TIMSS 2015 상위국 8학년 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향력 분석 Effect Analysis of Educational Context Variables on 8th Grade Science Achievement Among Top-performing Countries in TIMSS 2015원문보기
본 연구의 목적은 TIMSS 2015 결과에서 상위 성취를 보인 5개국(대한민국, 싱가포르, 대만, 홍콩, 일본)에서 8학년 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향을 비교 분석하고, 이를 통해 우리나라 과학교육 개선을 위한 시사점을 도출하는 것이다. 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향력을 비교하기 위해 위계선형모형에 의한 분석을 실시하였다. 연구결과에 따르면 우리나라는 학생수준 변인에서 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식, 학생의 교육기대 수준이 8학년 학생들의 과학성취도에 유의하게 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교수준 변인에서는 재학생의 경제적 배경, 학교의 학업적 성공 강조가 과학성취도에 유의하게 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상위 5개국 결과를 비교하면 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 학생의 교육기대 수준이 모든 국가에서 과학성취도에 정적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교변인에서 재학생의 경제적 배경은 일본을 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 학생 특성에 의한 수업 제한은 우리나라를 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 실험보조 인력은 일본과 대만에서 정적으로 유의한 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 우리나라 중학교 과학과 교수학습에 주는 시사점을 학생과 학교의 사회경제적 지위에 따른 교육격차를 완화, 역량교육을 위한 과학 수업혁신, 과학수업에서 탐구실험 활동 내실화 등의 측면에서 제안하였다.
본 연구의 목적은 TIMSS 2015 결과에서 상위 성취를 보인 5개국(대한민국, 싱가포르, 대만, 홍콩, 일본)에서 8학년 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향을 비교 분석하고, 이를 통해 우리나라 과학교육 개선을 위한 시사점을 도출하는 것이다. 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향력을 비교하기 위해 위계선형모형에 의한 분석을 실시하였다. 연구결과에 따르면 우리나라는 학생수준 변인에서 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식, 학생의 교육기대 수준이 8학년 학생들의 과학성취도에 유의하게 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교수준 변인에서는 재학생의 경제적 배경, 학교의 학업적 성공 강조가 과학성취도에 유의하게 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상위 5개국 결과를 비교하면 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 학생의 교육기대 수준이 모든 국가에서 과학성취도에 정적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교변인에서 재학생의 경제적 배경은 일본을 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 학생 특성에 의한 수업 제한은 우리나라를 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 실험보조 인력은 일본과 대만에서 정적으로 유의한 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 우리나라 중학교 과학과 교수학습에 주는 시사점을 학생과 학교의 사회경제적 지위에 따른 교육격차를 완화, 역량교육을 위한 과학 수업혁신, 과학수업에서 탐구실험 활동 내실화 등의 측면에서 제안하였다.
The purpose of this study is to compare and analyze the effects of the educational context variables on 8th-grade science achievement of 5 top performing countries(Korea, Singapore, Taiwan, Hong Kong and Japan) in TIMSS 2015. TIMSS 2015 science data and questionnaire results were used for fitting Hi...
The purpose of this study is to compare and analyze the effects of the educational context variables on 8th-grade science achievement of 5 top performing countries(Korea, Singapore, Taiwan, Hong Kong and Japan) in TIMSS 2015. TIMSS 2015 science data and questionnaire results were used for fitting Hierarchical Linear Model (HLM) in this study. According to the results, such student-level variables as home resources for learning, students' interest in science learning, valuing science, Students' Educational Expectations gave significant influence on the science achievement of Korean students. School-level variables including Student Economic Background, and School Emphasis on Academic Success gave significant influence on the science achievement of Korean students. Comparing 5 countries, home resources for learning, students' interest in science learning, Students' Educational Expectations gave significant influence on the science achievement in all 5 countries. At the school level, Student Economic Background is statistically significant in explaining students' science achievement gap in all countries except Japan, and Teaching Limited by Student Needs gave significant influence on the science achievement in all countries except Korea. Discussed in the conclusion are ways to improve middle-school science teaching and learning including reducing the education divide among socioeconomic status, teaching innovation for competency education, inquiry and reinforcement of lab activities in science classes, and so on.
The purpose of this study is to compare and analyze the effects of the educational context variables on 8th-grade science achievement of 5 top performing countries(Korea, Singapore, Taiwan, Hong Kong and Japan) in TIMSS 2015. TIMSS 2015 science data and questionnaire results were used for fitting Hierarchical Linear Model (HLM) in this study. According to the results, such student-level variables as home resources for learning, students' interest in science learning, valuing science, Students' Educational Expectations gave significant influence on the science achievement of Korean students. School-level variables including Student Economic Background, and School Emphasis on Academic Success gave significant influence on the science achievement of Korean students. Comparing 5 countries, home resources for learning, students' interest in science learning, Students' Educational Expectations gave significant influence on the science achievement in all 5 countries. At the school level, Student Economic Background is statistically significant in explaining students' science achievement gap in all countries except Japan, and Teaching Limited by Student Needs gave significant influence on the science achievement in all countries except Korea. Discussed in the conclusion are ways to improve middle-school science teaching and learning including reducing the education divide among socioeconomic status, teaching innovation for competency education, inquiry and reinforcement of lab activities in science classes, and so on.
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문제 정의
본 연구의 목적을 살펴보면 다음과 같다. TIMSS 2015 결과에서 학생들의 과학성취도와 관련이 있는 것으로 나타난 교육맥락변인들을 중심으로 우리나라를 포함한 성취도 상위 5개국의 교육맥락을 살펴보고자 한다. 이를 위해 학생의 가정환경이나 학교 배경특성과 같이 학교밖에서 주어지는 변인들보다는 교수학습 상황에서 변화 가능한 학생, 수업, 학교 특성에 좀 더 초점을 두고 과학성취도와의 관련성을 분석하고자 한다.
이를 위해 학생의 가정환경이나 학교 배경특성과 같이 학교밖에서 주어지는 변인들보다는 교수학습 상황에서 변화 가능한 학생, 수업, 학교 특성에 좀 더 초점을 두고 과학성취도와의 관련성을 분석하고자 한다. 그리고 개별 독립변인과 성취도의 관계를 넘어서 다양한 학생 및 학교수준 변인들이 성취도에 미치는 영향을 종합적으로 분석함으로써, 학생의 과학성취에 영향을 주는 교육맥락변인을 파악하고, 이를 토대로 우리나라 과학교육 개선을 위한 시사점을 도출하고자 한다.
그러나 기존 연구에서는 큰 틀에서의 국제 비교에 초점을 두었으므로, 과학성취도에 영향을 주는 개별 교육맥락변인에 대한 세부적인 분석에는 한계가 있었다. 따라서 이 연구에서는 성취도 상위 5개국을 중심으로 학생의 성취도에 영향을 미치는 교육맥락변인의 영향을 구체적으로 살펴보고자 한다. 이를 위해 우리나라와 일본, 싱가포르, 홍콩, 대만 5개국의 TIMSS 2015 데이터를 재분석하였다.
과학성취도에 영향을 미치는 교육맥락변인들은 교수학습 활동이 어떻게 이루어지는지를 보여주는 과정변인과 교수학습 활동과는 무관하게 외부적으로 주어지는 환경 또는 조건으로서의 투입변인으로 구분해볼 수 있다. 본 연구에서는 TIMSS 2015에서 수집된 교육맥락변인들을 학생 및 학교수준의 투입변인과 과정변인으로 구분하여, 다양한 교육맥락변인들이 과학성취도에 미치는 영향력을 분석하고자 한다.
끝으로 다른 국가의 결과를 해석함에 있어서 각국의 교육 체제나 학교 풍토, 사회문화적 특성 등과 같은 구조적 배경을 고려하지 않고, 단순 수치상 비교에 의한 해석을 경계할 필요가 있다. 본 연구에서는 우리나라 외에도 다른 4개국의 자료를 분석하고 비교하였는데, 이는 국가 간의 영향력의 크기를 비교하기보다는 배경맥락변인이 과학성취도와 흥미에 주는 영향의 경향성을 살펴보기 위한 것이다. 따라서 국가 간 배경맥락변인의 효과크기를 단순 비교하지 않도록 주의할 필요가 있다.
이러한 배경 하에, 본 연구에서는 TIMSS 2015 데이터를 활용하여 우리나라를 포함한 성취도 상위 5개국에서 학생의 과학성취도에 영향을 미치는 교육맥락변인들을 비교･분석하고자 한다. 본 연구의 목적을 살펴보면 다음과 같다.
분석방법이나 변인 설정 등에 따라 변인들의 설명력이 달라지기도 하지만, 이러한 선행연구의 결과는 학생수준의 변인뿐만 아니라 교사수준의 교수 학습 변인에 의해 과학성취도 차이가 날 수 있음을 의미한다. 이러한 연구들은 학생의 배경변인과 같은 귀속적 요인을 통제한 상태에서 학업성취에 영향을 주는 수업 특성 등과 관련된 교육맥락변인을 찾아냄으로써 학습효과를 극대화할 수 있는 방안을 모색하는 것을 목적으로 한다. 이는 교수학습 환경을 개선하는 것이 타고난 귀속적 요인보다 개선이 쉬울 뿐만 아니라, 거시적인 교육개혁보다 적은 비용과 노력으로 학습효과를 극대화할 수 있기 때문이다(Kim & Kim, 2015).
TIMSS 2015 결과에서 학생들의 과학성취도와 관련이 있는 것으로 나타난 교육맥락변인들을 중심으로 우리나라를 포함한 성취도 상위 5개국의 교육맥락을 살펴보고자 한다. 이를 위해 학생의 가정환경이나 학교 배경특성과 같이 학교밖에서 주어지는 변인들보다는 교수학습 상황에서 변화 가능한 학생, 수업, 학교 특성에 좀 더 초점을 두고 과학성취도와의 관련성을 분석하고자 한다. 그리고 개별 독립변인과 성취도의 관계를 넘어서 다양한 학생 및 학교수준 변인들이 성취도에 미치는 영향을 종합적으로 분석함으로써, 학생의 과학성취에 영향을 주는 교육맥락변인을 파악하고, 이를 토대로 우리나라 과학교육 개선을 위한 시사점을 도출하고자 한다.
가설 설정
rij는 학생수준의 무선오차로 평균은 0, 표준편차는 σ인 정규분포를 따르는 것으로 가정한다.
학생수준 설명 변인들의 영향력을 나타내는 βlj는 학교수준의 설명 변인에 영향을 받지 않는 것으로 가정하였다.
제안 방법
8학년 학생들의 과학성취도에 영향을 미치는 교육맥락변인의 효과를 보기 위해 설명 변인으로 학생 배경, 학생 특성, 학교 배경, 학생 배경 변인 등을 모두 포함한 최종 모형을 기준으로 다층모형을 적용하여 분석을 실시하였으며 최종 모형의 국가별 결과를 Table 8에 제시하였다.
다음으로 학생가정환경, 학생 특성, 학교 배경, 학교 및 수업 특성 변인들이 학생 및 학교수준의 성취도 분산을 설명하는 정도를 확인하기 위해, 각각의 변인군을 순차적으로 분석 모형에 투입하고 성취도 분산의 변화 정도를 살펴보았다. 연구 모형에 따른 성취도 분산 비율인 설명량을 계산하였다.
먼저 학생이나 학교수준의 설명 변인을 전혀 투입하지 않는 기초 모형(null model)을 사용하여 과학성취도의 학교 내 분산과 학교 간 분산의 비율을 검토하였다. 기초 모형분석을 통해 얻은 성취도의 학교 내 분산과 학교 간 분산을 활용하여 집단 내 상관계수(Intra Class Correlation: ICC)를 산출하였는데, 이것은 전체 분산 중에서 학교 간 분산의 비율을 나타내는 것으로, ICC가 높으면 학교 간 분산이 높다는 것을 의미하며 ICC가 낮으면 학교 간 분산이 낮다는 것을 의미한다.
본 연구에서는 학생 및 학교수준 교육맥락변인들을 학생의 가정환경, 학생 특성, 학교 배경, 학교 및 수업 특성의 4가지 범주로 구분하고, 각 범주가 학생 및 학교수준의 성취도 분산을 설명하는 정도를 살펴보기 위해 설명변인을 전혀 투입하지 않은 모형을 기초 모형(모형0)으로 하고, 학생가정환경 변인들을 투입한 모형을 모형1, 모형1에 학생 특성 변인들을 추가로 투입한 모형을 모형2, 모형2에 학교 배경 변인들을 투입한 모형을 모형3, 모형3에 학생 배경 변인들을 투입한 모형을 모형4로 설정하였다. 모형 4를 최종모형으로 하여 학생들의 과학 성취도에 영향을 미치는 변인들의 영향력과 유의도를 분석하였다. 분석모형에 따른 투입변인을 Table 1에 제시하였다.
본 연구에서는 학생 및 학교수준 교육맥락변인들을 학생의 가정환경, 학생 특성, 학교 배경, 학교 및 수업 특성의 4가지 범주로 구분하고, 각 범주가 학생 및 학교수준의 성취도 분산을 설명하는 정도를 살펴보기 위해 설명변인을 전혀 투입하지 않은 모형을 기초 모형(모형0)으로 하고, 학생가정환경 변인들을 투입한 모형을 모형1, 모형1에 학생 특성 변인들을 추가로 투입한 모형을 모형2, 모형2에 학교 배경 변인들을 투입한 모형을 모형3, 모형3에 학생 배경 변인들을 투입한 모형을 모형4로 설정하였다. 모형 4를 최종모형으로 하여 학생들의 과학 성취도에 영향을 미치는 변인들의 영향력과 유의도를 분석하였다.
연구 모형에 따른 성취도 분산 비율인 설명량을 계산하였다. 설명량은 기초모형의 분산을 기준으로 설명 변인의 투입에 따른 분산 변화량의 비율로 계산하였다. 설명량이 높으면 투입된 설명 변인들이 종속변수의 분산을 잘 설명할 수 있음을 의미한다.
다음으로 학생가정환경, 학생 특성, 학교 배경, 학교 및 수업 특성 변인들이 학생 및 학교수준의 성취도 분산을 설명하는 정도를 확인하기 위해, 각각의 변인군을 순차적으로 분석 모형에 투입하고 성취도 분산의 변화 정도를 살펴보았다. 연구 모형에 따른 성취도 분산 비율인 설명량을 계산하였다. 설명량은 기초모형의 분산을 기준으로 설명 변인의 투입에 따른 분산 변화량의 비율로 계산하였다.
TIMSS 2015 자료는 학생이 교사와 학교에 속해 있는 위계적 구조를 가지고 있으므로, 본 연구에서는 학생 및 학교 특성이 과학성취도에 미치는 영향을 분석하기 위한 통계분석 모형으로 2수준 다층모형을 사용하였다. 즉, 과학성취도를 종속변수로 설정하고, 성취도를 설명하는 독립변수로는 학생수준 변수와 해당 학생이 속한 학교의 특성을 반영하는 학교수준 변수로 구분하였다. 학생수준 변수로는 학생의 가정환경 중 가정의 학습자원을 투입변수로설정하고, 학생의 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식, 학생의 교육기대 수준과 같은 ‘학생 특성’ 변수를 과정변수로 설정하였다.
학교 내에 학생이 소속되어 있는 TIMSS 2015 자료의 특성을 고려하여 이 연구에서는 2수준 다층 모형을 적용하여 데이터를 분석하였다. 또한 TIMSS에서는 과학성취도 검사에서 행렬표집설계(matrix sampling)를 적용하여 서로 다른 문항들로 구성된 여러 유형의 검사지를 개발하여 사용한다.
학교수준 변수들 중에서는 학교 배경으로 재학생들의 경제수준별 비율을 투입변수로 설정하고, 학교에서의 학업적 성공에 대한 강조, 교사들의 전문성 개발 활동 참여, 동료 교사와의 교류, 학생 특성으로 인해 수업에 제약을 받는 정도, 교사가 직면한 도전, 과학 탐구수업 활동 빈도, 실험보조인력 유무와 같은 ‘학교 및 수업 특성’ 변수를 과정변수로 설정하였다.
학생들의 과학성취도에 영향을 미치는 교육맥락 변인의 효과를 보기 위해 학생가정환경, 학생 특성, 학교 배경, 학교 및 수업특성 변인을 모두 포함한 최종모형을 기준으로 다층모형을 적용하여 분석을 실시하였다.
학생수준 변수로는 학생의 가정환경 중 가정의 학습자원을 투입변수로설정하고, 학생의 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식, 학생의 교육기대 수준과 같은 ‘학생 특성’ 변수를 과정변수로 설정하였다.
, 2016). 학생수준 변인에서 가정의 학습자원은 가정의 도서 보유량, 학습 환경, 부모의 학력을 종합하여 산출된 척도를 사용하였다. 학생 특성 중, 과학학습에 대한 흥미는 과학학습과 관련된 활동에 학생이 흥미와 즐거움을 느끼는 정도를 의미하며, 과학에 대한 가치 인식은 과학 교과의 유용성과 가치에 대한 학생의 인식 정도를 나타낸다.
과학성취도와 관련성을 보이는 교육맥락변인들은 크게 학생수준과 학교수준의 변인으로 구분할 수 있다. 학생수준 변인의 경우에는 국가별 평균을, 학교 및 수업 특성 변인의 경우 각 변인을 구성하는 문항 수준에서 국가별 특성을 세부적으로 검토하였다. 과학성취도에 미치는 영향력 분석에 사용된 학생 및 학교수준의 교육맥락변인들을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
학생의 과학성취도에 영향을 미치는 교육맥락변인들은 TIMSS 2015 결과 분석 연구(Sang et al., 2017)에서 학생의 학업성취와 유의미한 관련성을 보이는 것으로 확인된 변인들 중 과학교육 전문가들의 검토를 거쳐 교실수업 및 교육정책 측면에서 의미 있는 정보를 제공하는 변인들을 선정하였다. 선정된 설명변수들을 학생수준과 학교수준, 그리고 투입변인과 과정변인으로 구분하여 학생 과학성취도와의 관계를 도식화하면 Figure 1과 같다.
학생 특성 중, 과학학습에 대한 흥미는 과학학습과 관련된 활동에 학생이 흥미와 즐거움을 느끼는 정도를 의미하며, 과학에 대한 가치 인식은 과학 교과의 유용성과 가치에 대한 학생의 인식 정도를 나타낸다. 학생의 교육기대 수준은 8학년 학생들이 기대하는 본인의 교육 수준으로, 중졸에서 대학원 졸업까지 6단계로 구분하여 조사하였다.
대상 데이터
본 연구에서 5개의 성취도 유의측정값을 활용하여 Mplus 7 프로그램으로 다층모형 분석을 실시하였다. 국가별 비교를 위해 국제본부에서 제공한 학생 가중치를 사용하였다(Foy, 2017).
이를 위해 우리나라와 일본, 싱가포르, 홍콩, 대만 5개국의 TIMSS 2015 데이터를 재분석하였다. 본 연구에서 분석대상으로 한 5개국의 학생 표집 크기는 3,600～6,500명이었다.
따라서 이 연구에서는 성취도 상위 5개국을 중심으로 학생의 성취도에 영향을 미치는 교육맥락변인의 영향을 구체적으로 살펴보고자 한다. 이를 위해 우리나라와 일본, 싱가포르, 홍콩, 대만 5개국의 TIMSS 2015 데이터를 재분석하였다. 본 연구에서 분석대상으로 한 5개국의 학생 표집 크기는 3,600～6,500명이었다.
데이터처리
모형별 투입 변인의 분산 설명력을 보기 위해 기초 모형을 기준으로 모형에 따른 분산의 설명량을 백분율로 계산하였고, 연구 모형에 따른 8학년 과학성취도 분산 비율 결과를 나타내면 Table 7과 같다. 우리나라 모형1과 모형2의 학교 내 분산 설명량은 각각 6.
학생들이 모두 같은 문항으로 구성된 검사를 치르는 것이 아니어서, TIMSS에서는 단일 성취도 점수 대신 5개의 성취도 유의측정값(Plausible Value)을 제공한다. 본 연구에서 5개의 성취도 유의측정값을 활용하여 Mplus 7 프로그램으로 다층모형 분석을 실시하였다. 국가별 비교를 위해 국제본부에서 제공한 학생 가중치를 사용하였다(Foy, 2017).
이론/모형
TIMSS 2015 자료는 학생이 교사와 학교에 속해 있는 위계적 구조를 가지고 있으므로, 본 연구에서는 학생 및 학교 특성이 과학성취도에 미치는 영향을 분석하기 위한 통계분석 모형으로 2수준 다층모형을 사용하였다. 즉, 과학성취도를 종속변수로 설정하고, 성취도를 설명하는 독립변수로는 학생수준 변수와 해당 학생이 속한 학교의 특성을 반영하는 학교수준 변수로 구분하였다.
성능/효과
먼저 학생이나 학교수준의 설명 변인을 전혀 투입하지 않는 기초 모형(null model)을 사용하여 과학성취도의 학교 내 분산과 학교 간 분산의 비율을 검토하였다. 기초 모형분석을 통해 얻은 성취도의 학교 내 분산과 학교 간 분산을 활용하여 집단 내 상관계수(Intra Class Correlation: ICC)를 산출하였는데, 이것은 전체 분산 중에서 학교 간 분산의 비율을 나타내는 것으로, ICC가 높으면 학교 간 분산이 높다는 것을 의미하며 ICC가 낮으면 학교 간 분산이 낮다는 것을 의미한다. ICC의 산출식은 다음과 같다.
또한 우리나라 학생들의 과학성취도에 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식 등이 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 나아가 학교의 학업적 성공 강조가 학생들의 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 학생의 학업적 성취에 대한 교사의 기대, 학생의 학업적 성취를 위한 학부모의 지원 등과 같은 학교 풍토가 성취도에 좋은 영향을 주는 것을 의미하므로, 학교 차원에서 학생의 학업적 성공과 관련된 이러한 풍토를 긍정적인 방향으로 조성할 필요가 있다.
넷째, 교실수업 관련 변인들 중에서 8학년 학생 특성에 의한 수업 제한의 경우 나머지 성취도 상위국들과는 달리 우리나라에서만 학생들의 성취도에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 다른 국제비교 연구결과와도 상반된 것이다.
또한 우리나라 학생들의 과학성취도에 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식 등이 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 나아가 학교의 학업적 성공 강조가 학생들의 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
상위 5개국 결과를 비교했을 때 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 학생의 교육기대 수준이 모든 국가에서 과학성취도에 정적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교변인에서 재학생의 경제적 배경은 일본을 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 학교의 학업적 성공 강조는 우리나라, 일본, 싱가포르에서 정적으로 유의하게 나타났다.
셋째, 중학교 과학수업에서 탐구 활동이나 체험 활동을 지속적으로 강조해야 하며, 그러자면 실험보조 인력 확충을 포함하여 중학교 과학수업에서 실험탐구 활동 수행이 가능하도록 제반 여건을 갖출 필요가 있다. 본 연구의 결과에 따르면, 과학 탐구수업 활동 빈도는 우리나라 학생들의 과학성취에 통계적으로 유의한 영향을 미치지 않거나 오히려 부적인 영향을 미치는 것(Sang et al.
1%임을 보여준다. 싱가포르와 홍콩의 학교 간 분산 비율은 각각 50.5%와 45.6%로 높았으며 우리나라 학교 간 분산 비율이 상위 5개국에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 이는 우리나라 8학년 과학성취도의 학교 간 차이가 다른 나라보다는 적게 난다는 것을 의미한다.
69로 5개국 중 가장 높았다. 우리나라 실험보조 인력 평균은 0.49로 싱가포르, 홍콩, 대만에 비해 낮은 것으로 나타났다. 과학 탐구수업 활동은 싱가포르가 1.
이 밖에도 교사들의 전문성 개발 활동, 동료교사들과의 교류 등과 같은 교사 관련 변인들도 우리나라에서만 학생들의 성취도에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 일본의 경우에는 동료교사들과의 교류가 학생성취도에 오히려 부적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
상위 5개국 결과를 비교했을 때 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 학생의 교육기대 수준이 모든 국가에서 과학성취도에 정적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교변인에서 재학생의 경제적 배경은 일본을 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 학교의 학업적 성공 강조는 우리나라, 일본, 싱가포르에서 정적으로 유의하게 나타났다. 학생 특성에 의한 수업 제한은 우리나라를 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 실험보조 인력은 일본과 대만에서 정적으로 유의한 것으로 나타났다.
우리나라는 학생수준 변인에서 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식, 학생의 교육기대 수준이 8학년 학생들의 과학성취도에 유의하게 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교수준 변인에서는 재학생의 경제적 배경, 학교의 학업적 성공 강조가 과학성취도에 유의하게 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다.
둘째, 역량교육을 위한 과학 수업혁신을 통해 중 학생들의 과학에 대한 긍정적인 태도 함양과 과학성취도 향상을 모색할 필요가 있다. 학생 특성 변인인 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식, 학생의 교육기대수준 등이 모두 통계적으로 유의하게 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식 등과 같은 과학에 대한 태도는 초등이나 고등학교 학생보다는 중학교 학생들에서 과학성취도와의 상관관계가 가장 높은 것으로 나타나서(Lee & Kim, 2004), 중학생들의 과학에 대한 긍정적인 태도를 함양하는 것이 과학성취도 향상에도 기여할 수 있음을 시사한다(Kim et al.
학교변인에서 재학생의 경제적 배경은 일본을 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 학교의 학업적 성공 강조는 우리나라, 일본, 싱가포르에서 정적으로 유의하게 나타났다. 학생 특성에 의한 수업 제한은 우리나라를 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 실험보조 인력은 일본과 대만에서 정적으로 유의한 것으로 나타났다.
첫째, 가정 학습자원이나 재학생의 경제적 배경 등과 같은 학생과 학교의 사회경제적 지위에 따른 교육격차를 완화할 수 있는 적극적인 조치가 필요하다. 학생가정환경 변인에서는 가정의 학습자원이, 그리고 학교 배경에서는 재학생의 경제적 배경이 다른 성취도 상위국들과 마찬가지로 학생의 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 기존 연구결과와도 일관된 것으로(Ku et al.
이러한 설명량은 일본과 대만의 설명량보다는 낮고 싱가포르와 홍콩의 설명량보다는 높은 것으로 나타났다. 학생가정환경, 학생 특성, 학교 배경, 학교 및 수업 특성 변인을 모두 포함한 모형4의 우리나라 학교 간 분산 설명량은 83.3%이고, 대만의 학교 간 분산 설명량은 84.8%였다. 이는 주요 학생, 학교 변인들이 우리나라와 대만의 8학년 과학성취도의 학교 간 차이 잘 설명하고 있음을 의미한다.
후속연구
끝으로 다른 국가의 결과를 해석함에 있어서 각국의 교육 체제나 학교 풍토, 사회문화적 특성 등과 같은 구조적 배경을 고려하지 않고, 단순 수치상 비교에 의한 해석을 경계할 필요가 있다. 본 연구에서는 우리나라 외에도 다른 4개국의 자료를 분석하고 비교하였는데, 이는 국가 간의 영향력의 크기를 비교하기보다는 배경맥락변인이 과학성취도와 흥미에 주는 영향의 경향성을 살펴보기 위한 것이다.
둘째, 역량교육을 위한 과학 수업혁신을 통해 중 학생들의 과학에 대한 긍정적인 태도 함양과 과학성취도 향상을 모색할 필요가 있다. 학생 특성 변인인 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식, 학생의 교육기대수준 등이 모두 통계적으로 유의하게 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
, 2017). 따라서 우리나라 중학교 과학 수업을 방해하는 학생 특성에 대한 심층적인 분석과 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.
첫째, 가정 학습자원이나 재학생의 경제적 배경 등과 같은 학생과 학교의 사회경제적 지위에 따른 교육격차를 완화할 수 있는 적극적인 조치가 필요하다. 학생가정환경 변인에서는 가정의 학습자원이, 그리고 학교 배경에서는 재학생의 경제적 배경이 다른 성취도 상위국들과 마찬가지로 학생의 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교사들의 전문성 개발 활동, 동료교사들과의 교류 등은 우리나라에서 학생들의 성취도에 영향을 줬는가?
이 밖에도 교사들의 전문성 개발 활동, 동료교사들과의 교류 등과 같은 교사 관련 변인들도 우리나라에서만 학생들의 성취도에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 일본의 경우에는 동료교사들과의 교류가 학생성취도에 오히려 부적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
가정 학습자원이나 재학생의 경제적 배경 등에 따른 교육격차 완화가 필요한 이유는?
첫째, 가정 학습자원이나 재학생의 경제적 배경 등과 같은 학생과 학교의 사회경제적 지위에 따른 교육격차를 완화할 수 있는 적극적인 조치가 필요하다. 학생가정환경 변인에서는 가정의 학습자원이, 그리고 학교 배경에서는 재학생의 경제적 배경이 다른 성취도 상위국들과 마찬가지로 학생의 과학성취도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 기존 연구결과와도 일관된 것으로(Ku et al.
선행연구에서 지속적으로 관심을 받아온 학생수준의 변인에는 무엇이 있는가?
선행 연구에서 지속적으로 관심을 받아온 우리나라 학생들의 과학성취도에 직･간접적으로 영향을 주는 학생수준의 변인으로는 가정의 사회경제적 배경(Kang et al., 2005; Kim et al., 2016), 학생 자신의 노력과 부모의 학력(Kim, 2013; Kim et al., 2016; Kim & Im, 2008 Yum & Kang, 2011), 학생의 교육기대 수준(Park et al., 2004; Chung et al., 2014), 학생들의 소속감(Si et al., 2016), 교과에 대한 흥미도, 효능감 및 필요성 인식(Chung et al., 2014; Kim, 2009; Lim & Lee, 2016; Yi et al.
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