PISA 2006년 과학성취도의 학교특성 및 성별 차이 분석연구

Abstract

Korea made outstanding achievements in both mathematics and science in PISA 2000. In spite of superb achievements, Korea dishonorably placed first in accomplishment differences between the sexes. The gap between the sexes in accomplishment has become hot issue since PISA 2006. As time goes by, the gap decreased with rapidity. However, science remains in the only subject which boy students are constantly superior to girl students in accomplishment. It is very distinguishing though cognitive accomplishments of Korean students are highly ranked, accomplishments of affective domains such as self-concept, motivation, enjoyment and self-efficacy remain very low. Moreover, affective variables are germane to cognitive accomplishments despite poor performance of affective domains. Reflecting these facts synthetically, this study assumes Korean school traits play more advantageous role to a certain sex. Therefore, this study aimed to identify school effect, sex effect and sex effect according to school characteristicsregarding the differentiated effects of science related affective variables on the science achievement. Multi-level statistical models have been used and result is as described below. First, a statistical analysis was conducted to examine the differentiated effects of science related affective variables on the science achievement according to school characteristics. Science self-efficacy, science self-concept, and enjoyment of science are positively associated with science achievement level with statistical significance; however, the effects of those variables are not different statistically across sub-samples that were divided by school characteristics, indicating that school characteristics do not differentiate the magnitude of effects of affective constructs on science achievement. Second, a statistical analysis was conducted to examine the differentiated effects of science related affective variables on the science achievement according to sex factors. Science self-efficacy, science self-concept, and enjoyment of science are positively associated with science achievement level with statistical significance; however, the effects of those variables are not different statistically across sub-samples that were divided by sex factors, indicating that sex factors do not differentiate the magnitude of effects of affective constructs on science achievement. Third, a synthetically statistical analysis was conducted to examine the differentiated effects of science related affective variables on the science achievement according to sex factors with the school characteristics. There are quite a few school characteristics domains which gap between sexes is meaningfully different. The largest difference in the effect of the instrumental motivation in science on science achievement between female and male students was found at the schools where the number of regular science classes per week was below the average. The difference in the effect of the future-oriented science motivation on science achievement was found at large schools where the number of students were above the average, and the effect was larger among male students. The effect of science self-concept on science achievement tended to be larger for male students at the schools where the principals feel the educational resources are not enough. Finally, the largest gender difference was found in the effect of enjoyment of science on science achievement, and the magnitude was large particularly at the schools located in urban areas and provide more regular classes than the average. The implications of this research will be followed. First, this study shows affective variables influence on PISA 2006 science achievement varies depending on school characteristics and sex factors. Therefore, School needs to utilize gender perspective educational strategy which reflects gender differences on education sensitively. This strategy can be effectively applied to subjects which accomplishment gap between sexes remains wide. Second, it is predictable from this study when school characteristics and sex factors operate together, school effect and sex effect expert influence on achievement at school. To improve the whole school achievement, it can be helpfulwhat analyze and consider school characteristics and sex traits of poor performance area.;국제 학업 성취도 비교 평가인 PISA 2000의 결과에 의하면 한국은 수학과 과학의 두 영역에서 우수한 성적을 거두었으나 남녀 성취도의 격차에서도 1위를 기록하는 불명예스러운 결과를 나타내었다. 이러한 평가 결과를 통하여 볼 때 남학생과 여학생의 성취도 격차에 대한 문제는 심각한 문제로 거론되고 있다. 평가를 거듭하면서 성별격차는 빠른 속도로 감소하였으나 과학은 유일하게 과거부터 현재까지 유의미하게 남학생이 우위에 있는 영역으로 남아있는 분야이다. 한국 학생들의 국제 학업 성취도 비교에서 성차 이외에 주목할 만한 또 다른 특징은 인지적 성취가 최상위권에 속함에도 불구하고 자아개념이나, 동기, 즐거움, 자아효능 감 등의 정의적 영역에 대한 점수는 최하위권에 머물고 있다는 점이다. 더욱이 한국은 정의적 성취가 매우 낮음에도 불구하고 정의적 변수와 학업성취도 간의 관련성은 매우 높은 국가로 분류되는 매우 특이한 양상을 보이고 있다. 본 연구는 이러한 현상을 종합적으로 반영하여 한국 학교의 특성이 특정한 성별에게만 유리하거나 불리하게 작용하고 있다고 가정하고 지속적으로 유의미한 성차를 나타내고 있는 과학영역에 대하여 성취도와 밀접한 관련을 맺고 있는 정의적 변수의 영향력을 분석하였다. 즉, 과학 성취도에 대한 정의적 변인들의 영향력이 학교특성에 따라 어떻게 달라지는지에 대한 학교효과, 성별에 따라 달라지는 정도의 성별효과 그리고 이에 대한 복합적인 분석으로 학교특성에 따라 성별로는 어떻게 달라지는 가를 분석하였다. 이를 위해 학생수준과 학교수준의 2수준으로 다층분석을 실시하였다. 이에 대한 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학교특성에 따른 정의적 변인의 영향력을 살펴본 결과, 자아 효능 감․자아개념․즐거움과 같은 세 변인의 영향력은 모두 통계적으로 유의미한 양적 상관 관계를 보였다. 그러나 자아 효능 감과 자아개념․즐거움 세 변인 모두 학교특성에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않고 있어, 이에 대한 학교효과가 나타나지 않는다고 볼 수 있다. 학교효과를 학교 배경 변인 별로 분석하였을 때, 학교 소재지나 설립유형보다는 학교 규모가 정의적 변인들의 과학 성취도에 대한 영향력을 가져올 수 있는 가능성을 보이고 있었다. 학교자원특성에 따른 학교효과 분석결과 학교장이 지각한 자원 부족 정도가 정의적 변인의 과학성취도에 대한 영향력 차이를 가져올 수 있다고 해석할 수 있었다. 따라서 학교 자원을 더 보충하는 것이 학교교육에 의미 있는 것임을 시사하고 있다. 둘째, 성별에 따라 성취도에 대한 정의적 변인의 영향력을 살펴보면, 도구적 동기와 미래지향 동기는 통계적으로 유의하지 않은 것으로 나타났으며 자아 효능 감, 자아개념, 즐거움은 통계적으로 유의하게 과학 성취도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그러나 성별차이는 통계적으로 의미 있는 차이라고 하기 어렵기 때문에 과학성취도에 대한 정의적 변인 영향력에서 성별 효과는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 비록 통계적 의미는 없다고 할지라도 자아효능 감과 과학성취도 사이의 관계가 여학생들에게 더욱 강하게 나타나고 있었다. 따라서 이는 일반적으로 여학생들의 과학 관련 자아 효능 감 수치는 남학생들보다는 낮지만, 자아 효능 감이 과학 학업성취도에 미치는 영향력은 상대적으로 클 수 있음을 시사한다. 셋째, 전술된 학교효과와 성별 효과를 종합적으로 분석하기 위하여 학교특성에 따라 성취도에 대한 정의적 변수 영향력의 성별효과를 살펴보았다. 앞선 두 분석결과에 의하면 뚜렷한 학교효과와 성별효과를 찾아볼 수 없었으나, 학교효과와 성별효과를 복합적으로 분석한 결과 남녀 학생의 뚜렷한 차이를 보이는 학교특성 영역들이 상당한 부분 확인되었다. 도구적 동기가 성취도에 미치는 영향력의 남녀차이는 정규과학 수업이 적은 학교에서 뚜렷하게 나타났다. 미래지향동기가 성취도에 미치는 영향력의 성별차이는 대규모의 학교에서 나타났는데, 미래지향동기가 성취도에 미치는 영향은 남학생들 사이에서 크고 여학생들 사이에서 작은 경향을 보이고 있다고 해석할 수 있다. 자아개념은 교육자원이 부족한 학교에서 여학생보다 남학생의 성취도에 미치는 영향력이 더 크게 나타났다. 마지막으로 즐거움 변수는 가장 큰 성별차이를 보인 영역으로, 대도시의 학교와 정규과학수업이 많은 학교에서 가장 뚜렷한 차이를 나타내었다. 이상과 같은 연구결과를 바탕으로 본 연구의 시사점을 논하면 다음과 같다. 첫째, 본 연구결과에 의하면 성별에 따른 정의적 변수들의 기술통계량 수치인 여학생들의 점수는 여전히 남학생들의 동기, 자아 효능 감, 자아개념, 즐거움 점수보다 낮은 것으로 확인되었다. 학습 동기나 태도 자아개념 등에서 남학생이 더 높은 결과를 나타내고 있는 정의적 영역에서의 성 차이는 선행연구에서 살펴본 것과 같이 PISA 2000을 분석한 노 국향 외(2001)의 연구결과와 PISA 2003을 분석한 박 정 외(2004)의 연구결과와 일치하는 결과였다. 본 연구결과를 통해 PISA에서 정의적 영역의 성별 차이의 경향성은 2003년부터 2006년까지 지속적으로 심각한 것으로 확인되었다. 둘째, 과학성취도를 학교특성과 성별 특성을 통해 분석한 결과 학교특성으로는 대도시, 대규모 학교에서 남녀 정의적 영역의 점수 차이가 많이 났고, 이러한 경향성은 성취도에 미치는 영향력에서도 유사하게 분석되었다. 즉, 정의적 영역의 점수가 낮은 여학생 집단은 성취결과에 대해 학습의 태도나 동기부여가 될 수 있는 정의적 변수의 영향력이 미비하였고, 정의적 영역의 점수가 높은 남학생 집단은 성취와의 관련성이 밀접하였다. 이러한 결론은 학생의 정의적 태도와 학습 전략이 매우 중요한 성취의 영향 변인이라는 사실을 입증한다. OECD는 교과에 대한 정의적 태도는 단순히 학생들이 좋거나 싫은 것으로 끝나는 것이 아니라 평생 학습을 지속할 수 있는 원동력이 된다고 주장하였다(OECD. 2001). 따라서 성취도를 높이기 위해서는 정의적 변인인 태도와 동기를 긍정적으로 바꾸는 노력이 선행되어야 한다.