The Roles of Science Classroom Activities and Students' Learning Motivation in Achieving Scientific Competencies: A Test of Path Model

미래 사회에서 요구되는 핵심역량을 기반으로 한 교육이 국내외에서 강조되면서, 과학 교과에서도 학생들의 과학적 역량 신장을 위한 교육과정과 교수학습 활동에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에 서는 학생들의 과학적 역량 획득에 있어서 학교 과학수업 활동과 학생의 학습동기가 갖는 역할을 분석하고, 과학적 역량을 기를 수 있는 과학수업을 위한 시사점을 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 이 연구 에서는 한국 고등학교 학생들의 PISA 2015 결과 자료를 토대로 학교 과학수업에서의 교수학습 활동이 학생의 학습동기 변수들을 매개로 하여 과학적 역량에 어떤 영향을 주는지 통계적으로 분석하였다. 경로 분석 결과, 과학수업에서 상호작용이 강조된 활동과 실생활연계가 강조된 활동은 내재적 동기와 도구적 동기, 과학효능감을 유의하게 정적으로 예측하고 있었다. 이에 비해 학생의 주도로 이루어지는 탐구활동은 학습동기에 미치는 영향이 나타나지 않았다. 또한 과학에 대한 학습동기가 높을수록 과학적 역량의 세 영역인 현상에 대해 설명하기, 과학탐구 과정을 평가하고 설계하기, 증거와 자료를 과학적으로 해석하기 영역들의 점수가 높아졌다. 마지막으로 학교 과학수업의 실행은 학습동기를 통해 과학적 역량 획득에 간접적인 영향을 주고 있었는데, 구체적으로 상호작용이 강조된 활동은 내재적 동기를 통해서, 실생활과 연계된 수업 활동은 모든 학습동기 변수들을 통해서 성취에 긍정적으로 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 끝으로 이러한 결과들이 학생의 과학적 역량 신장을 위한 학교 과학수업의 설계와 역할에 주는 시사점을 논의하였다. The purpose of this study is to analyze the roles of classroom activities in science lessons and student learning motivation in achieving students scientific competencies, and to suggest implications for science lessons to develop scientific competencies. For this, based on the PISA 2015 data of Korean high school students, we analyzed how classroom activities in science influenced students scientific competencies through learning motivation variables. As a result of the path analysis, the activities emphasizing interaction and a link to real life predicted intrinsic motivation, instrumental motivation, and science efficacy significantly. On the other hand, the activities that emphasize the student-led inquiry process did not show any effect on learning motivation. In addition, the higher the motivation to learn the science, the higher their scores in three scientific competencies: explaining phenomenon scientifically, evaluating and designing scientific inquiry, and interpreting data and evidence scientifically. The practices of school science lessons indirectly influenced the achievement of scientific competence through learning motivation. Specifically, the activities emphasizing interaction influenced achieving scientific competencies through intrinsic motivation, and the activities emphasizing linkage to real life influenced it through all learning motivation variables. Finally, we discussed some implications for the roles and practices of school science class for enhancing students scientific competencies.