Analysis of the Relationship between Cognitive Levels and Achievement of Science Process Skills by Practical Assessment

실험 평가를 통한 탐구과정 기능의 성취도와 인지 수준과의 관계 분석

The purpose of this study is to investigate the relationship between cognitive levels and achievement of science process skills. A science laboratory process skills test based on optional instrument of the SISS was administered to a sample of 162 students in the 8th grade. Practical assessment tasks consisted of the contents about acid, base, density, and a property of cobalt chloride. The format of this practical test was the station type that students had to conduct a short activity. Science process skills included three sub-skills which were categorized as designing, performing, and reasoning. As cognitive levels develop from concrete operational stage to transition stage and formal operational stage. total scores of science process skills and mean scores of sub-skills were significantly increased. Regardless of cognitive levels. all students were more successful on performing than designing or reasoning. In case of being controlled cognitive levels, gender differences and area differences were not detected in achievement of science process skills. According to these results. there was a strong relationship between cognitive levels and achievement of science process skills by practical assessment. This study implies that considering student's cognitive levels is very important for improving science process skills.

본 연구의 목적은 실험 평가를 이용하여 탐구과정 기능을 측정하고, 인지 수준과 탐구과정 기능의 성취도와의 관계를 알아보는 것이다. 연구 대상은 인지 수준과 지역을 유층으로 하여 중학교 2학년 162명을 표집하였다. 실험 평가는 SISS에서 사용한 실험 과정기능검사 문항을 수정 보완한 산 염기, 밀도, 염화코발트의 성질에 관한 3가지 과제를 이용하여 순환 실험 형식으로 수행하였다. 탐구과정 기능은 D(계획), P(수행), R(추론) 등의 하위 기능을 포함한다. 실험 평가의 채점은 학생용 보고서를 이용하였으며, 5명의 평가자가 채점한 결과의 평균값으로 분석을 하였다. 연구의 결과 인지 수준이 발달함에 따라 탐구과정 기능의 전체 점수와 하위 기능인 D(계획), P(수행), R(추론)의 성취도가 모두 통계적으로 유의미하게 높아지는 것으로 나타났다. 그리고 인지 수준을 통제하고 탐구과정 기능의 성취도를 비교한 결과 지역간에 탐구과정 기능의 성취도 차이와 남녀간에 탐구과정 기능의 성취도 차이는 나타나지 않았다. 이러한 결과를 통해, 실험 평가를 통한 탐구과정 기능의 성취도는 인지 수준에 크게 영향을 받으므로 탐구과정 기능을 향상시키기 위해서는 학습자의 인지 수준을 고려하는 것이 매우 중요한 일임을 알 수 있다.