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중학교 1학년 과학 교과서의 탐구실험 교재와 실험평가 준거 개발 : 물질의 특성, 힘과 운동 단원을 중심으로

Title
중학교 1학년 과학 교과서의 탐구실험 교재와 실험평가 준거 개발 : 물질의 특성, 힘과 운동 단원을 중심으로
Authors
김혜선
Issue Date
1999
Department/Major
교육대학원 화학교육전공
Publisher
이화여자대학교 교육대학원
Degree
Master
Abstract
본 연구는 중학교 1학년 과학 교과서의 물질의 특성 과 힘과 운동 단원에 포함된 실험 중에서 네 개의 실험 주제를 선정하여 과정 중심의 탐구실험 교재를 개발하고, 개발된 실험을 객관적이고 타당하게 평가할 수 있는 실험 수행평가 준거를 마련하는 것을 목적으로 하였다. 탐구실험 교재는 학생용 탐구 실험서와 교사용 실험 지도서로 나누어 개발하였는데, 모두 도입-관찰-설명단계로 이루어져있다. SAPA Ⅱ의 탐구능력 요소를 일부 변형하여 본 연구의 탐구능력 요소로 채택하였다. 실험서는 중학생들의 수준을 고려하여 안내된 탐구실험으로 개발하였으며, 조별 협동학습의 형태를 취하였다. 교사용 지도서에는 학생용 실험보고서의 문항과 모범 답안 외에 교사용 준비물, 실험 진행 방법, 실험시 주의점, 포함된 탐구능력 요소 등을 함께 제시하여 교사가 실험 학습을 준비할 때 자세한 지침서가 되도록 하였다. 또한, 개발된 탐구실험을 객관적이고 타당하게 평가하기 위한 실험 수행평가 준거를 마련하였는데, 실험의 전 과정을 세 영역으로 나누어 이에 대한 구체적인 채점 준거를 각각 개발하였다. 세 영역은 조별 실험보고서에 대한 채점 준거, 조별 및 개인별 실험기능에 대한 채점 준거, 개인별 태도에 대한 채점 준거이다. 조별 실험보고서 채점 준거는 추출된 탐구능력 요소를 평가할 수 있도록 개발하였고, 실험 진행 중에 교사가 학생들을 관찰하면서 평가하는 실험기능, 태도에 대한 준거를 함께 개발함으로써 과정 중심 평가인 수행 평가가 되도록 하였다. 개발된 탐구실험 및 실험 수행평가 준거의 내용타당도를 실험 목표, 실험 내용, 평가 준거의 세 항목에 걸쳐 5점 리커트 척도로 검증하고, 객관적인 실험 평가 준거가 되기 위하여 실험보고서 각 문항에 대한 채점자간 신뢰도, 전체 문항의 총점 대한 채점자간 신뢰도를 검증하였다. 93명의 학생을 대상으로 본 연구에서 개발한 탐구실험을 실시하여 얻은 실험 수행평가 결과의 분포는 40점 만점에 평균 30.33(표준편차, 1.97)으로 나타났으며, 히스토그램을 그려본 결과, 개발한 실험이 개인별 변별이 가능한 평가 도구임을 알 수 있었다. 또한, 지식 평가 결과와 실험 수행평가 결과의 상관관계를 분석한 결과, r=0.38로 비교적 상관이 낮았으며, 두 학업 성취도의 공통분산영역이 14%(r2= 0.14)이므로 본 연구에서 개발한 탐구실험과 실험 평가 문항이 지식 평가 문항에서 측정하고자 하는 능력과 서로 다른 능력을 측정한다고 해석할 수 있다. ; The purpose of this study is to develop inquiry-based experiment sheets and to prepare valid and reliable scoring rubrics for these experiments. Four experiments were selected from the chapters "the property and separation of substance" and "the force and motion" in the middle school science textbook 1. The experiment sheets include students group activity sheets and teachers guide, and they were designed with three steps, introduction, observation and explanation. The science process skills were used here based on the SAPA Ⅱ. On the consideration of students cognitive levels, activity sheets were developed as a format of guided-inquiry and cooperative group activity. For each experiment, three scoring rubrics were developed. The fitst one was for assessing students group activity sheets, the second one was for assessing students group and individual manipulative skills and the third one was for assessing students individual attitudes in laboratory. The rubrics for group activity sheets were constructed for assessing science process skills and the other two rubrics were constructed for checking what students do during experiments. Therefore, these rubrics can be regarded as the performance assessments or process-oriented assessments. The content validities of developed experiments and rubrics were checked. Also the inter-scorer-reliability in each question and total score were examined. The developed science inquiry-based experiments and rubrics were practiced to the 93 students in one middle school. The average of resulted students score was 30.33(SD, 1.97) with a full mark of 40.00. The resulted histogram showed that these assessment tools were able to discriminate students performances. The correlation coefficient between the laboratory scores obtained in this study and students written test scores of science subject appeared to be γ=0.38(γ2=0.14). Hence, these experiments and rubrics developed in this study may assess other students abilities that the written knowledge test cannot assess.
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