중학교 과학영재 학생의 과학 지식, 탐구 사고력, 창의성, 과학 관련 태도의 상관관계

분야
자연과학 > 과학교육
저자
박형용 ( Hyoung Yong Park ) , 김영수 ( Young Soo Kim )
발행기관
한국생물교육학회
간행물정보
생물교육(구 생물교육학회지) 2013년, 제41권 제3호, 459~469페이지(총11페이지)
파일형식
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    국문초록
    1. 과학 영재 학생의 지적 능력, 창의성, 과학 관련 태도 검사 결과 과학 영재를 대상으로 지적 능력, 창의성, 과학 관련 태도를 측정하기 위해 검사를 수행하여 얻어진 기술 통계 결과는 와 같았고, 각 검사에 대한 영재 집단의 내적 특성을 파악하기 위해 기술통계 결과를 분석 하였다. 지적 능력을 측정한 검사 결과 중 문제해결력 점수와 탐구사고력 점수의 분포는 왜도가 음의 값을 가져 부적 편포를 나타내었다. 특히 탐구 사고력 점수는 왜도가 -1.15로 높은 점수로의 편중이 심하였는데, 객관식 문항을 사용한 탐구 사고력의 측정은 과학 영재와 같은 상위 그룹에 속한 학생들을 변별하기에는 적합하지 않을 수도 있음을 알 수 있다. 따라서 과학 영재의 판별 및 평가에서 탐구 사고력을 검사하고자 하는 경우, 선다형 지필 평가를 통한 탐구 사고력의 측정이 지니는 한계점을 극복하기 위해 최근 개발되고 있는 서술형 평가도구(Kim & Kim, 2012; Lee, Rim & Whang, 2004)를 사용하는 것이 더 적합할 것으로 생각된다. 생물 지식 점수 또한 36점 만점에 평균이 27.79점, 표준편차가 3.92인 높은 점수 분포를 보였는데, 본 연구의 연구 대상보다 학년이 높은 중학교 3학년을 대상으로 조사한 Cho와 Kim(2012)의 연구 결과(평균 17.8, 표준편차 5.2)와 비교해 볼 때 과학 영재 집단이 일반 학생 집단에 비해 월등히 많은 생물 지식을 가지고 있음을 알 수 있다. 영역 특이적 지식의 구성 능력을 측정하는 생물 창의성 점수 역시 유창성, 융통성, 독창성 점수의 중앙값이 각각 8점, 5점, 3점으로 세 하위 요소 모두에서 중앙값이 1점으로 조사된 일반학생 집단을 대상으로 한 Cho와 Kim(2012)의 연구 결과와 비교해 볼 때 높은 점수 분포를 보이나, 상대적으로 좁은 범위에 점수가 집중된 경향을 보였다. 일반 창의성의 측정을 위한 TTCT 도형검사의 결과에서는 하위 요소 중 유창성 점수가 평균 91.63, 왜도 1.08인 정적 편포를 보였는데, TTCT 창의성 검사의 점수가 평균을 100이고 표준편차가 20인 표준 점수임을 고려할 때 과학 영재가 일반 창의성의 모든 요소에서 높은 점수를 얻는 것은 아님을 알 수 있었다. 이러한 결과는 영재 집단과 비 영재 집단 간의 TTCT 검사 점수를 비교 분석한 Shim, Kim 및 Kim(2005)의 연구에서 TTCT 유창성 점수에서 집단 간 유의한 차이가 없는 것으로 나타난 결과와 일치하는 것이다. 본 연구에서 과학 영재 학생들의 정의적 특성을 측정하기 위해 사용한 과학 관련 태도 검사의 점수는 대부분의 하위 요소에서 왜도가 음의 값을 가져 부적 편포를 보였고, Shim 등(1999)의 연구 결과와 비교해 볼 때 일반 학생들보다 높은 점수 분포를 나타냄을 알 수 있었다. 이러한 결과는 과학 영재가 일반 학생들보다 높은 과학적 태도를 가진다는 선행 연구(Park & Jeon, 2008; Yang et al., 2003) 결과들과 일치한다고 볼 수 있다. 2. 과학 영재의 지적 능력과 창의성 사이의 상관관계 과학 영재의 지적 능력을 측정한 검사와 창의성 측정 검사 사이의 상관관계 분석 결과는
    과 같다. 인지적 영역의 지적 능력을 평가하는 검사 중 탐구 사고력과 문제 해결력 사이에는 rs=.553의 상관이 나타났고, 생물지식 검사와 문제 해결력 사이에는 rs=.577의 유의한 정적 상관이 나타났다. 탐구 사고력과 지식 검사 결과도 유의하지는 않으나, rs=.411의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 이 결과는 세 가지의 지적 능력 검사 중 어느 한 검사에서 높은 순위를 나타낸 학생이 다른 두 검사에도 높은 순위를 나타낼 확률이 높음을 의미한다. 또, 문제 해결력 검사의 결과가 탐구 사고력과 지식 검사와 상관이 높게 나타난 것으로부터 과학 영재의 지적 능력을 측정할 때에는 객관식 문항으로 구성된 단편적인 지식 검사를 사용하기보다는 서술형 문제해결력 검사를 사용하는 것이 학생의 탐구사고력과 지식수준을 함께 평가할 수 있어 더 적합한 것으로 해석할 수 있다. 생물 창의성 점수의 하위 요소들 사이에서 유창성과 융통성은 rs=.803, 유창성과 독창성은 rs=.729, 융통성과 독창성은 rs=.627의 매우 높은 상관이 있는 것을 나타났는데, 이로부터 생물 창의성 검사가 과학 영재가 지니는 한 가지 특성 즉, 영역 특이적인 창의성을 일관되게 측정하고 있음을 알 수 있다. 한편, 생물 창의성의 하위 요소와 생물 지식 검사 결과 사이의 상관관계 분석에서는 유의한 상관이 없는 것으로 나타났다. 이는 일반 학생들을 대상으로 생물 지식과 생물 창의성의 상관관계를 알아본 Cho와 Kim(2012)의 연구 결과와는 다른 양상으로 영재 집단이 일반 학생 집단에 비하여 생물 지식과 생물 창의성 모두에서 높은 점수를 얻어 좁은 범위에 편중함으로써 나타나는 일종의 천정 효과로 인한 것인지, 아니면 다른 이유에 의한 것인지에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 생물 창의성 검사의 하위 요소 간에는 상관이 높게 나타난 반면, 생물 창의성의 하위 요소와 일반 창의성의 하위 요소 사이에서는 일반 창의성의 하위 요소 중 정교성만이 생물 창의성의 유창성(rs=.570)과 독창성(rs=.514) 요소와 유의한 상관을 보였고, 다른 관계에서는 유의한 상관이 없는 것으로 나타났다. 이 결과는 생물 창의성 검사가 측정하는 과학영재의 특성과 일반 창의성 검사가 측정하는 과학 영재 특성이 다른 것임을 나타내는 것으로 생물 창의성은 일반 창의성과는 구별되는 영역 특이적인 영재성 요인으로 고려되어야 함을 보여주는 것이다. 이 결과는 또한 창의성은 영역 특이적이라고 생각하는 많은 학자들의 연구 결과(Alexander, 1992; Amabile, 1987; Findlay & Lumsden, 1988; Mumford et al., 1991)와 일치하는 것이다. 지적 능력을 측정한 검사의 점수와 일반 창의성을 측정한 TTCT-F 검사의 하위 요소 사이에서는 특히 유창성 요소의 검사 결과가 통계적으로 유의하지는 않지만, 탐구사고력, 지식검사, 문제해결력 검사의 결과와 모두 부적 상관이 있는 것으로 나타났다. 이 결과를 한국영재 학교의 학생 선발에서 합격한 과학 영재와 탈락한 학생들의 TTCT-F 검사 점수를 비교한 Shim, Kim 및 Kim(2005)의 연구에서 TTCT-F의 유창성 점수에서 집단 간에 유의한 차이가 없는 것으로 확인된 결과와 관련지어 해석하면, 과학 영재 집단에서 일반 창의성이 높은 학생이 항상 높은 지적 능력을 나타내는 것은 아님을 시사하는 것으로 볼 수 있고, 이는 일반적으로 지적 능력이 높은 과학 영재 집단이 일반 학생 집단에 비하여 높은 창의성을 가진다는 선행 연구 결과들(Shim, Kim & Kim, 2005; Shin et al., 2002)과 대비되는 것이다. 과학 영재의 지적 능력을 평가한 검사 중 문제 해결력 검사의 결과는 생물 창의성의 하위 요소인 유창성과 융통성, 독창성 점수 모두와 각각 rs=.543, rs=.486, rs=.537의 유의한 상관을 보였고, TTCT-F를 통해 측정한 일반 창의성의 제목의 추상성(rs=.498), 정교성(rs=.660) 하위 요소와 유의한 상관을 나타냈었다. 이러한 결과는 Park, Jeon 및 Jeon(2009)이 과학 영재의 선발에 효율적이고 타당하게 사용될 수 있는 문항의 유형을 분석한 연구에서 제안하였던 바와 같이 과학 내용과 창의성을 분리하여 평가하는 것보다 과학과 관련된 주제에 대해 학생의 지식에 기반하여 독창적인 의견이나 문제 해결의 아이디어를 조리 있는 글로 답하게 하는 서술형 문제 해결력 검사가 학생의 지적 능력뿐만 아니라, 영역 특이적인 생물 창의성과 일반 창의성의 요소도 함께 측정하는 도구로 사용될 수 있음을 보여준다. 3. 과학 영재의 과학 관련 태도와 창의성 사이의 상관관계 과학 영재의 정의적 특성 중 과학 관련 태도와 창의성 사이의 상관관계를 분석한 결과는
    와 같다. Renzulli(1978)가 평균 이상의 능력과 함께 영재성을 구성하는 주요한 고리로 제시한 창의성과 정의적 특성 사이의 상관관계를 분석한 연구는 지금까지 거의 이루어지지 않았고, 새로이 개발된 교수 ·학습 방법의 효과를 알아보는 연구의 종속 변인으로 태도와 창의성을 측정하는데 그친 연구가 주를 이루어 왔다. 본 연구에서는 과학 영재의 과학 관련 태도와 영역 특이적인 창의성인 생물 창의성의 하위 요소 사이에는 유의한 상관이 나타나지 않았는데, 이는 생물 창의성이 높은 학생이 반드시 올바른 과학 관련 태도를 지니는 것은 아님을 의미한다. 한편, 일반 창의성의 정교성 요소는 과학 관련 태도의 과학자의 평범성(rs=.464), 과학에 대한 취미적 관심(rs=.476), 과학에 대한 직업적 관심(rs=.511) 요소와 유의한 상관을 보였고, 독창성 요소는 과학에 대한 취미적 관심(rs=.482) 요소와 유창성 요소는 과학 수업에 대한 흥미(rs=.483) 요소와 상관이 있는 것으로 나타났다. 정의적 특성 중 과학 관련 태도와 창의성 사이의 상관관계에 대한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았기에 본 연구의 결과를 일반화하여 해석하기보다는 결과를 참고하여 각 요소의 실제적 유의성을 고려한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 4. 과학 영재의 과학 관련 태도와 지적 능력 측정 결과 사이의 상관 과학 영재의 정의적 특성 중 과학 관련 태도를 측정한 결과와 지적 능력을 측정한 결과 사이에는
    와 같은 상관관계가 나타났다. 인지적 영역의 지적 능력을 평가한 검사 결과와 정의적 영역의 과학 관련 태도 검사 사이에는 생물 지식 검사와 과학자의 평범성 사이의 상관(rs=.559)을 제외한 대부분의 요소 사이에서는 유의한 상관관계가 없었다. 이 결과는 영재가 아닌 일반 학생 집단을 대상으로 한 연구에서 과학 관련 태도가 과학 지식, 과학 탐구 능력과 유의한 상관이 있는 것으로 나타난 An과 Chung(1996)의 연구 결과와는 일치하지 않으나, 과학 영재에 있어 과학 정의적 영역의 과학 관련 태도와 인지적 능력은 상관이 없는 것으로 나타난 Yang 등(2003)의 연구 결과와는 일치하는 것이다. 여러 선행 연구에서 영재 집단이 일반 집단에 비하여 높은 지적 능력과 정의적 특성을 나타낸다고 알려져 있지만(Park & Jeon, 2008; Shim et al., 1999; So et al., 2000), 본 연구의 결과와 Yang 등(2003)의 연구 결과에 의하면 과학 영재에 있어서 인지적 능력이 높은 학생이 반드시 정의적 영역의 특성도 양호한 것은 아님을 알 수 있었다.
    영문초록
    This study examined the correlations between scientific knowledge, science process skill, creativity, and the science related attitudes of scientifically gifted students to glean some data for finding objective criteria pertaining to giftedness. Subjects were 19 gifted students who were enrolled in the Science Education Institute for the Gifted. Six instruments were used to measure the gifted students` abilities and attitude. For intellectual abilities, a biology knowledge test, a science process skill test, and a problem solving in biology test were used. For creativity, the Torrance Test Test of Creative Thinking (TTCT), a figural test served as a domain-general creativity test, a biological creativity test as a domain-specific creativity test, and for the affective domain, the Test of Science-Related Attitudes (TOSRA) was used. The result of the examinations showed that the gifted students obtained higher scores than a general student group on most tests in a comparison with the results from earlier research. Some implications can be offered after an analysis of the results and the correlations between them. The results of multiple-choice tests such as the science process skill test and the biology knowledge test used here both showed a negatively skewed distribution, with scores concentrated in a narrow range. Thus, a descriptive assessment tool seems preferable to a multiple-choice test for measuring science gifted students` intellectual abilities. In addition, a descriptive assessment test that measures knowledge-based problem solving abilities could be an effective examination tool for measuring both intellectual abilities and creativity. Domain-specific creativity should be considered first over domaingeneral creativity. Moreover, it appeared that a student`s science-related attitude was not always satisfactory merely because the student`s intellectual ability was high.
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