PISA 2012 CBAPS를 통해 분석한 한국 학생들의 문제해결력 성취 특성, 성별 차이, 정의적 특성 및 컴퓨터 기반 평가의 의의 doc_id PCY_201502160915116561_4

CBAPS에서의 성취를 평가틀 하위요소별로 분석한 주요 결과는 다음과 같다. 우리나라 학생들은 평가틀 하위요소 중 맥락과 관련하여 OECD 국가와 비슷한 성취를 나타냈으며 별다른 특징을 보이지 않았다. 문제 상황 속성과 관련하여 우리나라 학생들은 다른 나라에 비해 상호작용적 문제 상황에 대한 해결 능력이 상대적으로 뛰어났고 남녀 차이는 발견되지 않았다. 문제해결 과정과 관련하여 우리나라 학생들은 ‘탐색과 이해’, ‘표현과 형식화’에 서 상대적으로 강점을 지녔으나 ‘계획수립과 실행’ 문항에서는 상대적으로 취약하였다. 또 ‘계획수립과 실행’, ‘모니터링과 반성’ 부분에서 성차가 나타났으며 여학생이 남학생보다 높은 정도가 다른 국가에 비해 더 큰 것으로 나타났다. 이는 남학생들에게 ‘모니터링과 반성’, ‘계획수립과 실행’에 대한 교육을 더 강화시킬 필요가 있음을 의미한다. 문항 유형의 경우 우리나라 학생들은 단답-선다형에서는 강했지만 구성형 문항에서 취약한 것으로 나타났고, 특히 남학생이 여학생에 비해 구성형 문항에 대해서 취약한 것으로 나타났다. 이때 나타난 성차는 PISA 2012 문제해결력 전체 참여국 중 가장 큰 것으로 나타났다. PISA 2012 CBAPS의 성취도 점수의 OECD 국가별 평균에서는 남학생이 여학생보다 평균점수가 7점이 높았고 그 차이가 통계적으로 유의하게 나타나 전체 참여국들 중 많은 나라에서 남학생의 문제해결력이 여학생의 문제해결력보다 우수한 것으로 드러났다. 우리나라 역시 남학생이 여학생보다 문제해결력 점수가 높게 나타났으며 그 차이는 OECD 평균보다 컸다. 즉 남학생의 문제해결력 점수 평균이 567점으로 여학생 점수 평균인 554점보다 13점 높았으며 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 문제해결력에서 나타난 성취도 점수의 성차를 절대 값의 크기가 큰 순서대로 순위를 매기면 우리나라는 전체 참여국 44개국 중 15번째로 성차가 큰 것으로 나타났다. 참여국 중 남녀의 성차가 가장 큰 나라는 콜롬 비아로 남학생이 여학생에 비해 31점이 높았으며 두 번째로 성차가 큰 나라는 아랍에미리트로 여학생이 남학생에 비해 26점이 높았다. 가장 상위수준에 해당하는 6수준은 CBAPS 점수가 683점 이상인 범위에 해당하는 수준으로 정의되며 OECD 평균으로 볼 때 전체 학생 중 2.5%의 학생이 이 문제를 풀 수 있는 것으로 나타났다. 5수준은 CBAPS 성취 점수가 618점 이상 683점 미만에 해당하는 수준이며 OECD 평균으로 볼 때 전체 학생 중 11.4%가 문제를 해결할 수 있는 수준이다. 6수준 의 과제를 해결할 수 있는 학생은 5수준의 과제도 해결할 수 있으므로 5수준과 6수준의 학생을 합쳐서 상위 성취수준(top performance)으로 정의하고 국가 간 성취도를 비교할 때 주요 척도로 사용한다. 또한 2수준도 국가 간 성취도 비교에 잘 사용되는데 2수준은 21세기 사회에서 효율적으로 참여하고 생산하는 데 있어서 기본적으로 필요한 문제해결력의 기초 수준(baseline)에 해당되기 때문이다. 문제해결력과 관련된 2가지 정의적 특성, 즉 직면한 어려운 문제에 대한 해결 의지인 문제해결에 대한 끈기와 문제해결에 참여하고자 하는 의지인 개방성을 측정하였다. 우리나라 학생들의 문제해결에 대한 끈기와 개방성 지수는 OECD 평균보다 낮았고, 남학생의 지수가 여학생보다 높았다. 문제해결력에 대한 끈기나 개방성 지수가 높을수록 문제해결력 점수가 더 높았으며, 하위 10%의 문제해결 특성 지수에 따른 문제해결력 점수의 차이는 상위 10%의 점수 차이보다 컸다. 이와 같이 문제해결 특성은 문제해결력에 정적인 영향을 주었으며, 문제해결력뿐만 아니라 CBAM, DRA 등의 수학과 읽기 소양에도 정적인 영향을 주었다. 이러한 결과는 문제해결 특성을 신장시키는 것은 PISA에서 평가하는 모든 영역의 성취를 향상하는 데 긍정적으로 기여할 것임을 시사한다. 문제해결력 하위 10%, 상위 10%인 집단의 끈기 지수에 따른 문제해결력 점수 차이는 우리나라의 경우 각각 21점, 19점으로 유사하였으며, 평균적인 점수 차이와도 유사한 크기였다. 프랑스를 제외한 대부분의 국가들은 우리나라와 마찬가지로 상하위 집단에 관계없이 문제해결 끈기 지수에 따른 문제해결력 점수 차이가 유사하였다. 다만, 프랑스는 문제 해결력 상위 10%인 경우 하위 10%보다 끈기 지수에 따른 문제해결력 점수 차이가 더 크게 분석되었다. 우리나라를 포함한 대부분의 국가에서는 문제해결에 대한 끈기 지수가 높은 학생일수록 문제해결력에서 높은 점수를 획득하며 끈기의 영향은 문제해결력 수준에 무관함을 알 수 있다. 우리나라 여학생의 문제해결 끈기 지수가 남학생에 비해 낮은 것은 문제해결력 점수와 문제해결에 대한 끈기 지수의 관계를 고려해 볼 때, 문제해결력에서 남학생이 여학생보다 높은 점수를 획득한 원인 중의 하나로 보인다. PISA 2012에서 문제해결력과 관련된 특성인 끈기와 개방성이 높을수록 문제해결력뿐만 아니라 전체 영역의 소양이 더 높게 나타났다. 그렇지만, 우리나라 학생들의 문제해결과 관련된 정의적 특성의 성취는 OECD 평균에 비해 전반적으로 낮았고, 다른 국가 학생들과 비교해 볼 때 높은 편이 아니므로 이러한 특성의 함양이 요구된다. 그 이유는 문제해결과 관련된 정의적 특성, 즉 직면한 문제의 해결 의지인 ‘끈기’와 문제해결에의 참여 의지인 ‘개방성’은 문제해결력 및 다른 영역 소양과도 정적인 상관관계를 가지는 것으로 나타났기 때문이다. 즉 문제해결에의 참여 및 해결 의지를 신장시키면 문제해결력 및 다른 영역 소양 수준도 더 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 학생들이 보다 적극적으로 문제해결에 참여할 수 있도록 하는 특별프로그램을 적용하거나 교수학습 방법과 평가 방법 개선을 통해 교육적 성취 효과를 제고할 수 있도록 지원하는 것이 필요하다. PISA 2012에 CBAM을 도입한 이유는 다음과 같다. 첫째, 컴퓨터 기반 평가 문항은 지필 평가 문항과 비교하여 보다 상호작용적이고, 실제적이며, 참여적인 특성을 갖는다. 또한 끌어다 놓기(drag and drop) 등과 같은 새로운 문항 형태, 큰 데이터 또는 정렬 가능한 실세계의 데이터, 이해를 돕기 위해 색상과 그래픽, 움직임을 포함할 수 있다. 적절한 정보에 접근하기 위해 회전 가능한 삼차원 물체 등을 포함하는 문제 상황을 제시할 수도 있다. 둘 째, 컴퓨터는 집, 학교, 직장에서 여러 종류의 연산을 수행하고, 다양한 수학적 대상을 표현, 시각화, 탐구하고 다루는 데 있어서 핵심적인 도구가 되고 있다. 직장에서 요구되는 수학 소양과 컴퓨터 테크놀로지의 사용은 불가분의 관계에 있다고 볼 수 있다(조지민 외, 2011a, pp.24∼25; OECD, 2014b, p.491).