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본 연구는 인지 진단 이론을 활용하여 과학 시험 결과를 분석하는 방안을 모색하고자 하는 목적 하에 실시되었다. 중학교 2학년을 대상으로 한 시험 문항을 개발하여 평가를 실시하였고, Fusion Model을 이용하여 시험 결과를 분석하였다. 결과를 분석하기 위해 문항별로 학생들이 문항을 풀기 위해 숙달해야 할 속성을 판별하여 Q 행렬을 작성한 후 분석을 실시하여 속성에 대한 문항 모수의 수렴을 확인하고 학생 전체와 성별, 성취수준별로 숙달한 속성과 그 속성의 개수를 분석하였다. 전통적인 평가가 학생들의 성취도 총점만을 제공하는 반면 인지 진단 이론은 평가에서 측정된 과학적 속성의 숙달 여부에 대한 정보를 제공해주었다. 여학생은 남학생에 비해 회상하기의 능력이 유의하게 높은 것으로 나타났다. 분석결과 회상하기, 정보 해석하기, 계산하기 설명하기, 종합하기의 5개 속성 중에서 학생들이 가장 많이 숙달한 속성은 정보 해석하기였으며 가장 적게 숙달한 속성은 종합하기였다. 분석 결과 얻어진 프로파일은 교사들에게 학생 개개인의 과학적 능력에 대한 정보를 구체적으로 제공해 줄 수 있으므로 이 결과는 학생들의 과학 학습에 대한 진단과 처방, 추후 학습 지도에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것이다.

The purpose of this study was to search effective assessments methods by using Fusion model of Cognitive diagnosis theory. Attributes are skills or cognitive processes that are required to perform correctly on a particular item. After test items were developed, item's attributes were decided and Q-matrix about item's attributes was made. After testing, the result was analyzed according to gender and achievement level. The result of analysis showed that students mastered ‘Interpreting data’ best well and ‘synthesizing’ worst among five attributes.

Female students showed higher ability than male students in ‘recalling’. Students of high achievement level mastered more scientific attributes than students of low achievement level. Conventional assessments only provided a single summary score but Cognitive diagnosis modeling provided useful information by estimating individual knowledge states by assessing whether an examinee has mastered specific attributes measured by the science test. The skill profiles can offer a skill level of strong, weak or mixed for each student for each skill. Therefore the skill profiles will provide useful diagnostic information in addition to single overall scores.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
반성적 실천을 통한 과학교사의 교수실행변화에 관한 사례 연구 최종림 ; 이선경 ; 김찬종 ; 유은정 ; 김제흥 ; 오현석 pp.793-811

인지 진단 이론을 활용한 중학교 과학 시험 결과의 분석 김지영 ; 김수진 pp.812-823

논증 구조 교육을 통한 고등학교 학생들의 과학 글쓰기 분석 : 과학 글쓰기 장르에 따른 글쓰기 과제를 중심으로 박정은 ; 유은정 ; 이선경 ; 김찬종 pp.824-847

학생들의 보고서 쓰기에 대한 개방적 참탐구 활동 수행의 효과 김미경 pp.848-860

크로마토그래피 개념에 대해 중학교 과학영재가 만든 비유의 유형과 대응 오류 및 비유 만들기 활동에 대한 인식 조사 김유정 ; 문세정 ; 노태희 pp.861-873

중학교 3학년 과학 교과서의 '달의 위상변화' 문제점 분석 채동현 pp.874-885

불일치 현상 대면 전의 인지갈등이 중학생들의 물리 개념변화에 미치는 영향 권미랑 ; 김지나 ; 김중복 ; 권재술 pp.886-897

화학 개념학습에서 역할놀이 비유가 대응 관계 이해도 및 대응 오류에 미치는 영향 김경순 ; 양찬호 ; 노태희 pp.898-909

물리 전공이 아닌 중학교 과학교사들의 '힘과 운동' 내용 지식 영역의 전문성 박경영 ; 김영민 pp.910-922

고등학교 과학 교과서에서「pH가 효소의 작용에 미치는 영향」실험의 문제점 분석 : 녹말과 요오드 반응을 중심으로 지재화 ; 정대홍 pp.923-933

중학생들의 과학과 과학 학습에 대한 이미지와 과학 진로 선택 사이의 관계 이지영 ; 김희백 ; 주은정 ; 이수영 pp.934-950

지구계 교육과 소재로서 순환에 대한 이해 김윤지 ; 정진우 pp.951-962

대학생들이 인식하는 지구계 순환의 구성 개념 분석 김윤지 ; 정진우 ; 위수민 pp.963-977

고등학생들의 과학 그래프 작성 및 해석 과정에서 나타난 오류 김유정 ; 최길순 ; 노태희 pp.978-989

뇌기반 진화적 과학 교수학습 모형의 개발 임채성 pp.990-1010

참고문헌 (20건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 교육인적자원부 (2007). 과학과 교육과정. 교육인적자원부 고시 제 2007 - 79호 [별책 9]. 미소장
2 Estimation of Task Abilities through Causal Models of Categorical Data and its Application to Education 소장
3 김성훈(2005). 인지구조모형에 근거한 학생의 지식상태 진단. 교육학연구, 43(1), 81-107. 미소장
4 집단수준의 점수해석 기준을 이용한 개인수준의 진단 네이버 미소장
5 Development of Algorithm for Rule Space Model on Learning Strategy 소장
6 Refinement of Q-Matrix for Analysing students" mathematical skills via Fusion Model 소장
7 김명화(1997). 학습자의 인지 진단 방법에 관한 연구-분수의 인지과정모델에 Bayesian 추론망 모델 적용-. 고려대학교 박사학위 논문. 미소장
8 Chipman, S.F, Nichols, P., Brennan, R.L. (1995). Introduction, In P. D. Nichols, S. F. Chipman, and R. L. Brennan (Eds.), Cognitively Diagnostic Assessment. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 미소장
9 DiBello, L., Stout, W., & Rousses, L. (1995). Unified cognitive/psychometric diagnostic assessment likelihood-based classification techniques. In P. D. Nichols, S. F. Chipman, and R. L. Brennan (Eds.), Cognitively Diagnostic Assessment. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 미소장
10 An Empirically Based Method of Q‐Matrix Validation for the DINA Model: Development and Applications 네이버 미소장
11 An international comparison using a diagnostic testing model: Turkish students’ profile of mathematical skills on TIMSS-R 네이버 미소장
12 Embretson, S. (1990). Diagnostic testing by measuring learning processes: Psychometric considerations for dynamic testing. In N. Frederiksen, R. L. Glasser, A. M. Lesgold, and M. G. Shafto (Eds.), Diagnostic monitoring of skills and knowledge acquisition. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 미소장
13 Hartz, S.(2002). A Bayesian framework for the Unified Model for assessing cognitive abilities: bledning theory wit practice. Doctoral thesis, The University of Illinois at Urbana- Champaign. 미소장
14 Hartz, S., Roussos, L., & Stout, W. (2002). Skills Diagnosis: Theory and Practice. User Manual for Arpeggio software. ETS. 미소장
15 McMillan, J. H. (2004). Classroom assessment principle and practice for effective instruction. Boston: Allyn & Bacon. 미소장
16 Mullis, I. V. S., Martin, M. O., Ruddock, G. J., O’SullⅣan, C. Y., Arora, A., & Erberber, E. (2005). TIMSS 2007 Assessment Framework. TIMSS & PIRLS International Study Center, Lynch School of Education. Boston: Boston College. 미소장
17 Rule Space: An Approach for Dealing with Misconceptions Based on Item Response Theory 네이버 미소장
18 Tatsuoka, K. K. (1990). Toward integration of item response theory and cognitive error diagnoses. In N. Frederiksen, R. L. Glasser, A. M. Lesgold, and M. G. Shafto (Eds.), Diagnostic monitoring of skills and knowledge acquisition. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 미소장
19 Tatsuoka, K. K. (1995). Architecture of knowledge structure and cognitive diagnosis: A statistical pattern recognition and classification approach. In P. D. Nichols, S. F. Chipman, and R. L. Brennan (Eds.), Cognitively Diagnostic Assessment. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 미소장
20 Tatsuoka, K. K., Corter, J. E., & Tatsuoka, C. (2004). Patterns of Diagnosed Mathematical Content and Process Skills in TIMSS-R Across a Sample of 20 Countries. Educational Research Journal, 41(4), 901-926. 미소장

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