우리나라 학생들이 국제학업성취도평가에서 여전히 상위권을 유지하고 있지만 수학·읽기·과학 성취도는 10년 전보다 하락한 것으로 나타났다. 특히 수학 상위권 학생 비율이 감소하고 실생활 문제해결 능력이 약화되는 등 학생들의 기초역량을 높이기 위한 수업·평가 개선이 필요하다는 분석이다.

한국교육과정평가원은 20일 발표한 연구리포트 제14호 ‘PISA·ICILS 상위국의 성취 특성 분석’에서 이 같은 결과를 제시했다. 박도영 국제학업성취도평가실장 등이 수행한 연구로, PISA 2022와 ICILS 2023 결과를 토대로 우리나라와 성취 상위국의 학생 역량 및 교육환경을 비교했다.

PISA 2022에서 우리나라 학생들의 평균 점수는 수학 527점, 읽기 515점, 과학 528점으로 모두 상위권이었다. 그러나 2012년보다 수학은 26점, 과학은 10점 하락했으며 읽기 역시 비교 대상국 가운데 하락 폭이 가장 컸다.

수학 상위권 학생 비율은 2012년 30.9%에서 2022년 22.9%로 8.0%p 감소한 반면, 하위권은 10% 미만에서 16.2%로 증가했다. 특히 ‘수학적 추론과 문제해결’의 모든 하위 범주에서 대만보다 정답률이 낮았다. 평가원은 “전반적으로 기본 개념 이해에 비해 실세계 맥락 문제해결 역량이 부족한 것으로 분석된다”고 밝혔다.

읽기에서도 성취수준별 격차가 확인됐다. 연속된 글을 읽거나 정보의 질과 신뢰성을 평가하는 문항에서는 우수했지만, 표·그래프 등이 포함된 비연속·혼합 텍스트와 여러 자료를 함께 읽는 다중 출처 읽기에서는 상대적으로 취약했다. 서로 다른 정보의 충돌을 발견하고 조정하는 능력도 개선이 필요한 것으로 나타났다.

보고서는 “집단별 성취 차이와 디지털 읽기 환경 속에서의 다문서 읽기 경험에 대한 점검이 필요해 보인다”고 지적했다. 읽기 성취에서는 여학생이 남학생보다 높았으며, 성별 평균 점수 차이도 비교 대상국 가운데 가장 컸다.

과학은 528점으로 최상위권을 유지했지만 탐구 설계 역량과 절차적·인식론적 지식에서 상대적인 약점이 드러났다. 과학 지식을 지역사회나 전 세계적 문제에 적용하는 능력도 보완 과제로 꼽혔다. 평가원은 탐구 기회를 확대하고 다양한 성취수준의 학생을 포용하는 과학교육 체제 구축을 제안했다.

디지털 역량은 상대적으로 높았다. ICILS 2023에서 컴퓨터·정보 소양은 540점으로 2018년보다 2점 하락했지만, 정보 생산 관련 문항의 정답률은 대만과 덴마크보다 약 9~17%p 높았다. 컴퓨팅 사고력은 537점으로 1점 상승했다. 다만 알고리즘·프로그램·인터페이스 개발 문항의 평균 정답률은 49.09%로 대만보다 약 5%p 낮았다.

학생 성취와 관련된 교육환경 분석에서는 가정의 경제·사회·문화적 배경뿐 아니라 학습 자신감과 호기심, 학교 환경의 중요성도 확인됐다. 수학은 자기효능감이 높고 불안이 낮을수록, 읽기와 과학은 호기심이 많을수록 성취가 높은 경향을 보였다. 학교의 평균적인 경제·사회·문화적 지위도 세 영역의 성취와 관련이 있었다.

디지털 역량에서는 ICT 사용 기간과 교육 포부 수준, 응용 프로그램 활용에 대한 자기효능감 등이 주요 관련 요인으로 분석됐다. 우리나라의 컴퓨터·정보 소양은 수업 중 교사의 ICT 활용 빈도와도 관련이 있는 것으로 나타났다.

이에 평가원은 학생의 자기효능감과 호기심을 높이는 교수·학습 활성화, ICT 활용 기회 확대, 안전하고 학구적인 학교 환경 조성을 공통 과제로 제시했다. 구체적으로 실생활 맥락의 수학교육과 계산기·컴퓨터 활용 수업·평가, 디지털 문해력 교육, 데이터 기반 과학 탐구, 컴퓨터·정보 소양을 높이기 위한 수업·평가 개선 등을 제안했다.

특히 디지털 읽기에서는 학생 수준에 따른 맞춤형 지원과 다양한 자료를 비교·분석하는 학습 경험을, 과학교육에서는 탐구 역량을 높이기 위한 교수·학습 자료와 평가 도구 개발, 지역사회 연계 탐구 활동 확대 등을 강조했다.

박도영 한국교육과정평가원 국제학업성취도평가실장은 “이번 연구는 PISA 2022와 ICILS 2023 성취 상위국과의 비교를 통해 우리나라 학생들의 수학·읽기·과학 및 컴퓨터·정보 소양과 컴퓨팅 사고력의 성취 특성과 이에 영향을 미치는 교육맥락변인을 종합적으로 살펴보았다는 점에서 의미가 있다”며 “연구 결과가 우리나라 학생들의 강점과 개선이 필요한 영역을 파악하고, 미래 사회에 필요한 역량을 함양하기 위한 교육정책과 교수·학습 개선 방향을 마련하는 데 기초 자료로 활용되기를 기대한다”고 밝혔다.