐구기술 이해 정도를 평가할 수 있을 것으로 기대된다.
- 현재까지 유아의 과학적 탐구기술의 수행을 측정하는 검사도구들은 여러 가지가 있으나 아직까지 유아의 과학적 탐구기술 이해 정도를 평가할 수 있는 도구는 보고되지 않은 시점에서 본 연구에서 개발한 유아의 과학적 탐구기술 이해 검사도구는 유아의 과학적 탐구능력을 보다 더 종합적으로 이해할 수 있는 도구가 될 것이다. 따라서 본 연구에서 개발된 유아의 과학적 탐구기술 이해 검사도구는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 유아의 이해 정도를 객관적으로 파악할 수 있는 도구로 활용되어 유아 과학 활동의 성과를 점검하거나 유아 과학교육 관련 연구의 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
- 셋째, 본 연구에서 개발된 검사도구의 타당화와 적용은 전국적인 규모의 무선 표집 절차를 거쳐 선정된 표본이 아닌 특정지역의 유아들을 대상으로 하였기 때문에 이후에는 보다 체계적인 표집 절차를 거친 표준화 작업이 필요하다.
- 첫째, 본 도구를 활용하여 유아의 과학적 탐구기술의 수행정도와 탐구기술에 대한 이해수준간의 관련성을 검증하는 시도를 통해 유아의 과학적 탐구능력을 보다 포괄적으로 이해할 수 있을 것이다.
- 즉, 유아의 과학적 탐구능력은 과학적 탐구기술을 이해하고 적합한 탐구기술을 채택하여 적용하는 능력까지를 포함한다고 할 수 있다. 현재까지 유아의 과학적 탐구기술의 수행을 측정하는 검사도구들은 여러 가지가 있으나 아직까지 유아의 과학적 탐구기술 이해 정도를 평가할 수 있는 도구는 보고되지 않은 시점에서 본 연구에서 개발한 유아의 과학적 탐구기술 이해 검사도구는 유아의 과학적 탐구능력을 보다 더 종합적으로 이해할 수 있는 도구가 될 것이다. 따라서 본 연구에서 개발된 유아의 과학적 탐구기술 이해 검사도구는 유아의 과학적 탐구기술에 대한 유아의 이해 정도를 객관적으로 파악할 수 있는 도구로 활용되어 유아 과학 활동의 성과를 점검하거나 유아 과학교육 관련 연구의 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
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