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차별기능의 원인파악을 위한 차별기능문항군 기법의 적용
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 신진연구자지원사업& #40;인문사회& #41; [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2010-332-B00329
선정년도 2010 년
연구기간 1 년 (2010년 05월 01일 ~ 2011년 04월 30일)
연구책임자 손원숙
연구수행기관 경북대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 본 연구의 주된 목적은 차별기능의 원인을 파악하기 위한 시도로써 차별문항군 분석 기법을 적용하고자 하는 것이다. 검사 및 문항군 수준의 차별기능분석이 가능한 DFIT(Differential Functioning Items and Tests)(Raju, van der Linden, Fleer, 1995)과 더불어서 검사 수준의 차별기능을 평가할 수 있는 또 다른 기법인 SIBTEST(Shealy & Stout, 1993)를 보완적으로 사용함으로써 두 평가기법의 수행을 비교하고자 한다. 본 연구에서 사용하는 연구자료는 2006년에 실시된 OECD 주관 국제학업성취도 평가(Programme for International Student Assessment: PISA)로써 이 중 과학검사를 사용할 예정이다. 또한 차별기능의 원인 탐색은 성별 집단 뿐 아니라 국가 간 자료를 비교할 예정인데, 우리나라와 과학성취도에서 1위를 차지한 핀란드 국가 간의 차별기능을 탐색하고자 한다. 구체적으로 본 연구의 목적을 기술하면 첫 째, 확인적인(confirmatory) 방식을 통하여 차별기능의 원인을 분석하기 위하여 차별기능문항군 분석을 실시하다. 우선 가능한 차별기능의 원인을 분석하여서 문항군(item bundles)을 구성하고, 이를 토대로 차별문항군 분석을 실시하는 것이다. 문항군은 PISA 평가틀을 분석하고, 가능한 선행연구 및 전문가들의 의견을 토대로 생성하도록 한다. 둘 째, 검사 수준의 차별기능을 평가하는 두 개의 측정기법인 모수적 DFIT과 비모수적 SIBTEST가 수행에 있어서 어떤 차이가 있는지 두 기법의 차이점을 기술하고자 한다. 세 째, 문항 수준의 차별기능 정보 뿐 아니라 실제 집단간 비교의 기준이 되는 검사 수준의 차별기능 정보를 검사 개발 과정에서 활용할 수 있는 방안을 기술하고자 한다. 즉 교육 및 심리연구에서 활용할 수 있는 DIF/DTF 연구 결과를 활용한 문항 개발 및 검토 작업을 위한 지침을 마련한다.
  • 기대효과
  • 본 연구의 주된 목적은 차별기능의 원인을 파악하기 위하여 차별문항군분석 기법을 적용하고자 하는 것으로, 본 연구 결과로부터 얻을 수 있는 기대효과는 다음과 같다. 첫 째, 본 연구 결과로부터 차별기능의 원인을 탐색하는데 있어서 차별문항군 기법의 유용성에 대한 경험적인 근거를 제공할 수 있을 것이다. 이론적이면서도 실용적인 이유로 기존 DIF 연구에서는 차별기능의 원인을 파악하기 위하여 다각적으로 노력을 해왔다. 하지만 기존의 연구가 문항단위에서 이루어지고 주로 질적인 접근에 의존하는 탐색적인 방법이었기 때문에 차별기능의 원인에 대한 일관적인 결론을 얻기에는 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서 문항군 분석을 통하여 차별기능의 원인 파악을 할 수 있는 방안을 소개함으로써 향후 차별기능분석의 결과를 좀 더 종합적으로 이해하고, 그 결과의 활용도를 높일 수 있을 것이다. 둘 째, 국제학업성취도 평가에서 발생할 수 있는 차별기능의 원인을 파악하여 검사 개발 및 수정단계에서 활용 가능한 정보를 제공하여 평가 도구의 질 향상에 기여할 수 있을 것이다. 본 연구에서 사용한 PISA 자료에서 나타나는 국가 및 성별에 따른 차별기능의 원인이 무엇인지를 밝혀냄으로써 향후 국제학업성취도 평가 문항 개발 과정에서 좀 더 타당한 검사문항이 개발될 수 있도록 피드백을 제공해 줄 수 있을 것이다. 세 째, 이러한 차별기능의 원인 파악을 통하여 성별 또는 국가 간 발생하는 성취도의 차이를 좀 더 폭넓게 이해할 수 있으며, 이러한 차이를 줄여 나갈 수 있도록 하는 구체적인 방안을 모색할 수 있을 것이다. 예컨대 우리나라 학생들이 핀란드와 비교하여 봤을 때, 동일한 능력을 갖고 있더라도 특별히 낮은 성취를 보이고 있는 인지영역, 예컨대 문제해결능력이나 창의력 등이 있다면, 향후 교육과정을 구성하거나 학습지도방안을 구안할 때, 이러한 능력을 신장시킬 수 있도록 하는 개선안을 제안할 수 있을 것이다. 마지막으로, DFIT과 SIBTEST 프로그램을 경험적인 자료에 적용함으로써 향후 DBF 연구를 수행하는데 있어서 실질적인 도움을 제공할 수 있을 것이다. 현재 진행되고 있는 연구들에서는 두 개의 DBF 기법의 수행능력을 비교하거나, 실제 경험적인 자료에 적용하여 그 차이점을 분석한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구가 향후 두 기법을 활용한 DBF 연구들에게 경험적인 결과를 제공해 줄 수 있기를 기대한다.

  • 연구요약
  • 본 연구의 주된 목적은 차별기능의 원인을 파악하기 위하여 차별문항군 기법(Differential Bundle Functioning : DBF)을 실제 경험적인 자료에 적용하는 것이다. DIF 원인을 파악하기 위한 기존 연구에서는 주로 전문가를 활용한 탐색적인 방법을 사용하고, 문항 수준에서 그 원인을 찾으려고 하였기 때문에 ‘DIF의 상쇄 혹은 증폭’ 현상(Nandakumar, 1993)이 간과되는 등 차별기능에 대한 원인을 이해하는 데에는 성공적이지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 차별기능을 개별 문항과 관련된 특성보다는 여러 문항에 걸친 패턴 안에서 명확하게 규명하기 위하여 DBF 기법을 활용하고자 한다. 이를 위하여 DBF 기법 중 선다형뿐 아니라 구성형 문항도 모두 다룰 수 있는 DFIT과 SIBTEST 프로그램을 활용할 예정이다. 또한 성별이란 집단 특성과 더불어서 과학성취도에서 일관되게 우수한 성취수준을 보이고 있는 핀란드 자료를 포함하여서 성별 및 국가 간 어떠한 차별기능이 나타나고 있는지를 파악하고자 한다. 이러한 시도는 DBF 분석을 통하여 차별기능의 원인을 파악해 낸다는 1차적인 목적과 더불어서 국제학업성취도에서 나타나는 차별기능의 원인을 탐색하여서 우리나라 학생들의 학업성취도 향상에 도움을 줄 수 있는 요인들을 밝혀낸다는 면에서도 그 의의가 있을 것이다. 이를 위해서 본 연구에서는 1차적으로 PISA 평가틀(OECD, 2006)을 분석하여 검사의 특성 중 차별기능의 원인으로 탐색될 수 있는 요소들을 추출하고자 한다. 또다른 본 연구의 목적은 DBF를 탐색할 수 있는 기법으로 알려진 DFIT(Raju et al., 1995)과 SIBTEST(Shealy & Stout, 1993) 절차를 실시하고, 그 결과를 비교하는 것이다. DIF 기법은 대응변수를 추정하는 방법이나 문항 수행을 결정하는 방식(모수 vs 비모수)에 따라서 차별기능에 대해 제공하는 정보가 다르기 때문에 본 연구에서는 서로 다른 접근을 지닌 이 두 DBF 기법을 상호 보완적으로 사용하고자 한다. 이 두 기법에 있어서 문항군 혹은 검사 수준에서의 차별기능을 정의하는 방식에서 다소 차이가 있고(추후 연구 방법 및 선행연구를 통해서 분석될 예정임), 프로그램 운영 및 비용 측면에서는 차이를 보일 것으로 예상되고 있다. 마지막으로 이러한 연구 결과를 국제학업성취도 평가 문항의 개발 및 검토 단계에서 참고할 수 있는 지침을 마련한다. 앞선 연구내용에서 밝혀진 DFIT과 SIBTEST의 실행 및 결과 면에서의 차이를 파악하고, 검사 자료의 성격에 따라 적절한 기법을 제안하게 될 것이다. 또한 국제학업성취도 평가에서 빈번하게 발생할 수 있는 차별기능의 원인을 제공하며, DBF의 수행 절차를 제안할 것이다. 특히 DFIT 기법에서는 차별기능으로 파악된 문항군이 전체검사에서 제거 혹은 수정되었을 때의 변화된 DBF의 측정치를 평가할 수 있기 때문에, 이러한 특징을 반영하여서 향후 검사 개발과정에서 참고할 수 있는 가이드라인을 마련한다. 실제적으로 차별기능의 원인을 모두 파악해 내는 것은 어려운 과제일 수 있으나, 그러한 원인을 탐색하여 타당한 평가도구의 발달에 기여할 수 있다는 면에서 본 연구는 의의를 가질 것이다.

  • 한글키워드
  • DFIT,SIBTEST, ,국제학업성취도평가,문항군,차별기능문항,차별문항군분석
  • 영문키워드
  • SIBTEST,Item bundles,Differential bundle functioning,PISA ,DFIT,Differential item functioning
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 최근 국제비교연구에 대한 관심이 높아지면서, 집단 간 비교를 위한 전제조건인 측정학적 동등성을 확립하기 위한 방안을 모색하는 연구가 급증하고 있다. 특히 집단 간 발생하는 비동등성의 원인을 밝혀내기 위하여 차별기능문항(Differential Item Functioning : DIF) 기법을 적용하는 연구들이 많이 이루어지고 있다. 이러한 DIF 원인 파악을 위하여 통계적 기법에 후속되는 전문가를 활용한 판단적 방법을 주로 많이 사용하고 있지만, 차별기능의 원인파악은 연구자들에게는 여전히 많은 고민을 주고 있다. 특히 차별기능은 문항의 고정된 특성이 아니라 검사 상황 및 목적에 따라서 유동적인 특성을 갖고 있다. 따라서 새로운 검사 개발 및 적용 시 집단 간 측정의 동등성 검토 작업은 선행되어야 하고, 보다 타당한 검사 개발 및 활용을 위하여 비동등성의 소재를 파악하는 것은 중요한 작업으로 인식된다. 본 연구에서는 이러한 비동등성의 원인 탐색을 위하여 DIF 접근이 아닌 문항군 또는 검사수준에서의 차별기능을 파악하기 위한 시도를 하고자 했다. 즉, PISA 2006 과학 문항에서 나타나는 우리나라와 핀란드 집단 간의 차별기능을 문항군/검사수준에서 파악하고, 이 두 집단에서 발생하는 차별기능의 원인을 탐색하였다. 이를 위해 모수적 접근법인 DFIT과 비모수적 접근법인 SIBTEST를 적용하고, 가능한 DIF의 원인을 문항군 생성에 반영하였다. 본 연구 결과 파악된 가능한 DIF 원인으로는 각 문항/검사의 (1) 내용 영역, (2) 인지적 과정, (3) 문항 유형의 효과 등이었다. 본 연구는 기존의 DIF 연구를 확장시켜서, 검사/문항군 수준의 차별 기능 원인을 파악하기 위한 방법론을 제안함과 동시에 국제비교연구를 위한 검사의 개발 및 활용 시 참고할 수 있는 정보를 제공하는데 그 의의가 있다.
  • 영문
  • Comparisons of human characteristics across different language groups and cultures become more important in today's educational assesment practices as evidenced by the increasing interest in international comparative studies. In the present study, the utility of hypothesis generated about differential test functioning(DTF) will be studied using the Programe for International STudent Assessment(PISA) 2006 data set. Item bundles that were flagged as DTF through DFIT and SIBTEST were simultaneously considred for contest-wise evaluation. The results showed that (1) cognitive skills measrued by items, (2) item types, (3) item content areas are three important sources of error that might be causing DTF in the PISA 2006 study. Results indicated that systematic pre-analysis of the item content, cognitive areas, and formats my help screen items with DIF/DTF in interational achievement assessemnts. Close agreement was obtained between the two DTF approaches about the statistical DTF analysis results. Further invetigations about some inconsistency between the two methods will be considered.
연구결과보고서
  • 초록
  • 본 연구의 주된 목적은 차별기능의 원인을 파악하기 위한 시도로써 차별문항군 분석 기법을 적용하고자 하는 것이다. 검사 및 문항군 수준의 차별기능분석이 가능한 DFIT(Differential Functioning Items and Tests)(Raju, van der Linden, Fleer, 1995)과 더불어서 검사 수준의 차별기능을 평가할 수 있는 또 다른 기법인 SIBTEST(Shealy & Stout, 1993)를 보완적으로 사용함으로써 두 평가기법의 수행을 비교하고자 한다. 본 연구에서 사용하는 연구자료는 2006년에 실시된 OECD 주관 국제학업성취도 평가(Programme for International Student Assessment: PISA)로써 이 중 과학검사를 사용하였다. 또한 차별기능의 원인 탐색은 성별 집단 뿐 아니라 국가 간 자료를 비교하였는데, 우리나라와 과학성취도에서 1위를 차지한 핀란드 국가 간의 차별기능을 탐색하였다. 구체적으로 본 연구의 목적을 기술하면 첫 째, 확인적인(confirmatory) 방식을 통하여 차별기능의 원인을 분석하기 위하여 차별기능문항군 분석을 실시하였다. 우선 가능한 차별기능의 원인을 분석하여서 문항군(item bundles)을 구성하고, 이를 토대로 차별문항군 분석을 실시하였다. 문항군은 PISA 평가틀을 분석하고, 가능한 선행연구 및 전문가들의 의견을 토대로 생성하였다. 둘 째, 검사 수준의 차별기능을 평가하는 두 개의 측정기법인 모수적 DFIT과 비모수적 SIBTEST가 수행에 있어서 어떤 차이가 있는지 두 기법의 차이점을 기술하고자 하였다. 마지막으로 교육 및 심리연구에서 활용할 수 있는 DIF/DTF 연구 결과를 활용한 문항 개발 및 검토 작업을 위한 지침을 마련하기 위한 기초 정보를 제공하였다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 본 연구를 위하여 먼저 PISA 2006 평가틀을 분석한 후, DTF 분석을 위한 문항군을 생성하였다. 평가틀의 특성에 해당하는 내용영역/인지영역/문항 유형에 따라서 문항군을 형성한 후 DFIT과 SIBTEST 절차를 수행하였다. 연구 결과, DFIT과 SIBTEST는 비교적 두 기법 간에 차별기능 분석 결과는 일관성을 보이기는 하였으나 일부 문항군에 대해서는 차이를 보였다. 본 연구에서는 후속적으로 이에 대한 추가분석을 실시하여서 두 기법 간의 차이를 심도있게 논의하고자 한다. 두 기법에서 파악된 공통된 연구 결과를 요약하면, 우선 내용영역별로 살펴보면 생물과 지구 우주 영역에서는 핀란드 집단을 선호하는 차별기능이 파악되었고, 상대적으로 물상계와 지구계 영역에서는 한국 집단을 선호하는 차별기능이 파악되었다. 인지영역별로 살펴보면 분석이나 설계에 해당하는 탐구능력은 핀란드를, 이해나 적용에 해당하는 능력은 한국집단을 선호하는 차별문항군이 파악되었다. 마지막으로 문항유형별로 살펴보면, 선다형은 한국집단을, 구성형은 핀란드 집단을 더 선호하는 결과가 파악되었다. 이러한 연구 결과는 선행된 DIF 연구결과와 어느 정도 일관성있는 내용이 파악되었다. 즉, 이러한 시도는 차별기능의 원인을 파악해 낸다는 1차적인 목적과 더불어서 이러한 원인을 탐색함으로 인하여 우리나라 학생들의 학업성취도 향상에 도움을 줄 수 있는 요인들을 밝혀낸다는 면에서도 그 의의가 있다.즉, 이러한 차별기능의 원인을 파악하여 국가 간 발생하는 성취도의 차이를 좀 더 폭넓게 이해할 수 있으며, 이러한 차이를 줄여 나갈 수 있도록 하는 구체적인 방안을 모색할 수 있을 것이다. 예컨대 우리나라 학생들이 핀란드와 비교하였을 때, 동일한 능력을 갖고 있더라도 특별히 낮은 성취를 보이고 있는 인지영역이 있다면, 향후 교육과정을 구성하거나 학습지도방안을 구안할 때 이러한 능력을 신장시킬 수 있도록 하는 개선안을 제안할 수 있을 것이다. 실제적으로 국제학업성취도 평가에서 발생하는 국가 간 차별기능의 원인을 모두 파악해 내는 것은 어려운 과제일 수 있으나, 그러한 원인을 탐색하여 타당한 평가도구의 발달에 기여할 수 있다는 면에서 본 연구는 의의를 가질 것이다.
  • 색인어
  • 차별기능문항, 차별기능검사, 차별기능문항군, DFIT, SIBTEST, PISA
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