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이 연구는 미래사회에 대비하여 초등과학영재의 ToSL 모형의 역량 향상을 위한 영재교육 프로그램을 개발하는 것이다. 이를 위해 Dick & Carey의 체제적 교수 설계 모형을 사용하여 프로그램을 개발하였다. 선행연구 및 문헌 분석을 통하여 미래사회에 과학영재에게 요구되는 역량을 추출하고 ToSL 모형의 역량 함양이라는 프로그램의 목표를 규명하였다. 다음 ToSL 모형 역량의 정의를 설정하고 하위 요소를 분석한 후, 이를 달성하기 위하여 기존의 ...

이 연구는 미래사회에 대비하여 초등과학영재의 ToSL 모형의 역량 향상을 위한 영재교육 프로그램을 개발하는 것이다. 이를 위해 Dick & Carey의 체제적 교수 설계 모형을 사용하여 프로그램을 개발하였다. 선행연구 및 문헌 분석을 통하여 미래사회에 과학영재에게 요구되는 역량을 추출하고 ToSL 모형의 역량 함양이라는 프로그램의 목표를 규명하였다. 다음 ToSL 모형 역량의 정의를 설정하고 하위 요소를 분석한 후, 이를 달성하기 위하여 기존의 창의적 문제 해결 전략에 PBL, 컴퓨팅 도구를 활용한 과학탐구, 변화의 패턴 탐색 등의 학습을 녹인 프로그램 모형을 구성하고 교육과정 분석을 통해 ‘단열’이라는 프로그램의 소재를 설정하였다. 이후 과학영재의 특성과 학생들이 함양해야하는 역량에 대한 초등과학영재의 현재 수준을 분석하였다. 이상의 단계를 바탕으로 학생들이 본 프로그램의 학습을 통해 어느 정도의 수행을 달성하여야 하는지의 수행 목표를 진술하였고, 수행 목표의 달성 여부를 평가하기 위한 역량 자기평가지와 수행 체크리스트 등의 평가 도구를 개발하였다. 이후 수행 목표의 달성을 위해 사용할 교수 전략을 수립하고, 이 모든 단계를 바탕으로 교사용 가이드, 학생용 활동지로 구성된 프로그램의 초안을 완성하였다. 프로그램 초안은 전문가 5인을 대상으로 서면으로 타당성 평가를 진행하였으며, 타당도가 낮은 문항에 대해서 프로그램을 수정 및 보완하였다. 수정된 프로그램의 현장 적용 가능성을 파악하기 위하여 과학영재 10명을 대상으로 수업을 시행하고 학생 학습지 분석, 사전-사후 역량 자기평가를 실시하였다. 그 결과 개발된 프로그램은 학생들이 수행하기에 적절한 난이도이며, 학생들의 역량 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 이후 학생들이 수행에 다소 어려움을 겪는 부분에 대한 수정․보완 과정을 거친 후 프로그램의 최종안을 확정하였다. 이상의 연구 과정으로 개발된 프로그램의 특성은 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서는 교수 프로그램을 통해 미래사회를 살아가는 데 있어 필요한 역량을 과학영재에게 향상시켜주고자 하였다. 이를 위해 미래사회를 살아가는 데 있어 과학영재에게 요구되는 역량을 규명하고, 이를 포함하는 미래세대과학교육표준(KSES)의 과학적 소양(ToSL) 모형의 역량 차원을 기반으로 프로그램을 구성하였다. 둘째, 본 연구에서는 장차 미래 과학자로서 연구를 수행하게 될 과학영재들이 과학자들의 과학적 사고와 연구 수행 방법을 학습할 수 있도록 하였다. 이를 위하여 학생들은 과학자들의 연구 과정을 모방한 과학탐구를 수행하고 탐구 결과 얻어진 데이터를 바탕으로 변화의 패턴을 탐색한다. 스스로 수집한 실험 데이터에서 경향성을 파악하고 과학적 원리를 파악하는, 역사적으로 과학자들이 과학 법칙과 이론을 생성해온 방법을 경험할 수 있도록 프로그램을 구성하였다. 셋째, 초등과학영재들이 첨단 기술을 활용한 과학 탐구의 수행해보는 경험을 가질 수 있도록 하였다. 변화의 패턴을 탐색하기 위한 데이터 수집의 방법으로서 아두이노와 엔트리를 활용하여 탐구 실험을 진행함으로써 학생들은 미래 사회에서 강조되고 있는 빅데이터의 수집과 처리 역량을 향상시킬 수 있다. 넷째, 분절적인 학문의 분야가 아닌, 학생 주변의 실생활 문제를 해결할 수 있는 방법으로서 과학을 활용할 수 있도록 프로그램을 구성하였다. 문제중심학습(PBL)의 형태를 바탕으로 문제 상황 속에 사회 구성원의 다양한 관점을 녹여, 학생들은 과학 탐구를 통해 찾아낸 과학적 원리와 본인들이 수집한 정보, 가치관 등을 바탕으로 합리적인 대안을 찾아 문제를 해결해나갈 수 있게 된다.

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