다층 서답형 문항을 이용한 태양계 구조 학습 발달과정 개발 및 타당성 검증 The Development and Validation of Learning Progression for Solar System Structure Using Multi-tiers Supply Form Items원문보기
이 연구에서는 다층 서답형 문항을 이용하여 태양계 구조에 대한 학습 발달과정을 개발하고 그 타당성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 Wilson(2005)이 제안한 구인 모델링 방식을 적용하여 '태양계 구성원', '태양계 행성의 크기와 거리의 경향성', '태양계 모델링'을 발달 변인(progress variables)으로 설정하고 각각에 대한 다층 서답형 문항을 개발하여 검사지로 구성하였다. 개발된 문항을 초등학교 5학년 150명을 대상으로 '태양계와 별' 단원 수업의 사전 및 사후에 적용하였다. 평가 결과를 기술하기 위해 각각의 평가 문항에 대한 학생 응답을 범주화 하는 과정을 거쳤으며, 이범주들을 구인별로 5개 수준으로 분류하였다. Rasch 모델의 부분점수 모형을 적용하여 작성된 Wright map을 분석함으로써 학생들의 응답 결과를 기반으로 작성된 학습 발달과정의 수준이 적절한지 검토하였다. 또한, 수업 전후 학생들의 수준 변화를 추적함으로써 학습 발달과정에서 설정한 가설적인 경로의 타당성을 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 다층 서답형 문항을 이용한 상향식 연구방법으로 초등학교에 적용할 수 있는 태양계 구조에 대한 경험적 학습 발달과정을 정교하게 설정할 수 있었다. 그리고 학습 발달과정의 구인 타당도가 높게 나타나며 학생들의 발달이 학습 발달과정을 따라 변화하는 것으로 나타났다.
이 연구에서는 다층 서답형 문항을 이용하여 태양계 구조에 대한 학습 발달과정을 개발하고 그 타당성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 Wilson(2005)이 제안한 구인 모델링 방식을 적용하여 '태양계 구성원', '태양계 행성의 크기와 거리의 경향성', '태양계 모델링'을 발달 변인(progress variables)으로 설정하고 각각에 대한 다층 서답형 문항을 개발하여 검사지로 구성하였다. 개발된 문항을 초등학교 5학년 150명을 대상으로 '태양계와 별' 단원 수업의 사전 및 사후에 적용하였다. 평가 결과를 기술하기 위해 각각의 평가 문항에 대한 학생 응답을 범주화 하는 과정을 거쳤으며, 이범주들을 구인별로 5개 수준으로 분류하였다. Rasch 모델의 부분점수 모형을 적용하여 작성된 Wright map을 분석함으로써 학생들의 응답 결과를 기반으로 작성된 학습 발달과정의 수준이 적절한지 검토하였다. 또한, 수업 전후 학생들의 수준 변화를 추적함으로써 학습 발달과정에서 설정한 가설적인 경로의 타당성을 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 다층 서답형 문항을 이용한 상향식 연구방법으로 초등학교에 적용할 수 있는 태양계 구조에 대한 경험적 학습 발달과정을 정교하게 설정할 수 있었다. 그리고 학습 발달과정의 구인 타당도가 높게 나타나며 학생들의 발달이 학습 발달과정을 따라 변화하는 것으로 나타났다.
In this study, we developed a learning progression for the structure of the solar system using multi-tier supply form items and validated its appropriateness. To this end, by applying Wilson's (2005) construct modeling approach, we set up 'solar system components,' 'size and distance pattern of sola...
In this study, we developed a learning progression for the structure of the solar system using multi-tier supply form items and validated its appropriateness. To this end, by applying Wilson's (2005) construct modeling approach, we set up 'solar system components,' 'size and distance pattern of solar system planets,' and 'solar system modeling' as the progress variables of the learning progression and constructed multi-tier supply form items for each of these variables. The items were applied to 150 fifth graders before and after the classes that dealt with the 'solar system and star' unit. To describe the results of the assessment, the students' responses to each item were categorized into five levels. By analyzing the Wright map that was created by applying the partial credit Rasch model, we validated the appropriateness of the learning progression based on the students' responses. In addition, the validity of the hypothetical pathway that was established in the learning progression was verified by tracking changes in the developmental level of students before and after the classes. The results of the research are as follows. The bottom-up research method that used multi-tier supply form items was able to elaborately set the empirical learning progression for the conceptualization of the structure of the solar system that is taught in elementary school. In addition, the validity of the learning progression was high, and the development of students was found to change with the learning progression.
In this study, we developed a learning progression for the structure of the solar system using multi-tier supply form items and validated its appropriateness. To this end, by applying Wilson's (2005) construct modeling approach, we set up 'solar system components,' 'size and distance pattern of solar system planets,' and 'solar system modeling' as the progress variables of the learning progression and constructed multi-tier supply form items for each of these variables. The items were applied to 150 fifth graders before and after the classes that dealt with the 'solar system and star' unit. To describe the results of the assessment, the students' responses to each item were categorized into five levels. By analyzing the Wright map that was created by applying the partial credit Rasch model, we validated the appropriateness of the learning progression based on the students' responses. In addition, the validity of the hypothetical pathway that was established in the learning progression was verified by tracking changes in the developmental level of students before and after the classes. The results of the research are as follows. The bottom-up research method that used multi-tier supply form items was able to elaborately set the empirical learning progression for the conceptualization of the structure of the solar system that is taught in elementary school. In addition, the validity of the learning progression was high, and the development of students was found to change with the learning progression.
학습 발달과정은 학생들이 특정 주제에 대해 오랜기간 동안 탐구하고 학습함에 따라 그 주제에 대한 이해 및 관련된 사고 능력이 순차적으로 점점 더 정교해지는 가설적인 경로를 기술한 것이다(NRC, 2007).이러한 학습 발달과정은 새로운 아이디어가 아니라,오랫동안 발달 심리학자들이 여러 과학 영역에 대한아이들의 아이디어의 발달을 조사한 결과이다(Duncanand Hmelo-Silver, 2009).
과학 교육에 대한 연구는 교사에게 무엇을 제공해야 하는가?
교사가 최적의 수업계획을 수립하기 위해서는 학생들의 인지적 발달 수준을 우선적으로 고려해야 하며, 환경과 상황에 알맞게 교육과정을 재구성하여 가르쳐야 한다. 이를 위하여 과학 교육에 대한 연구는 교사에게 수업에 대한 표준과 교육과정 구성 그리고 평가의 기준을 제공해주어야 한다. 최근 다수의 연구에서 학습 발달과정(learning progression)을 교육과정과 평가를 구성할 때 수단으로 고려하고 있다(National Research Council,2005, 2007).
태양계에 대한 학습 발달과정을 탐색하는 연구로 무엇이 기대되는가?
본 연구는 초등 과학 교육과정에서 태양계 구조에 대한 학습 발달 과정을 개발하고 그 타당성을 검증하기 위하여, 가설적인 학습 발달 경로를 설정하고순위 선다형 문항을 통하여 설정한 학습 발달 경로를 검증하던 하향식 연구에서 한 걸음 더 나아가 선행 연구 결과 분석을 통하여 개발한 다층(multi-tiers)서답형 문항을 이용하여 상향식으로 태양계에 대한 학습 발달과정을 탐색하는 연구이다. 이 연구를 통하여 태양계에 대한 학생들의 실제 인지 수준에 부합되는 학습 발달과정을 개발하고 그 타당성을 검증할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 이 연구에서 다층 서답형 문항을 이용하여 학습 발달과정을 상향식으로 파악하는 과정에서 학생들에게 태양계를 가르치는 교수법에 대한 아이디어를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
참고문헌 (29)
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