TIMSS 결과를 통한 교육 환경 변화 추이 국제 비교 분석(RRE 2012-4-1)

[chongsam]

http://www.kice.re.kr/resrchBoard/view.do?seq=30010&s=kice&m=030101

RRE201200401.pdf

Ⅰ. 서론 | 23 1. 연구의 필요성 및 목적 | 25 가. 연구의 필요성 | 25 나. 연구 목적 | 28 2. 연구 내용 및 방법 | 28 3. TIMSS 평가 체제 개관 | 31 Ⅱ. TIMSS 주기별 우리나라 교육 환경 변화 추이 | 35 1. 일반적인 교육 환경 변화 추이 분석 | 37 가. TIMSS 주기별 우리나라의 교육 상황 개관 | 37 나. 우리나라 교육 환경의 변화 추이 | 40 2. 수학교육 환경 변화 추이 분석 | 45 가. 수학교사 관련 환경의 변화 | 45 나. 수학교육과정 및 교수·학습 관련 환경의 변화 | 54 다. 수학교육평가 관련 환경의 변화 | 78 3. 과학교육 환경 변화 추이 분석 | 81 가. 과학교사 관련 환경의 변화 | 81 나. 과학교육과정 및 교수·학습 관련 환경의 변화 | 92 다. 과학교육평가 관련 환경의 변화 | 110 Ⅲ. TIMSS 2007에 나타난 국가별 교육 환경 비교 | 113 1. 각국의 일반적인 교육 환경 | 115 가. TIMSS 2007 당시 각국의 교육 상황 | 115 나. 국가별 교육 환경의 차이 | 124 2. 수학교육 환경에 대한 국가별 비교 분석 | 129 가. 수학교사 관련 환경의 차이 | 129 나. 수학교육과정 및 교수·학습 관련 환경의 차이 | 141 다. 수학교육평가 관련 환경의 차이 | 166 3. 과학교육 환경에 대한 국가별 비교 분석 | 171 가. 과학교사 관련 환경의 차이 | 171 나. 과학교육과정 및 교수·학습 관련 환경의 차이 | 184 다. 과학교육평가 관련 환경의 차이 | 200 Ⅳ. 성취도에 대한 국가별 교육 환경의 효과성 분석 | 205 1. 연구 모형 및 방법 | 207 가. 모형 설정 | 207 나. 분석 방법 | 209 다. 분석 자료 | 210 라. 측정 변인 | 211 2. 수학 성취도에 대한 교육 환경 변인의 효과 | 214 가. 모형별 설명력 | 214 나. 분석 결과 | 216 3. 과학 성취도에 대한 교육 환경 변인의 효과 | 221 가. 모형별 설명력 | 221 나. 분석 결과 | 223 Ⅴ. 성취도에 대한 수업 활동의 성취수준집단별 효과성 분석 | 227 1. 연구 모형 및 방법 | 229 가. 모형 설정 | 229 나. 분석 방법 | 231 다. 분석 자료 | 232 2. 수학 성취도에 대한 수업 활동의 성취수준집단별 효과 | 233 가. 수학 수업 활동 변인의 특징 | 233 나. 수학 수업 활동 변인들 간의 관계 | 234 다. 수학 수업 활동 변인과 수학 성취도의 다집단 분석 | 239 3. 과학 성취도에 대한 수업 활동의 성취집단별 효과 | 243 가. 과학 수업 활동 변인의 특징 | 243 나. 과학 수업 활동 변인들 간의 관계 | 244 다. 과학 수업 활동 변인과 과학 성취도의 다집단 분석 | 248 Ⅵ. 요약 및 제언 | 251 1. 요약 | 253 가. 우리나라의 교육 환경 변화 추이 분석 | 253 나. 우리나라, 대만, 싱가포르, 미국, 이스라엘 교육 환경 비교 분석 | 257 다. 교육 환경 변인과 성취도의 관계에 대한 국가별 비교 분석 | 260 라. 성취도에 대한 수업 활동의 성취수준집단별 효과성 분석 | 261 2. 정책 제언 | 263 가. 교육과정 및 교수·학습 개선을 위한 제언 | 264 나. 교육평가 방법 개선을 위한 제언 | 269 다. 교사 전문성 제고를 위한 제언 | 272 라. 학습 환경 개선을 위한 제언 | 276 * 참고문헌 | 280 * Abstract | 285 * 부록 | 289 [부록 1] TIMSS 학교 설문 문항 목록 | 291 [부록 2] TIMSS 수학교사 설문 문항 목록 | 292 [부록 3] TIMSS 과학교사 설문 문항 목록 | 294 [부록 4] TIMSS 학생 설문 문항 목록 | 296 [뒷표지 등] | 297 ▼ 펼쳐 보기 ▲ 접어 두기

연구필요성 및 목적

우리나라는 국제교육성취도평가협회(International Association for Eval‎uation of Education Achievement: IEA)에서 주관하는 수학·과학 성취도 국제비교 연구(Trends in International Mathematics and Science Study: 이하 TIMSS)에 1주기인 TIMSS 1995부터 현재까지 참여하고 있다. 본 연구는 TIMSS 1주기부터 가장 최근의 결과인 4주기까지 축적된 자료를 토대로 10여 년간 우리나라의 교육 환경이 변화해 온 추이를 분석하고, 국가별 차이를 비교하여 우리나라 교육 환경 개선에 시사점을 찾는 데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 교육 환경을 학생들이 학교에서 학습을 하는데 도움을 줄 수 있는 인적, 물적 자원으로 정의하고, 중학교 2학년 학생들에 대한 TIMSS 설문 조사 결과를 토대로 우리나라 교육 환경에 대한 심층 분석을 실시하였다. 교육 환경 변인은 TIMSS의 설문 조사 항목 중에서 선정하였으며, 연도별로 항목이 일치하지 않는 경우는 해당 연도를 배제하였다.   본 연구의 내용은 우리나라 교육 환경의 연도별 추이 분석, 국가별 교육 환경 비교 분석, 교육 환경과 성취도 사이의 효과성 국가 비교, 수업 활동의 성취 수준별 효과성 분석의 네 부분으로 나누어진다. 각각의 연구 내용별로 사용된 연구 방법은 다음과 같다. 첫째, 우리나라 교육 환경이 변해 온 상황을 알아보기 위해 TIMSS 1995에서 TIMSS 2007의 배경변인 설문 문항 중에서 공통으로 조사되었던 문항들을 추출하여 TIMSS 2007 설문 문항을 기준으로 카이검증 및 t-검증을 실시하였다. 둘째, 우리나라, 대만, 싱가포르, 미국, 이스라엘의 교육 환경 비교 분석을 위해, 가장 최근의 자료인 TIMSS 2007 결과를 활용하여 우리나라를 기준으로 카이검증 및 t-검증을 실시하였다. 셋째, 우리나라, 대만, 싱가포르, 미국, 이스라엘의 교육 환경이 수학 및 과학 성취도에 미치는 영향을 비교 분석하기 위해 TIMSS 2007의 교육 환경 변인을 학생 수준 및 교사 수준으로 재선정 및 분류하여 교육 환경 변인의 효과성 모형을 만들고 HLM 분석을 실시하였다. 마지막으로, TIMSS 2007의 교육 환경 변인 중 교실 맥락에서 이루어지는 수업 활동 변인들이 각 성취수준별 집단의 성취도에 미치는 영향을 알아보기 위해 학생들의 성취수준을 수월수준, 우수수준, 보통수준, 기초수준으로 나누고 다집단 회귀분석을 실시하였다. 이와 같은 분석 내용 및 방법을 통해 심층 분석을 실시한 결과를 살펴보면 다음과 같다.   우선, TIMSS 2007 결과를 중심으로 TIMSS 1995, 1999, 2003, 2007에 나타난 우리나라 교육 환경의 변화 추이를 분석한 결과 우리나라의 일반적인 교육 환경과 수학 및 과학교육 환경은 여러 가지 변화가 있었다. 일반적인 교육 환경 변인 중 중학교의 학생 수와 연간 수업 일수, 교수자료나 예산 등에 의한 수업 제한 정도는 갈수록 줄어드는 것으로 나타났다. 수학 및 과학교육 환경 변인과 관련하여 교사 측면에서 분석한 결과 중학교 수학 및 과학 교사는 점점 연령대가 높아지는 추세였고, 교직 경력이 많은 교사의 비중이 늘어나고 있다. 중학교 교사들은 자신의 전문성 계발을 위해 동료 교사와 토의를 하거나 함께 자료를 개발하는 활동을 과거에 비해 좀 더 하는 것으로 나타났고, 수업 참관이나 수업 공개 등의 활동은 많이 하지 않는 것으로 나타났다. 교육과정 및 교수·학습 관련 환경 변화에 대한 분석 결과 7차 교육과정 적용시기인 TIMSS 2003에 수학 및 과학 교과의 수준별 수업과 심화·보충수업이 증가된 것을 알 수 있었으며, 숙제를 내주는 빈도가 줄어들고 있었고, 수업에서 컴퓨터의 활용 빈도는 TIMSS 2003까지 높아졌다가 다시 낮아지는 추세였다. 또한, 교육평가 측면에서 분석한 결과, 교사가 학생들의 학력 향상 점검 방법으로 국가 또는 지역 단위의 학업성취도 평가에 중점을 두는 정도가 증가하는 추세였고, TIMSS 2003에 비해 2007에서 주관식에 비해 객관식을 평가에 활용하는 비율이 높아졌다.   다음으로, TIMSS 2007 설문 결과를 통해 우리나라 교육 환경을 대만, 싱가포르, 미국, 이스라엘과 비교 분석한 결과 국가별로 교육 환경에 여러 가지 차이가 있음을 확인하였다. 예를 들어, 일반적인 교육 환경 변인 중 학교 규모는 대만, 싱가포르에 비해 우리나라가 작은 편이었고, 연도별로 지속적으로 증가했던 학교에서 학부모의 학교운영위원회 활동을 요청하는 비율은 다른 나라들에 비해 가장 높았다. 수학 및 과학교육 환경 중 교사 측면 변인을 분석한 결과 우리나라 교사들의 연수 참여율은 교과 내용부터 평가에 관한 연수까지 다른 나라에 비해 높지 않은 것으로 분석되었다. 교육과정 및 교수·학습 측면에서 국가별로 비교한 결과 수학 수준별 수업은 우리나라가 많이 하는 편에 속했으며, 수학 및 과학 심화수업의 비율은 가장 낮았다. 수업 활동 중 강의 형태의 수업과 스스로 문제 풀기를 모든 나라에서 많이 하고 있었고, 교사와 학생들에게 수업 시간에 어떤 수업 활동을 하는지 질문했을 때 두 집단 간 인식 차이는 우리나라가 다른 국가들에 비해 큰 것으로 나타났다. 또한 컴퓨터 활용률은 모든 나라가 가끔 사용하는 정도인 것으로 나타났고, 수학 교과에서 우리나라와 대만의 계산기 활용률은 다른 나라에 비해 낮았다. 교육평가 측면에서 비교한 결과 우리나라는 다른 나라에 비해 평가 유형 중 주관식보다 객관식의 비중이 월등히 높은 것으로 나타났다.   TIMSS 2007 자료를 통해 수학 및 과학 성취도에 영향을 주는 교육 환경의 효과성을 국가별로 비교 분석한 결과 모든 나라에서 수학 및 과학 성취도에 대한 학생 변인의 효과가 학교 변인의 효과보다 크게 나타났으며, 특히, 학생 변인 중 도서 보유량과 학업 계획이 모든 나라에서 수학과 과학 성취도에 정적인 영향을 미치고 있었고, 우리나라는 다른 나라에 비해 자신감이 성취도에 정적인 영향을 크게 미치는 것으로 나타났다. 마지막으로 수업 활동 효과성을 성취수준집단별(수월, 우수, 보통, 기초)로 비교 분석한 결과 성취 수준집단별로 수학 및 과학 수업 활동 변인들 간의 상관관계가 다르게 나타났다. 또한 수업 활동 변인들이 수학 및 과학 성취도에 미치는 영향은 성취수준집단별로 차이가 있는 것으로 확인되었다. 수학 수월수준에서는 스스로 풀기와 복잡한 문제 계획하기가 정적으로 유의한 영향을 나타내고 있었고, 보통수준에서는 쪽지시험이 부적으로 유의한 영향을 주고 있었다. 과학 수월수준의 경우에는 스스로 문제풀기와 실험 및 조사활동 수행이 정적으로 유의한 효과를 나타내었으며, 우수수준에서는 스스로 문제 풀기 활동만이 정적으로 유의한 효과를 나타내었다. 반면 기초수준은 12가지 수업 활동 변인 중 수학 및 과학성취도에 유의하게 영향을 미치는 변인이 없었다.   이를 바탕으로 교육과정 및 교수학습 방법, 교육평가 방법, 교사 전문성 제고, 교육 환경에 관한 결론을 도출하고 이에 기반한 정책 및 연구 제언을 다음과 같이 제시하였다. 먼저, 교육과정 및 교수·학습 방법 개선을 위한 제언으로 수학 및 과학교육과정의 내용 구성에 국제 평가 내용을 반영하여 시대적인 요구에 부응할 수 있는 미래형 인재를 육성해야 하고, 교과별 수업 활동을 학습자 수준 맞춤형으로 개선하여 효율적인 수준별 수업을 도모하고 학생들의 전반적인 수준 향상 및 기초학력 미달자를 줄여야 하며, 교사와 학생의 수업 활동에 대한 인식 차이를 줄여야 함을 제시하였다. 교육평가 방법 개선을 위한 제언으로 학급 내 평가에서 활용할 수 있는 다양한 유형의 문항 예시와 평가 문항 개발 지침을 개발 및 보급하여 교실 수준 평가의 신뢰도를 높이고, 내용 지식 위주의 학습 결과를 측정하는 평가에서 벗어나 학습 과정에서 나타나는 수학적 사고 및 과학적 탐구에 대한 평가로 전환하여 실제 삶에서 활용 가능한 능력을 기를 수 있도록 해야 한다는 것을 제안하였다. 교사 전문성 제고를 위한 제언으로는 변화하는 교육 환경에 적응하기 위한 교사 연수 프로그램을 개발하고 적용하여 교사 수업 전문성 신장을 도모하며, 교사 간 수업 컨설팅 활성화를 통해 교사 협업 문화를 마련함으로써 교사들이 함께 발전할 수 있는 협력적 학교 분위기를 조성해야 한다는 것을 제안하였다. 마지막으로 교육 환경 개선을 위한 제언으로는 미래형 교실에서 컴퓨터를 비롯한 스마트 기기들을 적절히 활용할 수 있는 방안을 모색해야 한다는 것과 학생들의 학습 배경 환경을 보완할 수 있는 수업 방안을 개발하고 이에 대한 교사 연수가 이루어져야 한다는 것을 제시하였다. 각 측면에서 제시된 시사점을 통해 적절한 정책이 도출되어 현장에 적용됨으로써 우리나라의 수학 및 과학교육 환경을 개선할 수 있을 것이라 생각한다.