중학교 3학년 과학 교과서의 탐구실험 교재 및 실험 수행평가 준거 개발

Abstract

본 연구의 목적은 탐구 능력을 중심으로 한 탐구실험 교재를 개발하고, 각 탐구실험에 대하여 타당하고 객관적인 실험 수행평가 준거를 개발하는 것이다. 중학교 3학년 과학 교과서의 내용 중 ‘물질의 반응’과 ‘지구와 우주’ 단원에서 중화열, 산성비, 태양의 크기 측정, 행성의 공전궤도 반지름 구하기의 4개 주제에 대하여 탐구실험을 개발하였다. 탐구실험 교재는 도입(Introduction), 관찰(Observation), 설명(Explanation) 과정으로 구성되어 있으며, 학생용 탐구실험서와 교사용 탐구지도서가 있다. 그리고 학생들의 실험수행에 대하여 타당하고 객관적이며, 과정중심으로 평가하기 위해 실험보고서, 실험 기능 및 실험 태도 평가에 대한 채점준거를 개발하였다. 각 탐구실험 교재는 3인의 과학교육 전문가와 3인의 현장교사에게 내용타당도를 검증 받았으며, 실험 수행평가 준거는 타당도와 함께, 3인의 현장교사가 학생들의 보고서를 채점한 결과로부터 채점자간 신뢰도를 검증하였다. 본 연구에서 개발한 평가도구를 사용하여 얻어진 실험 수행평가 결과와 같은 기간동안의 지식 평가 결과(중간, 기말고사)는 r=.47(p<.01)의 상관을 보였으며, 22% (r² =.22)의 공통 분산 영역만을 보였다. 이와 같은 결과로부터 본 연구에서 개발한 실험 평가 문항은 지식평가 문항에서 측정하고자 하는 능력과 서로 다른 능력을 측정한다고 해석할 수 있으며, 간접적으로나마 전통적 지식·이해만이 아닌, 실험을 수행하면서 나타난 탐구 능력, 실험 기능, 실험 태도 등을 평가하는 도구라고 볼 수 있으므로, 객관적이고 타당한 탐구실험 평가로서 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 reactions of substances and the earth and the universe in the middle school science text book 3. The selected subjects are neutralization heat, acid rain, a diameter measurement of the sun, and the getting revolution-orbit of the planet. 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 scoring 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 the 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 be r=.47 (p＜.01). From the variance(r²=.22) of this correlation, we would say indirectly that the 78% area 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.