중학교 과학 자극과 반응 수업에서 the MOSt Model을 적용한 교수-학습 프로그램의 효과
분야
자연과학 > 과학교육
저자
신진숙 ( Jin Sook Shin ) , 이일선 ( Il Sun Lee ) , 변정호 ( Jung Ho Byeon ) , 권용주 ( Yong Ju Kwon )
발행기관
한국생물교육학회
간행물정보
생물교육(구 생물교육학회지) 2013년, 제41권 제3호, 435~445페이지(총11페이지)
파일형식
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    국문초록
    1. 학습 동기의 변화 결과 The MOSt model 기반 교수-학습 프로그램과 ARCS 교수-학습 프로그램이 자극과 반응 단원의 학습 동기에 미치는 영향을 알아보기 위해, 실험집단과 비교집단의 사전-사후동기검사 결과에 대하여 공변량 분석을 실시하였다. 실험집단과 비교집단의 동기검사 점수를 살펴보면 170점 총점 중 실험집단의 경우 사전검사 평균 점수가 115.9, 사후검사 평균 점수가 130.8로 15.0의 변화가 있었다. 비교집단의 경우 사전검사 평균점수가 117.1, 사후검사 평균점수가 125.3으로 8.2의 변화가 나타났다. 모수요인은 집단, 종속변인은 사후동기 전체 점수, 공변인은 사전 동기 전체 점수로 설정하여 공변량 분석을 실시한 결과, 학습동기가 집단 간 유의하게 차이(p<.05)가 나타나는 것을 확인할 수 있었다(표 4). 이는 두뇌 동기보상 시스템 기반 교수학습 프로그램이 ARCS 처치 프로그램보다 학습동기 증진 측면에서 더 효과적임을 보여준다. 또한, 학습동기의 하위 영역별로 두 프로그램의 영향을 비교하기 위하여 ARCS의 4개의 하위 요소인 주의집중, 관련성, 자신감, 만족감에 대한 공변량 분석을 실시 했다. 4개의 하위요소별 실험집단과 비교집단의 동기 사전 사후 점수변화를 살펴보면 두 집단 모두 사전 점수에 비해 사후 점수가 향상되었으며, 사전점수를 공변인으로 추정한 사후점수는 네 개의 하위영역 모두 실험집단이 비교집단보다 높은 것으로 확인되었다. 주의집중 영역에서는 실험집단이 32.6, 비교집단이 30.4, 관련성 영역에서는 실험집단이 36.1, 비교집단이 35.2, 자신감 영역에서는 실험집단이 28.5, 대조집단이 27.1, 만족감 영역에서는 실험집단이 34.1, 비교집단이 32.2점이 나왔다. 학습 프로그램 처치 전과 후의 학습동기 하위 네 요소의 변화에 대한 집단 간 차이를 알아보기 위한 공변량 분석 결과는 <표 5>와 같다. 각 영역별 결과에서 주의집중과 자신감의 사전 사후간의 변화가 실험집단과 비교집단 간에 차이가 나타났다. 즉, The MOSt model 기반 교수-학습 프로그램이 ARCS 기반 교수-학습 프로그램보다 더 효과적으로 학습 동기를 증진시켜 주는 것으로 나타났다. 특히 학습 동기 하위 영역 중 주의 집중과 자신감 부분에서 더 효과적임을 보여준다. 동기 유발단계(M)는 중뇌가 관여하는 외적 보상에 의해 동기가 유발되는 단계로, 중뇌는 게임, 돈과 같은 물질적인 강력한 외적 보상에 강하게 반응하며, 중독 행동에서 깊이 관여하는 영역이다(O``Doherty et al., 2003). 특히 물질적인 외적 보상은 동기가 쉽게 유발될 수 있도록 해준다. 외적 보상에 의한 동기 유발뿐 아니라, 보상 목표를 제시하거나 보상기대를 유발함으로써 외적 동기와 내적 동기를 유발하는 단계인데, 다양한 상점 부여 예고 같은 보상목표 제시 전략에 의해 학생들이 수업에 끝까지 주의집중을 할 수 있었다. 동기 강화단계(O)는 안와전두피질이 관여하는데, 주어진 상황에서 동기보상에 대한 다양한 정보를 통합하여 보상에 대한 가치를 판단하며 동기보상에 대한 판단에 앞서 어떠한 동기보상이 주어지게 될지에 대한 보상 기대 및 보상예측 과정에 의해 많은 활성을 나타낸다. 조원끼리 서로 가르쳐주기를 통한 과제 완수, 조원 전체 발표 및 개별 발표, 발표 시 보상 안주기 및 예고 없이 보상 주기, 교사 순회에 의한 조별 피드백 등으로 자기 주도적 참여 학습, 조별 학습을 수행했고, 그 과정에서 계속적인 주의 집중과 자신감이 향상되었으리라 여겨진다. 동기 유지단계(St)는 선조체가 관여하는 내적, 외적 평가보상 전략, 물질적 평가 전략을 통한 동기유지 단계로 교사에 의한 학습 분위기 구두 평가, 상점쿠폰, 공개적 시상 등에 의해 자신감 상승효과뿐 아니라, 다음 수업 시 보상에 대한 기대로 적극적으로 수업에 임하는 태도를 유지하게 되었다고 볼 수 있다. 결과적으로 학생들은 수업이 진행되는 동안에도 계속적인 주의집중을 할 수 있었고, 다양한 평가 보상 전략으로 자신감을 갖게 되면서 동기가 강화되었다고 할 수 있다. 반면, ARCS 동기 전략 수업은 기존의 많은 연구에서도 제시되었듯이 전체적으로 학습동기를 향상시키고, 학업성취도를 높인다는 연구결과가 보고되고 있지만, 교실 수업이나 탐구수업, 컴퓨터 보조수업 같은 수업환경에 의해서도 효과가 다르게 나타나기도 하고, 효율성이 높은 전략도 있는 반면 그렇지 않은 전략도 있다고 보고되고 있다(Kim, 2008). 따라서 어떤 수업환경에서 어떤 ARCS 요소의 하위 전략을 사용하느냐에 따라 효과의 차이가 날 수 있다고 볼 수 있다. 2. 학업성취도의 변화 결과 학습자의 학습동기 변화는 인지적 영역인 학업성취도에 영향을 미칠 수 있으며, 이를 확인하기 위해 부가적으로 두 집단의 학업성취도 변화를 확인하였다. 학업성취도 검사 결과, 실험집단은 학업성취 검사 점수가 총점 25점 중 프로그램 처치 전 11.2에서 처치 후 17.9로 증가 하였고, 비교집단에서는 프로그램 처치 전 9.8에서 처치후 17.6로 증가하였다. 학업성취도 사전점수를 공변인으로 추정한 사후점수에서는 실험집단이 17.7, 비교집단이 17.8로 비교집단이 0.1 높았다. 이러한 학업성취 점수의 향상에 대한 집단 간 차이를 알아보기 위해 공변량 분석을 실시하였다. 분석결과는 <표 6>과 같다. 모수요인을 집단, 종속변인은 사후 학업성취도, 공변량은 사전 학업 성취도로 설정하여 공변량 분석 실시한 결과, 학업성취 점수의 사전과 사후 사이의 변화가 집단 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 학업성취도 점수의 공변인에 의한 사후점수 추정치가 두 집단 모두 사전점수에 비해 상승했으며, 공변량 분석을 통한 집단 간 비교에서도 차이가 나지 않는 결과가 나왔다. ARCS 전략의 적용은 학생들의 학습동기 수준뿐만 아니라, 학업성취도 향상에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Park et al.,, 2010). 본 연구에서 적용한 The MOSt model은 과학 학습 상황에서 학습자의 학습동기 수준을 향상시키는 것에 초점을 두고 있다(Lee et al., 2012). 그러나 두 집단 모두 사전 검사 결과에 비해 사후 검사에서 학업성취도가 통계적으로 유의하게 향상되었다는 결과는 The MOSt model의 적용이 ARCS 전략의 적용만큼 학업성취도 향상에 효과적임을 보여준다. 3. 과학적 감성의 변화 결과 형용사 이모티콘 감성 검사지를 통한 과학적 감성 변화 결과는 긍정감성과 부정감성으로 구분하여 확인하였다. 검사 결과, 부정감성은 실험집단이 처치 전 13.7에서 처치 후 9.5로 줄어들었고, 비교집단은 처치 전 19.6에서 처치 후 13.9로 줄어들었다. 긍정감성이 실험집단은 프로그램 처치 전 20.8에서 처치 후 25.4로 늘어났고, 비교 집단은 처치 전 19.8에서 처치 후 24.2로 늘어났다. 부정 감성 사전점수를 공변인으로 둔 사후점수 추정치는 실험집단이 10.7, 비교집단이 12.7로 실험집단이 비교집단에 비해 1.9 낮았다. 긍정감성 사전점수를 공변인으로 둔 사후점수 추정치는 실험집단이 25.0, 비교집단이 24.4로 실험집단이 0.6점 높았다. 또한 이러한 감성 변화에 대한 집단 간 차이를 알아보기 위해 공변량 분석을 실시하였다. 분석결과는 <표 7>과 같다. 모수요인을 집단, 종속변인은 사후 부정감성 및 긍정감성, 공변량은 사전 부정감성 및 긍정감성으로 설정하여 공변량 분석 실시한 결과, 부정감성과 긍정감성의 사전과 사후 사이의 변화가 집단 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 두 집단 모두 프로그램 투입으로 부정감성은 감소하고, 긍정감성은 상승한 결과가 나왔다. ARCS 전략의 적용은 학습상황에서 학습자의 감성적인 측면 중 긍정감성의 일부인 흥미수준을 향상시킬 수 있다(Kim et al., 2005; Park et al.,, 2010). 두 집단 모두 사전 검사 결과에 비해 사후 검사에서 긍정감성이 통계적으로 유의하게 향상되었다는 결과를 통해 The MOSt model의 적용이 ARCS 전략의 적용만큼 긍정감성의 향상에 효과적이라고 판단할 수 있다. 앞선 연구결과에서 두 프로그램 모두 학습동기와 학업성취에 효과적이었다. 이러한 결과는 감성이 동기의 한 유형으로 작용하며, 주의 집중, 학업성취 등을 높여준다는 선행 연구들과도 일치한다고 볼 수 있다(Hargreaves, 2000; Reeve, 2001; Sylwester, 1994; Teixeira Dos Sactos & Mortimer, 2003).
    영문초록
    The purpose of this study was to develop a teaching-learning program based on the MOSt model on ``Stimulus and Response`` section and to identify the effects of the program on a learning motivation, academic performance and scientific emotion in middle school science classes. The MOSt model is a learning model for improvement of biology learning motivation based on brain motivation and reward system. To compare the effects of the program, this study applied the MOSt model program into the experimental group and the ARCS program were applied to the control group. Then, changes in student`s motivation, academic performance and scientific emotion were analyzed between the experimental group and the control group. The results of the study could be summarized as follows: In terms of learning motivation, there was significant increase, especially Attention and Confidence areas, in the experimental group than in the control group. For the academic performance, both groups showed significant increase, but no difference between two groups. For the positive emotion, both groups showed significant increase, but no difference between two groups. It was revealed that the teaching and learning program based on the MOSt model is more effective in improving learning motivation than ARCS program in attention and confidence areas. Also, teaching and learning program based on the MOSt model is effective to improving academic performance and the positive emotion.
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