중학교 과학3의 '물질의 반응' 단원에 대한 탐구실험 교재와 실험평가 준거 개발

Abstract

본 연구의 목적은 탐구 과정 위주의 탐구실험 교재를 개발하고, 각 탐구실험에 대한 구체적이고 객관적인 수행평가 준거를 개발하는 것이다. 따라서, 중학교 3학년 과학 교과서의 ‘물질의 반응’ 단원 중 네 개의 실험주제를 선정하여 각각에 대해 실험내용을 탐구적으로 재구성하고, 실험 수행평가 준거를 개발하였다. 탐구실험 교재 는 I.O.E (Introduction - Observation - Explanation) 모형을 이용하여 도입, 관찰, 설명의 세 단계로 구성하였으며, 학생용 탐구실험서와 교사용 실험지도서로 구분하여 개발하였다. 그리고, 실험 수행평가 준거는 학생들의 실험 수행능력을 총체적으로 평가하기 위해 평가 영역을 조별 실험보고서, 실험기능, 실험태도의 세 가지로 구분하여 개발하였다. 또한, 본 연구에서는 개발한 탐구실험 교재와 실험 수행평가 준거의 타당도 및 신뢰도 검증을 실시하였다. 타당도는 탐구실험 교재의 실험 목표, 실험 내용과 실험 수행평가 준거에 대해 과학교육 전문가 3명과 현장교사 3명으로부터 검증 받았으며, 신뢰도 검증은 현장교사 3명이 조별 실험보고서를 채점한 결과로부터 문항별 채점자간 신뢰도, 보고서 총점에 대한 신뢰도로 구분하여 실시하였다. 본 연구에서 실시한 실험 수행평가의 결과와 같은 기간 동안 실시한 지식평가 결과(2학기 중간고사) 사이의 상관관계를 살펴보면, 상관계수가 r=.37 (p<.01)이고, 공통 분산 영역이 14% (r²=0.14)로 두 변인이 비교적 낮은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 이것은 본 연구에서 개발한 실험 수행평가 문항이 지식 평가 문항에서 측정하고자하는 능력과 서로 다른 능력을 측정한다고 해석할 수 있다. 그러므로, 본 연구에서 개발한 탐구실험 교재 및 실험 수행평가 준거가 실험의 전반적인 과정에 걸쳐 학생들의 탐구과정이나 실험기능, 실험태도 등의 실험 수행 능력을 객관적으로 평가할 수 있는 도구로서 의미를 지닌다고 할 수 있으며, 학교 현장에서 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.;The purpose of this study is to develope the inquiry-based experiments and scoring rubrics for these experiments. The inquiry-based experiments were developed and reorganized for four subjects chosen in chapter of 'reactions of substances' in the middle school science text book 3. The students' inquiry-report and the teacher's guide were developed for each experiment and these were composed of the three stages, instruction, observation and explanation. Also three scoring rubrics were developed for each experiment. The first one was for assessing students' inquiry-report, the second one was for assessing students' manipulative skills and the third one was assessing students' experimental attitudes. The content validities of inquiry-reports and three scoring rubrics were verified by three specialists in science education and three teachers in the middle school. Also The inter-scorer reliability in each question and total score were examined by three scorers. The correlation coefficient between the scores of experiments obtained by these scoring rubrics and the scores of written knowledge tests (mid term exam in second semester) has been examined and turned out to be low (r=. 37). Therefore, these scoring rubrics may assess other students' abilities that the written knowledge test cannot assess. We expect that the developed inquiry-based experiments and scoring rubrics can be used effectively in the middle school science laboratory classes to access students practical process skills for experiments.