과학 학습에 대한 이해 및 접근법 평가 도구 번역본의 타당화 및 관련 변인 탐색

아리프 라흐마툴라흐(Rachmatullah, Arif),하민수(Ha, Minsu) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.23

이 연구는 학생들의 과학 학습에 대한 이해와 과학 학습을 접근하는 방법을 측정하는 검사도구 번역본의 타당도 및 신뢰도를 확인하고, 검사도구를 통해 확인된 점 수의 집단 간 차이를 확인하기 위하여 진행되었다. 해당 검사도구는 과학교육전문가 들에 의하여 번역되었으며, 자료는 경기도와 충청북도에 위치한 두 일반고등학교의 632명의 학생들로부터 수집되었다. 타당도와 신뢰도를 확인하기 위하여 라쉬 모델 분석, 내적 일관성 신뢰도 분석을 실시하였으며, 집단 간 차이를 확인하기 위하여 삼원분산분석과 Pearson 상관관계 분석을 사용하였다. 연구 결과 Conceptions of, and the Approaches to Learning Science(CALS) 검사도구의 번역본은 타당하고 생성한 점수는 신뢰롭다고 판단할 수 있었다. 점수는 계열별 유의미한 차이가 나타났으며, 성별 일부 점수 차이가 나타났다. 계열별, 성별로 상관관계는 일부 변인간에서 나타났다. This study aims to explore the validity and reliability of translated version of conceptions of, and the approaches to learning science (CALS) developed by Lee et al.(2008) and to identify differences of scores between groups. The test tools were translated by science education experts and the data were collected from 632 high school students from two general high schools in Gyeonggi Province and Chungcheongbuk-do. To identify the validity and reliability, the Rash model analysis and the internal consistency reliability analysis were performed. The three-way ANOVA and Pearson correlation analysis were used to identify the difference between groups(e.g., gender, major, and academic year). The results of this study showed that the translated version of the CALS tool was valid and the scores were reliable. There was a significant difference among the scores between groups, in particular between science majors and humanity majors. The Pearson correlations among sub-constructs of CALS were differential in different groups.

유전과 진화개념 문제를 활용한 과잉확신 인지편향 측정의 타당화 및 성별과 계열차 분석

우미경(Woo, Mikyoung․,),아리프 라흐마툴라흐(Rachmatullah, Arif),하민수(Ha, Minsu) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.12

이 연구는 고등학생들이 유전과 진화 개념 문제를 해결할 때 나타나는 과잉확신 편향, 반성적 확신, 정확한 확신을 확인하고 다양한 확신들을 측정하는 새로운 방법을 소개하는 것을 목적으로 한다. 2016년 1학기 중간고사 직후에 24개의 유전과 진화개념평가문항에 확신에 대한 척도를 함께 235명의 인문계 학생들에게 제시하여 개념평가문항의 결과와 확신의 척도 수준에 따라 4가지 과잉확신 변인을 생성하였 다. 새롭게 생성한 점수들의 자료를 바탕으로 라쉬 분석, 내적 일관성 신뢰도, 난이도 등을 분석하여 과잉확신편향 관련 점수들의 타당도와 신뢰도를 확인하였다. 또한 생성한 점수들을 바탕으로 과잉확신편향의 성차와 계열차이를 확인하였다. 연구 결과 개념평가문항과 확신에 관한 척도를 바탕으로 과잉확신편향을 측정하는 방법은 충분한 수준의 타당도와 신뢰도를 보였다. 과잉확신편향에 관련된 기존의 많은 연구 들의 결과들과 마찬가지로 남학생이 여학생에 비하여 과잉확신편향이 더 높음을 확인할 수 있었다. 또한 과잉확신편향에서 성차뿐만 아니라 계열과의 교호효과도 확인할 수 있었다. The aims of this study were to identify the occurrence of high school student’s overconfidence, reflective confidence and accurate confidence while they were solving the genetics and evolution problems and to introduce the new methods on how to diagnose those types of confidences. Twenty-four items with twelve items for each genetics and evolution topics and twenty four item of confidence level for each item were administered to 235 Korean high school students. The sample was consisted of 54% male students and 46% female students from science and humanities tracks. Rasch analysis (fit indices, item and person reliability), Cronbach’s alpha and item difficulty methods were utilized to explore the validity and reliability issue of our research instruments and in order to find the effect of gender and tracks on student’s confidences, two-way ANCOVA and Mann-Whitney U test were performed. Based on the results, we found that the method was reliable and valid based on Rasch analysis and other methods on exploring student’s confidence. In addition, male students were significantly higher on overconfidence than female students, while female students were significantly higher on reflective confidence. We will discuss more about the new methods on exploring various types of student’s confidence that we have developed and the effect of gender on different types of confidence.

과학중점고등학교 학생들의 이공계 진로동기에 대한 종단분석

신세인 ( Sein Shin ),아리프라흐마툴라흐 ( Arif Rachmatullah ),하민수 ( Minsu Ha ),이준기 ( Jun-ki Lee ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.6

이 연구의 목적은 과학중점고등학교 학생들의 이공계 진로동기변화의 양상을 확인하고, 학생들의 이공계 진로동기의 변화양상과 그들의 계열(인문계열, 자연계열, 과학중점계열)간의 관계를 확인하는 것이다. 이를 위해 과학중점고등학교에 다니는 고등학생 256명으로부터 7개의 구인으로 구성된 이공계 진로동기를 5학기 동안 주기적으로 측정하여 종단자료를 얻었으며, 이 자료들을 바탕으로 집단중심추세모형(Group-based trajectory modeling)분석을 수행하였다. 또한 각 구인들의 추세 집단과 계열 사이의 관계를 이해하고자 카이스퀘어 검증을 실시하였다. 분석 결과 우선 이공계 진로 교육 경험과 이공계진로에 대한 가치 인식 구인은 학생 모두가 유사한 추세 양상을 보이는 것으로 나타났다. 부모의 사회적 지지, 이공계 진로 관련 교과에 대한 자아효능감, 이공계 진로동기 구인의 추세는 `상위집단`과 `하위집단`의 두 추세집단으로 구별됨을 확인하였다. 또한 이공계 진로 자아효능감과 이공계 진로 흥미 구인의 추세는 `다소 감소 집단`, `대폭감소 집단`, `증가집단`의 세 추세집단으로 구별되어 나타났다. 각 추세집단의 추세양상을 확인한 결과, 대부분의 이공계 진로동기 구인의 수준이 고등학교 2학년 1학기 말 증가했다가 학년이 올라갈수록 감소하는 양상을 나타내었다. 또한 각 구인들의 추세 집단은 계열과 모두 유의미한 관계가 있음을 확인하였다. 반면 인문계열 학생들의 경우 이공계 진로 동기 변화 양상이 서로 다르게 나타나는 집단으로 구별되는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이 연구에서는 이공계 진로교육 환경이 학생들의 다양한 진로변화 양상을 고려하여 이루어져야 함을 제언하였다. The purpose of the present study is to analyze the trajectory of science core school students` STEM career motivation and to examine the relationship between the trajectory patterns and students` tracks. Longitudinal STEM career motivation data with seven constructs were collected from 256 students for five semesters and the data were analyzed by using group-based trajectory modelling analysis. In order to examine the relationship between trajectory pattern groups and the tracks, chi-square tests were conducted. Based on our findings, we found that students are likely to have similar trajectory patterns in STEM career education experience and in their perception towards STEM career value. In terms of parents` support, academic self-efficacy and STEM career motivation aspects are divided into two distinctive trajectory groups (`high` and `low` group), while two other variables, STEM career self-efficacy and STEM career interest, are divided into three trajectory groups (`moderate declining`, `high declining`, `increasing` group). Most of the trajectory groups are shown the pattern that the level of each constructs increase until their second academic year, then after that, the patterns started going down. Moreover, there are significant relationship between track and each trajectory groups. Science track and science-core track students have similar trajectory patterns. In contrast, humanities track students have different trajectory groups in some constructs. Based on these findings, we suggest that STEM career education environment should consider various patterns of students` STEM career development.

게이미피케이션 콘텐츠가 과학 수업에 미치는 영향

박성진 ( Sung Jin Park ),김상균 ( Sang Kyun Kim ),아리프라흐마툴라 ( Arif Rachmatullah ),하민수 ( Min Su Ha ),윤희숙 ( Hee Sook Yoon ) 한국현장과학교육학회 2018 현장과학교육 Vol.12 No.1

본 연구의 목적은 과학 수업을 진행하는 교실현장에서 과학 게이미피케이션 콘텐츠가 학습자에게 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구를 위해 초등학교 5학년생 170명, 중학교 2학년생 111명을 대상으로 한국과학창의재단이 제공하는 ‘사이언스 레벨업’의 콘텐츠를 활용하여 과학수업을 실시한 후 효과를 알아보기 위한 설문 조사를 실시하였다. 연구 결과, 과학 게이미피케이션 콘텐츠가 학습자들의 과학 학습 동기, 수업에 대한 인식, 게이미피케이션 콘텐츠에 대한 재미 요인에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 과학 게이미피케이션 콘텐츠를 과학 수업 현장에서 적극적으로 활용할 가치가 있음을 보여준다. The purpose of this study is to investigate the influence of scientific gamification contents on learners in the classroom. The contents of Science Level Up service which is provided by Korea Foundation for the Advancement of Science & Creation were used in the class of 170 students from an elementary school and 111 students of grade 8 from a middle school, and survey study was carried out on the effectiveness of the contents. According to the results of the research, positive results were obtained for the students’ scientific learning motivation, the perception of the class, and the fun factor about the contents. The result of this study is expected that science gamification contents will play an important role in promotion of active use and contents diffusion in science classroom.

공과대학 학생들의 융합에 대한 태도와 공학교육인증, 성별, 학년과의 관련성 -잠재집단분석의 적용-

이준기 ( Jun-ki Lee ),신세인 ( Sein Shin ),아리프라흐마툴라흐 ( Arif Rachmatullah ),하민수 ( Minsu Ha ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.1

이 연구는 국내 공학전공대학생들의 융합에 대한 태도를 조사하고, 공학교육인증제 프로그램 이수, 성별, 학년 변수와의 관련성을 알아 보고자 이루어졌다. 구체적인 연구 목적은 다음과 같다. 첫째, 융합에 대한 태도 검사도구가 공학전공대학생들에게 신뢰롭고 타당하게 적용되는지 확인하였다. 둘째, 공학교육인증제 프로그램 이수, 성별, 학년에 따른 융합에 대한 태도의 차이가 있는지 확인하였다. 셋째, 학습자중심 접근을 바탕으로 공과대학생들의 융합에 대한 태도에 따라 분류되는 잠재집단을 탐색하였으며, 규명된 각 잠재집단과 변수간의 관계를 확인하였다. 이 연구에서는 2076명의 공과대학생들이 참여하였다. 융합에 대한 태도 검사도구의 타당성 및 신뢰성은 요인분석, 내적 일관성 신뢰도, 라쉬분석을 활용하여 확인하였으며, 분석결과 공과대학학생들에게 적용한 융합에 대한 태도 검사도구가 신뢰성과 타당함을 확인되었다. 또한 공학교육인증제 프로그램 이수, 성별, 학년에 따른 융합에 대한 태도의 차이를 확인하기 위하여 독립표본 t-검정, 분산분석을 사용하였다. 융합에 대한 태도는 공학교육인증제 프로그램, 성별, 학년에 따른 유의미한 차이가 나타났는데, 공학교육인 증제 프로그램을 선택하고, 남학생이며 학년이 높을수록 융합에 대한 태도가 높게 나타났다. 마지막으로 융합에 대한 태도에 따라 구별되는 잠재집단을 탐색하기 위해 잠재집단분석(Latent class analysis)을 수행한 결과, 다섯 가지의 잠재집단이 규명되었다. 또한 규명된 잠재 집단과 공학교육인증 프로그램 선택여부와 성별, 학년과의 관계를 파악하기 위해 카이제곱검정을 수행한 결과 세 변수는 모두 잠재집단 분포와 유의미한 관계가 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 학습자의 특성과 다양성을 고려한 공과대학 융합 교육에 대하여 논의하였다. The purpose of this study is to investigate engineering students` attitude toward convergence and relevance with engineering education accreditation, gender, and academic year and attitude toward convergence. To be specific, fist, we examined whether the instrument for measuring attitudes toward convergence were reliable and valid for engineering students. Second, we compared levels of attitudes toward convergence in terms of engineering education accreditation, gender and academic year. Third, latent classes, which were distinguished in terms of attitudes toward convergence, were identified. Participants were 2076 engineering students. By using factor analysis and Rasch analysis, validity and reliability of instrument measuring attitudes toward convergence were confirmed. The differences in attitude toward convergence in terms of engineering education accreditation experience, gender, and academic year were examined by independent t-test and ANOVA. There were significant differences in attitude towards convergence in terms of engineering education accreditation, gender, and academic year. Students who experience engineering education accreditation program and male and high academic year have higher levels of attitude toward convergence than others. Lastly latent class analysis (LCA) was conducted to identify subgroups underlying engineering students in terms of attitude toward convergence and five latent classes were identified. In addition, the chi-square results showed that there were significant relationships between identified latent classes and engineering education accreditation, gender, and academic year. Based on these results, engineering education considering students` characteristics and diversity in attitude toward convergence were discussed.

잠재집단분석방법을 통한 공과대학 학생들의 성별, 학년별, 공학인증제 프로그램 선택에 따른 공학 창의성 유형 탐색

이준기 ( Jun-ki Lee ),신세인 ( Sein Shin ),아리프라흐마툴라흐 ( Arif Rachmatullah ),하민수 ( Minsu Ha ) 경북대학교 과학교육연구소 2017 科學敎育硏究誌 Vol.41 No.1

이 연구에서는 공과대학생들의 공학 창의성이 성별, 학년, 공학교육인증 참여 여부와의 관련성을 살펴보고자 하였다. 구체적인 연구목적을 살펴보면 첫째, Rasch 분석을 사용하여 연구에 사용된 공학 창의성 검사도구의 타당도와 신뢰도를 확인하였으며, 둘째, 삼원분산분석을 사용하여 성별, 학년별, 공학교육인증 참여 유부별로 공학 창의성의 수준을 비교하였다. 셋째, 공학 창의성 요소간의 상관관계를 확인하였으며, 넷째, 잠재집단분석(poLCA)을 활용하여 공학 창의성에 따라 구분되는 잠재집단들을 규명하고, 규명된 잠재집단과 성별, 학년별, 공학교육인증 참여가 관계가 있는지 살펴보았다. 연구에는 2098명의 공과대학 재학생이 참여하였으며, 4개의 하위 구인으로 이루어진 공학 창의성 검사도구를 활용하여 자료를 수집하였다. 라쉬 분석결과 공학 창의성 검사도구의 타당성과 신뢰성을 확인할 수 있었다. 또한 삼원분산분석 결과 공학 창의성은 성별에 따라 유의미한 차이를 나타냈으며, 학년의 경우 창의적 인지 외의 모든 구인에서 유의미한 차이가 나타났으며, 공학교육인 증제 프로그램은 공학 창의성의 선택 여부는 유의미한 차이가 타나나지 않았다. 상관관계 분석 결과 공학 창의성 요소들은 상호 통계적으로 유의미한 관계가 있는 것으로 확인되었다. 마지막으로 공학 창의성 요소를 근거로 잠재집단을 확인한 결과, 공과대학 학생들에게는 3가지의 공학 창의성 잠재집단이 발견되었으며, 1학년과 여학생일수록 공학 창의성이 가장 낮은 잠재집단에 소속될 확률이 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 공과대학생들의 창의성 교육에 대해 논의해보고자 한다. This study attempted to investigate the relationship among engineering students` creativity, engineering education accreditation, gender, and academic year. To be specific, fist, we examined the validity and reliability of the instrument for measuring engineering students` creativity by conducting Rasch analysis. Second, we compared level of creativity in terms of gender, academic year, and engineering education accreditation by using three-way ANOVA. Third, correlations among four constructs of creativity were examined. Fourth, latent classes with respect to creativity within the participants were identified using polytomous latent class analysis (poLCA). Data were collected from 2098 engineering students by using instrument for measuring four different constructs (creative cognition, creative tendency, collaboration, environment). By using Rasch analysis, validity and reliability of instrument for measuring creativity were confirmed. And the results of three-way ANOVA showed that there were significant difference in creativity in terms of gender. Female students showed the low level of creativity compared with male students. Also there were significant difference in creativity except creative cognition factor in terms of academic year. But there were no significant difference in creativity between students who participated engineering education accreditation program and the others. All constructs of creativity were significantly correlated with each others. Lastly, poLCA results showed that there were three distinct subgroups within engineering students in terms of the level of creativity. In the subgroup with low creativity, there were more female and first year students. Based on these findings, we discussed education for engineering students` creativity.

잠재집단분석방법을 통한 공과대학 학생들의 직업가치관 유형탐색

하민수(Ha, Minsu),신세인(Shin, Sein),아리프 라흐마툴라흐(Rachmatullah, Arif),이준기(Lee, Jun-Ki) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.3

이 연구의 목적은 학습자중심접근으로 공과대학생들의 직업가치관에 따라 분류되는 잠재집단을 탐색하는 것이다. 또한 이 연구에서는 학생들의 공학인증 프로그램 선택여부, 성별, 학년을 바탕으로 각 잠재집단의 특성을 파악하고자 하였다. 이 연구 에서는 잠재계층분석을 사용하여 2076명의 공과대학생들의 다양한 가치관 패턴을 나타내는 최적의 집단을 규명하였다. 연구 결과 4개의 직업가치관 잠재집단이 규명 되었다. 집단 1은 소극적 안정지향형, 집단 2는 창의적 도전형, 집단 3은 보수적 지위 추구형, 집단 4는 발전적 리더형이었다. 공학교육인증 프로그램 선택여부와 성별은 잠재집단 분포와 유의미한 관계가 있었다. 공학교육인증제를 선택한 학생과 남학생은 집단2와 집단4에 상대적으로 더 많이 소속되며 도전적인 직업가치관을 나타내고 있었다. 반면 학년에 따른 잠재집단 분포는 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 연구 결과를 바탕으로 공과대학생 대상의 학습자 중심 진로교육에 대하여 논의하였다. The purpose of this study is to explore the underlying latent classes of engineering students’ career value orientation through learner-centered approach. Also we identify characteristics of each latent classes based on students’ engineering accreditation program experience, gender, academic year. 2076 engineering students participated in this study. Latent class analysis was conducted to identify the latent classes which best represent distinct career value patterns. As the result of latent class analysis, four latent classes were identified. Class 1 (30%) is passive safety oriented type, class 2 (34.6%) is creative challenge type, class 3 (22.7%) conservative social status type, class 4 (12.7%) developmental leader type. Engineering education accreditation program experience and gender has significant effect on membership in career value groups. In group 2 and group 4 which characterized by challenge value, there were more students and boys who completed engineering education accreditation program. On the other hand, there was no significant relationship between academic year and career value class. Based on the these results, learner centered career education in engineering college were discussed.

과학 관련성 태도 변화 검사도구(CARS-Changes in Attitude about the Relevance of Science) 번역본의 타당도와 관련 변인 탐색 및 동형 검사 도구 구성

박은주,이상의,아리프 라흐마툴라흐,하민수,Park, Eunju,Lee, Sangeui,Rachmatullah, Arif,Ha, Minsu 경북대학교 과학교육연구소 2017 科學敎育硏究誌 Vol.41 No.2

이 연구의 목적은 CARS(Changes in Attitude of Relevance to Science)문항에 대한 신뢰도 및 타당도를 확인하여 우리나라 학생들에게의 적용여부를 판단하고, 성별 및 학교급별 차이를 비교한 후 라쉬 모델을 활용하여 두 개의 동형의 과학적 관련성 인식 검사도구를 구성하는 것이다. 이 연구를 위하여 59문항의 CARS 과학적 관련성 인식 검사문항을 번역하여 787명의 중 고등 (중학생 300명, 고등학생 431명의 답변이 분석됨) 학생들에게 투입하였다. CARS 문항의 우리나라 학생들에게의 적합도를 판단하고 많은 문항수의 제한점을 극복하기 위하여 라쉬 모델의 문항연결 방법을 활용하였다. 연구 결과를 분석하여 25문항으로 구성된 CARS-A와 CARS-B형의 두 과학적 관련성 인식 검사도구를 구성하였다. 두 동형검사도구의 라쉬 점수 상관관계는 0.78이며, 라쉬 모델 분석수치는 거의 일치하였다. 이 연구를 통해 생성된 두 형의 과학 관련성 인식 검사도구는 학생들의 과학의 일상관련 태도를 확인하거나, 특정 수업과정 후 또는 학년별 변화를 확인하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 이 연구를 통해 과학교육에서 학생들이 과학의 연관성 인식이 가지는 의미를 확인하고 도구개발 및 활용에 대하여 논의하고자 한다. The purpose of this study is to construct two equivalent science relevance recognition test tool after confirming the reliability and validity of the CARS(Changes in Attitude of Relevance to Science) questionnaire to determine the applicability of the items to Korean students and to compare gender and school differences. For this study, 59 items of the CARS scientific relevance test were translated and assigned to 787 middle and high school students (analyed the answer of 300 middle school students and 431 high school students). In order to determine the fit of the CARS question to Korean students and to overcome the limitation of the number of questions, we used the item-linking method of the Rasch model. By analyzing the results of the research, we constructed two equivalent scientific relevance recognition questionnaires of CARS-A and CARS-B with 25 items. The Pearson correlation coefficient of the Rasch scores of the two equivalent test was 0.78. The two types of scientific relevance recognition test tools generated through this study can be used to confirm students' attitude of scientific relevance to daily life, or to confirm the change after a certain class or grade. Through this study, we will discuss the implications of students' perceptions of science associations in science education, and the development and application of tools.