Cross-country Comparison of Effects of ‘Confidence in Science’ and ‘Instructional Clarity in Science Lessons’ on ‘Science Achievement’: Focusing on the Mediation Effect of ‘Interest in Learning Science’*

Baek,Sun-Geun,Cho,Sijung,Yang,Hye-Won,Kim,Seojin 서울대학교 교육종합연구원 2021 The SNU Journal of Education Research Vol.30 No.4

The effects of ‘confidence in science’ and ‘instructional clarity in science lessons’ on ‘science achievement’ mediated by ‘interest in learning science’ were investigated comparatively across South Korea, Japan, the USA, and England. From the data of TIMSS 2019, 3,861 cases from South Korea, 4,446 cases from Japan, 8,698 cases from the USA, and 3,365 cases from England were used to test a hypothesized structural equation model. As a result, the model fitted the data of each country satisfactorily, and measurement was found to be equivalent across the four countries. Moreover, the effect of confidence on achievement was statistically significant in all countries whereas the effect of instructional clarity on achievement and the effect of interest on achievement were only significant in South Korea and the USA. Furthermore, the mediation effect of interest was only significant in South Korea and the USA. Such results provide new perspectives in the role of confidence, instructional clarity, and interest on students’ science achievement and implications for customized educational programs and policies for each country.

중학교 생물 수업에서 메타인지 기반 과학 자기효능감 증진 교수․학습 전략의 효과

조규영,심규철,김현섭 한국생물교육학회 2018 생물교육 Vol.46 No.4

The purpose of this study was to develop the strategies for teaching and learning to enhance science self-efficacy on the basis of meta-cognition in middle school biology class, and examine the educational effects of them. The teaching and learning strategies for enhancing the science self-efficacy composed of the three components of science self-confidence, science performance confidence, and science achievement expectation. The phases of the instruction using the strategies for teaching and learning to enhance science self-efficacy on the basis of meta-cognition consisted of preparing, participating, orchestrating and evaluating, and checking which the students should reflect and rethink their accomplishment. The instruction were applied to biological topics of the ‘stimulus and response’ unit of middle school science. Subjects were 111 8th graders, who were divided into two groups such as a control group and a treatment group. The control group was taught by traditional ways, and the treatment group was taught by using strategies for enhancing the science self-efficacy over 4 weeks. The results of it showed that the lesson using the teaching and learning strategies to enhance the science self-efficacy had a positive effect on the improvement of science achievement and science self-efficacy.

과학 영재 학생의 과학 동기가 과학 자기 효능감에 미치는 영향에 대한 탐색적 연구

이현동,Max L. Longhurst,이효녕 이화여자대학교 교과교육연구소 2017 교과교육학연구 Vol.21 No.1

이 탐색적 연구의 목적은 과학 영재 학생들의 과학 동기가 과학 자기 효능감에 어떤 영향을 미치는지 분석하는 것이다. 선행 연구 결과를 토대로 ‘과학 동기의 내적 요인이 과학 자기 효능감의 자기 조절 효능감을 매개로 과학 자신감에 영향을 준다’라는 연구 가설을 세웠다. 이를 검증하기 위하여 과학 영재 학생 200명의 과학 동기 척도와 과학 자기 효능감 척도 설문 결과를 바탕으로 SPSS와 Amos를 활용하여 문항의 타당도 분석, 상관분석, 확인적 요인분석, 매개효과를 검증하였다. 연구 결과 과학 동기 14문항과 과학 자기 효능감 14문항이 결과 분석에 타당한 문항으로 나타났다. 이를 활용하여 상관분석을 실시하였으며 두 척도 간에 유의미한 상관이 있었다. 연구 가설을 검증하기 위하여 구조방정식 모형의 적합도를 살펴본 결과 모형 적합도 수치가 모두 양호한 것으로 판단되었다(χ2/df=1.854, CFI=.902, TLI=.901, RMSEA=.049). 매개효과를 검증한 결과 과학 동기의 내적 동기 요인이 자기 조절 효능감을 매개로 과학에 대한 자신감에 영향을 미치고 있음이 확인되었다. 이러한 결과는 과학 영재 학생들의 학습에서 학습 동기가 향상될 경우 과학 자기 효능감이 높아짐을 시사한다. 이를 통해 과학 영재 학생들의 학습 동기와 과학 자기 효능감 사이의 영향을 알 수 있으며, 나아가 과학 영재 교육에 있어서 내적 동기, 자기 효능감의 중요성과 과학 영재의 교수학습에 대한 구체적인 이해가 이루어질 수 있을 것이다. The purpose of this exploratory study is to investigate the effects of gifted students’ motivation on their science self-efficacy. Based on the results of previous studies and literature reviews, a research hypothesis was established as follows: Intrinsic factors of science motivation that mediate self-regulatory efficacy are primary factors that influence science self-efficacy and confidence in science. A total of 200 students, identified as gifted in science, participated in the study. Their survey responses were analyzed with validity, correlation, CFA, and mediating effects by SPSS and Amos. The survey consisted of 28 items, composed of 14 science motivation items, and 14 science self-efficacy items that were validated to measure the correlation between science motivation and science self-efficacy. A correlation analysis was performed using the 28 items indicated a significant correlation between the two scales. A second test for goodness of fit of a structural equation model appeared appropriate (χ2/df = 1.854, TLI = .901, CFI = .902, RMSEA = .049). Third, intrinsic motivation, which is one factor of science motivation, was mediated by self-regulatory efficacy effecting confidence of science directly and/or indirectly. The results appear to support the working hypothesis that increasing science motivation enhances science self-efficacy. In particular, intrinsic motivation seems to be a primary factor influencing gifted students’ self-efficacy and confidence in science. Consequently, this study provides evidence of the positive effect of students’ science motivation on their science selfefficacy. Furthermore, it may contribute to understanding the importance of gifted students’ motivation and the necessity to support students’ intrinsic motivation in science education.

우리나라 중학교 2학년 학생들의 과학에 대한 정의적 태도 특성 탐색

곽영순 ( Youngsun Kwak ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.1

4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구에서는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. 본 연구에서는 TIMSS 2015 결과 중에서, 학생들의 설문 응답 결과를 토대로 우리나라 학생들의 과학에 대한 태도와 성취도의 관계를 살펴보고, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 학생들의 응답 변화추이와, 학교급 변화에 따른 학생들의 태도 변화추이를 살펴보았다. 연구결과에 따르면 우리나라 중학교 2학년 학생들은 과학 성취도 상위 15개국은 물론 전체 참여국 중과학에 대한 자신감, 과학 학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식 등에서 최하위 수준을 나타내었다. 또한, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 과학에 대한 태도를 분석한 결과, 우리나라 학생들은 과학에 대한 자신감과 과학 학습에 대한 흥미는 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 낮아졌다. 반면에 과학에 대한 도구적 가치인식의 경우 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 상승하였다. 또한, 우리나라 학생들은 초등학교 4학년에서 중학교 2학년으로 진학함에 따라 과학에 대한 자신감과 흥미가 감소하는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로, 우리나라 중학생들의 과학에 대한 정의적 태도 개선을 위한 후속연구와 과학과 교수학습 개선 방안을 제안하였다. The Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) announced the TIMSS 2015 results at the end of 2016. In this research, we analyzed the relationship between Korean eighth grade students` attitude toward science and science achievement, trends in students` attitude toward science based on common items used in three to four cycles of TIMSS, and trends across grades in students` attitude toward science. According to the results, Korean eighth grade students showed the lowest level of confidence with science, interest in learning science, and valuing science among the 15 top performing countries as well as all the participant countries. In addition, according to the analysis result of common items, Korean students` confidence with science and interest in learning science have decreased, whereas students` valuing science with instrumental values has increased between TIMSS 2011 and TIMSS 2015. According to trends across grades, the cohort of students, assessed at the fourth grade in TIMSS 2011 and moved to the eighth grade four years later in 2015, decreased in their confidence with science and interest in learning science. Discussed in the conclusion are further studies and ways to improve science teaching and learning to improve students` attitude toward science.

중학생들의 과학에 대한 태도와 학습 인식 및 전략 분석

강창익(Kang, changik),이상칠(Lee, Sangchil),강경희(Kang, Kyunghee) 성신여자대학교 교육문제연구소 2014 교육연구 Vol.59 No.-

이 연구의 목적은 중학생들의 과학에 대한 태도와 과학 학습 인식 및 과학 학습 전략에 대해 알아보기 위한 것이다. 또한 각 하위 요소들간의 상관관계를 분석하였다. 이 연구는 중학생 139명을 대상으로 이루어졌다. 조사에는 33개 문항으로 이루어진 과학 흥미도 검사지를 활용하였다. 조사 결과 중학생들의 과학에 대한 태도는 평균 2.85점이었고, 과학 학습 인식은 평균 2.81점, 과학 학습 전략은 평균 3.05점으로 나타났다. 과학에 대한 태도의 하위 요소 중 '도구적 동기 유발'이 평균 3.06점으로 가장 높았고, '과학에 대한 즐거움'은 평균 2.52점으로 가장 낮게 나타났다. 과학 학습 인식과 관련한 하위 요소 중 '자아개념/자신감' 평균은 2.76점으로 학생들이 과학 학습에 대한 자신감이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 과학 학습 전략에 관한 하위 요소들을 비교한 결과 학생들은 정교화, 반복/암기, 통제 유형의 학습 전략을 비교적 고르게 활용하고 있는 것으로 나타났다. 상관관계 분석 결과 과학에 대한 흥미와 도구적 동기 유발간에 가장 높은 상관관계를 나타내었다. The purpose of this study was to investigate middle school students' science learning strategy and perception, attitude toward science. Also it was to analyze correlation among sub-components. The subjects were 139 middle school students. The science interest questionnaire consisted 33 items was used in this survey. In the results of this research, the mean score of attitudes toward science was 2.85 point, the mean score of science learning perception was 2.81 point, the mean score of science learning strategy was 3.05 point. The mean score of instrumental motivation was highest and the mean score of pleasure toward science was lowest in sub-components analysis of attitudes toward science. The mean score of self-concept/confidence was 2.76 point in sub-components analysis of science learning perception. This showed that students' confidence on science learning was low. The students were were used evenly elaboration, repetition/memorization, control learning strategies. In the results of correlation analysis, correlation between interest and instrumental motivation was highest.

시스템 사고가 고등학생의 과학 자기 효능감에 미치는 영향

이현동,이효녕 한국지구과학회 2016 한국지구과학회지 Vol.37 No.3

The purpose of this study is to investigate the effects of systems thinking on high school students’ selfregulatory efficacy and self-confidence that constitute science self-efficacy. We set self-regulatory efficacy as a factor of students’ systems thinking affects their self-confidence on science through self-regulatory efficacy. A total of 210 students were sampled from general high schools and 188 valid cases were analyzed. The instrument has 39 items that consist of 20 items measuring systems thinking and 19 items of science self-efficacy. The result of the exploratory factor analysis indicated that 20 items for systems thinking, 8 items for self-regulatory efficacy, 4 items for self-confidence are reasonable. Testing the goodness of fit of a structural equation model, it turn out to be appropriate (χ2=344.498, df=242, TLI= .921, RMSEA= .044) using 24 items (mental model, personal mastery, systems analysis, self-regulatory efficacy, and self-confidence were constructed). In addition, the mental model, which is one factor of systems thinking, is mediated by self-regulatory efficacy that affects self-confidence directly and/or indirectly. The results suggest that systems thinking affects science self-efficacy directly and indirectly. Utilizing systems thinking in science education can produce a theoretical basis in improving students’ confidence and self-efficacy about science. 이 연구의 목적은 고등학생의 시스템 사고가 과학 자기 효능감을 구성하는 요인인 자기 조절 효능감과 과학에 대한 자신감에 어떤 영향을 미치는가를 분석하는 것이다. 고등학생의 과학 자기 효능감에 영향을 미치는 요인으로 시스템 사고를 설정하고, 시스템 사고가 자기 조절 효능감을 매개로 과학에 대한 자신감에 영향을 미친다는 가설을 설정하였다. 광역시 소재 일반계 고등학교 2학년 중 이공계열로 진학하고자 하는 학생 210명을 대상으로 시스템 사고 검사도구 20문항과 과학 자기 효능감 검사 도구 중에서 자기 조절 효능감을 알아보는 11문항과 자신감을 알아보는 8문항, 총 39문항을 투입하였으며 성실하지 못한 응답지 22부를 제외한 188부를 분석하였다. 탐색적 요인 분석 결과 시스템사고 검사 도구는 20문항이 모두 의도한 요인에 적합한 결과가 나왔으며, 자기 조절 효능감은 8문항이, 자신감은 4문항이 적합한 결과가 나왔다. 구조 방정식 모델을 통한 모델 적합도를 살펴본 결과 시스템 사고 5개 요인 중 학생 개인의 사고과정을 살펴보는 시스템 분석, 개인숙련, 정신모델 3개 요인이 자기 조절 효능감 및 자신감에 영향을 주는 모델의 적합도가 가장 높은 적합도를 보여주었다(χ2=344.498, df=242, TLI= .921, RMSEA= .044). 또한 시스템 분석, 개인숙련, 정신모델 중 시스템 분석과 정신모델이 직·간접적으로 과학에 대한 자신감에 영향을 미치고 있었으며, 정신모델의 경우 자기 조절 효능감을 매개로 하여 자신감에 영향을 미친다는 결과를 도출할 수 있었다. 연구에서 도출된 결과를 토대로 시스템 사고가 과학 학습의 정의적 영역에 미치는 영향을 알 수 있었으며, 또한 시스템 사고를 활용한 과학 학습에 대하여 구체적인 이론적 근거를 제시할 수 있을 것이다.

과학,체육 융합영재교육 프로그램이 초등영재 학생들의 자아효능감에 미치는 영향

이호민 ( Ho Min Lee ),손정우 ( Jeongwoo Son ) 경북대학교 과학교육연구소 2015 科學敎育硏究誌 Vol.39 No.2

이 연구의 목적은 과학·체육 융합영재교육 프로그램이 초등영재 학생들의 자아효능감에 미치는 영향을 알아보는 데 있다. 그래서 초등영재 5학년 학생들을 대상으로 2주제 8시간의 과학·체육 융합영재교육 프로그램을 실시하였고, 사전-사후 자아효능감 검사와 면담을 통해 영향과 원인을 알아보았다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학·체육 융합영재교육 프로그램은 영재학생들의 자아효능감을 향상시키는 효과가 있었다. 특히 ‘자신감’과 ‘과제난이도 선호’에서 통계적인 유의미한 차이가 있었다. 둘째, 과학·체육 융합영재교육 프로그램은 영재학생들에게 자신감과 도전의식을 심어줄 수 있으며 특히 산출물이 실제 현장에 적용될 때 자신감을 더 높일 수 있음을 알 수 있었다. 이로부터 영재 학생들의 자아효능감을 높이기 위해서는 산출물을 실제현장에 적용하는 단계까지 프로그램이 구성되어야 함을 알 수 있었다. The purpose of this study is to find out the effects of convergence gifted education program for science-physical education on self-efficacy of the gifted students in elementary school. So, the program was carried out for the gifted students in the 5th grade of elementary school during the 8 hours on two subjects, we investigated the cause and effect through the pre-post test of self-efficacy and interview. The results were as follows. First, it was observed that it would have a meaningful effect to improve the self-efficacy of gifted students who performed gifted education program for science-physical education convergence. Especially, the results of ‘confidence’, ‘difficulty preferences’ was statistic meaningful differences. Second, convergence gifted education program for science-physical education enhanced confidence and challenge of consciousness of students. Especially, when products of gifted students are applied to real-world valued the higher confidence. Therefore, we found that in order to increase the gifted students’ self-efficacy, gifted education program is configured by applying the products to the actual field.

중,고등학생들의 과학 교과에 대한 학습동기의 수준 비교

윤치원,하태경,심규철,김현섭,박영철 韓國生物敎育學會 2005 생물교육 Vol.33 No.1

The purpose of this study is to investigate secondary school students' level learning motivational level in science. The questionnaire to survey for motivation level of them was developed on the basis of Keller's ARCS( Attention, Relevance, Confidence, Satisfaction) Model. Data were collected form 1,082 secondary students of eight middle and eight high schools(male: 588, female: 494) in Daejeon metropolitan city and Chungnam area. The level of learning motivation in science was not high. The motivational level of secondary students in large town was higher than that of secondary students in small town(p<0.05), and middle school students have higher level of learning motivation in science than high school students. But, the learning motivational level wasn't significantly different between male and female students(p>0.05). The highest motivation factor was satisfaction, and the lowest was attention. These results suggested that the strategic orientation should be needed to arouse students' learning motivation in science education, and especially to motivate attention of motivational factors.

20년 후 자화상 분석을 통한 과학 영재의 미래 직업에 대한 인식

박상태(Sang-Tae Park),박종석(Jong-Seok Park),변두원(Du-Won Byun),김여상(Yeo-Sang Kim),심규철(Kew-Cheol Shim) 한국영재학회 2003 영재교육연구 Vol.13 No.2

본 연구는 과학 영재들이 생각하는 “20년 후의 자화상” 분석을 통해 그들이 바라는 미래 직업 선호 또는 희망, 그 이유, 그리고 그에 대한 확신 등을 조사하고자 하였다. 과학 영재들의 미래의 희망 직업에 대한 조사에서는 자신이 속한 과학 영재분야와 관련된 직업은 29.2% 정도에 지나지 않았으며, 의사나 한의사 등 의학 계통에 종사하고자 하는 비율이 32.6%로 가장 많은 것으로 조사되었다. 과학 영재들이 자신의 미래의 꿈의 실현이나 직업에 대한 확신 또는 자신감을 갖고 있는 비율은 전체의 74% 수준이었다. 미래의 자신의 직업을 선택한 이유는 첫 번째가 사회 봉사와 국가 발전에 기여하기 위한 것이었으며, 다음으로는 생활의 안정을 꼽고 있었다. 우수한 능력을 소유한 영재들이 과학관련 분야를 선호를 증가시키고 그 미래에 대한 자신감을 더해주며 영재성을 발휘하여 국가적으로 기여할 수 있도록 하기 위한 국가적, 사회적, 교육적 노력이 필요하다. This study is to examine and compare the preference for occupation, reasons of preference for occupations, and confidence of occupations or future of them by analysing "self-portraits after 20 years" of science gifted/talented. The level of preference for talent-related occupations of gifted/talented students was merely 29.2, whereas that for medical world was 32.6%(the highest level). 74% of them had confidence of that their own dream or hope come true. Main reasons of selecting occupation for the future were "service for social-national development", and "convenience for life". It is necessary to endeavor nationally, socially, and educationally to develop interest and preference of the science gifted/talented for science-related occupations, and confidence for the future, and contribute talents of them to nation.

누가 기후변화회의론자인가?

박희제(Hee-Je Bak),허주영(Ju-Young Huh) 한국환경사회학회 2012 환경사회학연구 ECO Vol.16 No.1

이 연구는 기후변화에 대한 한국인의 인식과 그 결정요인을 분석한다. 단일문항에 의존한 기존의 연구들은 한국인의 기후변화에 대한 관심과 우려정도가 세계에서 가장 높은 수준이라고 보고해왔다. 그러나 이 연구에서 보다 신뢰도가 높은 척도를 이용해 측정했을 때, 응답자의 약 25%만이 기후변화의 옹호론자였고, 약 13%는 회의론자였으며, 절대다수는 중도적인 입장으로 분류되었다. 전체적으로 한국인의 대다수는 기후변화에 대한 내용 자체를 부정하지는 않지만 기후변화 문제 해결에 낙관적이고 따라서 지나친 산업규제는 불필요하다고 생각하는 경향이 강했다. 기후변화에 대한 정보획득노력은 회의론을 감소시켰는데, 일반적으로 옹호론자들이 회의론자나 중도적 입장의 응답자에 비해 적극적으로 정보를 찾는 경향을 보여주었다. 일반적인 추측과 반대로 과학일반에 대한 신뢰정도는 회의론을 증가시키고 있었는데, 이는 과학에 대한 높은 신뢰가 과학기술을 통해 기후문제를 극복할 수 있을 것이라는 기후변화에 대한 낙관적인 태도를 낳기 때문으로 보인다. 보수적인 정치성향 역시 회의론을 증가시켰다. 이는 기후변화정책에서 논의되어 온 정부의 산업규제나 경제적 희생이 시장자유주의를 강조하는 보수적 정치성향에 반하기 때문으로 보이며, 앞으로 기후변화극복 정책이 본격화될 때 한국사회 역시 기후변화문제가 정치적 쟁점으로 확대될 수 있음을 시사한다. This study examines public perceptions of climate change and determinants of the perceptions in Korea. Relying on a single question to measure public perceptions of climate change, previous studies reported that Korean showed the highest level of concern about climate change. However, utilizing a more reliable scale, this study reveals that only about 25% of respondents are categorized as proponents of climate change while about 13% as skeptics. The majority of Korean public is in the middle. In general, Korean do not deny the scientific claims on climate change but tend to be optimistic of and prefer modest steps for overcoming the problem. Efforts to seek information decrease the skeptical view of climate change, so proponents tend to actively seek information of climate change compared to the others, including skeptics. Unlike our initial expectation, the level of confidence in science-in general tends to increase the skeptical view. This finding may reflect that the higher level of confidence in science leads people to a belief that climate change can be overcome by advance of science and technology. Conservative political orientation also tends to increase a skeptical view of climate change, because policy efforts for climate change are often perceived as the state regulation over industry and the sacrifice of economy for environment, which are against the conservative political ideology.