중학생의 프로젝트 기반 자유 탐구 활동에 미치는 요인 및 효과에 대한 인식
분야
자연과학 > 과학교육
저자
민윤숙 ( Yun Sook Min ) , 심규철 ( Kew Cheol Shim ) , 김현섭 ( Hyun Sup Kim )
발행기관
한국생물교육학회
간행물정보
생물교육(구 생물교육학회지) 2013년, 제41권 제3호, 470~482페이지(총13페이지)
파일형식
11801097.pdf [무료 PDF 뷰어 다운로드]
  • ※ 본 자료는 참고용 논문으로 수정 및 텍스트 복사가 되지 않습니다.
  • 구매가격
    5,300원
    적립금
    159원 (구매자료 3% 적립)
    이메일 발송  스크랩 하기
    자료 다운로드  네이버 로그인
    국문초록
    1. 프로젝트 기반 자유 탐구 활동에 영향을 미치는 요인에 대한 인식 중학생들이 프로젝트 기반 자유 탐구 주제로 선택된 것은 총 40개이었으며, 그중에서 환경 문제를 포함해서 생명과학과 관련된 주제는 60% 정도로 나타나, 다른 과학 분야에 비해 관심이 높은 것으로 조사되었다(Table 2). 이러한 주제를 바탕으로 프로젝트 기반 자유 탐구 활동을 수행한 후, 자유 탐구 활동에 영향을 미치는 요인에 대한 중학생들의 인식을 조사하였다. 그 결과, 자유 탐구 활동의 탐구 계획 단계에서 중학생들은 대부분 스스로 자료 조사 활동을 통해 탐구 주제에 대한 아이디어를 얻는 것으로 나타났다(Table 3). 자료 조사를 통해 과학 탐구 주제의 아이디어를 얻었다고 답한 경우가 68.2%, 교사가 제시한 주제를 보고 선택했다고 답한 경우가 18.2%로 나타났으며, 이외에 교과서의 내용을 보고, 조원들의 의견을 통해 평소 생활에서 흔히 볼 수 있는 것이어서, 평소에 흥미가 있어서 탐구 주제를 선택했다는 등의 기타 의견 13.6%도 있었다. 자유 탐구 계획 단계에서 탐구 주제를 선택하는 방법으로 조원간의 토론을 통해서 정한다는 의견이 55.2%로 조장이나 특정 조원의 의견에 따라 정하는 경우 44.2%보다 다소 많았다(Table 4). 자유 탐구 활동의 탐구 계획 단계에서 탐구 주제를 선택하게 된 이유를 조사한 결과, 학생들은 해결 과정보다는 탐구 주제에 대한 흥미로 탐구 주제를 선택하는 것으로 나타났다(Table 5). 중학교 학생들이 탐구 주제 내용을 택한 이유로는 해결 과정에 대한 재미로 선택한 전체 26.6%보다는 탐구 주제가 흥미로워서 선택한 경우가 53.9%로 많았고, 기타 의견 19.5%로 꼭 알아야 할 내용인 것 같아서, 어떤 결과가 나올지 궁금해서, 쉽고 아는 게 많아서, 대중적이어서, 배운 내용을 응용할 수 있어서, 일상생활에 활용할 수 있을 것 같아서 등이 있었다. 자유 탐구 활동의 탐구 수행 단계에서 학생들이 선택한 탐구 방법에 대해 알아본 결과, 중학교 학생들은 자유 탐구 활동의 방법으로 어떤 방법으로 탐구하였는지 해당하는 것에 모두 표시해 주세요라는 질문에 대해 학생들은 인터넷 조사(93.5%), 실험(27.3%), 문헌 조사(17.5%), 전문가의 면담(5.8%), 현장 방문 조사 등을 포함 한 기타 방법(7.1%) 순으로 답하였다(Table 6). 자유 탐구 활동에서 탐구 주제 해결 방법으로 자료 조사를 선택한 학생을 대상으로 자료 조사 방법을 택한 이유와 자료 조사 활동에서 어려웠던 점에 대해 알아보았다. 학생들은 탐구 주제 해결 방법으로 실험이 필요 없는 탐구 주제여서 실험보다 쉬운 방법이어서 자료 조사 방법을 선택하였고, 자료 조사 활동 시 조사한 자료를 해석하여 결론을 이끌어 내는 것이 관련 자료를 찾는 것보다 어렵다고 반응하였다(Fig. 2). 또한 실험이 필요 없는 탐구 주제여서 탐구 주제 해결 방법으로 자료 조사를 선택했다는 34.4%보다 자료 조사가 실험보다 쉬운 방법이어서 선택했다고 답한 경우가 48.9%로 다소 우세 하였으며, 자료의 해석이 더 어려웠다는 의견은 57.3%로 관련 자료를 찾는 것이 어려웠다는 의견 38.9% 보다 많았다(Fig. 3). 자유 탐구 주제 해결 방법으로 실험 활동을 선택한 학생을 대상으로 실험을 탐구 방법으로 선택한 이유와 실험 활동 시 어려웠던 점에 대해 알아보았다. 학생들은 실험하는 것을 좋아해서보다 실험 활동으로 탐구 주제를 해결할 수 있어서 탐구 주제 해결 방법으로 실험 활동을 선택했고, 실험 수행이 실험 계획이나 실험 해석보다 어렵다고 응답하였다. 실험 활동을 한 이유는 무엇입니까에 대한 문항에 대해서는 실험하는 것을 좋아해서 선택했다는 학생이 16.9%, 실험으로 탐구 주제를 해결할 수 있을 것 같아서 선택했다는 학생이 72.9%로, 실험으로 탐구 주제를 해결할 수 있을 것 같아 실험을 선택했다는 반응이 매우 우세하게 나타났다(Fig. 4). 실험 활동에서 어려웠던 점은 무엇입니까에 대한 문항에 대해서는 실험 계획하기 22%, 실험 수행하기 39.0%, 실험 결과 해석하기 32.2%로 반응하여 실험 수행이 가장 어려웠다는 반응을 나타내었다(Fig. 5). 또한 자유 탐구 활동 시 탐구 계획과 탐구 방법의 선택에 영향을 주는 요인에 대해 알아본 결과, 학생들은 자유 탐구 활동의 계획 단계에서 학생들이 스스로 조사한 자료를 활바탕으로 흥미로운 주제를 골라 조원간의 토의를 통해 탐구 주제를 정하는 것을 알 수 있었다. 이러한 탐구 계획 동을 통해 학생들은 문제 해결에 체계적으로 접근하게 되고, 탐색 과정에서 학생들은 여러 교과 영역과 주변에서 쉽게 접근할 수 있는 정보와 지식을 접하게 될 수 있고, 이런 학습 활동을 통해 학생들은 문제 해결 과정을 스스로 계획하고, 해결에 필요한 결정을 하고, 직접 수행하는 주도적인 학습자가 될 수 있다(Ku et al., 2005). 또한 자유 탐구 활동 시 남녀 학생들의 탐구 계획과 탐구 방법의 선택에 영향을 주는 요인에 유의미한 차이를 보이지 않았다. 그 이유는 전통적인 강의 중심의 수업에서는 여학생들이 남학생들에 비하여 과학에 관련된 자신의 주장을 잘 표출하지 못하고, 의사 결정 과정에서 쉽게 무시되는 경우가 많으며, 과학에 대한 흥미가 떨어져 차이를 보이지만, 역할 모델이 정해진 자유 탐구 활동과 같은 수업에서는 여학생들의 과학 수업 참여도가 남학생에 비해 낮지 않으며 비교적 과학 활동에 대한 긍정적인 태도를 가지기 때문으로 생각된다(Choi & Kim, 2001). 그리고 학생들이 자유 탐구 활동 시 탐구 방법으로 수집한 자료를 해석하여 결론을 이끌어 내는 것이 어렵다고 말하면서도 인터넷 중심의 자료 수집 방법을 택하는 것은 자기주도적인 탐구 활동의 경험이 적기 때문으로 여겨진다. 물론 자료 조사 활동도 과학 탐구 방법이며, 실험 활동도 과학 탐구 활동의 한 유형이기는 하지만(Kwon, 1996) 중학교 과학 교과 실험 활동이 대부분 교사의 통제 하에 교과서에서 제시하고 있는 실험 방법대로 수행하는 경우가 대부분이어서 실험에 대해 소극적이고 실험의 수행이나 결과 해석에 어려움을 느끼는 것으로 생각된다(Lee et al., 2008). 따라서 과학 교사는 자유 탐구 주제 선택이나 탐구 수행 지도 전략이 필요하며, 지속적인 경험을 제공하여 탐구 능력을 향상시킬 수 있도록 지도할 필요가 있다(Park & Lee, 2011). 또한, 중학교 교과서 탐구 활동에 문제 인식, 가설 설정, 실험 설계 및 일반화 활동등이 부족한 것으로 알려져 있기 때문에(Kim & Yeau, 2004; Shim et al., 2002, 2004), 중학생들이 탐구 활동 시 좀 더 자유롭고 적극적으로 수행할 수 있는 교육 내용 구성이 필요하다고 여겨진다. 2. 프로젝트 기반 자유 탐구 활동의 과학 학습 능력 향상 효과에 대한 인식 자유 탐구 활동의 과학 학습 능력 향상 효과에 대한 중학생의 인식을 알아보았다. 그 결과, 중학생들은 자유 탐구 활동을 통해 과학 탐구 능력 및 과학 학습 능력 향상에 도움을 준다고 인식하고 있으며, 남녀 간의 유의미한 차이는 없는 것으로 나타났다(Table 7 및 8). 중학생들이 자유 탐구 활동의 과학 탐구 능력 향상 효과에 대한 물음에 대해 보통 이상으로 답한 비율이 전체 75.0%를 나타내고 있고, 과학 학습 능력의 향상 효과에 대해서도 78.30%가 보통 이상의 응답을 한 것으로 나타났다. 자유 탐구 활동이 탐구 주제 선정 능력, 탐구 과정의 설계 능력, 자료 수집 능력, 탐구 보고서 작성 능력 등의 향상에 도움이 되었는가에 대한 질문에 남녀 모두 비교적 긍정적인 인식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 하지만 자유 탐구 활동이 실험 능력 향상에 도움을 주었는가라는 질문에 대한 남녀 모두 보통 수준에 다소 미치지 못하여 자유 탐구 활동을 통한 실험 능력 향상에 대한 생각이 약간 부정적인 것으로 생각된다. 자유 탐구 활동을 통해 과학 학습 능력과 과학적 사고력이 향상되었다고 생각하는가에 대한 질문에 대해서도 비교적 긍정적인 인식을 가지고 있었다. 중학생들이 자유 탐구 활동이 과학 탐구 능력 향상과 과학 학습 능력 향상에 도움이 된다고 인식하고 있는 점은, 탐구 과정 중심의 과학 수업이 과학 탐구 능력의 하위 요소인 기초 탐구 능력과 통합 탐구 능력 일부에서 유의미한 효과가 있다는 선행 연구(Park et al., 2001)의 결과와 일치하는 것이다. 비록 안내된 탐구에 비해 자유 탐구가 학생들에게 부담을 주기는 하지만(Chatterjee et al., 2009), 학생들이 탐구학고 싶은 주제를 스스로 선정하고 자기주도적으로 심화된 탐구를 할 기회를 갖는 것이 과학 탐구 능력의 향상에 도움이 되었다고 인식하는 것이라 여겨진다(Jung & Lee, 2008). 또한 학생들이 직접 참여하는 수업이 긍정적인 과학에 대한 태도 형성 영향을 미친다는 연구(Lee & Jung, 2004)와 같이 프로젝트 기반 자유 탐구 활동은 과학에 대한 학생들이 긍정적인 태도를 신장시키는데 효과적인 방법이라고 생각된다. 3. 프로젝트 기반 자유 탐구 활동 수업에 대한 인식 프로젝트 기반 자유 탐구 활동 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 자유 탐구 활동 수업이 다른 형태의 과학 수업에 비해 흥미로운가와 과학 학습과 과학적 사고에 도움이 된다고 생각하는가에 대한 질문에 남녀 모두 보통 수준을 상회하여 도움이 된다고 생각하지만, 자유 탐구 활동에 다시 참여하고 싶은가와 자유 탐구 활동을 통해 과학에 대한 흥미가 증가하였는가에 대해 다소 부정적인 것으로 나타났다(Table 9). 한편 자유 탐구 활동에 다시 참여하고 싶은 이유를 묻는 문항에 대해서는 여러 가지 경험을 할 수 있어서, 탐구 과정이 흥미로워서, 평소 수업보다 덜 지루해서, 조원과 협동심을 기룰 수 있어서, 새로운 과학 지식을 배울 수 있어서의 순으로 답하였다. 반면에 다시 참여하고 싶지 않은 이유로는 조원과 협동이 잘 안돼서, 시간이 많이 걸려서, 재미없어서, 과학 학습에 별 도움이 되지 않아서, 탐구 과정이 너무 어려워서의 순으로 응답하였다(Fig. 6 & 7). 또한 자유 탐구 활동의 효과를 극대화하기 위해 수업 설계 시 고려해야 할 요인이 무엇인지 알아보았다. 그 결과 중학생들은 자유 탐구활동에서 활동 보고서 작성, 정리 및 발표하기, 실험 및 자료조사 활동, 탐구 방법 정하기, 탐구 주제 정하기 순으로 어려움이 있었다고 응답 하였다. 남녀 학생 모두 탐구 활동보고서 작성이 가장 어려웠다고 선택하였으며, 이어 남학생은 정리 및 발표하기를, 여학생은 실험 및 자료 조사 활동을 두 번째로 선택하였다. 남녀 학생 모두 상대적으로 탐구 주제 정하기 활동이 쉬웠다고 생각하는 것으로 나타났다(Fig. 8). 중학생들은 프로젝트 기반 자유 탐구 활동을 위해 필요한 것에 대해서는 첫 번째 요인으로 조원 간 협동심을 꼽았으며, 두 번째로, 끝까지 문제를 해결하려는 마음을 선택했다. 다음 항목으로 남학생은 과학 내용 지식을, 여학생은 실험ㆍ조사 활동의 경험이 필요하다고 하였으며, 선생님의 지도 및 확인은 남녀 모두 가장 필요성이 낮다고 인식하는 것으로 나타났다(Fig. 9). 중학생들은 자유 탐구 활동에서 활동 보고서 작성이 가장 어렵다고 답한 까닭은 결론을 이끌어내는 과정이나, 자유 탐구 활동의 시간을 충분히 확보하지 못하거나, 보고서를 가능한 워드프로세서로 제출하게 한 것이 학생들에게 부담을 주어 그 결과가 부정적으로 나타난 것으로 보인다. 교사는 전체 프로그램 운영에 관한 제한된 시간의 범위 내에서 상황에 따라 탐구 문제 해결할 수 있도록 안내하거나 조절할 필요가 있다(van der Valk & de Jong, 2009). 또한 중학생들이 자유 탐구 활동을 위해 협동심과 문제를 해결하려는 마음을 최우선으로 하고 있었는데, 구성원들의 친밀감, 유대감, 협동성이 높을수록 과학 탐구에 대한 자심감을 가지고 능동적으로 참여하며, 창의성을 발휘할 수 있다는 연구(Kim & Kim, 2004)와 과학 교육의 효과는 지적 방법보다 감정적 방법에 훨씬 더 효과적으로 형성될 수 있다는 연구(Yoon & Pak, 2001) 결과로 미루어 볼 때, 학생들이 자기주도적으로 학습에 참여하고 협동 학습 환경을 활용하여 학습할 수 있도록 하는 것이 자유 탐구 활동의 효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다.
    영문초록
    The purpose of this study was to investigate middle school students` perceptions about projectbased open inquiry activities and then to derive educational implications from them. Participants in this study were 154 8th grade students(80 males and 74 females) who were enrolled in middle school in Daejeon. They have done open inquiry activities for 10 weeks. They had more interesting on inquiry topics related to biology than physical science online survey activities to experimenting for performing project-based open inquiry. They had positive perception about effects of project-based open inquiry activities on scientific inquiry ability and learning science. They perceived that the cooperation in a group was very important to solve projects. Most of them were more interested in project-based open inquiry activities than usual inquiry activities. However, they thought that barriers to perform project-based open inquiry were long using time, difficulties of cooperation.
    사업자등록번호 220-87-87785 대표.신현웅 주소.서울시 서초구 방배로10길 18, 402호 대표전화.070-8809-9397
    개인정보책임자.박정아 통신판매업신고번호 제2017-서울서초-1765호 이메일 help@reportshop.co.kr
    copyright (c) 2009 happynlife. steel All reserved.