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본 연구의 목적은 과학 교과 8개 세부 학습영역별 성취도에 영향을 미치는 배경변인을 살펴보는 것이다. 이를 위하여 랜덤 포레스트 및 다층 모형을 사용하여 국가수준 학업성취도 평가 자료를 분석하였다. 분석 결과, 과학 교과 세부 학습영역 전체에 영향을 미치는 공통 요인도 있으나, 세부 학습영역별로 차별적인 영향력을 지닌 요인도 있음을 확인하였다. 즉, 교과에서의 학업성취 차이는 다양한 교육맥락변인의 차이에서 발생할 수 있으며, 또한 각각의 세부 학습영역별 성취를 향상시키는 데 효과적인 변인은 상이할 수 있다. 따라서 학생의 학업성취를 효과적으로 지원하기 위해서는 교육맥락변인과 연계하여 평가 결과를 분석･해석하는 것이 중요할 것으로 보인다. 또한 본 연구의 분석 결과에 의하면, 학생의 과학 교과에 대한 정의적 특성을 바람직한 방향으로 적극 지원하는 방안이 과학 교과의 모든 세부 학습영역에서의 성취를 향상시키는 데 효과적임을 알 수 있다. 본 연구의 분석 결과는 향후 지역별, 학교별로 나타나는 취약한 세부 학습영역에서의 학업성취도 향상을 위하여 개선이 필요한 교육적 여건에 대한 기초 자료를 제공한다.
This study employed random forests and multilevel models to investigate the impact of background factors on achievement in eight attributes of science subject. The results showed that while there are shared factors influencing achievement across all attributes there are also distinct factors within each attribute that exhibit varying degrees of influence. In essence, differences in academic achievement can be attributed to variations in educational contextual factors, and the factors effective in enhancing achievement may differ across attributes. Therefore, it is crucial to analyze and interpret assessment results in conjunction with these educational contextual variables to effectively support students’ academic success. Furthermore, the result suggests that actively promoting students’ affective characteristics related to science subject can be an effective approach to improving achievement across all science attributes. The findings from this research provide fundamental insights for identifying necessary improvements in educational conditions to enhance academic achievement in attributes of science subject.
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Science Subject Attributes, Academic Achievement, Random Forest, Multilevel Model
