PISA 2015 과학 영역 성취 특성 분석: 상위국 비교 및 문항 분석을 중심으로

Analysis of the cognitive achievement characteristics in PISA 2015 science of results: Focusing on the comparison of the high-performing countries and item analyses

이 연구의 목적은 PISA 2015 과학 영역에서 나타난 우리나라 학생들의 성취 특징을 분석하는 것이다. 이를 위하여 PISA 상위 성취국과의 비교 및 문항별 분석을 바탕으로 최근에 나타난 우리나라 학생들의 과학 영역 성취 하락의 원인을 찾고자 하 였으며, 우리나라 학생들이 부족한 과학 소양을 분석하여 향후 우리나라 과학 교육에의 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 우리나라 외에 PISA 2015 성취도 상위 5개국을 선정하고, 분석 대상국 학생들의 과학 영역 문항 채점 결과를 분석하였다. 6 개국의 과학 영역 평균 점수, 백분위 점수, 성취수준별 비율 등을 비교하였으며, 문항별 정답률을 분석하여 우리나라 학생들이 다른 상위국과 비교하여 상대적으로 부족한 소양을 찾고자 하였다. 이 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, PISA 2015에 서 나타난 과학 성취의 하락은 남학생 하집단의 성취 점수 하락 및 비율 증가와 관련된 것으로 판단되었다. 둘째, 우리나라 학생들의 정답률이 낮은 문항은 정답이 한개로 규정되지 않거나 과학적으로 선택의 이유를 설명하도록 하는 유형의 문항이었 다. 셋째, 과학 평가틀의 관점에서 살펴보면, 우리나라는 ‘역량’의 하위 범주 중 ‘과학탐구의 설계 및 평가’, ‘지식’의 하위 범주 중에서는 ‘인식론적’ 지식의 정답률이 낮게 나타났다.

The purpose of this study is to analyze achievement characteristics of Korean students in the results of PISA 2015 science domain. To this purpose, based on the comparison of high-performing countries in PISA and the item analyses, this study aimed to find the reasons why the performance of Korean students has declined, as well as to draw implication for the future Korean education by finding out scientific literacies in which Korean students did not perform well. In addition to Korea, other 5 high-performing countries were selected and the results of science items for those six countries were analyzed. With respect to science, the mean scores, item means, percentile scores, percentages of each performance level across six countries were analyzed and the relatively insufficient competencies for Korean students were identified. The results of this study are as follows. First, the decline in Korean students’ science achievement in PISA 2015 was associated with the low-performing Korean male students. That is, the mean scores of the low-performing male students declined and also the percentage of the low-performing Korean male students increased. Second, the items in which Korean students did not perform well have one of the following two traits. The first trait is that they ask students to choose more than one correct answer and the second trait is that they ask students to write the reasons of their selection. With respect to the science assessment framework, the low item means for Korean students were found in the items asking Evaluate and Design Scientific Enquiry among the different categories of Competencies as well as Epistemic Knowledge among the different categories in Knowledge.