npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041
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Article

Research Paper

New Phys.: Sae Mulli 2023; 73: 505-514

Published online June 30, 2023 https://doi.org/10.3938/NPSM.73.505

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Analysis of Middle School Science Teachers' Process of Designing and Implementing Process-based Assessments

중학교 과학 교사의 과정 중심 평가 기반 평가 설계 및 실행 과정 분석

Youngrae Ji*

Department of Physics Education, Sunchon National University, Sunchon 57922, Korea

Correspondence to:*E-mail: yrji@scnu.ac.kr

Received: May 22, 2023; Accepted: May 23, 2023

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

This study aimed to analyze middle school science teachers' processes of designing and implementing process-based assessments and to draw educational implications. Following the steps of assessment domain analysis, assessment domain modeling, conceptual assessment framework, and reporting assessment implementation evaluation results, we conducted in-depth interviews with teachers after they analyzed their practice. The main findings were as follows. First, they had difficulty defining and categorizing knowledge, skills, and attitudes, but they found a rationale for their definitions of knowledge, skills, and attitudes in the process. Second, they recognized and distinguished the difference between the assessment objectives they planned and the educational objectives. Third, modeling the assessment domain and developing a conceptual framework made them consider the interrelationships of knowledge, skills, and attitudes. Finally, teachers' search for evidence in assessment design and implementation analysis can be used to comprehensively understand teaching, learning, and assessment.

Keywords: Science teacher, Process-based assessment, Design of assessment

본 연구의 목적은 중학교 과학 교사의 과정 중심 평가 기반 평가 설계 및 실행 과정을 분석하여 교육적 시사점을 도출하는 데 있다. 평가 영역 분석, 평가 영역 모형화, 개념적 평가 틀, 평가 시행평가 결과 보고의 단계를 따라, 교사가 자신의 실행을 분석한 후 심층 면담을 실시하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 지식, 기능, 태도를 정의하고 분류하는 것을 어려움을 겪었지만, 그 과정에서 자신의 지식, 기능, 태도 정의에 대한 근거를 찾을 수 있었다, 둘째, 자신이 계획했던 평가 목표와 지향하는 교육 목표의 차이점을 인식하고 구분할 수 있었다. 셋째, 평가 영역 모형화와 개념적 평가 틀 개발 과정에서 지식-기능-태도의 상호 관계에 대해 생각하게 되었고 자신의 수업에 적합한 평가를 구조화할 수 있었다. 평가 설계 및 실행의 분석 과정에서 교수자가 근거를 찾아가는 과정은 교수-학습 및 평가의 종합적 이해의 도구로 활용 가능성이 있다.

Keywords: 과학 교사, 과정 중심 평가, 평가 설계

평가는 교수-학습 과정에서 산출되는 학습자의 성취에 대한 다양한 측면의 양적, 질적 자료를 수집하는 과정이다. 평가를 통해 수집한 자료를 통해 교수자와 학습자는 수행한 학습의 가치와 질을 판단하고 수집한 정보를 토대로 교수-학습을 개선한다. 국가 수준에서는 학생의 성취를 포함한 다양한 변인에 대한 정보를 수집하여 교육과정 및 교육정책 수립에 활용한다. 개인 혹은 집단에 대한 자료를 수집하고 분석하는 절차인 평가(assessment)와 수집한 자료의 분석을 통해 대상에 대한 가치와 질을 판단하는 평가(evaluation)는 학습 맥락에서 다양하게 활용된다[1,2].

평가관의 변화는 교육과정의 개편 또는 시대의 변화와 맞물려 변화해 왔다. 2015 개정 교육과정에서는 과정중심평가를 강조하고 있다. 과정중심평가는 교수-학습의 질을 개선하여 교육 목표에 도달하는 것을 지향한다. 교육과정 문서에서는 “학습의 과정을 중시하는 평가를 강화하여 학생이 자신의 학습을 성찰하도록 하고, 평가 결과를 활용하여 교수-학습의 질을 개선”할 것을 강조하고 있다[3]. 학생 평가 패러다임의 변화는 과거는 물론 현재에도 계속되고 있다. 학습자에 대한 측정에서 학습을 위한 평가로의 변화나 결과에서 과정 중심으로의 변화뿐만 아니라 교육과정, 수업, 평가가 연계된 교수-학습을 아우르는 수업으로의 변화 등 다양하게 시대의 흐름을 반영하고 있다[4,5]. 변화하는 평가관에 따라 과정 중심 평가는 성취 기준에 기반을 둔 평가, 수업 중에 이루어지는 평가, 과제 수행 과정의 평가, 다양한 평가 방법의 활용, 학습자의 성장을 위한 평가 결과의 활용이라는 특징을 갖는다고 정의되기도 한다[5].

다양한 측면의 교육적 목표를 총체적으로 고려하는 평가의 경우 계획적인 설계가 요구된다. 이를 위해서는 평가 설계를 결정하기 위한 근거를 설명하고 평가 실행을 위한 개념적 인프라와 기술적 인프라를 파악해야 한다. 또한 계획된 평가와 실행된 평가가 근거에 기반하여 비판하고 개선 작업을 수행해야 한다. 이를 위해서는 교육 및 평가 설계에 대한 목표 인식과 평가 설계의 근거와 평가된 정보의 타당성을 확인해야 한다. 평가를 위한 증거 기반 설계는 평가 영역 분석, 평가 영역 모형화, 개념적 평가 틀, 평가 시행평가 결과 보고의 단계로 평가 수행의 개선을 목표로 한다[6-9]. 일관성을 갖춘 평가를 위해서는 교육 목표와 평가의 유기적인 관계가 요구된다. 일부 연구자는 유기적인 관계를 갖추기 위한 일련의 단계에 따라 수행과제 개발을 주장하였다. 이에 따라 평가 수행과제 개발을 위한 과제의 목표 기술, 교수자와 학습자의 역할을 규정, 과제 실시 대상 명료화, 과제 수행 맥락 설명, 수행 산출물 제작, 수행 과제의 준거 제시가 평가 수행과제 개발 과정으로 제시하였다[10].

과정 중심 평가는 다른 평가 방법과의 개념 구분이 명확하지 않음, 과정의 한계와 범위, 과정 평가 산출물의 기록 방식 등에 대한 기준의 모호함 등이 지적되고 있다. 개별 교사들이 가르친 학생들을 대상으로 석차를 부여하는 교사별 과정 중심에 대한 개념 정립 및 실제 수행에서의 어려움도 과정 중심 평가가 현장에 안착하기 어려움을 지적하고 있다[11].

본 연구의 목적은 중학교 과학 교사의 과정 중심 평가 수행 과정에서 나타난 평가 설계 및 실행 과정을 분석하여, 중학교 과학 교사의 과정 중심 평가에 대한 실행의 특징을 기술하고 현장 교사의 과정 중심 평가 인식을 통해 교육적 시사점을 도출하는 데 있다.

1. 연구 대상

본 연구는 수도권 소재 중학교에 재직 중인 과학교사의 평가 계획 및 수업 실행을 분석하였다. 중학교 경력 9년 차인 교사는 어제보다 조금이라도 더 나은 오늘의 수업을 바라는 평범한 교사였다. 교사는 자신보다 더 젊은 교사들이 학교의 발전을 위해 목소리를 내 주기를 바란다며, 어느덧 자신이 초임 교사를 벗어나 후배 교사들에게 본보기를 보여야 하는 위치에 있음을 자각하고 있었다. 또한 교사로서의 본분이 끊임없이 노력하는 태도에 있다고 생각하고, 이와 같은 생각으로 인해 자신의 수업과 평가가 점진적으로 변화하고 있다고 인식하고 있었다.

교사가 재직하고 있는 학교는 일반 학교에 비해, 상대적으로 적은 학급수와 인원으로 운영되고 있었다. 도심에 위치하고 있는 이 학교는 자연적으로 작은 학교가 된 것이 아니라 특별한 목적에 의해 소규모로 운영되고 있었다. 수업과 평가에 자율성을 부여하여 다양한 시도를 장려하는 이 학교는 미래 학교로 지칭되고 있었다. 미래 학교를 한 문장으로 정의할 수는 없지만, 현재의 학교 체제 안에서 살아가면서 과거를 되돌아보며 미래의 교육을 고민하고 꿈꾸는 교사의 생각을 통해 미래 학교의 의미를 짐작할 수 있었다.

그래서 이 교사는 자신의 실천을 돌아보고 싶어 했다. 연구자가 판단하기에 교사는 스스로 행하는 반성적 성찰 이상의 무언가를 산출물로 원하고 있었다. 아마도 자신의 실천을 끊임없이 돌아보고 있었기에, 누군가가 자신의 실천을 객관적으로 분석해 주는 것이 필요하다고 생각했을 것이다. 학교 내의 교사 공동체에서도 빈번하게 서로의 수업에 대해 건전한 조언과 비판이 가능했지만, 자신의 수업을 가감 없이 바라볼 수 있는 외부의 눈이 자신의 실천을 어떻게 해석하고 의미를 부여해 줄 것인지에 대한 기대도 적지 않았을 것이다.

2. 분석 과정

본 연구에서 수집한 자료는 교사의 평가 설계와 실천을 분석하기 위한 도구로 증거 기반 설계(Evidence-Centered Design)의 세부 요소에 따라 분석하였다[7]. 증거 기반 설계는 다섯 단계로 구성되는데, 각 단계의 세부 내용은 다음과 같다. 첫째, 평가 영역 분석(Domain analysis)은 평가에 직접적인 영향을 미치는 관심 영역에 대한 정보를 수집하는 단계이다. 둘째, 평가 영역 모형화(Domain modeling)은 평가 영역 분석에 의해 수집한 정보를 바탕으로 평가를 서술 형식(narrative form)으로 표현하는 단계이다. 셋째, 개념적 평가 틀(conceptual Assessment Framework)은 과제, 시험, 평가 절차, 측정 모델에 대한 구조와 세부 내용을 논리적으로 표현하는 단계이다. 넷째, 평가 시행(Assessment Implementation)은 평가를 시행하기 위한 준비 작업과 보정된 측정 모형을 포함하여 평가를 시행하는 단계이다. 다섯째, 평가 결과 보고(Assessment Delivery)는 학생과 과제의 상호 작용을 조정하며 과제 및 시험 점수를 보고하는 단계이다.

본 연구에서 교사의 평가 계획을 분석하기 위해 증거 기반 설계를 활용한 이유는 두 가지 측면에서 장점이 있기 때문이다. 첫째, 증거 기반 설계는 평가 문항을 개발하고 검토하는 데 사용되는 일반적인 절차와 원칙에 기반하고 있다. 즉, 증거 기반 설계가 제시하는 각 단계의 내용을 분석함으로써, 교사의 평가 계획에서 부족한 점을 효과적으로 확인할 수 있다. 둘째, 증거 기반 설계는 ‘평가 영역 분석-평가 영역 모형화-평가 프레임웍 구축-평가 시행-평가 결과 보고’로 이어지는 논리적 연계성을 강조하고 있다. 이러한 논리적 흐름에 기반하여 평가를 점검함으로써, 교사는 자신이 설계한 평가가 목적에 부합하는 지를 점검하고 평가를 목적에 맞게 수정할 수 있다.

1. 수업 및 평가 설계를 위한 평가 영역 분석

평가 영역 분석 단계는 평가하고자 하는 영역의 지식을 생성하고 전달하기 위해 학생들이 학습하는 전체적인 과정을 분석하여 하위 요소를 특정 요소를 중심으로 나열한다. 본 연구에서는 우리나라 2015 개정 교육과정을 고려하여 지식, 기능, 태도 요소를 평가 영역의 하위 요소로 설정하고, 이에 따른 분석 결과를 Table 1에 제시하였다.

Table 1 Teacher’s domain analysis about two chapters.

ChapterDomain of Assessment
KnowledgeSkillsAttitude
Heat and our livesInsulation prevents heat transfer, convection, and radiation. There are several ways to insulate.
  • Application

  • Investigation

  • Interest transfer (linked to real life)

Heat moves from the higher temperature of an object to the lower temperature.
  • To explain based on evidence

  • Data interpretation

  • Transfer (Link to actual situations that are not shown in the textbook)

The smaller the temperature difference, the less heat moves. An object with less heat transfer is an easily insulated object.
  • To explain based on evidence

  • Data interpretation

  • Transfer (Link to actual situations that are not shown in the textbook)

Electricity and magnetismThere is a difference between charging and electrostatic induction.
  • Distinguishing

  • Interest, cooperation, self-reliance, patience, creativity,

Charging is a phenomenon in which electrons move from one object to another and an object is electrified. Electrostatic induction is a phenomenon in which electrons in another object move within the object due to an electric charge.
  • Finding the cause of the phenomenon, applying scientific concepts to explain it

  • Transfer (Link to actual situations that are not shown in the textbook)

There is a difference between electrification and electrostatic induction.
  • To compare

-
The circuit shall be connected so as not to break the middle. Current and voltage are measured by ammeter and voltmeter.
  • To measure

  • Interest, cooperation, patience

To draw a graph the experimental data.
  • Graphic expression

  • Patience



평가 영역 분석 대상은 중학교 과학의 ‘열과 우리 생활’과 ‘전기와 자기’ 단원이었다. 열과 우리 생활 단원에 대한 지식 요소는 ‘단열, 열의 이동, 온도 차에 의한 열의 이동량’, 기능 요소는 ‘적용하기, 조사하기, 증거를 바탕으로 설명하기, 자료해석’, 태도 요소는 ‘흥미, 협동, 인내’ 등으로 나타났다. 한편 전기와 자기 단원의 지식 요소로 ‘대전, 정전기 유도, 전류 및 전압 측정, 그래프를 통한 전기 저항 크기 분석’, 기능 요소는 ‘구별하기, 현상의 원인 찾기, 과학개념을 적용하여 설명하기, 측정하기’, 태도 요소는 ‘흥미, 협동, 인내, 창의’로 나타났다.

평가 영역 분석 과정을 경험한 교사는 두 가지 어려움 있었다고 설명했다. 첫째, 교사는 평소에 잘 알고 있다고 생각했던 ‘기능’ 요소를 개념적으로 정의하는 데 어려움을 겪었다. 교사는 평가영역 분석 이전에 ‘탐구과정의 각 단계’와 ‘기능’을 구분하고 있었다. 그러나 자신이 계획하고 수행했던 평가 영역을 분석하면서, ‘교육과정에 제시된 기능’, ‘평가영역 분석 이전의 기능’, ‘평가영역 분석 이후의 기능’이 차이가 있음을 확인했다고 설명했다.

교사:

제가 이전에 생각했던 기능은 교육과정 성취기준에 적혀 있는 ‘설명하기, 구별하기’ 등이었던 것 같아요. 그런데 평가영역 분석을 하면서 교육과정에 기술된 기능을 다시 읽어보니, 교육과정에 기술된 기능은 탐구과정의 각 단계를 지칭하고 있는 것처럼 보여요. 한편, 제가 한 학기 진행했던 수업의 평가 계획의 세부 내용을 분석하였더니 또 다른 점이 있었어요. 저의 수업 활동에서 평가한 기능 요소는 ‘변인통제, 현상의 원인 찾기, 과학 개념을 적용하여 설명하기, 그래프로 표현하기, 측정하기, 관찰하기, 질문하기’가 주를 이루었어요. 그래서 지금은 ‘교육과정의 기능’, ‘교육과정 성취기준의 기능’, ‘실제 수업 평가에서 사용되는 기능’이 조금씩 달랐다는 생각이 들어요.

또한 교사는 평가 영역을 분석하면서, 기능 요소에 포함된 서술어에 대한 의미를 고심하는 계기가 되었다고 설명하였다. 예를 들어, 교사는 교육과정 성취기준에 사용된 기능 중, ‘나타내기’와 ‘표현하기’의 구분이 어려웠다고 설명했다. 교사에게 있어 나타내기는 ‘문자나 숫자를 이용해 작성하는 방식(원소기호, 이온식, 분자식 등)’ 인 반면, 표현하기는 ‘문자와 숫자의 표상 이외의 것(모형, 그래프 등)’ 이었다.

교사가 자신의 평가 영역을 분석하면서 기능을 구분하여 제시한 자료는 Table 2와 같다. 2015 개정 과학과 교육과정에서는 기능이 탐구 과정에서 일어나는 수행을 중심으로 제시하였다. 이를테면 탐구수행, 자료의 수집, 자료의 분석 및 해석, 증거에 기반한 토론과 논증, 결론 도출 및 평가, 의사소통의 일련의 실천을 지칭한다. 한편, 교사는 평가 영역을 분석하기 전에 기능이 관찰하기, 이해하기, 설명하기, 표현하기, 구별하기, 비교하기, 토의하기, 조사하기 등의 탐구 과정에서 일어나는 기초적인 수행을 독립적인 기능 요소로 인식하고 있었다. 즉, 교육과정에 제시된 기능보다는 ‘단일한 목적을 달성하기 위한 행위’에 가까웠다.

Table 2 Skills shown before and after domain analysis.

CategoryThe 2015 revised science curriculumBefore domain analysisAfter domain analysis
Skill
  • Conducting an inquiry

  • Data collection

  • Analysis and interpretation

  • Evidence-based discussion and argument

  • Drawing and evaluating conclusions

  • Communication

  • Observe

  • Understand

  • Explain

  • Express

  • Distinguishing

  • Compare

  • Discussion

  • Investigate

  • Control the variables

  • Find the cause of the phenomenon

  • Apply scientific concepts to explain

  • Graphic expression

  • Measure



한편, 자신이 직접 수행한 평가에서 추출한 기능은 평가에 목적을 둔 실체화된 산출물을 만들어 내는 행위에 가까웠다. 이를테면 변인통제하기, 현상의 원인 찾기, 과학개념을 적용하여 설명하기, 그래프로 표현하기, 측정하기를 기능으로 답하였다.

둘째, 교사는 평가 영역을 분석하면서 교육과정 성취기준과 지식 요소를 구분하기 어려웠다고 인식하고 있었다. 평가 영역 분석 초기에는, 지식 요소에 지식과 기능이 혼합된 성취기준을 그대로 적었다고 설명했다. 그러나 기능 요소를 분리하는 것이 필요하여, 성취기준에서 기능 요소를 분리하되 지식 요소는 개념과 기능이 혼합된 형태로 유지하여 제시하였다.

교사:

평가영역 분석 내용에 제가 수업에서 했던 지식, 기능, 태도를 적어야 하잖아요. 그런데 ‘지식’ 요소에 성취기준을 그대로 적게 되더라고요. 지식, 기능, 태도를 구분하여 적다보니까 ‘지식’과 ‘기능’을 구분하는 것이 필요해 보였어요. 교육과정 성취기준은 지식과 기능이 병합되어 제시되었다는 것을 알고 있었는데 지식 위주로 생각하고 있었던 것 같아요. 평가영역을 분석하다보니 성취기준 중 일부가 지식이라는 것이 명확해졌어요.

셋째, 교사는 평가영역 분석 이후 자신의 평가가 특정 ‘기능’에 편중되어 있음을 확인하였다. 교사는 이러한 특정 기능 요소 편중의 원인을 활동 중심 교수학습에서 찾았다.

교사:

제 평가에는 다양한 기능 중 ‘설명하기’가 많이 포함되어 있었어요. 제 평가가 활동 과정과 활동 이후에 학생들이 작성한 보고서를 평가하는 경우가 많았던 것이 이유였지요. 저는 과학 수업을 통해 학생들이 ‘활동’을 통한 경험과 그 활동을 통해 자신이 생각한 사실을 ‘설명하는’ 것이 중요하다고 생각하기 때문이었지요. 그러다보니 서술형으로 응답하는 문항이 많아질 수밖에 없었고 학생들이 자신의 생각을 ‘설명하기’를 평가에서 많이 요구했던 것 같아요.

연구자:

그렇다면 과학 수업을 통해 학생들이 자신의 생각이나 현상을 ‘설명하는 것’이, 본인의 과학 수업의 최종 학습 목표라고 생각할 수 있을까요?

교사:

반드시 그런 것은 아니에요. 제가 이어서 말씀드리려 했던 부분이 있었어요. 평가영역 분석 이후, 저의 거의 모든 평가에는 ‘이해하기’가 기본적으로 포함되어 있었다고 생각해요. 제가 계획한 활동지에 설명하기가 많은 것처럼 보이지만 사실은 이해하기가 더 강하게 자리 잡고 있는 것 같아요. 평가라는 것은 ‘측정할 수 있는 대상’을 기록하여 점수화하는 거잖아요. 학생들이 이해한 것을 측정하는 것은 학생들이 기록하여 제출한 것보다 평가하기 어렵지요. 그래서 제 과학 수업의 평가에 표면적으로 측정할 수 있는 ‘설명하기’가 드러났던 것 같아요. 하지만 실제로 저의 평가의 증거는 ‘이해하고 설명하기’, ‘이해하고 현상의 원인 찾기’, ‘이해하고 그래프로 표현하기’였던 것 같아요.

2. 평가 영역 분석에 따른 교사의 수업 실천 사례

교사의 한 차시 수업을 분석하여 교사의 실천에서 구현되는 양상을 살펴보았다. 수업 설계에서 교사가 고려한 지식, 기능, 태도 요소를 분석하고, 해당 요소들이 교사가 실천한 과학 교수의 목표에 어떻게 관련되어 있는지를 제시하였다.

‘거울과 렌즈에 의한 상의 특징 관찰하기’는 과학과 교육과정의 <탐구 활동>으로 안내되어 있다. 이 활동에 해당하는 성취기준은 ‘[9과06-03]여러 가지 거울과 렌즈를 통해 나타나는 상을 관찰하여 상의 특징을 비교하고, 평면거울에서 상이 생기는 원리를 설명할 수 있다.’이다. 또한 교육과정 상의 ‘평가 방법 및 유의사항’에는 “물체와의 거리를 다르게 했을 때 보이는 상의 모습을 설명하게 하거나 글 또는 그림으로 나타나게 하는 방법으로 학생들의 이해정도를 수행평가할 수 있다”로 제시되어 있다.

교사는 ‘볼록거울과 오목거울에 비친 상의 특징 관찰하기’ 활동의 지식 요소로 “볼록거울에 비친 상의 특징을 설명할 수 있다.”로 답하였다. 교사는 볼록거울과 오목거울로부터 ‘멀리’ 또는 ‘가까이’ 물체를 움직이며 학생들이 상을 관찰하여 ‘특징’을 적도록 수업을 진행하였다.

주목할 점은 교사가 ‘상의 특징을 설명하는 것’을 지식 요소로 답했다는 데 있다. ‘상’에 대한 ‘특징’이라는 지식의 전달에만 한정된 것이 아니라, ‘상’의 ‘특징’을 ‘설명하는 것’을 묶어서 지식이라고 응답하였다. 교사가 지식 요소를 ‘설명하기’라는 행위와 분리하지 않은 이유는 수업과 평가의 맥락에서 지식 요소를 구분하려 했기 때문이었다. 교사는 사전적 정의에 기초하여 상의 특징과 설명하기에 대해 다음과 같이 기술하였다.

연구자:

선생님이 정의하는 상의 특징은 무엇인가요?

교사:

특징의 사전적 정의는 ‘다른 것에 비하여 특별히 눈에 뜨이는 점’입니다. 상의 특징은 크기와 모양입니다. 크기에 대해 학생들은 물체보다 크거나 작은지를 구분할 수 있어야 하고, 모양에 대해서는 물체와 같은 방향으로 있거나 거꾸로 있는지를 구별할 수 있어야 합니다. 지금 말씀드린 상의 특징은 모두 교육과정의 범위 안에서 상의 특징을 말하는 것입니다. 교육과정을 벗어나면 다양한 변인들이 특징이 될 수 있지요. 그래서 제가 교육과정의 성취기준이 지식 요소를 결정한다고 설명한 것입니다.

연구자:

그렇다면 선생님이 생각하는 설명한다는 것은 어떤 의미인가요?

교사:

설명의 사전적 정의는 ‘어떤 일이나 대상의 내용을 상대편이 잘 알 수 있도록 밝혀 말하는 것’입니다. 저는 여기에 과학에서 약속된 것들을 말하는 것을 추가하여 과학적 설명이라고 정의합니다.

교사는 ‘볼록거울과 오목거울에 비친 상의 특징 관찰하기’ 활동의 기능 요소로 “탐구수행, 자료의 수집. 분석 및 해석, 증거에 기반한 토론과 논증, 결론도출 및 평가, 의사소통”으로 답하였다.

연구자:

탐구수행에 ‘자료 수집, 분석 및 해석, 증거 기반 토론 논증, 결론 도출 및 평가, 의사소통’이 모두 포함되었나요?

교사:

구체적으로 설명하려면 조별 활동과 조별 활동 이후의 개인 과제에서의 기능 관련 요소를 구분하는 것이 좋을 것 같습니다. 볼록 및 오목 거울 활동에서 학생들은 조별로 두 가지 활동을 수행했습니다. 첫째는 물체와 거울 사이의 거리변화에 따른 상의 변화를 관찰하기 활동이었습니다. 이 활동에서 학생들은 ‘자료 수집, 증거 기반 토론, 의사소통’ 기능을 사용해야 했어요. 두 번째 활동은 조금 더 어려우며 저의 학습 목표에 직결된 것이었어요. 학생들이 상을 관찰한 결과를 토대로, 교과서에 사용된 ‘가깝다와 멀다의 경계’를 논의하고 결정하는 활동이었어요. 이 활동에는 ‘증거 기반 토론, 분석 및 해석, 결론 도출, 의사소통’ 기능이 포함되었다고 생각해요.

개별 활동은 조별 활동에서 관찰한 상들 중 ‘초점’에 위치한 상을 교과서에 나온 광선 경로를 참고하여 생각해보는 것으로, 개별 학생은 ‘분석 및 해석’ 기능을 사용하였다고 생각합니다. 교육과정에 “상의 작도는 다루지 않는다.”라고 나와 있어서 “광선이 그려진 자료도 다루면 안되는건가?”라는 고민이 있기는 했는데요. 실제로 학생들에게 빛의 경로를 광선으로 보여주는 자료를 다루지 않으면 볼록과 오목의 차이점을 그냥 받아들이고 암기하도록 할 수 밖에 없는 것 같았어요. 실제로 학생들 중에는 “왜 볼록거울과 오목거울의 상이 달라요?”라는 질문은 하는 학생들도 있었고요. 그리고 초점위치에서는 상의 특징을 설명하지 어렵기 때문에 학생들에게 자세한 관찰과 깊이 생각해보는 기회를 주려고 활동을 기획했어요.

교사는 ‘볼록거울과 오목거울에 비친 상의 특징 관찰하기’ 활동의 태도 요소로 “과학적 흥미와 호기심, 자세한 관찰”로 답하였다.

연구자:

해당 활동에서의 태도 요소를 과학적 흥미, 호기심, 자세한 관찰을 들었습니다. 선생님이 말씀하신 ‘자세한 관찰’이 태도인 이유는 무엇인가요?

교사:

관찰은 기능이지만 ‘자세한’ 관찰이 과학적 흥미, 호기심, 인내성의 연장선에 있어서 태도라고 답했습니다.

연구자:

또 다른 태도 요소로 과학적 흥미와 호기심이라고 말씀해 주셨어요. ‘과학적’을 붙여서 말씀하신 이유는 무엇인가요?

교사:

과학 내용이나 개념 혹은 과학적 현상이나 자연 현상에 대한 흥미와 호기심이 과학적 흥미와 호기심이라고 생각합니다. 일반적인 흥미와 호기심과 구별할 필요가 있다는 의도가 있었어요. 어쩌면 과학과 관련된 흥미와 호기심을 생각한 것 같아요.

3. 수업 및 평가 설계를 위한 평가 영역 모형화

평가 영역 모형화(Domain modeling)는 평가 영역 분석을 통해 수집한 정보(지식, 기능, 태도)를 바탕으로 모형화하는 단계이다. 교사의 평가 모형화 결과는 Table 3과 같다. 교사의 평가 모형은 다음과 같이 구분할 수 있었다.

Table 3 Measures by the teacher evaluation method.

Evaluation methodsEvaluation TypesKnowledgeSkillsAttitude
Find wordsSearch for and write unknown wordsStudent selections from the entire unitInvestigateWillingness, perseverance
Ask a question in the message boardHandwriting (think and type into an online tool)Ask a questionInterest, willingness, and perseverance
Answering questionsProblem-solving skillsCollaborative, Interesting, willingness
Drawing a concept mapHandwriting (draw a concept map)
Talking (answering additional questions from the teacher about gaps in the concept map)
Reflect unit-wide achievement standardsUnderstanding Distinguish Compare ExpressingInterest, Openness, Perseverance, Creativity, Transition
Build a reportHandwriting (to answer report questions)The achievement criteria for the activitySkills included in the activityAttitudes about skills
Reflect on your learningHandwriting (write or draw your reflection)The achievement criteria for the activityAll skills + MetacognitionAll attitudes + reflection


첫째, 단어 찾기는 단원에 제시된 내용(지식)을 조사하는(기능) 것으로 학생의 자진과 인내가 관련된 평가 모형이다. 단어 찾기는 세 항목으로 구성된다. 1) 자신이 잘 모르는 단어를 찾아 쓰시오. 2) 잘 모르는 단어가 제시된 교과서의 페이지를 쓰시오, 3) 잘 모르는 단어를 조사하여 자신이나 친구가 이해할 수 있게 설명하시오. 교사는 단어 찾기를 학생의 태도 요소인 자진과 인내를 평가의 기준에 포함하였다. 자진과 인내에 대해 교사는 다음과 같이 설명하였다. 자진은 ‘문제 해결에 있어서 적극적이며, 주어진 과제 이외의 일도 기꺼이 함’이었으며, 인내은 ‘끈기 있게 문제해결을 위해 노력하며, 문제의 해결을 실제적인 종말점까지 추구함’이었다.

둘째, 질문방(온라인 게시판)에 질문하기는 단원에 제시된 내용(지식)에 대해 질문하는(기능) 것으로 학생의 흥미, 자진, 인내와 관련된 평가 모형이다. 한편, 질문방에 답변하기는 단원에 제시된 내용(지식)에 대한 동료들의 질문에 답변하여 문제를 해결하는(기능) 것으로 학생의 협동, 흥미, 자진과 관련된 평가 모형이다.

셋째, 개념도 그리기는 제공된 단원 전체 성취기준(지식)에 근거하여 개념도를 그리고 작성한 개념도에 관한 교사의 질문에 말하는 것으로 평가된다. 개념도 그리기와 질문에 답하기는 ‘이해하기, 구별하기, 비교하기, 표현하기’ 기능이 관련되며 학생의 흥미, 개방, 인내, 창의, 전이와 관련되는 것으로 교사는 설명하였다.

넷째, 보고서 작성하기는 활동지에 포함된 문항에 대한 학생의 응답을 평가하는 모형이다. 보고서 작성은 수업 중 활동 과정 또는 활동을 마치고 진행된다. 이 평가 모형은 해당 활동과 관련된 성취기준(지식)을 모든 기능과 태도를 연계하여 구성될 수 있다고 교사는 설명하였다. 즉, 교육과정 또는 교과서에 제시된 임의의 내용은 다양한 활동으로 구현될 수 있기 때문에, 특정 기능 또는 태도를 규정할 수 없다는 것이다.

다섯째, 성찰지 작성하기는 수업에서 다양한 활동을 수행 학생들이 자신의 생각을 글 또는 그림으로 표현한 것에 대한 평가 모형이다. 성찰지의 내용은 학생들이 경험한 수업에서의 활동에 대한 전반적인 인상, 동료나 교사와의 상호작용에 통해 생각, 향후 학습에서 개선하고 싶은 자신의 태도, 새롭게 안 사실 등이 포함된다. 따라서 이 평가 모형에는 모든 기능과 태도를 포함한다.

4. 개념적 평가 틀 수립

개념적 평가 틀은 과제와 평가 절차, 측정 모형에 대한 세부 내용을 논리적으로 표현하는 단계이다. 증거 기반 설계의 개념적 평가 틀은 학생 모형, 과제 모형, 증거 모형을 평가 설계자가 구축하는 것이다.

첫째, 학생 모형은 평가 요소인 지식, 기능, 태도와 관련된 학생의 인식, 행동에 미치는 효과를 예상하는 것을 포함한다. 이를테면 교사는 가르칠 단원에서 학생들이 습득하기를 원하는 지식이나 기능을 파악하고, 이를 단원 또는 차시의 학습 목표로 삼는다. 학생 모형은 이러한 차시의 학습 목표보다는 단원 또는 교과의 학습 목표에 가깝다. 과학 교과를 학습한 학생이 과학에 대한 어떤 인식, 사고방식, 태도를 갖게 할지를 고민하는 단계라고 할 수 있다. 즉, 평가를 통해 학생들이 도달해야 할 수준이나 학습을 통해 달성할 목표를 설정하는 것이다.

이에 대해 교사는 세 가지 측면에서 학생의 발달을 추구하고 있었다. 1) 비판적·논리적 사고를 갖추는 것 2) 학습한 내용을 다양한 영역이나 상황에 적용할 수 있도록 하는 것 3) 학습에서의 인내할 수 있는 태도를 갖추는 것이, 교사가 평가를 통해 추구하는 학생 모형이었다.

연구자:

교과를 학습한 후 학생들의 과학에 대한 인식이나 과학 교과 학습을 통해 배웠으면 하는 사고방식이나 태도에 대한 고민이 학생 모형입니다. 학생 모형에 대해 이제 설명해 주실 수 있으시겠어요?

교사:

무언가에 대해 비판적으로 곰곰이 생각하고, 논리적으로 사고하고, 자신이 학습한 내용을 관련 영역이나 관련 상황에서 활용하고, 조금 힘들고 어렵더라도 조금 참는 태도가 필요하다고 생각해요.

둘째, 과제 모형은 평가 과제가 갖는 특성을 규정하기 위해 평가 문항의 특성과 평가 시행 조건을 구체화한 것이다. 평가는 수행평가와 지필평가로 구분되며, 교사는 자신이 계획했던 과정중심 수행평가에 답변 위주로 작성하였다. 평가영역의 지식-기능-태도에 따라 교사의 평가 모형은 차이가 있었기 때문에, 표에는 교사의 평가에서 나타난 전반적인 과제 모형을 기술하였다.

과제 모형을 위해 교사는 자신의 평가 시행 조건을 다음과 같이 설명했다. 교과 지식에 관한 강의식 수업이 진행한 후 대부분의 평가는 과학실에서 학급별로 모둠 활동으로 진행한다. 과제 활동은 주로 실험 활동을 통한 학생들의 수행을 평가하는데 학생들은 모둠과 개인별 보고서를 각각 작성하여 제출한다. 교사는 자신의 수행평가에서 단답형 또는 서술형의 평가 문항을 사용했다. 해당 문항은 모둠별로 토의한 내용과 개인별 문항으로 구분하여 제시하였다. 그리고 모든 보고서 작성 활동에서 학생들이 교과서를 참조하는 것을 허용하였다.

셋째, 증거 모형은 교수학습 과정을 통한 학생의 수행과 성취에 대한 증거를 수집하는 방식과 그 증거를 점수화하는 방식을 제시하는 것이다. 교사는 평가를 위해 “보고서나 산출물에 적힌 학생의 글 또는 그림”을 증거로 사용했다. 또한 교사는 학생들의 학습 활동을 기록하고 공유하기 위해, MS Teams와 Onenote의 수업용 전자필기장을 이용하여 수업 내용을 기록하고 이를 학생들에게 공유하였다. 이러한 학습 환경을 구축한 이유는 학생들이 언제든지 필요한 내용을 복습할 수 있도록 하기 위해서였다. 추가로 교사는 수업 중 사용되는 MS Onenote를 이용하여 학생들의 태도와 역량에 대한 관찰결과를 수시로 기록하고 이를 평가 증거로 사용하고 과목별 세부능력 및 특기사항에 기록하였다.

학생의 ‘글 또는 그림’은 교사가 미리 작성한 모범단안의 점수 산정 방식을 기준으로 측정하였다. 여러 차에 걸쳐 수행평가를 실시하였기 때문에 평가문항당 ‘0점, 0.5점, 1점’ 등으로 문항별 점수를 작게하고 점수에 차등을 두었다. 교사의 한 학기 평가계획을 살펴보면 중간평가 7회, 기말평가 6회를 실시했으며, 총 13회 수행평가 중 6회(34%)가 실험 활동이었다.

5. 평가 시행과 평가 결과 보고 단계

평가 시행 단계는 교사가 평가를 시행하기 전에, 평가가 실제로 수행되는 구체적인 상황 혹은 조건을 고려하여 측정 모형을 정교화하는 단계이다. 교사는 평가계획 수립을 위해 시행 단계에서 다음과 같은 사항을 고려하였다.

첫째, 교사는 본인의 교수-학습 계획에서 적용 가능한 평가 수행 방법의 성격을 규정하였다. 둘째, 평가 방법 중 학생의 성취도 산출에 사용할 평가의 횟수와 평가 없이 과제로만 수행할 평가 횟수를 결정하였다. 셋째, 학생 특성과 가르칠 영역에 적합한 평가 수행 방법을 선별하고 평가 수행 시기를 결정하였다. 넷째, 가르칠 영역의 지식-기능-태도 요소 중 평가의 요소를 결정하고 해당 평가 대상에 적합한 평가 방법의 구체적인 세부 계획을 결정하였다.

교사가 2019년 1학기에 실천한 평가 수행은 다음과 같다. 첫째, 교사는 평가 계획 수립에 앞서 평가에 활용할 수 있는 방법과 그 평가 방법이 측정할 수 있는 요소를 규정하였다. 아래 표와 같이 총 5가지의 도구를 교사는 활용할 수 있다고 생각하였다. 이를테면, ‘단어 찾기’는 단원의 성취기준에 대해 학습한 후 단원 전체 내용 중 학생이 모르는 단어(지식)를 검색하는 쓰는(기능) 활동이다. 이 활동은 학생들의 인내성 및 자진성(태도)과 관련된다고 교사는 설명하였다. 교사는 자진성의 한 가지 예로 ‘주어진 과제의 양보다 더 많은 내용을 적어 제출하려는 태도’라고 설명하였다.

둘째, 교사는 평가의 종류와 횟수의 결정에서 단원별로 동일한 횟수와 방법을 적용하였다. 교사는 한 단원에 ‘단어 찾기(1회), 실험 활동 후 보고서 작성(2회), 학습 성찰하기(2회), 질문방에 질문하기(1회), 질문방에 답하기(1회)’의 평가를 세트로 적용하였다. 즉, 교사는 단원별로 6회의 평가를 한 학기에 수업한 4단원에 시행한 것으로, 총 24회의 학생 데이터를 한 학기 평가에 활용하였다.

평가 결과 보고 단계는 학생과 과제의 상호 작용을 조정하며 과제 및 시험 점수를 보고하는 단계이다. 과정중심평가를 가장 중요한 가치로 생각하는 교사에게 평가 결과의 보고는 가장 중요할 수밖에 없었다. 교사에게 평가 결과의 보고 또는 환류는 교수-학습의 종착지인 동시에 학생들의 지속가능한 학습의 마중물이었다. 교사는 평가 결과 보고를 다음과 같이 연속된 세 단계로 실천하고 있었다.

첫째, 보고서의 모범답안 및 해설(대표적 오답유형 등)을 전체 학생에게 공개함.

둘째, 위 설명을 듣고도 애매한 학생들은 각자 자신의 답안에 대해 교사에게 개별 피드백을 요청하고, 교사는 이에 적절한 피드백을 제공함.

셋째, 위 과정이 모든 학급에서 끝나고 나면 교사가 채점한 점수(정량)를 학생에게 온라인 도구를 이용하여 통보함, 학기별 2회 전과목 성적표의 형태로도 제공됨.

해당 교사는 교수학습평가계획에 ‘피드백’을 다음과 같이 적어 학생과 학부모에게 배포하고 있었다. “1) 활동별 포트폴리오(성찰활동지) 작성 과정에서 전체 및 개별 피드백을 제공한다. 이 결과물도 정량 평가하여 활동에 대한 재도전의 기회를 제공한다. 2) 단원별 성취기준 및 활동 관련 설문을 실시하여 단원별 학생들의 학습상황을 확인하고, 이 결과를 추후 교수학습계획에 반영한다.”

본 연구는 중학교 과학 교사의 평가 설계와 수업 실행을 분석하고, 자신의 계획과 실천의 간극을 줄이기 위한 교사의 고민과 노력을 조망하여 과학교육 평가 설계와 실행에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 평가 설계 및 실행 분석을 위해 평가 영역 분석, 평가 영역 모형화, 개념적 평가 틀 고안, 평가 시행 단계, 평가 결과 보고를 분석 틀로 활용하였다. 수업 실행은 중학교 과학 교사가 계획에 따라 수행한 한 단원의 과학 수업이 분석되었다. 수업 분석에서는 수업 절차와 지식, 기능, 태도별 수업 목표를 분석하였다. 이를 통해 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다.

첫째, 교사는 평가영역 분석을 위한 지식, 기능, 태도를 정의하고 분류하는 것에 어려움을 겪었지만, 정의와 분류 과정을 통해 자신이 계획했던 평가의 목표와 자신이 지향하는 교육의 목표를 구체적으로 기술할 수 있었다. 이 과정에서 교사는 교육과정 문서를 참고하여 자신의 교육적 가치를 담아 문서를 해석하고 정의를 재생산하는 전문성을 발휘하였다. 교사는 지식, 기능, 태도를 정의하고 분류하기 위해 참고해야 할 교육과정 문서를 찾아낼 수 있는 전문성을 갖추었으며, 교육과정 문서의 내용이 부족한 경우 교육학 서적을 참고하여 정의하려는 개념의 하위 항목을 추가하거나 삭제하였다. 이는 객관적인 문서를 토대로 개념화를 진행하려는 작업임과 동시에 자신이 납득할 수 있는 개념으로 정의하기 위한 근거를 스스로 찾아가는 과정으로 판단된다. 즉, 자신의 평가 계획과 실행의 총체적인 과정을 분석적으로 수행하는 과정에서 자발적인 타당화 과정과 검증을 추가하여 자신의 평가를 개선하고 있었다.

둘째, 평가 영역 모형화와 개념적 평가 틀 개발 과정에서 지식-기능-태도의 상호 관계에 대해 생각하게 되었고 자신의 수업에 적합한 평가를 구조화할 수 있었다. 평가 시행 단계를 기술하면서 자기 평가의 적합성을 검토할 수 있었고, 학생들의 활동 과정을 평가하고 환류하기 위한 자신의 수행을 검토하고 있었다. 또한 자기 평가 계획의 경향성을 자신의 언어를 가미하여 분석함으로써 부가적 효과를 얻을 수 있었다.

셋째, ‘거울의 상 관찰하기’ 활동의 지식 요소를 ‘상의 특징 설명하기’로 답했는데, 이는 지식 요소에 기능 요소가 포함된 형태였다. 교사가 지식 요소를 ‘상의 특징’이라고 답하지 않은 이유는, 상의 특징을 ‘과학적으로 설명하는 행위’가 학생들이 체화하는 과학적 지식이 된다고 생각했기 때문이었다. 교사가 생각하는 과학적으로 설명하기는 ‘어떤 일이나 대상의 내용을 상대편이 잘 알 수 있도록 밝혀 말하는 것에 더해 과학에서 약속된 것을 말하는 것’이었다. 이는 ‘과학적 지식’은 과학에서 다루는 사건이나 대상의 내용 요소를 다양한 방식으로 표상하여 상대방에게 전달하는 것이라는 교사의 신념과 관련된다고 할 수 있다. 즉, 학생들이 어떤 것을 아는 것을 넘어서 자신이 알고 있는 것을 타인에게 설명할 수 있어야 과학적 지식이 될 수 있다는 생각으로 볼 수 있다.

넷째, 교사가 생각하는 기능 요소의 유형은 교육과정에 기술된 기능, 평가 영역 분석 이전에 생각하고 있었던 기능, 평가 영역 분석 이후에 생각하는 기능으로 구분할 수 있었다. 해당 활동에 대한 수업 실천에 대한 기능 요소는 교육과정에 기술된 기능 유형에 준해 교사는 설명하고 있었다. 교사가 해당 활동에 대한 기능 요소로 설명한 ‘탐구 수행, 자료의 수집과 분석 및 해석, 증거에 기반한 토론과 논증, 결론 도출 및 평가, 의사소통’으로 과학적 탐구과정을 의미했다.

마지막으로 교사는 해당 활동의 평가에서 고려한 태도 요소로 과학적 흥미와 호기심, 자세한 관찰로 답하였다. 교사가 ‘자세한’ 관찰을 태도 요소로 생각한 이유는, 관찰을 자세히 한다는 것이 과학적 흥미, 호기심, 인내성의 연장에 해당한다고 생각했기 때문이었다. 이는 학생들이 관찰 활동을 수행할 때 노력하는 정도에 따라 수행의 질이 달라진다는 교사의 신념에 기인한다. 같은 맥락으로 교사가 수행 평가로 활용한 ‘단어 찾기, 개념도 그리기’에 교사의 철학이 담겨 있었다. 단어 찾기는 학생들이 교과서에서 모르는 단어를 찾고 검색하여 그 단어의 의미를 찾아 쓰는 과제이며, 개념도 그리기는 학생들이 성취기준과 단원의 학습 목표를 사용하여 개념도를 작성하는 과제이다. 두 개의 과제 모두 태도 요소에 대한 평가 가중치가 반영되어 있었다.

본 연구는 평가 계획 및 실행 과정을 분석하는 과정을 통해 총체적으로 교수-학습을 인식하고 교육과정 용어를 비롯한 다양한 교육적 맥락 변인에 대해 깊이 있는 이해의 가능성을 시사한다. 그렇지만 교수-학습의 실천과 평가 계획 및 수행을 포함하는 실행의 변화는 본인을 비롯한 사회 문화적 요인 등으로 역동적으로 변화할 수 있다. 본 연구는 한 교사를 대상으로 과거에 대한 회상과 당시 진행 중인 평가 설계 및 실천에 대해 살펴보았다는 한계가 있으므로, 향후 이를 보완한 연구가 수행될 필요가 있다.

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