TIMSS 2011 참여 국가들의 중학교 2학년 학생특성별 교육맥락변인과 수학 성취도와의 관계 분석

Abstract

In case of second-grade students in middle schools of Korea, while taking the first place in achievement degree of TIMSS 2011, Korea has settled as a nation steadily showing excellent math achievement. But, Korean students are high in the rate of participating in private education and higher in dependence degree of private education than public education. So, to supplement weak points of public education which does not consider characteristics of students, this study discussed that in what way to teach students by feature is effective while analyzing background variables of achievement degree, at the same time, by looking into the variables divided according to the characteristics of students. Like this, to do a group study by characteristic is a necessary part for different levels’ teaching and consideration and proper support for students (Park Jeong, 2008). Therefore, this study tried to analyze relations of math learning time, family background, attitude toward math, and achievement degree of math one another among diverse educational context variables. Thus, in relations between the achievement degree and the educational context variables, through an analysis study focusing on the variable of students’ characteristics called homework-implementation time, it intends to be helpful for finding out ways of teaching methods by feature in public education. Study problems for this are like the next. 1. How is the relation of math studying time and math achievement degree of second-grade students of middle schools of countries that participated in TIMSS 2011? 1-1. How is the relation of regular math class time and math achievement degree of the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011? 1-2. How is the relation of weekly homework-implementation time and math achievement degree of the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011? 2. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of family background and math achievement degree? 2-1. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of education level of their parents and math achievement degree? 2-2. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of schools’ locations and math achievement degree? 2-3. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of participation degree of their parents about students’ learning and math achievement degree? 3. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of attitude to math and math achievement degree? 3-1. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of interest in math and math achievement degree? 3-2. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of confidence toward math and math achievement degree? 3-3. When the second-grade students of the middle schools of the countries that participated in TIMSS 2011 were classified based on weekly homework-implementation time, how is the relation of value consciousness and math achievement degree? International comparison objects are top 10 and bottom 10 countries in achievement degree. Math studying time was analyzed with regular math class time and weekly homework-implementation time which are suggested by TIMSS. Family background was analyzed from being divided into education levels of parents, areas where the schools are located, participation degree of parents about students’ learning. The analysis of attitude to math was processed being divided into interest, confidence, and value consciousness. All analyses were conducted by using IEA IDB Analyzer. Students of each country which participated in TIMSS 2011 were made to represent all students of the country. With five plausible values, also achievement degree of the given students was made to represent students’ achievement degree with one value through IDB Analyzer. Based on it, to solve study problem 1, 2, and 3, frequency analysis and correlation analysis were conducted. The conclusion on the basis of the result is like the following. From the result of study problem 1, the relation of regular math class time and achievement degree was presented differently per country. Seven countries including Japan were higher in achievement degree as regular math class time is more. To Korea, regular math class time was not related to achievement degree. Through this, from adjusting regular math class time, measures to help the improvement of achievement degree will be able to be considered. The relation between weekly homework-implementation time and achievement degree was shown differently per nation. As weekly homework-implementation time was shorter, nations higher in achievement degree were three like Korea, Finland, and Chile. Contrariwise, as homework-implementation time was longer, countries higher in achievement degree were six including Singapore. In-depth discussion is needed about the cause that achievement degree according to homework-implementation time shows differently per nation. From the result of study problem 2, it can be known that family background influences achievement degree greatly. If it is classified by each weekly homework-implementation time, per country, the higher were education levels of parents, the larger were areas where the schools are located, and the higher were participation rates of parents about students’ learning, it could be known that sections with high achievement degree were different. Follow-up studies to examine the causes of the difference in diverse aspects are necessary. From the result of study problem 3, there are big relations between attitude on math and achievement degree. As interest was higher, confidence was bigger, and value consciousness was higher, achievement degree became higher. If these were examined from dividing with weekly homework-implementation time, when attitude on math was made to be changed, sections influenced by achievement degree appeared differently. Through these, they can be referred as ways of maximizing achievement degree fitting to properties of each student. This study has its meaning to find out the maximum point of achievement degree by comparing 20 countries in top and bottom ranks in achievement degree and classifying background variables into properties of students called weekly homework-implementation time, different from previous studies which analyzed background variables just simply influencing achievement degree. Plus, by providing information like correlation between regular math class time and achievement degree, correlation between the time of math studying lonely and achievement degree, correlation between family background per weekly homework-implementation time and achievement degree, and correlation between attitude to math and achievement degree, it is expected that these will be helpful for research scholars of education policies and teachers who study education for efficient math learning of students at the sites of math teaching.;우리나라의 중학교 2학년 학생들의 경우 TIMSS 2011에서 성취도 1위를 차지하며꾸준히 우수한 수학성취를 보이는 국가로 자리매김하였다. 그러나 우리나라 학생들은 사교육에 참여하고 있는 비율이 높고 공교육보다는 사교육에 의존도가 높은 실정이다. 따라서 학생의 특성을 고려하지 않는 획일화된 공교육의 단점을 보완하고자 본 연구에서는 성취도의 배경변인을 분석하면서 동시에 학생들의 특성에 따라 나누어 살펴봄으로써 학생 특성별로 어떻게 교육하는 것이 효과적인지 논의해보았다. 이처럼 특성별 집단연구를 하는 것은 각기 다른 특성을 지닌 집단에 대한 다른 수준의 수업과 배려, 그들을 위한 적절한 지원을 위해 필요한 부분이다(박정, 2008). 이에 본 연구는 다양한 교육맥락변인 중 수학학습시간, 가정배경, 수학에 대한 태도와 수학 성취도간의 관계를 분석하고자 한다. 그리하여 성취도와 교육맥락변인들과의 관계 속에서 숙제 수행시간이라는 학생특성변인에 초점을 맞추어 분석해보는 연구를 통해 공교육에서도 특성별 교수학습법을 활용하는 방안을 찾는 데 도움이 되고자 한다. 이를 위해 선정한 연구문제는 다음과 같다. 1. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들의 수학학습시간과 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 1-1. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들의 정규 수학 수업시간과 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 1-2. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들의 주간 숙제 수행시간과 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 2. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 가정배경과 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 2-1. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 부모 학력수준과 수학 성취도와의 관계는 어떻게 나타나는가? 2-2. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 학교위치와 수학 성취도와의 관계는 어떻게 나타나는가? 2-3. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 학업에 대한 부모참여도와 수학 성취도의 관계는 어떻게 나타나는가? 3. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 수학에 대한 태도와 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 3-1. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 수학에 대한 흥미와 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 3-2. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 수학에 대한 자신감와 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 3-3. TIMSS 2011 참여 국가 중학교 2학년 학생들을 주간 숙제 수행시간으로 분류하였을 때 수학에 대한 가치인식과 수학 성취도와의 관계는 어떠한가? 국제비교대상은 성취도 상위권 10개국과 하위권 10개국이며, 수학학습시간은 TIMSS에서 제시하는 정규 수학 수업시간과 주간 숙제수행시간으로 분석하였고, 가정배경은 부모의 학력수준, 학교가 위치한 지역, 학업에 대한 부모의 참여도로, 수학에 대한 태도는 흥미, 자신감, 가치인식으로 나누어 분석을 진행하였다. 모든 분석은 IEA IDB Analyzer를 사용하여 TIMSS 2011에 참여한 각국의 학생들이 그 나라 학생 전체를 대표할 수 있도록 하였고, 5개의 Plausible Value값으로 주어진 학생들의 성취도 또한 IDB Analyzer를 통해 하나의 값으로 학생들의 성취도를 대표할 수 있도록 하였다. 이를 토대로 연구문제 1번, 2번, 3번을 해결하기 위해 각각 빈도분석과 상관분석을 실시하였다. 이와 같은 과정을 거쳐 분석한 결과를 연구문제별로 요약하면 다음과 같다. 첫째, 일본, 대만, 이스라엘, 튀니지, 러시아, 아랍에미리트, 그루지야 이상 7개국의 학생들이 학교에서 듣는 수학 정규 수업시간이 많을 수록 성취도가 높게 나왔다. 반면, 싱가포르, 핀란드, 레바논, 말레이시아 이상 4개국의 학생들은 수학 정규 수업시간이 많을 수록 오히려 성취도가 낮게 나왔다. 우리나라는 수학 정규수업시간과 성취도는 상관이 없는 것으로 나왔다. 또한 상위권 국가들이 정규 수학수업시간과 성취도의 상관이 높은 것으로 나왔고 하위권 국가들은 비교적 상관이 낮은 것으로 나왔다. 둘째, 대한민국과 핀란드는 성취도가 높을 수록 수학숙제수행시간이 짧았고, 루마니아는 성취도가 높을 수록 수학숙제수행시간이 길었다. 성별에서 있어서 3시간 이상인 구간에서는 여학생의 비율이 더 많고 45분미만인 구간에서는 남학생의 비율이 더 많았다. 성취도 상위권과 하위권 국가들을 비교했을 때 상위권에서 숙제에 수행하는 시간이 짧은 학생들이 더 많았다. 그러나 상관분석을 통해 통계적으로 살펴 보았더니 일관성을 보이지 않아 숙제 수행시간과 성취도는 관련이 없는 것으로 나왔다. 숙제 수행시간은 성취도의 배경변인이 아닌 단지 학생들의 특성일 것으로 사료된다. 셋째, 성취도 상위권국가 중에서는 대한민국, 대만, 이스라엘, 미국 4개 국가가 45분미만일 때 상관관계가 가장 강하게 나타나 부모의 학력수준에 성취도가 민감하게 반응함을 알 수 있다. 하위권국가 중에서는 말레이시아, 아랍에미리트, 루마니아, 터키, 튀니지, 그루지야 6개가 45분 미만에서 가장 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 주간 숙제 수행시간이 3시간 이상인 부류에서 상관관계가 가장 강하게 나타난 나라는 성취도 상위권에서는 일본, 홍콩, 핀란드, 영국, 싱가포르 5개 국가였고, 하위권에서는 레바논, 태국, 칠레 3개 국가로 나타났다. 넷째, 학교가 위치한 지역과 성취도간의 관계만 봤을 때 성취도 상위권 국가에서는 대한민국, 대만, 일본, 이스라엘, 러시아 5개 국가가 지역이 클수록 성취도가 높게 나왔다. 반면 하위권 국가에서는 칠레를 제외한 9개 국가 모두 지역이 클수록 성취도가 높게 나왔다. 성취도 상위권 국가들 중 대한민국의 숙제 수행시간이 긴 학생들이 짧은 학생들보다 학교가 위치한 지역이 커짐에 따라 성취도가 크게 상승했다. 대만의 경우는 45분이상 3시간 미만인 구간의 학생들이 가장 지역에 따라 성취도가 민감하게 반응하고 있었다. 다섯째, 전체적으로 대부분의 국가들에서 나타난 결과는 부모가 숙제 체크를 덜하거나 거의 안할 수록 성취도가 높게 나왔다. 그러나 대한민국과 일본, 태국은 오히려 부모가 숙제에 관여를 많이 하면 할수록 성취도가 높게 나오는 것을 확인할 수 있었다. 주간 숙제 수행시간이 긴 학생들에게는 부모의 숙제 관여도가 성취도를 극대화시키는 데 다른 구간의 학생들보다 특히나 효과적이라는 것이다. 대만, 영국, 튀니지, 칠레는 구간마다 성취도를 극대화시키는 부모의 참여도가 다르게 나타났다. 여섯째, 성취도 상∙하위권 20개국 모두 흥미도가 높을 수록 성취도도 높다는 결과를 얻을 수 있었다. 주간 숙제 수행시간별로 살펴보면, 숙제 수행시간이 긴 학생들은 흥미도가 높아질수록 다른 구간에서보다 큰 폭으로 상승함을 나타냈다. 일본과 영국도 수행시간이 긴 학생들의 흥미도를 높여주니 성취도가 극대화되었다. 대만은 우리나라와는 반대로 숙제를 짧게 수행하는 학생들에게 흥미를 높여주면 성취도가 극대화될 가능성이 있다는 결과가 나타났다. 핀란드와 홍콩도 마찬가지의 결과였다. 성취도 하위권 국가들 중 칠레와 루마니아는 TIMSS 흥미도 조사에서 낮은 편에 속했다. 이들은 공통적으로 숙제 수행시간이 3시간이상인 학생들의 성취도가 흥미도에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 일곱째, 성취도 상위권 국가들 중에서 대한민국의 경우 3시간 이상 부류의 학생들에게 자신감을 높여줄수록 성취도점수가 큰 폭(200점이상)으로 상승하는 결과가 나타냈다. 일본 또한 3시간 이상인 구간의 학생들의 성취도가 자신감에 민감하게 반응하고 있었다. 대만, 홍콩, 러시아 세 국가들은 대한민국, 일본과는 반대로 45분미만으로 수행하는 학생들이 자신감을 높았을 때 성취도가 큰 폭으로 상승하였다. 성취도 하위권 국가들을 살펴보았을 때 루마니아는 45분이상 3시간 미만인 구간에서 자신감이 높을수록 성취도가 높은 반면, 칠레, 터키는 45분미만에서 자신감이 많을 수록 8성취도가 높았고, 아르메니아와 그루지야는 3시간이상인 부류 학생들의 성취도점수가 자신감이 많을수록 성취도가 높게 나왔다. 여덟째, 수학에 대한 가치인식에 대한 설문 응답에서 성취도 하위권 국가의 학생들이 성취도 상위권 학생들보다 수학에 대한 가치인식이 높았다. 대한민국은 3시간이상인 구간의 학생들이 가치인식이 높아질수록 성취도점수가 170점이상이 상승했다. 일본 또한 3시간 이상인 구간에서 가치인식이 높아질수록 130점정도 상승했다. 이에 반해, 대만과 홍콩은 모두 45분미만인 구간에서 가치인식이 높아질수록 100점, 89점의 상승을 보였다. 하위권 국가들은 대체로 가치인식과 성취도에서 일관성을 보이지 않았다. 이 같은 결과를 토대로 도출한 결론은 다음과 같다. 연구문제 1의 결과로부터 정규 수학 수업시간과 성취도간의 관계는 나라마다 다르게 나타났으며 일본을 비롯한 7개국이 정규 수학 수업시간이 많을수록 성취도가 높게 나왔다. 우리나라는 정규 수학 수업시간과 성취도는 상관이 없었다. 이를 통해 정규 수학 수업시간을 조정하여 성취도 향상에 도움을 주는 방안을 고려해볼 수 있을 것이다. 주간 숙제 수행시간과 성취도간의 관계 또한 나라마다 다르게 나타났으며 주간 숙제수행시간이 짧을수록 성취도가 높아지는 형태를 가진 국가들은 대한민국, 핀란드, 칠레 3개국으로 나타났고, 반대로 숙제수행시간이 길수록 성취도가 높아지는 형태를 가진 국가들은 싱가포르 외 6개국임을 알 수 있었다. 나라마다 숙제수행시간에 따른 성취도가 다르게 나타나는 원인에 대해서는 심도 깊은 연구가 필요하다. 연구문제 2의 결과로부터 가정배경은 성취도에 영향을 크게 미치는 것을 알 수 있다. 주간 숙제 수행시간별로 분류해보면 국가마다 부모의 학력수준이 높을수록, 학교가 위치한 지역이 클수록, 학업에 대한 부모의 참여도가 높을수록 성취도가 높게 나타나는 구간이 다름을 알 수 있었다. 이 또한 차이의 원인을 다양한 측면에서 살펴보는 후속연구가 필요하다. 연구문제 3의 결과로부터 수학에 대한 태도와 성취도간의 관계는 큰 상관이 있으며 흥미가 높을수록, 자신감이 많을수록, 가치인식이 높을수록 성취도는 높아졌다. 이를 주간 숙제 수행시간으로 나누어 살펴보았더니 수학에 대한 태도를 변화시켰을 때 성취도에 영향을 받는 구간이 나라마다 다르게 나타났다. 이를 통해 각 나라마다 각 학생의 특성에 맞춰 성취도를 극대화 시킬 수 있는 방안으로 참고해 볼 수 있을 것이다. 본 연구는 단순히 성취도에 영향을 주는 배경변인을 분석한 연구들과는 달리 성취도 상∙하위권 20개국을 비교한 것과 배경변인을 주간 숙제 수행시간이라는 학생의 특성으로 분류하여 성취도의 극대점을 찾아보았다는 것에 의의가 있다. 또한 중학교 2학년 학생들의 정규 수학 수업시간과 성취도 사이의 상관성, 혼자 하는 수학 공부시간과 성취도 사이의 상관성, 주간 숙제 수행시간별 가정배경 및 수학에 대한 태도와 성취도 사이의 상관성 등의 정보를 제공함으로써 교육정책연구가들과 수학교육현장에서 학생들의 효율적인 수학학습을 위한 교육을 연구하는 교사들에게 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.