과학교육의 중요한 목표는 과학탐구능력의 신장에 있으며, 과학 탐구는 자연과 현상을 바라보는 새로운 관점에서 비롯된 의문에서 시작된다. 제4차 산업혁명 시대의 지식기반 사회를 살아갈 이들에겐 새로운 지식을 창조하고 지식을 재구성할 줄 아는 능력과 함께 과학적 탐구를 통해 문제를 발견하고 의문을 갖는 것은 매우 중요하다. 창의적인 아이디어를 생산하는 일은 새로운 문제를 발견하고 의문을 갖는데서 시작하기 때문이다. 의문은 익숙한 방식으로 바...
과학교육의 중요한 목표는 과학탐구능력의 신장에 있으며, 과학 탐구는 자연과 현상을 바라보는 새로운 관점에서 비롯된 의문에서 시작된다. 제4차 산업혁명 시대의 지식기반 사회를 살아갈 이들에겐 새로운 지식을 창조하고 지식을 재구성할 줄 아는 능력과 함께 과학적 탐구를 통해 문제를 발견하고 의문을 갖는 것은 매우 중요하다. 창의적인 아이디어를 생산하는 일은 새로운 문제를 발견하고 의문을 갖는데서 시작하기 때문이다. 의문은 익숙한 방식으로 바라보면 생기지 않는다. 늘 보아왔던 것이라도 다르게 관찰할 때 비로소 문제가 발견되고 의문이 생긴다. 그러므로 과학적 의문을 생성할 수 있는 능력을 기르는 것은 과학탐구능력의 신장과 함께 초등과학에서 매우 중요하게 신장시켜야 할 목표라고 생각된다. 과학교육에서 의문이 과학적 연구를 위한 방향과 그 가치를 결정짓는 요인으로 작용하나, 여전히 과학 교육과정에서 탐구 기능으로써의 의문생성능력을 위한 방법은 제시되지 않고 있으며, 이에 대한 평가 방안도 없다. 이 연구는 초등학교 과학수업에서 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램을 개발· 적용하여 초등학생들의 과학적 의문생성력에 미치는 효과와 과학탐구능력, 과학적 태도 및 학업성취도에 어떠한 영향을 끼치는지 검증하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 4학년 과학교육과정을 분석하여 과학적 의문을 많이 이끌어 낼 수 있는 수업 주제를 선정하였으며, 경기도에 소재하고 있는 초등학교 4학년 4개반 총 90명을 실험반(45명)과 비교반(45명) 각 두 집단으로 나누고 과학적 의문 분류 기준에 따라 체계적으로 의문이 생성되도록 지도안을 작성하고 학습지를 제작하였다. 이 연구 프로그램 투입 기간은 2016년 10월부터 11월에 걸쳐 6주간 총 10차시에 걸쳐 이루어졌으며, <1. 식물의 생활>과 <2. 물의 상태변화> 단원과 관련된 주제를 선정하였고, 비교반에서는 기존의 교과서기반 수업을, 실험반에서는 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램으로 수업을 진행하였다. 실험처치 전․후, 실험반과 비교반을 대상으로 각 영역에 대한 사전 검사를 실시하여 과학적 의문생성력과 과학탐구능력 및 과학적 태도, 학업성취도를 알아보았고, 실험반 학생의 활동지를 수집하여 변화양상을 파악하며 양적 연구를 보완하였다. 끝으로 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램에 대한 만족도 조사를 실시하여 인식을 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램은 전통적 수업에 비해 실험가능한 객관적 의문을 다양하고 많이 생성하도록 하는데 효과적이었다. 이 프로그램은 의문 유형의 다양화, 의문의 수 증가, 의문 수준의 향상 등의 변화를 가져옴으로써 초등학생들의 과학적 의문생성력을 향상시킬 수 있었다. 둘째, 학생의 과학탐구능력이 향상되었고, 특히 가설설정능력에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<.001). 셋째, 수업을 적용한 후 학생의 과학적 태도는 향상되었고, 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<.001). 넷째, 이 프로그램은 과학 학업성취도를 향상시켰는데, 특히 의문 유형을 다양화하여 과학적 의문을 생성하는 활동이 과학 학업성취도와 상관관계가 있는 것으로 나타났다(P<.01). 다섯째, 프로그램 만족도 및 활동지 분석 결과, 이프로그램은 학생의 자발적인 탐구에 대한 흥미와 관심을 향상시켰음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과에 의하면, 이 연구에서 개발하고 적용한 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램이 실험반 학생들의 과학적 의문생성력을 향상시키고, 과학탐구능력 및 과학적 태도와 학업성취도에 긍정적인 영향을 미친다는 측면에서 초등과학교육 정규교육과정으로 본 프로그램을 활용할 가치가 있음을 알 수 있다. 이는 과학적 의문생성 관찰학습 프로그램이 학교 과학교육과정 내 관찰이나 의문생성력에 대한 정량적 평가로 자리매김하게 될 가능성이 있음을 시사한다. 그러므로 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램이 다른 주제와 학년에 일반화될 수 있는지에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 생각된다.
과학교육의 중요한 목표는 과학탐구능력의 신장에 있으며, 과학 탐구는 자연과 현상을 바라보는 새로운 관점에서 비롯된 의문에서 시작된다. 제4차 산업혁명 시대의 지식기반 사회를 살아갈 이들에겐 새로운 지식을 창조하고 지식을 재구성할 줄 아는 능력과 함께 과학적 탐구를 통해 문제를 발견하고 의문을 갖는 것은 매우 중요하다. 창의적인 아이디어를 생산하는 일은 새로운 문제를 발견하고 의문을 갖는데서 시작하기 때문이다. 의문은 익숙한 방식으로 바라보면 생기지 않는다. 늘 보아왔던 것이라도 다르게 관찰할 때 비로소 문제가 발견되고 의문이 생긴다. 그러므로 과학적 의문을 생성할 수 있는 능력을 기르는 것은 과학탐구능력의 신장과 함께 초등과학에서 매우 중요하게 신장시켜야 할 목표라고 생각된다. 과학교육에서 의문이 과학적 연구를 위한 방향과 그 가치를 결정짓는 요인으로 작용하나, 여전히 과학 교육과정에서 탐구 기능으로써의 의문생성능력을 위한 방법은 제시되지 않고 있으며, 이에 대한 평가 방안도 없다. 이 연구는 초등학교 과학수업에서 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램을 개발· 적용하여 초등학생들의 과학적 의문생성력에 미치는 효과와 과학탐구능력, 과학적 태도 및 학업성취도에 어떠한 영향을 끼치는지 검증하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 4학년 과학교육과정을 분석하여 과학적 의문을 많이 이끌어 낼 수 있는 수업 주제를 선정하였으며, 경기도에 소재하고 있는 초등학교 4학년 4개반 총 90명을 실험반(45명)과 비교반(45명) 각 두 집단으로 나누고 과학적 의문 분류 기준에 따라 체계적으로 의문이 생성되도록 지도안을 작성하고 학습지를 제작하였다. 이 연구 프로그램 투입 기간은 2016년 10월부터 11월에 걸쳐 6주간 총 10차시에 걸쳐 이루어졌으며, <1. 식물의 생활>과 <2. 물의 상태변화> 단원과 관련된 주제를 선정하였고, 비교반에서는 기존의 교과서기반 수업을, 실험반에서는 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램으로 수업을 진행하였다. 실험처치 전․후, 실험반과 비교반을 대상으로 각 영역에 대한 사전 검사를 실시하여 과학적 의문생성력과 과학탐구능력 및 과학적 태도, 학업성취도를 알아보았고, 실험반 학생의 활동지를 수집하여 변화양상을 파악하며 양적 연구를 보완하였다. 끝으로 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램에 대한 만족도 조사를 실시하여 인식을 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램은 전통적 수업에 비해 실험가능한 객관적 의문을 다양하고 많이 생성하도록 하는데 효과적이었다. 이 프로그램은 의문 유형의 다양화, 의문의 수 증가, 의문 수준의 향상 등의 변화를 가져옴으로써 초등학생들의 과학적 의문생성력을 향상시킬 수 있었다. 둘째, 학생의 과학탐구능력이 향상되었고, 특히 가설설정능력에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<.001). 셋째, 수업을 적용한 후 학생의 과학적 태도는 향상되었고, 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<.001). 넷째, 이 프로그램은 과학 학업성취도를 향상시켰는데, 특히 의문 유형을 다양화하여 과학적 의문을 생성하는 활동이 과학 학업성취도와 상관관계가 있는 것으로 나타났다(P<.01). 다섯째, 프로그램 만족도 및 활동지 분석 결과, 이프로그램은 학생의 자발적인 탐구에 대한 흥미와 관심을 향상시켰음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과에 의하면, 이 연구에서 개발하고 적용한 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램이 실험반 학생들의 과학적 의문생성력을 향상시키고, 과학탐구능력 및 과학적 태도와 학업성취도에 긍정적인 영향을 미친다는 측면에서 초등과학교육 정규교육과정으로 본 프로그램을 활용할 가치가 있음을 알 수 있다. 이는 과학적 의문생성 관찰학습 프로그램이 학교 과학교육과정 내 관찰이나 의문생성력에 대한 정량적 평가로 자리매김하게 될 가능성이 있음을 시사한다. 그러므로 과학적 의문생성을 위한 관찰학습 프로그램이 다른 주제와 학년에 일반화될 수 있는지에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 생각된다.
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