랜덤 포레스트를 활용한 코로나19 팬데믹 전후 학업성취도 영향 요인 비교 분석 [2022 KICE 이슈페이퍼](ORM 2022-68-25)

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 코로나19 팬데믹로 인한 교육 여건 및환경의 변화로 인한 학업성취도와 교육맥락 변인 간의 관계 변화를 파악하고자 하였다. 이를 위해 2019년 (코로나19 팬데믹 이전) 학업성취도 평가 자료와 2020년 (코로나19 팬데믹 이후) 학업성취도 평가 자료를 사용 하였으며, 고등학교 수학 교과를 중심으로 학업성취도의 영향 요인을 비교하였다.
한편, 본 연구는 국가수준 학업성취도 평가에서 수집되는 다양한 교육맥락 변인을 모두 모형에 투입하고 이들과 학업성취도와의 관계를 종합적인 시각에서 조망하기 위하여 데이터 마이닝 기법의 하나인 랜덤 포레스트 (random forest)를 사용하였다. 특히 본 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가에서 수집한 학생, 교사, 학교장 설문문항을 사용하였으며, 이러한 자료의 위계적 구조를 반영하기 위하여 랜덤 포레스트 모형 중에서도 혼합 효과 랜덤 포레스트 모형을 사용하였다. 코로나19 팬데믹 전후의 학업성취도에 대한 주요 영향 요인의 변화를 토대로 포스트 코로나19 시대의 학업성취도 신장을 위한 지원 방안을 제안하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 연구의 필요성 및 배경
• 연구의 필요성 및 목적 7
• 기존 연구와의 차별성 8
• 2. 연구 방법
• 자료 구조 및 활용 변인 11
• 혼합효과 랜덤 포레스트 13
• 중요도 지수의 유의도 검정 17
• 3. 코로나19 팬데믹 전후 학업성취도의 영향 요인 비교
• 영향 요인의 중요도 및 설명력 기술 방향 19
• 학생 수준 요인의 영향력 비교 25
• 학교 수준 요인의 영향력 비교 32
• 4. 학업성취도의 영향 요인 변화에 따른 시사점
• 영향 요인의 주요 변화 실태 35
• 포스트 코로나19 시대의 학업성취도 신장 지원 방안 36
• 참고문헌 39