중학교 1학년 과학 교과서의 탐구실험 교재와 실험 평가 준거 개발

Abstract

본 연구에서는 중학교 1학년 학생에게 적용할 수 있는 탐구실험 교재를 개발하고, 각 탐구실험에 대하여 타당하고 객관적인 실험 수행평가 준거를 개발하였다. 중학교 1학년 과학 교과서에서 지각의 물질과 변화 단원 중 조흔색의 관찰, 광물의 굳기, 부정합 형성, 화성암의 생성원리의 4개의 실험주제를 선정하여 탐구실험을 개발하였다. 도입(Introduction), 관찰(Observation), 설명 (Explanation)의 3단계로 탐구실험 교재를 구성하였으며, 학생용 탐구실험서와 교사용 실험지도서의 두 가지 형태로 개발하였다. 또한 조별 실험보고서, 실험기능 및 실험태도 평가에 대한 객관적이고 타당한 채점준거를 개발하였다. 개발한 탐구실험 교재와 채점준거의 타당도는 3인의 과학교육 전문가와 3인의 현장교사가 검증하였으며 3인의 현장교사가 독립적으로 학생들의 보고서를 채점한 결과로부터 채점자간 신뢰도를 검증하였다. 본 연구에서 개발한 평가도구를 사용하여 얻어진 실험 수행평가 결과와 지식평가 결과(중간고사)사이의 상관관계는 r=0.38로서 공통 분산 영역 14%(r²=0.14)로 낮은 상관을 보였다. 이와 같은 결과로부터 본 연구에서 개발한 실험평가는 지식 평가에서 측정하고자 하는 능력과 어느 정도 상관은 보이지만 완전히 일치하지 않으므로 서로 다른 능력을 측정한다고 해석할 수 있으며 간접적으로나마 전통적인 지식·이해만이 아닌, 실험을 수행하면서 나타난 탐구능력, 실험기능, 실험태도 등을 평가하는 도구라고 볼 수 있다. 이러한 결과는 탐구과정을 기르기 위한 실험보고서 개발을 목표로 했던 본 연구의 성격과 부합된다고 이해할 수 있다. 개발한 탐구실험 교재는 계속적인 수정 보완이 필요하고 다양한 주제에 대해 탐구실험 교재가 개발되기를 희망하며 현장에서 유용하게 사용되리라 기대한다.;The purpose of this study is to develope inquiry-based experiments and scoring rubrics for these experiments. The inquiry-based experiments were developed for four subject chosen in chapter of 'Elements in the earth's crust and how it works ' in the middle school science text book 1. The selected subjects are indication of streak,the relative hardness of mineral, unconforrnity model, and formation types of igneous rock. The students' inquiry-report and the teachers' guide for each experiment were developed and these were designed with three stages, introduction, observation, and explanation. Also for valid and reliable assessments for student' inquiry process skill, three analytic rubrics were developed. These include rubrics for students' manipulative skills experimental attitudes, and evaluating submitted reports. The content validities of students' inquiry reports and scoring rubrics were checked by six science instructors. the inter-scorer reliabilities of analytic scoring rubrics for experiment reports were examined by three scorers. The correlation coefficient between the scores of experiments obtained by these scoring rubrics and the scores of written knowledge test was shown to r=0.38. From the variance (r²= 14) of this correlation, we would say indirectly that the 14% areas of this experiment evaluate the science process skill, the manipulative skill, and the attitude of students rather than the knowledge achievement by traditional assessment. We expect that the developed inquiry-based experiments and scoring rubrics can be used valuably in the middle school science laboratory classes.