Rasch tree 방법을 활용한 PISA 2022 수학 영역 차별기능문항 탐색

Detection of differential item functioning in PISA 2022 mathematics test using the Rasch tree method

본 연구의 목적은 국제 학업성취도 평가인 PISA 2022의 수학 영역에서 Rasch tree 방법을 활용하여 차별기능문항(DIF)과 그 원인을 분석하는 것에 있다. 분석 대상으로 MTB002와 MTB004 두 개의 소검사를 선정하였으며, 한국 학생들의 응답 데이터를 기반으로 DIF를 도출하고 그 원인을 조사하였다. 분석 결과, 경제·사회·문화적 지위, 가족의 교육적 지원, 학교의 질과 같은 교육맥락변인이 DIF의 원인으로 작용함을 확인하였다. 또한, 두 소검사 간 공통 문항에서 차별기능이 다르게 나타나는 결과를 통해 문항의 맥락, 내용 지식, 문제 해결 과정에 따라 DIF의 특성이 달라질 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 Rasch tree 방법이 사전 집단 설정 없이도 데이터 기반으로 하위 집단을 탐색하는 데 유용한 도구임을 보여주었으며, 이를 통해 평가 도구의 공정성 향상과 교육환경 개선을 위한 실질적인 시사점을 제공한다.

The purpose of this study is to detect differential item functioning (DIF) and its underlying causes within the mathematics domain of PISA 2022, employing the Rasch tree method. The two subtests, MTB002 and MTB004, were chosen, focusing on response data from Korean students to identify and examine DIF. The findings revealed that educational context variables, including socioeconomic status, family educational support, and school quality, significantly influenced DIF. Moreover, the observed variations in DIF across common items between the two subtests demonstrated that DIF characteristics can differ depending on item context, content knowledge, and problem-solving processes. This study emphasizes the significance of the Rasch tree method as a robust, data-driven tool for subgroup exploration without the need for predefined classifications, offering practical implications for enhancing the fairness of assessment tools and advancing educational environments.