I.
서 론형성평가는 Scriven (1967)이 처음 사용한 용어로 서 교육 프로그램이 계획되고 발전되는 단계에서 평가를 통하여 프로그램을 더 나은 방향으로 형성 하고 발전시킨다는 의미를 가지고 있으며, 이것은 프로그램의 마지막 단계에서 프로그램이 목표한
바를 달성하였는가를 평가하는 총합평가와 구분되 는 개념으로 볼 수 있다(Seong, 2016). 이러한 평가 에 대하여 이루어지고 있는 관점 변화를 살펴보면, 과거에는 주로 학습자를 학습자들의 성취 결과에 따라 서열화하는 것으로서의 평가에 주된 관심이 있었던 반면, 최근 들어서는 학습자를 이해하고, 교 육적 개선을 위한 평가에 관심을 두어야 한다는 점
과학교과에서 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동이 초등학생의 학업성취도 및 과학적 태도에 미치는 영향
김소정․이규호†
The Effects of Applying Cooperative Making Problems and Solving Problems for Formative Assessment at Finish Stage of Class
on Elementary Students’ Science Academic Achievement and Scientific Attitude
Kim, So-jeong
․Lee, Gyuho†ABSTRACT
The purpose of this study is to examine the effect of cooperative making problems and solving problems for formative assessment at finish stage on science academic achievement and scientific attitude. This study is conducted in 51 sixth-graders of two classes. The experimental group was provided with a teaching-learning course based on cooperative making problem and solving problem at finish stage. And the control group was provided with general classes based on the contents in teacher’s guidebooks. The experiment was performed with the second and third units of the sixth grade, for about two month and obtained the following results: First, students prefer to make supply-type items than multiple choices. And by the Bloom’s revised taxonomy of educational objectives, students prefer to make the problem types of ‘Factual Knowledge’ and ‘Conceptual Knowledge’. Also students prefer to make the problem types of ‘Understanding’ and ‘Applying’. Second, cooperative problem making and solving problems at finish stage has same effect on academic achievement in comparison to teacher-driven activity. Third, the experimental group made statistically significant difference in self-efficiency, contrary to the general science classes. Especially, it turned out that a meaningful effect was discovered to a cooperativity, openness. Finally, it turned out that many students thought cooperative making problem and solving problem at finish stage gave the help approving their cooperativity and openness at the investigation of awareness.
Key words: cooperative making problems and solving problems, science academic achievement, scientific attitude
이 논문은 김소정의 2018년도 석사 학위논문에서 발췌 정리하였음.
2018.8.17(접수), 2018.9.20(1심통과),2018.10.4(최종통과) E-mail: [email protected](이규호)
이 강조되고 있다는 점에서 형성평가의 중요성이 재조명되고 있으며(Kim et al., 2010), 학습 활동의 성공을 위해 교수활동이 존재하듯 형성적 평가 활 동도 그 자체에 목적이 있는 것이 아니라, 학습 활 동을 성공적으로 이끄는 데 그 목적이 있고, 그런 의미에서 평가 활동의 실질적인 이용자인 학생이 참가할 때 학습 활동이 성공할 수 있을 것(Kang et
al., 2009)
이라는 점을 찾아볼 수 있다. 그러나 형성평가를 위한 검사 도구는 수업을 맡고 있는 교사가 학습 목적에 맞게 특별히 고안하여 활용해야 한다 고 보는 견해들이 여전히 있다(Lee, 2009; Park &
Hong, 2011). 하지만 학생들이 자신이 가진 지식이 나 사고를 적절하게 표현하는 활동이 과학교육에 서도 필수적이며, 자신들의 생각을 다양한 방법으 로 표현할 수 있는 기회를 제공하는 것이 중요하다 는 점(Choi & Lim, 2013)에서 형성평가가 이루어지 는 학습 정리 단계에서는 교사보다는 학생의 역할 이 강화된 수업을 시도해 본다는 것은 충분히 고려 해 볼만한 활동이다. 본 연구는 교사가 제시하는 형성평가 문제를 풀거나 교사 주도의 학습 정리 활 동에서 벗어나, 학생이 직접 문제를 만들고 다른 학생이 제작한 문제를 해결하는 활동을 통하여 과 학 수업에서 학습자의 역할을 확대하였을 때 교사 주도의 형성평가와 비교하여 교육적 효과가 떨어 지는지 아니면 오히려 그 효과가 커지는지를 알아 보고자 하였다. 본 연구에서는 우선 학업 성취도를 비교하였으며, 새로운 아이디어를 산출하고 조직하 려는 태도, 의사소통 과정에서의 창의적인 사고 함 양, 적극성 신장과 같이 과학적 태도와 연관 지을 수 있는 정의적 영역에서 긍정적 효과를 보였다는 선행 연구들(Kang, 2011; Bae & Park, 2016; Song &
Park, 2005)을 바탕으로 과학적 태도도 비교하여 보 았다.
실제 대부분의 교실에는 많은 아동이 있고, 그로 인한 다양한 아이디어가 있고, 동시에 아동 개개인 의 필요가 각기 다를 수 있다(Kang et al., 2009). 따 라서 학습 정리 단계에서 모든 학생이 개별적으로 문제를 만들고, 이 과정에서 나오는 많은 수의 문 제들을 해결하며 피드백하기에는 현실적으로 시간 부족이라는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서 는 시간적 부족 문제를 해결하기 위해서 문제를 만 들 때 개별이 아닌 팀별로 협동하여 문제를 만들고 해결하도록 하였다.
학습 정리 단계에서 학생들이 직접 협동적으로 문제를 만들고 해결하는 활동을 통해 학습자 역할 을 확대할 때의 결과를 교육적으로 활용하기 위해 서는 보다 구체적인 활동 결과를 살펴볼 필요가 있 다. 이에 학업 성취도와 과학적 태도 비교 이전에 학생들이 제작한 문항들에서 나타나는 특징 분석 을 선행하였다.
본 연구에서 설정한 연구 문제는 다음과 같다.
첫째, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통 한 학습 정리 활동을 통하여 학생들이 제작 한 문항에서 나타나는 특징은 무엇인가?
둘째, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적용한 초등 과학 수업은 학업성취도 측면에서 어떠한 차이 가 있는가?
셋째, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적용한 초등 과학 수업은 과학적 태도 측면에서 어떠한 차이 가 있는가?
II.
연구 방법1. 연구 대상
본 연구는 경기도 B시에 위치한 S초등학교 6학 년 2개 학급 총 51명을 대상으로 실험반과 비교반 으로 선정하여 실시하였으며, 실험반에는 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적용한 과학 수업을 실시하였고, 비교반에 는 교사가 제시한 형성평가를 통한 학습 정리 활동 또는 교사 주도의 교과서를 통한 학습 정리 활동을 적용한 과학 수업을 실시하였다. 두 집단의 인원 구성은 Table 1과 같다.
2. 연구 절차
본 연구는 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결 을 통한 학습 정리 활동을 적용한 과학 수업을 실 시하였을 때, 학생들이 만든 문항에서 나타나는 특 징을 알아보고, 이와 함께 학업성취도 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위한 것으로서, 이
Table 1. Study participants
구분 실험반 비교반 계
계 26 25 51
를 위하여 먼저 2009 개정 과학과 교육과정의 지도 서, 교과서 내용을 분석하여 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 활용한 수업을 적용할 수업 단원으로 6학년 2학기 2단원
‘전기의 작용’ 단원과 3단원 ‘계절의 변화’ 단원을 선정하였다. 이와 더불어 학생들의 학업성취도와 과학적 태도 및 인식을 측정 및 조사할 검사 도구 를 선정하였고, 학생들이 제작한 문항들의 특성을 알아보기 위한 문항 분류틀도 선정 및 수정․보완 하였다. 이를 통하여 제작된 사전 검사 도구를 통 하여 실험반과 비교반을 대상으로 학업성취도, 과 학적 태도 측면에서 사전 검사를 실시하였다. 사전 검사를 실시한 후, 연구 계획에 따라 협동적 형성 평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동 을 적용한 과학 수업을 실험반 학생들에게 적용하 였고, 비교반 학생들에게는 교사가 제작한 형성평 가 문제를 활용한 학습 정리 또는 교사 주도의 교 과서를 통한 학습 정리 활동을 적용한 과학 수업을 실시하였다. 이 때, 실험반 학생들에게는 1단원 ‘생 물과 우리 생활’ 5차시에 걸쳐서 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 위 한 오리엔테이션 및 연습을 실시하였다. 수업 처치 를 모두 끝낸 다음 실험반과 비교반 학생들을 대상 으로 학업성취도, 과학적 태도와 관련한 사후 검사 를 실시하였고, 특히 실험반 학생들에게는 추가적 으로 인식 조사를 실시하였다. 이와 함께 실험반 학생들이 제작한 문항들의 특징을 살펴보기 위하 여 실험반 학생들이 제작한 문항들을 분류하여 그 특성을 살펴보았다.
3. 검사 도구 1) 문항 분류틀
본 연구에서는 학생들이 제작한 문항의 특성을 알아보기 위해 문항의 유형에 따른 분류 결과와 교 육목표 분류체계 틀에 따른 분류 결과를 살펴보았 다. 먼저 문항의 유형은 Hwang et al. (2011)이 제시 한 유형에 따라 분류하였는데, 이 기준에 따르면 문항의 유형은 크게 선택형과 서답형으로 나눌 수 있다. 그리고 선택형은 선다형, 연결형, 배열형, 진 위형으로 나눌 수 있으며, 서답형은 단답형, 완성 형, 논술형으로 분류할 수 있다. 이에 더하여 2단원 의 경우 학생들이 전류가 흐르는 방향을 화살표로
나타내게 하거나, 나침반의 바늘을 그리도록 하는 문항들이 여러 개 제작되어, 이러한 문항을 분류하 기 위하여 Hwang et al. (2011)이 제시한 틀의 서답 형에 ‘그리기형’을 추가하여 이와 같은 문항들을
‘그리기형’으로 분류하였다. 그리고 학생들이 제작 한 문항을 분석하기 위하여 Anderson et al. (2001) 이 제작한 Bloom의 신 교육목표 분류체계의 틀을 Lee and Jeong (2014)이 수정한 것으로 이용하여 분 류하여 그 특성을 알아보았다. 이것은 Bloom이 제 시한 인지적 영역의 분류를 Anderson et al. (2001) 이 Bloom의 일차원적 평가틀의 유목간의 위계성 및 목표 분류의 어려움 등의 문제점을 해결하고자 이차원의 틀로 수정․보완한 것을 Lee and Jeong (2014)이 정리한 것이며, 그 자세한 틀은 Table 2와 같다.
2) 과학 학업성취도 검사 도구
협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학 습 정리 활동을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과 학 학업성취도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 초등 과학 교과의 학업성취도 검사 도구는 사전 검 사 도구와 사후 검사 도구를 다르게 하여 총 2회 실시하였다. 사전 검사는 실험반과 비교반의 1학기 수업 실시 후에 과학 교과에 대한 두 집단의 학업 성취도를 확인하기 위한 도구를 사용하였고, 사후 검사는 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통 한 학습 정리 활동 수업을 실시한 2학기 2단원, 3단 원의 학습 내용으로 도구를 제작하여 사용하였다.
사전 과학 학업성취도 검사지는 i-scream 사이트 (http://www.i-scream. co.kr)와 티셀파 사이트(http://
www.tsherpa.co.kr)에 탑재된 과학 단원 평가 문항들 을 참고하여 수정․보완한 검사지로 활용하였다.
검사지는 문항당 5점씩 20개의 객관식 문항으로 100점 만점의 검사지로 제작하였다. 검사지는 5지 선다형 객관식 8문제와 주관식 12문제로 제작하였 다. 사후 과학 학업성취도 검사지도 i-scream 사이 트와 티셀파 사이트에 탑재된 문항을 참고하여 제 작한 검사지를 수정․보완한 후 투입하였고, 총 100점 만점의 검사지로 제작되었으며, 1개 문항당 4점씩 총 25개의 문항으로 제작하였으며, 5지 선다 형 객관식 문제 9개와 주관식 문제 16개로 제작하 였다. 사전․사후 검사에 쓰인 검사 도구는 제작 후 과학교육 전문가 1인과 석사 과정 교사 2인으로
구성된 전문가 집단에서 논의를 거쳐 협의 후 수 정․보완을 거쳐 투입하였다.
3) 과학적 태도 검사 도구
본 연구에서는 과학적 태도 검사 도구로 Kim et
al. (1998)
이 개발한 국가수준의 과학에 관련된 정의적 특성의 평가체제 중 과학적 태도 범주의 문항 을 측정 도구로 사용하였다. 본 연구에서 쓰인 검 사지의 과학적 태도 항목은 호기심, 개방성, 비판 성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성 7가지로 구성되 어 있다. 해당 검사지는 리커트 척도 방식으로 총 21개의 문항으로, 18개의 긍정적인 문항과 3개의 부정적인 문항으로 구성되어 있다. 검사지의 신뢰 도 Crombach’s α는 0.87이었다.
4) 인식 조사 검사 도구
본 연구에서는 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동에 대하여 학생들이 어 떻게 인식하는지를 자세히 알아보기 위하여 실험
반 학생들을 대상으로 추가적으로 인식 조사를 실 시하였다. 인식 조사에 쓰인 검사 도구는 Chae and Noh (2013)의 연구에 사용되었던 검사 설문 문항을 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동에 맞게 수정하여 검사에 사용하였다. 설 문지는 네 영역으로 구성되어 있으며, 그 영역은 동기, 내용, 도움, 만족이다. 그리고 ‘매우 아니다, 아니다, 보통이다, 그렇다, 매우 그렇다’의 5단계로 이루어진 Likert 척도 방식으로 구성되어 있다. 총 10개의 문항 중에서 동기와 관련된 문항이 1문항, 내용과 관련된 문항이 3문항, 도움과 관련된 문항 이 2문항, 만족과 관련된 문항이 2문항이고, 학생들 의 생각이나 의견을 답할 수 있는 서술형 문항이 2 문항이다.
4. 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습정리 활동을 적용한 과학 수업
일반적인 수업 방식에서는 학습 정리 단계에서 교사가 제시하는 형성평가 문제를 해결하거나, 교
Table 2. Framework of classification system of Bloom’s new educational goal (Lee & Jeong, 2014)
차원 정의 예
지식 차원
사실적
지식 교과 및 그와 관련된 문제의 해결에 친숙해지기 위해 알아야 할 기본 요소
- 용어에 관한 지식
- 구체적이고 세세한 내용 및 요소에 관한 지식 개념적지식 한 체계나 구조의 구성요소들이 함께 기능을 하게 하
는 그 구성요소들 사이의 관계
- 분류와 범주에 관한 지식 - 원리와 일반화에 관한 지식 - 이론, 모형, 구조에 관한 지식 절차적
지식 무엇을 하는 방법, 과학적 탐구 방법 또는 기능, 기술, 기예, 방법을 이용하는 준거
- 교과에 특수한 기능과 알고리즘에 관한 지식 - 교과에 특수한 기술과 방법에 관한 지식 - 적절한 절차를 적용할 때를 결정하는 준거에 관한
지식 메타인지지식 일반적 인지 및 인식에 관한 지식과 자신의 인지에 관
한 지식
- 전략적 지식 - 자아 지식
- 적절한 상황과 조건 지식을 포함한 인지적 과제에 관한 지식
인지 과정 차원
기억하다 장기기억에서 관련된 지식을 회상하거나 재인하기 - 인지하기 -회상하기 이해하다 구두, 인쇄물, 그림 등으로 주어진 수업 자료의 의미를
구성하는 과정; 한 지식과 다른 지식의 관계를 인식하 는 과정
- 해석하기 - 요약하기 - 추론하기 - 비교하기 - 설명하기 - 예시하기 - 분류하기
적용하다 주어진 상황에 절차를 적용하는 과정; 절차를 이용하 여 연습하거나 문제를 해결하는 과정
- 실천하기(수행하기)
- 실행하기(사용하기, 이용하기) 분석하다 자료를 구성요소로 나누고, 각 요소를 다른 요소 또는
전체와의 관련성을 결정하는 과정
- 변별(분화)하기 - 조직하기 - 속성화(귀인)하기
평가하다 특정기준이나 준거에 따라 판단하는 과정 - 점검하기 - 비판하기
창안하다 요소를 함께 종합하여 정합적, 기능적 전체를 구성하
는 과정 - 생성하기 - 계획하기 - 생산하기
과서를 활용하여 평가 및 복습이 이루어지는 형태 로 학습 정리가 이루어지는데, 본 연구에서는 학습 정리 단계에서 이처럼 교사 주도로 학습 정리 활동 이 이루어지는 것이 아니라, 학생들이 직접 모둠별 로 협동하여 형성평가를 위한 문제를 제작하고, 다 른 모둠이 제작한 형성평가 문제를 해결하는 전략 을 적용하였고, 그 구체적 흐름은 Fig. 1과 같다. 이 때, 실험 집단과 비교 집단을 대상으로 한 과학 수 업은 경력 20년의 과학 전담 교사가 과학실에서 실 시하였다.
5. 자료 처리 및 분석
연구 결과를 알아보기 위한 과학적 태도와 학업
학습정리 단계에서 모둠별로 문제 만들기
⇓
다른 모둠이 제작한 문제 선택
⇓
다른 모둠이 제작한 문제를 모둠별로 해결
⇓
해결 과정과 결과에 대한 토의
Fig. 1. Procedure at the stage of the summary in the experi- mental group.
성취도 검사의 소요 시간은 40분이 주어졌고, 실험 반에게만 실시한 인식 조사 검사는 20분간 실시하 였으며, 실험반과 비교반에 실시한 사전․사후 검 사의 결과 자료는 Windows SPSS 20.0을 사용하여 t 검증을 실시하였으며, 유의수준 .05에서 유의미한 차이 여부를 판정하였다.
III.
연구 결과1. 학생 제작 문항 분류 결과 1) 문항 유형에 따른 분류
실험반에 속한 학생들이 제작한 전체 66개 문항 을 유형에 따라 분류한 결과는 Table 3과 같다.
실험반에 속한 학생들이 제작한 문항을 선택형, 서답형 두 가지로 분류한 결과를 살펴보면, 2단원 에서 제작된 문항은 6차시에 걸쳐 6모둠이 한 문제 씩 만들어 총 36문항이었는데, 선택형의 경우는 3 문항, 서답형 문항은 33문항이 제작된 것을 확인할 수 있었다. 이것을 비율로 보면, 선택형 문항은 8.3%, 서답형 문항은 91.7%로 볼 수 있다. 그리고 3 단원에서는 5차시에 걸쳐 6모둠이 한 문제씩 만들 어 총 30문항이 만들어졌는데, 그 중에서 선택형
Table 3. Classification result by type of whole question
단원 차시 주제 유형
선택형 서답형
2. 전기의 작용
2 전구에 불을 켜는 방법 2 4
3 전지의 연결 방법에 따른 전구의 밝기 변화 0 6
4 전구의 연결 방법에 따른 전구의 밝기 변화 0 6
5 전기 회로에서 전류가 흐르는 방향 0 6
6 전류가 흐르는 전선 주위의 나침반 바늘의 움직임 0 6
8 전자석의 성질 1 5
계 (n=36) 3(8.3%) 33(91.7%)
3. 계절의 변화
3 태양 고도와 그림자 길이, 기온의 관계 1 5
4 계절에 따른 태양의 남중고도 변화 2 4
5 계절에 따른 낮의 길이 변화 1 5
6 계절에 따라 기온이 달라지는 까닭 2 4
8 계절이 변하는 까닭 1 5
계 (n=30) 7(23.3%) 23(76.7%)
합계 (n=66) 10(15.2%) 56(84.8%)
문항은 7문항, 서답형 문항은 23문항인 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 이것은 비율로 각각 23.3%와 76.7%로 나타났다. 즉, 두 단원에서 모두 학생들이 선택형 문항보다 서답형 문항으로 문항을 제작하 는 것을 선호하는 것으로 나타났다. 그리고 두 단 원에 걸쳐 학생들이 제작한 문항을 종합적으로 살 펴보면, 선택형 문항이 10문항, 서답형 문항은 56문 항이었고, 이것은 각각 15.2%, 84.8%로 서답형 문 항의 비율이 선택형 문항에 비해 더 높은 것을 확 인할 수 있었다.
이것은 선택형 문항을 제작할 때에는 오답지의 매력도를 높여야 한다는 점에서 고도의 문항 작성 능력이 필요하다는 설명과 연관시켜볼 수 있다 (Hwang et al., 2011). 그리고 매력적인 답지를 만들 기 위해서 교과내용에 대한 충분한 이해와 더불어 풍부한 문항 제작 경험, 문항 분석에 의한 문항 교 정 경험이 풍부해야 하며, 문항 제작에 많은 시간 이 소요된다는 Seong (2016)의 관점에 비추어 보았 을 때, 학생들이 비교적 짧은 시간이 주어지는 학 습 정리 단계에서 선택형 문항을 제작할 경우, 정 답이 아닌 다른 선택지를 체계적으로 고안하여 문 항으로 구성하고, 배운 내용과 관련된 다른 지식들 을 동원하기 위한 시간적 여유가 다소 부족하여 비 교적 단순한 형태의 서답형으로 문항을 제작하는 경향이 컸던 것으로 판단된다.
그리고 실험반 학생들이 제작한 선택형 문항의 유형을 보다 세부적으로 분류한 결과는 Table 4와 같고, 학생들이 제작한 문항의 구체적 예는 Fig. 2 와 같다.
실험반 학생들이 제작한 선택형 문항의 유형을 더욱 세분화하여 분석한 결과, 2단원에서 선다형 문항이 1문항이었고, 진위형 문항이 2문항으로 그 비율은 각각 33.3%와 66.7%였다. 그리고 3단원에서 는 선다형 문항과 진위형 문항 모두 각 3문항씩 제 작되었고, 그 비율은 각 42.9%였다. 그리고 배열형 이 1문항이 제작되어 비율이 14.3%로 나타났다. 선 택형 문항의 유형을 분류한 결과를 종합하면, 학생 들은 선택형 문항 유형 중 진위형을 50%로 제일 많 이 제작하였고, 그 다음으로 선다형(40%)을 제작하 였고, 그 다음으로 배열형(10%)을 제작하였으며, 연결형 문항은 제작하지 않았음을 볼 수 있다. 이 렇게 학생들이 연결형 문항을 제작하지 않은 것은 연결형 문항을 작성할 때 문제지 속 항목과 답지
항목들이 서로 범주 측면에서 동질적이어야 한다 (Hwang et al., 2011)는 점과 문항 제작의 경험이 풍 부하지 않으면 문항 제작에 많은 시간이 소요된다 (Seong, 2016)는 점을 고려하여 보았을 때, 학생들 이 연결형 문항을 제작 시 배운 내용과 지식이 병 렬적 형태로 연결되는 체계를 세워 문제를 구조화 해야 하고, 이 때 시간적 여유가 필요하다고 볼 수 있는데, 이러한 점을 학생들이 어렵게 느껴 연결형 문항이 제작되지 않은 것으로 판단된다.
또, 실험반 학생들이 제작한 서답형 문항을 세부 적으로 분류한 결과는 Table 5와 같고, 학생들이 제 작한 문항의 구체적 예는 Fig. 3과 같다.
Table 4. Classification result by the selection type question 단위 : 개(%)
선다형 연결형 배열형 진위형 계
2단원 1(33.3) 0(0.0) 0( 0.0) 2(66.7) 3(30.0) 3단원 3(42.9) 0(0.0) 1(14.3) 3(42.9) 7(70.0) 계 4(40.0) 0(0.0) 1(10.0) 5(50.0) 10(100.0)
선택형
문항 유형 학생 제작 문항의 예
선다형
배열형
진위형
Fig. 2. Examples of selection type question.
실험반에 소속된 학생들이 제작한 문항을 분석 해 본 결과, 2단원에서는 학생들이 논술형 문항을 제일 많이 만들었고, 그 비율은 45.5%였다. 그리고 그 다음으로는 단답형 문항(27.3%), 그리기형 문항 (21.2%) 순서였다. 그리고 3단원에서는 학생들이 논술형 문항을 제일 많이 만들었고, 그 비율은 52.2%였다. 그 다음은 단답형 문항(39.1%)이었으며, 완성형은 8.7%로 제작되었고, 그리기형은 제작되지 않은 것으로 나타났다.
두 단원에 걸쳐 나타난 문항 유형의 특성을 종합 해 보면 두 단원 모두 학생들이 논술형으로 문항을 만드는 것을 선호하는 것으로 나타났다고 볼 수 있 다. 이것은 논술형 문항이 제작할 때 비교적 시간 과 노력이 적게 든다는 Kim et al. (2010)이 언급한 논술형 문항 제작시의 장점과 연관시켜볼 수 있다.
그리고 학생들이 제작한 논술형 문항을 분석하여 보았을 때, 학생들이 서로의 고차원적인 사고를 측 정하기 위한 문항을 제작했다기 보다는 ‘무엇에 대 하여 써라.’라는 형태의 문항이 논술형 문항에서 많 은 수를 차지한 것을 볼 수 있었다. 즉, 오히려 선 택형 문항보다 더욱 단순한 지식의 인지 여부를 묻
는 질문에서 그치는 경향이 있음을 볼 수 있었다.
이것은 Seong (2016)이 논술형 문항의 경우, 문항이 제대로 제작되지 않을 경우, 선택형보다 더욱 단순 한 지식 차원을 묻는 데서 그칠 수 있는 문제점이 있을 수 있다고 언급한 부분과 연관지을 수 있다.
그리고 단답형 문항도 서답형 문항 유형 중 두 번째로 많이 제작된 유형이었다는 점을 살펴보면, 이것은 단답형 문항의 경우 문항 출제가 다른 서답 형 문항 유형에 비해 비교적 용이하다는 Hwang et al.
(2011)이 밝힌 단답형 문항의 장점과 일맥상통한다.
그리고 간단한 지식, 사실, 개념, 공식, 절차 등에 관련된 문항을 쉽게 출제할 수 있다는 Lee (2009)의 설명에서도 그 이유를 찾아볼 수 있다. 즉, 단답형 문항은 완성형이나 논술형 문항에 비해 비교적 문 제를 서술함에 있어 형태가 단순하고, 시간적으로 적게 들 수 있다는 점에서 학생들이 보다 쉽게 문항 을 만들기 위하여 완성형이나 논술형 문항보다 단 답형 문항으로 더 많이 만들었던 것으로 판단된다.
2) Bloom의 신 교육목표 분류체계에 따른 분류 실험반 학생들이 제작한 전체 문항들을 Bloom의 신 교육목표 뷴류체계(Lee & Jeong, 2014)에 따라 분류한 결과는 Table 6과 같고, 그 구체적 예는 Fig.
4와 같다.
실험반 학생들이 제작한 전체 문항을 Bloom의 신 교육목표 분류체계(Lee & Jeong, 2014)에 따라 분류한 결과에서 인지 차원에서는 개념적 지식이 78.8%, 사실적 지식이 21.2%로 제작된 것으로 나타 났고, 절차적 지식과 메타인지 지식은 제작되지 않 은 것으로 나타났다. 그리고 인지 과정 차원에서는
‘이해하다’가 54.5%로 제일 많이 제작되었고, ‘적용 하다’가 24.2%로 그 다음으로 많이 제작된 것으로 나타났다. 마지막으로 ‘기억하다’가 21.2%로 나타 났으며, ‘분석하다’, ‘평가하다’, ‘창안하다’와 관련 된 문항은 제작되지 않은 것으로 나타났다. 이를 종합하면, 학생들은 인지 차원에서는 개념적 지식 과 관련된 문항으로 제작하는 것을 선호하는 경향 이 있었고, 인지 과정 차원에서는 ‘이해하다’와 관 련된 문항으로 제작하는 것을 선호하는 경향이 큰 것을 확인할 수 있었다.
2. 학업성취도에 미치는 영향
협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학
Table 5. Classification result by the completion type question 단위 : 개(%)
단답형 완성형 논술형 그리기형 계
2단원 9(27.3) 2(6.1) 15(45.5) 7(21.2) 33(58.9) 3단원 9(39.1) 2(8.7) 12(52.2) 0( 0.0) 23(41.0) 계 18(32.1) 4(7.1) 27(48.2) 7(12.5) 56(100.0)
단답형 완성형
논술형 그리기형
Fig. 3. Examples of completion type question.
습 정리 활동이 과학 교과의 학업성취도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 집단간 사전 검사 및 사후 검사를 비교한 결과는 Table 7과 같다.
협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학 습 정리 활동을 적용하기 전 실험반의 사전 검사 평균 점수는 73점이었고, 일반적인 수업을 진행한 비교반의 사전 검사 점수는 69.2점이었다. t-test 결 과, 두 집단 간의 유의수준은 p값이 .449로 두 집단 은 학업성취도 정도가 비슷한 집단이라고 볼 수 있 다(p>.05). 사후 검사의 평균 점수는 실험반이 73.15 점이었고, 비교반은 68점으로 실험반은 평균 점수 는 상승하였고, 비교반은 평균 점수가 하락한 것을 확인할 수 있었다. 그러나 t-test 결과, p값이 .271로 실험반과 비교반 사이에 통계적으로 유의미한 차 이는 없는 것을 확인할 수 있었다(p>.05). 이 때 협 동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습
정리 활동을 적용한 실험반 학생들에게 학업성취 도 측면에서 유의미한 변화가 있었는지를 알아보 기 위하여 실험반 학생들의 학업성취도에 대하여
t-test
를 실시한 결과는 Table 8과 같다.실험반 학생들의 학업성취도를 측정한 사전․사 후 검사에 t-test를 실시한 결과, 실험반 학생들의 학업성취도 평균은 상승하였으나, p값이 .950으로 그 차이가 유의미한 것은 아닌 것으로 나타났다.
그러나 일반적 형태의 교사 주도로 이루어지는 학습 정리 활동을 적용한 비교반 학생들과 학업성 취도를 비교하였을 때 그 차이가 통계적으로 유의 미하지 않은 것으로 보아, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동이 교사 주 도의 학습 정리 활동과 비슷한 수준의 학업성취도 를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
3. 과학적 태도에 미치는 영향
협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학
Table 6. Classification result by framework of classification system of Bloom’s new educational goal
단위 : 개(%) 인지과정차원
인지차원 기억하다 이해하다 적용하다 분석하다 평가하다 창안하다 계
사실적 지식 14(100.0) 0( 0.0) 0( 0.0) 0(0.0) 0(0.0) 0(0.0) 14( 21.2) 개념적 지식 0( 0.0) 36(69.2) 16(30.8) 0(0.0) 0(0.0) 0(0.0) 52( 78.8) 절차적 지식 0( 0.0) 0( 0.0) 0( 0.0) 0(0.0) 0(0.0) 0(0.0) 0( 0.0) 메타인지 지식 0( 0.0) 0( 0.0) 0( 0.0) 0(0.0) 0(0.0) 0(0.0) 0( 0.0)
계 14( 21.2) 36(54.5) 16(24.2) 0(0.0) 0(0.0) 0(0.0) 66(100.0)
사실적 지식-기억하다 개념적 지식-이해하다 개념적 지식-적용하다
Fig. 4. Examples of classification result by framework of classification system of Bloom’s new educational goal.
Table 7. Results of academic achievement test among groups
영역 N M SD t p
사전 실험반 26 73.00 17.63
.764 .449 비교반 25 69.20 17.89
사후 실험반 26 73.15 14.64
.187 .271 비교반 25 68.00 18.26
Table 8. Pre-test results on academic achievement of the experimental group
M SD N t p
사전 학업 성취도 73.00 17.63
26 −.063 .950 사후 학업 성취도 73.15 14.64
습 정리 활동이 과학적 태도에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 과학적 태도에 대하여 집단 간 사전․
사후에 t-test를 실시한 결과는 Table 9와 같다.
사전 검사 결과, 실험반은 79.12, 비교반은 75.32 로 실험반의 점수가 더 높았으나, p값은 .083으로 그 차이는 통계적으로 유의하지 않은 것으로 나타 났다(p>.05). 따라서 두 집단은 과학적 태도 정도가 비슷한 집단이라고 볼 수 있다. 사후 검사 결과, 실 험반의 평균 점수는 82.346점, 비교반의 평균 점수 는 73.72점이었고, 사전 검사에 비하여 실험반의 점 수는 약 3.2점 상승하였고, 비교반의 점수는 약 1.6 점 하락한 것으로 나타났다. 그리고 과학적 태도
검사 점수에 대해 t-test를 실시한 결과 p값이 .001 로 실험반과 비교반 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.01). 이것은 협동 적 형성평가 문제 만들기 및 해결 활동을 통한 학 습 정리 활동이 학생들의 과학적 태도 향상에 긍정 적인 영향을 미치고 있음을 의미한다. 이것은 협동 학습을 적용한 과학 수업이 과학적 태도를 높이는 데 효과적이라는 Kim and Kim (1999)의 연구 결과 와 일치한다. 이것은 협동학습이 갖는 긍정적인 상 호 의존, 개인적인 책임과 같은 기본 원리들이 개 방성, 협동성과 같은 과학적 태도 향상에 긍정적으 로 경향을 끼친 결과로 보인다.
그리고 과학적 태도의 하위 요소별로 사전에
t-test
를 실시한 결과는 Table 10과 같다.과학적 태도 하위요소별 집단 간 사전 t-test를 실 시한 결과, ‘호기심’ 영역이 t-test p값은 .112, ‘개방 성’ 영역이 .819, ‘비판성’ 영역이 .207, ‘협동성’ 영 역이 .575로 나타났다. 또, ‘자진성’ 영역이 .771, ‘끈 기성’ 영역이 .771, ‘창의성’ 영역이 .575로 두 집단 간의 유의미한 차이는 발견되지 않았다(p>.05). 즉, 두 집단은 과학적 태도 및 과학적 태도를 이루는
Table 10. Pre-post test results of sub-elements of scientific attitudes between groups
하위 요소 집단 사전 검사 집단 간 사전 비교 사후 검사 집단 간 사후 비교
M SD t p M SD t p
호기심 실험반 12.35 2.26
1.618 .112
10.46 1.99
1.418 .162
비교반 11.32 2.27 9.60 2.34
개방성 실험반 10.85 2.26
1.230 .819
13.42 .95
8.851 .000***
비교반 10.72 1.95 10.56 1.33
비판성 실험반 9.77 1.80
1.280 .207
10.46 1.99
1.418 .162
비교반 8.96 2.65 9.60 2.35
협동성 실험반 10.38 2.35
.564 .575
13.73 .87
6.555 .000***
비교반 10.00 2.52 11.56 1.42
자진성 실험반 11.92 2.04
.293 .771
10.54 2.04
.834 .408
비교반 12.08 1.78 10.12 1.48
끈기성 실험반 11.92 2.04
.293 .771
11.77 2.18
1.283 .206
비교반 12.08 1.78 11.00 2.10
창의성 실험반 10.38 2.35
.564 .575
10.65 1.85
1.491 .142
비교반 10.00 2.52 9.76 2.40
*** p<.001
Table 9. Pre-post test results between groups on scientific attitudes
검사구분 집단 N M SD t p
사전 검사 실험반 26 79.12 7.49
1.767 .083 비교반 25 75.32 7.85
사후 검사 실험반 26 82.35 7.49
3.675 .001**
비교반 25 73.72 9.22
** p<.01
하위 요소의 정도가 비슷한 집단이라고 할 수 있다.
과학적 태도의 하위 요소별 집단 간 사후 t-test 결과를 살펴보면 먼저 개방성 부분에서 p값이 .001 보다 작은 것으로 나타났다. 즉, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 통 하여 개방성이 길러진 것으로 볼 수 있다. 이는 자 신이 제작한 문제에 답한 친구의 답안을 평가하면 서 개방적․융통적 사고를 하게 되며, 긍정적으로 변화하는 모습을 보였다는 Kang (2012)의 연구 결 과와 유사하며, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동이 영재 학생뿐 아니라, 일반 학생들의 개방성을 향상시키는 데에도 긍정 적이라는 영향을 준다는 결과를 나타낸다. 개방성 은 새로운 사실, 아이디어를 추구하는 태도로 학생 들이 문제를 직접 제작하는 과정에서 더욱 창의적 이고 기발한 아이디어를 발휘하고자 하는 과정에 서 길러진 것으로 보인다.
그리고 협동성 부분에서도 p값이 .000으로 유의 미한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.001). 이것은 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동이 과학적 태도의 하위영역 중 협동성에 매우 효과가 있음을 의미한다. 이러한 결과는 학생 들이 문제를 함께 만들고 해결하는 과정에서 같은 모둠의 학생들과의 활발한 의견 교환을 하고, 더 나아가 다른 모둠이 만든 문제를 접하고, 그 모둠
학생들과의 의견 교환이 이루어지면서 협동성이 향상된 것으로 보인다.
4. 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동에 대한 인식
협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학 습 정리 활동에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위 해 실시한 인식 조사 결과는 Table 11과 같다.
동기․내용 영역에서 협동적 형성평가 문제 만 들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동의 호기심 자 극 측면을 묻는 문항에 대한 평균은 4.04점, 새로운 정보에 도움을 주었는지를 묻는 문항에 대한 평균 은 4점, 학습량의 적절성을 묻는 문항에 대한 평균 은 4.27점, 난이도 면의 적절성을 묻는 문항에 대한 평균은 4.19점이었다. 4가지 측면 모두 4점 이상의 평균을 기록하였고, 동기․내용 측면의 전체 평균 은 4.13으로 학생들이 동기․내용 측면에서 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동에 대해 긍정적으로 인식하고 있는 것을 알 수 있었고, 특히 학습량 면에서 긍정적으로 인식하는 학생이 많음을 알 수 있었다. 이는 학습 정리 단계 에서 학생들이 협동하여 문제를 만들고, 다른 학생 들이 협동하여 만든 문제를 해결하고, 그 과정 및 결과에 대해 협의하는 데 시간 부족 문제 가능성이 있을 수 있다는 염려를 줄여줄 수 있는 부분으로
Table 11. Students’ perception for the cooperative making problems and solving problems activity
영역 세부 영역 인식 검사지 문항 평균
동기 호기심 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습이 학습에 대한 호기심을 유발하였습니까? 4.04
내용
새로운 정보 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습으로 과학에 대한 새로운 정보를 얻을 수
있었습니까? 4.00
학습량 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습시 시간이나 분량은 적절하였습니까? 4.27 난이도 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습은 이해하기 쉬웠습니까? 4.19
소계 4.13
도움 문제 해결 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습은 문제 해결에 도움이 되었다고 생각합니까? 4.42
만족
내용 이해 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습은 내용을 이해하는 데 도움이 되었다고
생각합니까? 4.38
만족 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리 학습에 전반적으로 만족합니까? 4.42 재시도 다른 단원에서도 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 정리학습을 활용하여 공부를 할 생
각이 있습니까? 4.35
소계 4.39
전체 계 4.26
볼 수 있을 것이다. 그리고 문제 해결에 도움이 되 었는지를 묻는 문항에 대한 평균은 4.42점, 내용 이 해에 도움이 되었는지 묻는 문항에 대한 평균은 4.38점, 활동에 대한 전체적 만족을 묻는 문항에 대 한 평균은 4.42점, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 다른 단원에서도 시 도할 의향이 있는지 묻는 문항에 대한 평균은 4.35 점이었다. 도움․만족 측면에서 학생들이 응답한 평균값은 모두 4점 이상이며, 도움․만족 측면의 전체 평균은 4.39로 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동에 대해 학생들이 도움․만족 측면에서도 긍정적으로 인식하고 있는 것을 확인할 수 있었고, 동기․내용 영역보다 평균 이 더 높은 것으로 나타났다. 특히 문제 해결 측면 에서 도움이 되었고, 또 전반적으로 만족한다고 인 식하고 있는 학생이 많은 것을 확인할 수 있었다.
IV.
결 론본 연구는 오늘날 급변하는 사회의 사회적 특성 과 요구에 따라 변하게 된 학습자와 평가에 대한 관점의 변화에 따라 학습 정리 단계에서 일반적으 로 이루어지는 학습 정리 방법 즉, 교사가 제작한 문제로 형성평가를 하거나, 교사 주도로 교과서를 통한 학습 정리 활동이 이루어지는 것에서 벗어나 학습자가 학습자들끼리 협동하여 직접 학습 정리 를 위한 문제를 만들고, 다른 학습자가 제작한 문 제를 협동하여 해결하도록 하였을 때 그 과정에서 학생들이 만든 문항들의 특징을 알아보고, 또 그러 한 활동이 초등학생들의 과학 교과에서의 학업성 취도와 과학적 태도에 미치는 영향이 어떠한지를 알아보고자 연구를 실시하였으며, 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, 학생들이 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 통해 만든 문항들을 분류한 결과, 학생들이 문항을 만들 때 선택형보다 는 서답형 문항을 제작하는 경향이 있는 것으로 나 타났으며, 서답형 문항 중에서도 논술형 문항으로 제작하는 데 대한 선호도가 가장 큰 것으로 나타났 다. 또, 인지 차원에서는 사실적 지식과 개념적 지 식을 그리고 인지과정 차원에서는 ‘이해하다’, ‘적 용하다’와 관련된 문항을 제작하는 경향이 큰 것을 알 수 있었다. 이것은 학생들이 비교적 짧은 시간
이 주어지는 학습 정리 시간에 보다 효율적이고 간 편하게 문항을 만들기 위하여 서답형 문항을 선호 했을 것이라는 해석을 할 수 있으며, 또한 해당 수 업 시간에 배운 내용을 활용하여 바로 그 수업 시 간에 문제를 만들다 보니 더 고차원적인 인지 차원 이나 인지 차원 또는 인지 과정 차원을 다루기에 한계가 있었다고 볼 수 있다.
둘째, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적용한 초등 과학수업은 교 사가 제작한 형성평가를 통한 학습 정리 활동 또는 교사 주도의 교과서를 통한 학습 정리 활동을 적용 한 과학 수업과 학업성취도에서 차이가 없었다. 즉, 학생의 능동성과 주도성이 부여된 학습 정리 활동 이 교사 주도의 학습 정리 활동과 비교하였을 때 학업성취도 측면에서의 효과가 덜하지 않고, 교사 주도의 학습 정리 활동을 적용한 과학 수업과 동일 한 수준의 학업성취도를 얻을 수 있음을 알 수 있 었다.
셋째, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적용한 초등 과학수업은 학 생들의 과학적 태도 향상에 효과가 있었다. 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적용한 초등 과학수업을 실시한 실험반과 교과서에 제시된 학습 정리 활동 또는 교사가 제시 한 형성평가 문제 해결을 통한 학습 정리 활동을 실시한 비교반을 대상으로 실시한 과학적 태도 검 사 결과를 살펴보았을 때, 과학적 태도 측면에서 실험반이 비교반보다 평균 점수가 높게 나타났으 며, 통계적으로도 유의미한 차이가 있음이 나타났 다. 그리고 과학적 태도의 하위요소별로 그 효과를 살펴보았을 때, 과학적 태도의 하위요소 중에서 특 히 개방성, 협동성에서 통계적으로 유의미하게 긍 정적인 효과가 있었던 것으로 나타났다.
넷째, 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동에 대한 학생들의 인식을 조사 한 결과, 학생들이 학습 정리 활동에 대하여 전반 적으로 긍정적으로 인식하고 있는 것으로 나타났 으며, 다른 문항에 비하여 특히, 전반적으로 만족했 다는 문항과 문제 해결에 도움이 되었다는 문항에 대하여 긍정적으로 응답한 학생들이 많은 것으로 나타났다.
한편, 문제점도 발견되었는데, 내용 이해가 제대 로 안된 상태에서 문제를 만들게 되는 경우, 문제
를 잘못 만들게 되고, 문제 자체에 오류가 있는 문 제를 풀게 되는 상황이 발생되기도 하였고, 시간 부족을 어려움으로 호소하는 학생들도 있었다. 그 리고 교사가 아닌 학생들이 문제를 만들다 보니 고 차원적 사고력을 요하는 문제는 만들어지지 않고, 단순한 지식을 응답하는 문제 유형이 대부분이라 학생들의 고차원적 사고력을 향상시키거나 고차원 적 사고력을 확인하는 데에는 그 한계가 있음이 발 견되었다. 이를 해결하기 위해 문제 만들기 활동과 관련한 오리엔테이션 시간을 보다 충분히 확보하 여, 학생들이 더욱 다양한 유형의 문제를 만들 수 있도록 할 필요가 있으며, 또한 학습 정리 활동시 교사가 적절한 발문과 설명으로 학생들의 고차원 적 사고를 유도하는 노력과 또 학생들이 문제를 만 들 때 잘못된 문제가 만들어지지 않도록 교사의 적 절한 안내와 방향 제시가 필요함을 시사한다.
이상의 연구 결과를 바탕으로 협동적 형성평가 문제 만들기 및 해결을 통한 학습 정리 활동을 적 용한 초등 과학수업은 교사 주도의 학습 정리가 이 루어지는 일반적인 수업과 비교하였을 때 학업 성 취도 측면에서 그 효과가 떨어지지 않고, 동일한 수준의 학업성취도를 얻을 수 있는 효과를 가지며, 과학적 태도에는 긍정적인 영향을 미쳤다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 협동성과 개방성 측면에서 학생들에게 효과가 큰 것으로 나타났다. 그리고 추 가로 실시한 인식 조사 결과를 통해 교사 주도의 학습 정리 활동이 이루어지는 기존의 수업의 한계 를 뛰어넘는데 긍정적 열쇠가 될 수 있을 것이라는 가능성을 확인할 수 있었다.
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