Developing National Science Assessment System:Scientific Knowledge Domain

국가 수준의 과학 지식 평가 체제 개발

Establishing and evaluating science education policies and revising and monitoring the effectiveness of science curriculum should be based upon the results of systematic and scientific research studies. Advanced nations have already been administering and developing national level science assessments for these purposes. The science assessments administered in Korea have been reported having many limitations and problems, and not succeeded in providing data for science education policy making and curriculum reform. The major purpose of the study is developing national level science knowledge assessment system in order to identify longitudinal trends of elementary and secondary school students science knowledge achievements. The research team consisted of science education experts and teachers from various school levels, decided the directions and major elements of national level science knowledge assessment with the consultation of educational evaluation experts. Item developing ability of the researchers was improved by seminars? and workshops on national assessment in advanced nations and developing skills of writing science items. Nearly 500 items were developed and revised. Pilot test was administered with 958 students at various school levels. 380 items were selected and tested with 8766 students, and the characteristics were analyzed in terms of item response theory. The target populations for national level science knowledge assessment are 5th-grade of elementary school, 2nd-grade of middle school, 1st and 2nd-grade of high school students. The proper period for the assessment is February every year. Multi-stage clustered sampling method is desirable and rotated forms are recommendable for the test format. Bridge items should be introduced to compare the results of multiple tests, and various grades. Anchor items should also be used for longitudinal interpretations of the results. The items for elementary school require low to medium abilities, for middle school and first grade of high school require medium to high abilities and for 2nd-grade of high school high abilities. The discrimination ability of the items developed is high.

과학교육의 정책 수립과 평가 및 과학교육과정의 개편과 효율성 점검 등은 체계적이고 과학적인 연구 결과를 바탕으로 해야 한다. 이를 위해서 주요 선진국에서는 국가 수준 과학 학력평가를 지속적으로 실시하고 발전시켜 왔다. 우리 나라에서 그 동안 실시된 국가 수준 과학 학력평가는 많은 문제점을 가지고 있는 것으로 지적되어 왔으며, 과학 교육 정책 수립 및 평가 그리고 교육 과정 개편을 위한 자료 제공에 성공하지 못하였다. 이 연구의 주요 목적은 우리 나라 초 중 고학생들의 과학 지식 성취의 경향성을 파악하고 향후 주기적으로 진행되어질 국가적 차원의 평가 지표를 만들기 위한 국가 수준의 과학 지식 평가 체제를 개발하는 것이다. 과학교육전문가와 초 중 고 교사들로 연구팀을 구성하고, 교육평가 전문가들과의 협조와 자문을 통해서 국가 수준 과학지식 평가 체제의 방향과 주요 요소를 결정하였다. 또한 문항 개발을 위한 세미나와 워크숍을 통해서 평가문항개발 능력을 향상시켰으며, 계획한 문항을 개발하고, 수정하였으며, 초 중 고교생 958명을 대상으로 예비검사를 실시하고 그 결과를 바탕으로 최종 문항을 380개를 선정하고 수정하였다. 최종 선정한 문항은 다시 초 중 고 학생 8766명을 대상으로 본 검사를 실시하여 문항반응이론(IRT)을 이용하여 문항의 특성을 분석하였다. 연구 결과 국가 수준 과학 지식 평가는 매년 초등학교 5학년, 중학교 2학년, 고등학교 1학년과 2학년을 대상으로 학년말에 실시하는 것이 바람직하다. 표집은 다단계 유층화 표집 방법을 사용하며, 검사지는 복수형으로 개 발하며 가교문항을 활용하여 검사지간 학교급간, 종단적 비교의 기초로 삼는다. 본 연구에서는 국가 수준 과학지식 평가 체제를 위하여 각 모집단 별로 문제 은행에 포함시킬 80 내지 100문항씩 총 380문항을 개발하였다. 개발된 문항과 검사의 특성을 분석하여 본 결과 초등학교용 문항들은 중간 또는 중간 이하의 능력을 가진 학생들에게, 중학교용과 고등학교 1학년 용 문항들은 중간 또는 중간 이상의 능력을 가진 학생들에게, 고등학교 자연계용 문항들은 비교적 높은 능력을 가진 학생들에게 적합하였다. 개발한 문항들의 변별도는 우수하거나 매우 우수한 것으로 나타나서, 학생들의 과학 지식 성취를 정확하게 평가하는 데 적합한 것으로 보인다.