과학 성취 우수 집단 예측 변인 분석

• 영문명: Analysis of factors predicting science high-achievement group
• 발행기관: 순천대학교 교육과학연구소
• 저자명: 홍지혜 김현정
• 간행물 정보: 『현장수업연구』제4권 제2호, 125~143쪽, 전체 19쪽
• 주제분류: 복합학 > 학제간연구
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.07.31

국문 초록

본 연구는 우리나라 고등학생을 대상으로 과학 성취 우수 집단을 예측하는 요인을 도출하고자 하였다. 이를 위해 PISA 2015 원자료를 활용하여 분석하였으며, 일반 집단과 비교하여 우수 집단의 중요 예측 요인을 도출하였다. 92개의 개별 설문 결과를 예측 요인으로 투입하였으며, 하이브리드 샘플링과 하이퍼 앙상블 방식으로 랜덤포레스트 분석하였다. 분석 결과, 남학생 우수 집단은 10세 무렵 경험한 과학 관련 글 읽기와 실험 실습 관련 요인의 중요도 순위가 높게 도출되었고, 여학생 우수 집단은 과학 과목의 가치를 자신의 진로와 연계하는 등 비인지적 특성 관련 요인의 중요도 순위가 높게 나타났다. 예측 확률 증가 구간 및 변화량은 남녀집단에서 다르게 나타났으나, 응답에 따른 확률 변화 방향은 일치하였다. 특히, 10세 무렵과 현재의 과학 관련 글 읽기 경험은 남녀학생 모두 과학 성취 우수 집단을 예측하는 중요 요인이었다. 이와 같은 연구 결과는 우리나라 과학 성취 우수 집단의 효과적인 맞춤형 교수 전략 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

영문 초록

This study investigates the predictors of science high-achievement group among Korean high school students, considering raw data of the students’ responses to PISA 2015. In particular, the factors differentiating the excellent group from the general group were analyzed using a random forest analysis with hybrid sampling and hyper-ensemble approach on the responses of 92 individual questions. The results revealed distinct gender-based patterns. Male students captured higher rankings in factors related to science-related reading at the age of 10 and experimental practices. Conversely, female students displayed a stronger correlation between high achievement and non-cognitive characteristics such as connecting the value of science subjects to their future careers. Despite the gender differences in the magnitude of increase in prediction probabilities and variations, their overall direction remained consistent. Notably, both male and female students who were introduced to science-related books around the age of 10 and were presently exposed to scientific literature exhibited a higher likelihood of belonging to the high-achievement group. These findings will aid the development of tailored education support plans for high-achieving students, facilitating the success of these students to foster a scientific potential and brighter future.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 연구 방법

Ⅲ. 연구 결과 및 논의

Ⅳ. 결론 및 제언

참고문헌

키워드

과학 성취 우수 집단 예측 요인 과학 교육맥락 요인 랜덤포레스트 science high-achievement group predictors science-related contextual factor random forest PISA 2015