중학교 과학1 교과서에 제시된 화학 영역 평가 문항의 인지 요구도 수준 분석

Abstract

현대 사회에서 학생들의 과학적 사고력을 신장시키는 것은 과학 교육에서 중요하게 강조되고 있다. 과학 교육에서는 학생들의 과학적 사고력 신장을 위해 탐구 중심 수업 전략이 많이 개발되었고, 지금도 끊임없이 연구 되고 있다. 또한 개발된 탐구 중심 수업 전략은 실제로 과학 교육 현장에서 학생들에게 적용되고 있다. 과학적 사고력은 이렇게 탐구 중심 수업으로 발달시킬 수 있다. 하지만 이뿐만 아니라 학생들이 학습한 내용을 적용하는 단계인 문제를 푸는 과정에서도 과학적 사고력은 향상될 수 있어야 한다. 그러므로 문제를 푸는 과정에서 학생들의 과학적 사고력을 신장시키기 위해서는 평가 문항도 ‘단순 기억’ 수준, ‘경험-귀납적 사고 유형’ 수준, ‘가설-연역적 사고 유형’ 수준을 고루고루 요구하는 내용이어야 한다. 왜냐하면 만약 평가 문항이 ‘단순 기억’ 수준이나 ‘경험-귀납적 사고 유형’ 수준만을 요구한다면, 학생들은 과학적 사고력이 아닌 회상만을 사용하게 되기 때문이다. 그러므로 본 연구에서는 학생들이 학습한 과학 내용의 이해도를 평가하는 평가 문항의 인지 요구도 수준을 분석하고 이를 ‘단순 기억’, ‘경험-귀납적 사고 유형’, ‘가설-연역적 사고 유형’의 3종류로 분류하는데 목적을 두었다. 다시 말해서 과학적 사고력을 신장시킬 수 있는 평가 문항들이 과학1 교과서에 어떤 비율로 존재하는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 제7차 교육과정에 따른 중학교 과학1 교과서 9종과 2007년 개정 교육과정에 따른 중학교 과학1 교과서 1종에 나와 있는 화학 영역의 평가 문항을 Lawson의 인지 요구도 분석틀에 의해 크게 3종류로 분류하였다. 그리고 3종류 수준을 다시 11개의 하위 범주로 분류하였다. 본 연구의 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 제7차 교육과정에 따른 과학1 교과서에 나와 있는 평가 문항의 인지 요구도 수준은 ‘경험-귀납적 사고 유형’ 수준이 평균 60.4%로 월등히 높은 비율을 차지하고 있었다. 또한 ‘단순 기억’ 수준은 평균 15.1%, 고차원의 과학적 사고력이 요구되는 ‘가설-연역적 사고 유형’ 수준은 평균 24.5%로 나타났다. 둘째, 2007년 개정 교육과정에 따른 과학1 교과서 1종의 평가 문항은 ‘단순 기억’ 수준이 15.2%, ‘경험-귀납적 사고 유형’ 수준이 33.3%, ‘가설-연역적 사고 유형’ 수준이 51.5%를 차지하고 있었다. 이 과학1 교과서에는 고차원적인 과학적 사고력을 요구하는 ‘가설-연역적 사고 유형’ 수준의 평가 문항 비율은 제7차 교육과정의 과학1 교과서에 비해 매우 높게 나타났다. 셋째, 평가 문항을 11가지의 하위 범주에 대하여 인지 요구도 수준을 분석한 결과에 의하면 분석한 교과서 중에서 B, C, J교과서에는 10개의 하위 범주가 포함되어 있었고 E, G교과서에는 7개의 하위 범주가 포함되어 있었다. 그리고 분석한 모든 과학1 교과서에서 가장 많이 존재하는 평가 문항의 인지 요구도 수준은 ‘EI 4’ 수준 이였고, 가장 적게 존재하는 평가 문항의 인지 요구도 수준은 ‘HD 4' 수준으로 10개의 교과서 중에서 단 4개의 교과서에 오로지 한 개씩만 들어있었다. 이 분석 결과를 통하여 제7차 교육과정에 따른 과학1 교과서의 평가 문항은 학생들의 고차원적인 과학적 사고력을 신장시킬 수 있는 가설-연역적 사고를 요구하는 평가 문항은 매우 적은 것으로 나타났다. 반면에 경험-귀납적인 사고를 요구하는 평가 문항은 많은 것으로 나타났다. 따라서 과학1 교과서의 평가 문항에서는 학생들에게 과학 지식의 암기나 회상 또는 경험-귀납적인 사고를 많이 요구하고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 본 연구에서 분석한 1종의 2007년 개정 교육과정에 따른 과학1 교과서의 평가 문항은 제7차 교육과정의 과학1 교과서들과 비교해 보았을 때 가설-연역적 사고를 요구하는 평가 문항이 매우 많은 것으로 나타났다. 앞으로 2010년부터 사용될 2007년 개정 교육과정에 따른 중학교 과학1 교과서의 평가 문항들은 기존의 제7차 교육과정에 따른 과학1 교과서의 평가 문항에 비해서 고차원의 과학적 사고력을 평가하는 문항이 증가할 것으로 기대할 수 있다.;In future society, as well as modern society to improve students' a highly difficult scientific thinking and the research capabilities is important and emphasized in science education. Therefore, investigation lesson strategy was developing and are constantly being researched. In addition, developed investigation lesson strategy has been being applied in the field of science education. So, when the students are evaluated even, must require the assessment to improve scientific thinking faculty and investigation ability of the students. This study is aimed at analyzing and classifying cognitive demand level of assessment questions which assess understandings of science contain by students. If the students is required to the level of ‘only the Recall of Specific Facts' or ‘Empirical-Inductive Thinking Pattern' to solve assessment question, they try to only recalls, not the scientific thinking. Consequently, that makes students lose an interest about investigation and just focus on memorizing. That is, ‘Hypothetical-Deductive Thinking Pattern' and ‘Empirical-Inductive Thinking Pattern' should be required in order to promote scientific thinking. Analyzing the results of this study is as follows. First, ‘Empirical-Inductive Thinking Pattern' account for average 60.4% of the high percentage in the scientific textbook assessment question level by 7th curriculum. Also ‘only the Recall of Specific Facts' takes up average 15.1% and ‘Hypothetical-Deductive Thinking Pattern' account for average 24.5%. In addition, in nine kinds of science textbooks, ‘Hypothetical-Deductive Thinking Pattern' account for 31.9%~36.5% in A, C and I textbook and 13.0%~16.7% of lower rates is E ,G and H textbook. Second, ‘only the Recall of Specific Facts' takes up 15.2%, ‘Empirical- Inductive Thinking Pattern' accounts for 33.3% and ‘Hypothetical-Deductive Thinking Pattern' account for 51.5% in assessment question of scientific textbook by 2007 revised curriculum. This analysis results shows very different characteristics in comparison with the textbook of 7th curriculum. The features is that the ratio of ‘Hypothetical-Deductive Thinking Pattern' level which is required to a high difficult scientific thinking tastefully is high in 2007 revised curriculum. Third, in the analysis there is no textbook which all include 11 kinds of cognitive demand level but J textbook variously contains 10 kinds of cognitive demand level whereas, E, G textbook include 7 kinds of level of cognitive demand level. It can be concluded from the analysis that the assessment question of scientific textbook by 7th curriculum requirers students to memorize and recollect scientific knowledge or use ‘Empirical-Inductive Thinking Pattern' than to improve scientific thinking and the ability to inquiry however, ‘Hypothetical-Deductive Thinking Pattern' takes up 51% of the highest rate in assessment question of scientific textbook by 2007 revised curriculum. This is that the new revised middle school science1 textbooks is closed to science education goals. Therefore, assessment questions of the 17 types of middle school science1 by 2007 revised curriculum which will be used in future is expected to assessing a highly difficult scientific thinking than assessment questions of middle school science1 by 2007 revised curriculum.