고등학교 통합과학 평가도구 개발의 실제 - 통합과학 평가의 방향 -
통합과학의 성격과 평가의 방향 성취기준과 평가기준 및 성취기준
1 통합과학의 성격과 평가의 방향
1) 통합과학의 성격
(1) 통합과학 교과의 고유 특성
2015 개정 과학과 교육과정에서 통합과학의 성격을 다음과 같이 제시하고 있습니다.
우선 성격 진술의 첫 문단에 통합과학의 고유 특성을 개괄적으로 소개하고 있습니다. 특히, 통합과학에서는 자연 현상을 통합적으로 이해하여 미래 사회에 필요한 과학적 소양을 함양하는데 초점을 두고 있습니다.
(2) 다른 교과목과의 연계
다음으로 통합과학과 다른 학교 급의 과학 교과목과의 연계성을 제시하는데, 고등학교 1학년 교과인 통합과학은 초ž중학교 과학 교과 및 고등학교 과학탐구실험이나 물리학Ⅰ, 화학Ⅱ 등의 고등학교 2, 3학년 과학 교과와 긴밀한 연계가 있음을 설명하고 있습니다.
(3) 통합과학 내용 구성의 영역 개관
통합과학은 초ž중학교 과학 교과의 구성 영역인 에너지, 물질, 생명, 지구와 우주를 통폐합 및 융합하여 물질과 규칙성, 시스템과 상호작용, 변화와 다양성, 환경과 에너지 영역으로 재구성하였습니다. 각각의 영역은 다양한 핵심 개념들로 구성되며 이는 2015 개정 과학과 교육과정 문서의 내용 체계 및 성취기준의 표에서 확인할 수 있습니다.
(4) 과학과 교과 역량 제시
2015 과학과 교육과정에서는 통합과학이 다양한 탐구 중심의 학습이 이루어지도록 강조하였고, 기본 개념의 통합적 이해 및 탐구를 통하여 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생학습 능력 등의 과학과 핵심 역량을 함양하는 것을 강조하고 있습니다.
물질과 규칙성 영역의 핵심 개념은 물질의 규칙성과 결합, 자연의 구성 물질로 구성됩니다. 물질의 규칙성과 결합 단원의 학습 요소는 우주 초기의 원소 생성, 태양계에서 원소 생성, 지구의 고체 물질 형성, 금속과 비금속, 최외각 전자, 에너지 준위, 이온 결합과 공유 결합입니다. 자연의 구성 물질 단원의 경우, 지각과 생명체 구성 물질의 규칙성, 생명체의 주요 구성 물질, 신소재의 활용, 전자기적 성질이 학습 요소로 포함되어 있습니다.
<통합과학 영역별 학습 요소>
영역 핵심 개념 학습 요소
물질과 규칙성
물질의 규칙성과 결합
Ÿ우주 초기의 원소 생성 Ÿ태양계에서 원소 생성 Ÿ지구의 고체 물질 형성 Ÿ금속과 비금속
Ÿ최외각 전자 Ÿ에너지 준위 Ÿ이온 결합 Ÿ공유 결합
자연의 구성 물질
Ÿ지각과 생명체 구성 물질의 규칙성 Ÿ생명체의 주요 구성 물질(단백질과 DNA) Ÿ신소재의 활용 Ÿ전자기적 성질
시스템과 상호 작용
역학적 시스템 Ÿ중력 Ÿ자유낙하 Ÿ운동량 Ÿ충격량
지구 시스템
Ÿ지구 시스템의 에너지와 물질 순환 Ÿ기권과 수권의 상호 작용
Ÿ판구조론 Ÿ판의 경계
생명 시스템 Ÿ세포막의 기능 Ÿ세포 소기관 Ÿ물질 대사 Ÿ효소 Ÿ유전자(DNA)와 단백질
변화와 다양성
화학 변화 Ÿ산화와 환원 Ÿ산성과 염기성 Ÿ공통 이온 Ÿ지시약 Ÿ중화 반응
생물 다양성과 유지
Ÿ지질 시대 Ÿ화석 Ÿ대멸종 Ÿ자연선택 Ÿ진화와 생물다양성
환경과 에너지
생태계와 환경
Ÿ생태계 구성요소와 환경 Ÿ생태계 평형 Ÿ지구 온난화와 지구 환경 변화 Ÿ엘니뇨 Ÿ대기 대순환 Ÿ에너지 전환과 보존 Ÿ열효율
발전과 신재생 에너지
Ÿ발전기 Ÿ전자기 유도 Ÿ전기 에너지 Ÿ전력 수송 Ÿ태양 에너지 Ÿ핵발전 Ÿ태양광 발전 Ÿ신재생 에너지 (연료 전지, 파력, 조력, 풍력)
2) 통합과학에서 평가의 방향
2015 과학과 교육과정에 강조하는 교과 역량을 함양하기 위해 교수·학습의 계획 및 실행뿐만 아니라 평가 측면에서도 교과 역량을 반영하는 것이 중요합니다. 2015 개정 교육과정의 과학과 교과 역량은 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생학습 능력으로 정리할 수 있는데, 교사는 이러한 역량을 평가할 수 있어야 합니다. 또한, 2015 개정 과학과 교육과정에서는 교과
기능을 제시하고 있습니다. 이러한 기능은 교과 역량을 구체화한 것으로 교과의 내용 요소와 결합되어 성취기준을 구성하기 때문에 기능을 체득할 수 있는 교수학습 활동과 그 과정 속에서 학생들의 수행은 평가의 목표 설정에 중요한 요소가 됩니다.
영역 핵심 개념 교수학습 방법 평가 방법
물질 과 규칙
성
물질의 규칙성과 결합
탐구실험 학습, 발표ž토론 학습, 조사 학습, 프로젝트
학습 등
관찰 평가, 프로젝트 평가, 보고서 평가, 수행 평가, 동료
평가 등 자연의 구성
물질
발표ž토론 학습, 조사 학습, 프로젝트 학습 등
관찰 평가, 보고서 평가, 수행 평가 등
<2015 개정 과학과 교육과정의 <통합과학>에 제시된 교수학습 방법 및 평가 방법>
2015 개정 교육과정에서는 기존의 지식 전달형 수업을 개선하여 학습의 과정에서 학생이 능동적으로 학습에 참여할 수 있는 학생 참여형 수업을 강조하고 있고, 이와 더불어 학습의 결과뿐만 아니라, 학습의 과정을 평가함으로써 학생의 실제적인 학습 개선과 성장을 도모하도록 지원하는 것을 강조하고 있습니다. 여기서 학습의 과정이라는 것은 학생의 사고 과정, 문제 해결 및 의사결정 과정, 협력적 수행 과정 등의 다양한 측면이 포함됩니다. 다음 표는 2015 개정 과학과 교육과정의 통합과학에 제시된 교수학습 방법 및 평가 방법의 일부를 제시한 것입니다. 특정 핵심 개념을 학습하기 위해 탐구실험 학습 등의 다양한 학생 참여형 교수학습의 예를 제시하고, 이를 수행하는 과정에서 일어나는 의사소통, 협력적 수행, 문제 해결 등에 대해 피드백을 제공할 수 있는 과정 중심의 평가 방법을 제시하고 있습니다.
학생 참여형 수업에서 가장 적합한 평가의 방향은 수행 평가를 과정 중심 평가로 적절히 활용하는 것으로 수행 과제의 산출물과 학생이 과제를 수행하는 과정이 드러나고, 이를 관찰할 수 있도록 평가를 설계할 필요가 있습니다. 또한, 과정 중심 평가는 교수학습과 연계하여 수업 중에 실시하는 특징이 있습니다. 교육과정에서 제시한 성취기준에 근거한 수업을 진행하고 학생이 성취기준을 제대로 달성하였는지 점검하는 형식으로 평가를 실시하여 교수학습과 평가가 접목되어야 합니다.
① 교수학습의 결과뿐만 아니라 과정도 중시하는 평가로 학생의 성장과 발달을 중시
② 실제 발생할 수 있는 문제 상황과 유사한 형태로 구성
③ 학생 스스로 답을 구성하거나 행동으로 나타냄으로써 능동적인 학습을 유도
④ 학생 개인의 변화와 발달 과정을 종합적으로 평가하기 위해 지속적으로 이루어져야 함
⑤ 모둠 활동 등을 통하여 의사소통과 협업 능력을 강화시킬 수 있음
⑥ 인지적 영역뿐만 아니라 정의적인 영역까지 종합적인 평가를 중시
<수행 평가의 특징>
출처: 교육부, 한국교육과정평가원, 2017, pp, 8~9)
2015 개정 교육과정에서 핵심역량과 학생 참여형 수업이 강조됨에 따라 기존의 객관식 평가보다는 서술형과 논술형 평가 및 수행 평가의 확대가 요구됩니다. 서술형 평가는 내용 요약, 개념 설명 또는 풀이 과정 제시 등을 통해 학습 내용을 짧게 기술하는 형식이며, 어느 정도의 정답이 있어 모범 답안을 채점 기준으로 활용할 수 있습니다.
논술형 평가는 서술형보다 길게 보통 한 단락 이상으로 구성되며, 생각과 주장을
논리적으로 설득력 있게 조직하는 평가 방식으로 채점자의 주관적이고 전문적인 판단이 필요합니다.
수행 평가는 구체적 상황이나 맥락 속에서 학생의 문제해결력을 평가하는데 중점을 두며, 수행 평가의 특징을 다음 6가지로 요약할 수 있습니다. 수행 평가에서는 실제 생활과 유사한 맥락에서 과제 수행과 관련된 사고기능이나 협력적 문제해결력을 평가하는 것을 중시하며, 학습의 결과뿐만 아니라 그러한 결과에 도달하게 된 과정을 평가함으로써 학생들이 스스로의 변화와 성장을 확인할 수 있도록 할 필요가 있습니다. 2015 개정 교육과정의 주요 목표는 역량 함양에 맞추어져 있습니다. 이러한 역량은 본질적으로 지식, 기능 가치, 태도 등이 망라된 포괄적 성격을 가지고 있습니다. 역량을 평가하기 위해 인지적 영역에 국한된 평가가 아니라 정의적 영역을 아우르는 종합적 평가가 시도되어야 합니다. 즉, 평가가 단순히 학습자의 성취를 가늠하고 상대적인 우열을 정하는 데에서 벗어나 학습자의 전인적 성장을 위한 하나의 과정이 되어야 합니다. 2015 초ž중등 교육과정 총론에서도 인지적 및 정의적 영역의 균형 있는 평가를 강조하고 있음을 확인할 수 있습니다.
2 성취기준과 평가기준 및 성취기준
1) 2015 개정 과학과 교육과정의 성취기준
교육과정 성취기준은 각 교과별 국가 교육과정에 제시되어 있는 성취기준을 의미합니다. 국가 수준에서는 성취기준을 학생들이 교과를 통해 배워야 할 내용과 이를 통해 수업 후 할 수 있거나 할 수 있기를 기대하는 능력을 결합하여 나타낸 수업 활동의 기준으로 설명하고 있습니다. 즉, 성취기준은 교수ž학습 활동의 기준이며 이와 동시에 지식, 기능, 태도 등의 학습 내용과 학습 이후에 기대되는 학생의 수행 능력을 진술한 것입니다. 고등학교 1학년 통합과학 교과에는 총 32개의 성취기준이 제시되어 있습니다. 다음의 예시는 변화와 다양성 단원의 화학 변화에 대한 성취기준 중의 하나입니다. 통합과학의 단원별 성취기준 현황은 표와 같습니다. 물질과 규칙성에 8개, 시스템과 상호 작용에 8개, 변화와 다양성에 7개, 환경과 에너지에 9개의 성취기준이 제시되어 있습니다. 모든 성취기준은 2015 개정 과학과 교육과정 자료집이나 통합과학 교과서, 교사용 지도서에 서 해당 내용을 찾을 수 있습니다.
2) 2015 개정 과학과 교육과정의 평가기준
평가기준이란 평가 활동에서 학생들이 어느 정도의 수준에서 성취기준에 도달했는지 판단하기 위한 실질적 기준입니다. 보통 성취기준에 도달한 정도를 상, 중, 하의 세 단계로 구분하고 각 단계에 속한 학생들이 무엇을 알고 할 수 있는지를 기술한 것입니다. 평가기준 ‘상’은 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행이 우수한 수준이며, ‘중’은 보통, ‘하’는 미흡한 수준입니다.
일반적으로 교사가 수업 및 평가 계획서를 작성할 때, 성취기준과 평가기준을 함께 작성하게 됩니다. 특히, 평가기준을 작성할 때, 다음 네 가지 특징을 고려해야 합니다.
우선 교육과정 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행 능력에 평가기준이 부합되도록 해야 합니다. 다음으로 중학교와 연계나 과목 간 위계를 고려해야 하고, 교과 특성을 반영하여 평가기준의 상, 중, 하가 명확히 구분되도록 진술해야 합니다. 마지막으로 평가기준을 진술할 때 명확한 행동 동사를 사용해야 합니다.
평가기준 일반적 특성
상 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행이 우수한 수준 중 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행이 보통 수준 하 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행이 미흡한 수준
평가기준이란 평가 활동에서 학생들이 어느 정도의 수준에서 성취기준에 도달했는지 판단하기 위한 실질적 기준입니다. 보통 성취기준에 도달한 정도를 상, 중, 하의 세 단계로 구분하고 각 단계에 속한 학생들이 무엇을 알고 할 수 있는지를 기술한 것입니다. 평가기준 ‘상’은 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행이 우수한 수준이며, ‘중’은 보통, ‘하’는 미흡한 수준입니다.
일반적으로 교사가 수업 및 평가 계획서를 작성할 때, 성취기준과 평가기준을 함께 작성하게 됩니다. 특히, 평가기준을 작성할 때, 다음 네 가지 특징을 고려해야 합니다.
우선 교육과정 성취기준에 제시된 지식, 기능, 태도에 대한 이해와 수행 능력에 평가기준이 부합되도록 해야 합니다. 다음으로 중학교와 연계나 과목 간 위계를 고려해야 하고, 교과 특성을 반영하여 평가기준의 상, 중, 하가 명확히 구분되도록 진술해야 합니다. 마지막으로 평가기준을 진술할 때 명확한 행동 동사를 사용해야 합니다.
교과 교사가 직접 평가기준을 작성하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 이에 2018년 1월에 한국교육과정평가원에서 대학 교수와 현장 교사 중심의 내용전문가들이 모여 2015 개정 교육과정에 따른 고등학교 과학과 평가기준을 개발하고 현장적합성 검토를 통해
국가교육과정 홈페이지에서 업로드를 하였습니다. 해당 URL을 첨부하였으니, 바쁜 업무에 시달리는 현장의 과학 교사들에게 유용한 정보가 될 것입니다.
표는 위 보고서에 제시된 통합과학 평가기준의 일부입니다. 자연의 구성 물질,
지구시스템 중단원의 성취기준과 이에 따른 상, 중, 하의 3단계 평가기준를 제시하고 있습니다. 앞에서 제시한 평가기준의 개발 방향에 맞추어 학교 현장에서 바로 사용할 수 있도록 높은 질적 수준을 보여주는 자료입니다.
※ 통합과학의 평가기준 다운경로 [국가교육과정정보센터] - [교육과정 자료실] - [평가기준]
2015 개정 교육과정에 따른 고등학교 과학과 평가기준 개발 연구.pdf
<통합과학 성취기준에 따른 평가기준 개발 사례>
성취기준 평가기준
[10통과02-01] 지각과 생명체를 구성하는 다양한 광물과 탄소 화합물은 특정한 규칙에
따라 결합되어 만들어진다는 것을
논증할 수 있다.
상
그림이나 모형을 통해 지각을 구성하는 규산염 광물과 생명체를 구성하는 탄소 화합물이 결합하는 방식에서 규칙을 찾고 근거를 들어 설명할 수 있다.
중 지각을 구성하는 규산염 광물과 생명체를 구성하는 탄소 화합물이 공유 결합으로 이루어졌음을 말할 수 있다.
하 지각과 생명체를 구성하는 대부분의 물질이 화합물임을 말할 수 있다.
[10통과04-03] 지권의 변화를 판구조론적 관점에서 해석하고, 에너지 흐름의 결과로 발생하는 지권의 변화가
지구시스템에 미치는 영향을 추론할 수 있다.
상 지권의 변화를 판구조론으로 설명하고, 이러한 변화가 지구 시스템에 미치는 영향을 추론할 수 있다.
중 판의 경계에서 나타나는 지권의 변화를 판의 운동과 관련하여 설명할 수 있다.
하 지진대, 화산대의 분포를 판의 경계와 관련지어 설명할 수 있다.
3) 2015 개정 과학과 교육과정의 성취수준
평가기준과 유사한 단원 및 영역별 성취수준은 생활기록부의 교과별 세부능력
특기사항을 기록하는데 도움이 되며, 학교별로 차이는 있지만 성취수준을 평가계획서에 포함시키는 경우도 적지 않습니다. 성취수준은 각 단원 또는 영역에 해당하는
교수ž학습이 끝났을 때 학생이 성취하기를 기대하는 지식, 기능, 태도에 도달한 정도를 기술한 것으로, 통합과학의 경우 A, B, C, D, E의 5단계로 나눌 수 있습니다.
성취수준은 성취기준을 나열한 것이 아니라, 단원 또는 영역 내 성취기준들을 포괄하는 전반적인 특성에 도달한 정도를 매우 우수, 우수, 보통, 다소 미흡, 미흡의 5가지
수준별로 구분합니다. 다음 표는 한국교육과정평가원에서 개발한 자연의 구성 물질 중단원의 성취수준입니다.
<단원/영역별 성취수준의 개발 예시_자연의 구성 물질>
성취수준 일반적 특성
A
과학적 사고력을 발휘하여 그림이나 모형을 통해 지각을 구성하는 규산염 광물과 생명체를 구성하는 탄소 화합물이 결합되는 규칙을 찾아 설명하고, 생명체를 구성하는 물질인 단백질과 핵산의 구조적 특징을 이해하고, 기본적인 단위체의 조합을 통해 형성됨을 설명할 수 있다.
다양한 신소재 개발 사례를 조사하여 물리적 성질에 따라 분류하고 그 장단점을 평가할 수 있다.
B
지각을 구성하는 규산염 광물과 생명체를 구성하는 탄소 화합물이 결합되는 방식을 이해하고, 생명체를 구성하는 물질은 기본적인 단위체의 조합을 통해 형성된다는 것을 단백질과 핵산을 통해 설명할 수 있다. 다양한 신소재 개발 사례를 조사하여 물리적 성질에 따라 분류하고 그 장단점을 설명할 수 있다.
C
교사의 안내를 받아 지각을 구성하는 규산염 광물과 생명체를 구성하는 탄소 화합물에 대한 규칙 탐구를 통해 이들이 공유 결합으로 이루어졌음을 이해하고, 생명체를 구성하는 물질인 단백질과 핵산이 기본적인 단위체의 조합을 통해 형성된다는 것을 말할 수 있다. 다양한 신소재를 개발한 사례를 조사하고 물리적 성질에 따라 분류할 수 있다.
D
교사가 제시한 방법에 따라 탐구 활동을 수행하여 지각을 구성하는 규산염 광물과 생명체를 구성하는 탄소 화합물이 공유 결합으로 이루어졌음을 이해하고, 생명체를 구성하는 물질 중 단백질과 핵산 형성의 규칙성을 설명할 수 있다. 신소재를 개발한 다양한 사례를 조사하고 물리적 성질에 따라 분류할 수 있다.
E
교사가 제시한 방법에 따라 탐구 활동을 수행하여 지각과 생명체를 구성하는 대부분의 물질이 화합물이며, 단백질과 핵산이 기본적인 단위체의 조합으로 이루어졌음을 말할 수 있다.
신소재의 의미를 알고 신소재가 일상생활에 사용되는 사례를 제시할 수 있다.
