Abstract
The purpose of this study was to analyze Korean middle school student achievement in environmental science based on the TIMSS 2003 (Trends in International Mathematics and Science Study), a student comparison of 46 participating nations. Korea ranked the fourth with a mean score of 554 in environmental science. However, all 3 environment science topics assessed in TIMSS are not included in the Korean science curriculum through 8th grade, even though they are included in most other participating nations' curricula. The average percent correct of items was analyzed according to the main topic, the item type and the cognitive domain. Items that showed differences between the average percent correct of Korea and the international average as well as differences between the average percent correct of boys and girls were further analyzed. Results revealed that Korean students performed better than the international average, especially in 'use and conservation of natural resources', multiple-choice items, and items requiring 'factual knowledge'. Also, male students demonstrated significantly higher achievement than female students. On the other hand, Korean students showed relatively lower achievement in constructed-response items, items that contained content they had not learned in science lessons and items requiring descriptions of the uses and effect of science and technology. Moreover, Korean student lacked understanding about acid rain, global warming, and ozone layer destruction. Korean female students showed relatively lower environmental conceptions and lower performance on items requiring data analysis than Korean male students. On the basis of these results, this study suggested that topics of environmental science be included in the science curriculum and taught in the science classroom to help middle school students more fully comprehend environmental issues.
이 연구에서는 우리나라 중학생들의 TIMSS 2003환경 영역 성취도의 국제 수준을 파악하고, 환경 영역의 주제가 의도한 교육과정과 실행된 교육과정에 포함된 정도를 국제 비교하며, 성취도 결과를 주제별, 문항 유형별, 인지 영역별로 분석하고, 우리나라 학생들의 정답률과 국제 평균 정답률의 차이가 큰 문항과 남 여학생의 정답률 차이가 큰 문항을 분석하였다. TIMSS 2003에서 우리나라 중학생들은 환경 영역에서 544점으로 4위를 기록하였다. 교육과정 비교 결과에서 TIMSS 2003에 참여한 대부분의 국가에서 8학년까지 과학과 교육과정에 환경 영역 주제가 일부 또는 3 가지 모두 포함되어 있는 반면에, 우리나라의 경우 환경 영역의 세 주제 모두 의도한 교육과정에 포함되어 있지 않았다. 환경 영역에서 우리나라 학생의 평균 정답률은 51.7%로 국제 평균 정답률 38.7%보다 유의하게 높게 나타났다. 주제, 문항 유형, 인지 영역별 정답률을 비교하면, '천연 자원의 이용과 보존' 주제에서, 선택형 문항에서, '사실적 지식'에 해당되는 문항에서 정답률이 더 높게 나타났고, 남학생의 성취도가 여학생의 성취도보다 유의하게 더 높았다. 문항을 분석한 결과, 우리나라 학생들은 자유반응형 문항, 과학 수업에서 학습하지 않은 내용이거나 과학과 기술의 이용 방법과 영향을 서술하는 문항 등에 대해서 어려움을 겪는 것으로 나타났고, 산성비, 지구온난화, 오존층 파괴 등의 환경 문제에 대한 이해가 명확하지 않았다. 그리고 여학생틀의 경우 환경 관련 개념과 자료 해석 능력이 상대적으로 부족한 것으로 나타났다. 이러한 결과에 근거하여 우리나라 과학과 교육과정에 환경 관련 주제를 적극적으로 도입하되 그 시기를 앞당기고, 학생틀이 환경 문제의 원인, 현상, 대책 등을 명확하게 이해하고 과학과 기술의 긍정적 부정적 측면을 인식하도록 안내할 필요가 있음을 제안하였다.
