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문제 정의
- 고등학생을 대상으로 한 연구(임회준, 1998: 노태 회 외, 1999) 가 있으나 초등학생만을 대상으로 한 연구는 드물다. 이에 본 연구에서는 초등학교 4학년 학생을 대상으로 교육과정에 적합한 협동 학습 수업모형을 적용하여 과학 수업에서 협동 학습이 과학지식, 과학탐구능력, 과학에 관련된 태도에 어떤 영향을 미치는지 알아보는 데 목적을 두었다.
제안 방법
- 과학지식, 과학탐구능력은 사전검사 결과를 공변량 으로 한 공분산 분석을 실시하여 처치 효과에 의한 두 집단 간의 평균의 차이와 유 의도를 검증하였다.
- 협동 학습에 대한 예비 지도를 위해 대상 단원의 앞 단원(생물의 적응)에서 8차시를 협동 학습 방법으로 지도하였다. 그 후 연구의 대상 단원인 '지층과 화석' 과 '전기 회로' 단원을걸쳐서 협동 학습 방법으로 지도한 후, 실험 반과 비교반 각각에 과학지식, 과학탐구능력, 과학에 관련된 태도를 사후검사하였다. 또한 실험 반에는 학생들의 협동 학습에 대한 의견을 알아보기 위해 협동 학습에 대한 의견을 조사하였다.
- 비교집단의 학생들은 수업이 시작되면 교과서를 읽 X 학생들의 발표를 통해 학습 문제를 찾아, 선수학습 내용과 본 차시의 실험과정에 대하여 토의하였다. 그리고 소집단별로 실험을 수행하고 각자의 실험 결과를 실험 관찰 책에 기록하고 교사는 순회 지도를 하였다. 실험이 끝난 후 전치 학급을 대상으로 학생들의 발표를 중심으로 결과를 정리하였다
- 실험집단에 대하여 본 차시 수업에 들어가기 약 2 주전에 1시간 동안 협동의 중요성, 수업 및 평가 방법 및 보상, 역할분담 등에 대하여 설명하였다. 그리고 실험 처치 단원의 앞 단원인 생물의 적응'의 일부 내용을 협동 학습 방법으로 수업을 하여 협동 학습에 대해 익숙하도록 하였다.
- 그 후 연구의 대상 단원인 '지층과 화석' 과 '전기 회로' 단원을걸쳐서 협동 학습 방법으로 지도한 후, 실험 반과 비교반 각각에 과학지식, 과학탐구능력, 과학에 관련된 태도를 사후검사하였다. 또한 실험 반에는 학생들의 협동 학습에 대한 의견을 알아보기 위해 협동 학습에 대한 의견을 조사하였다.
- 본 연구는 서울시에 위치한 초등학교 4학년 학생 (138명)을 실험 반(68명)과 비교 반(70명)으로 구분하고, 이들에게 과학지식, 과학탐구능력, 과학에 관련된 태도에 대한 사전검사를 실시한 후, 실험 반에는 협동 학습 수업 모형을 적용하여 지도하고, 비교 반은 전통적인 수업 방법으로 지도하였다.
- 이 검사지의 문항 수는 모두 30문항으로 관찰, 분류, 측정, 예상, 자료변환, 자료 해석, 추리, 가설설정, 변인 통제, 일반화의 탐구요소가 각각 3문항으로 되어 있다. 본 연구에서는 관찰, 분류, 측정, 예상, 추리의 5개 영역 15문항을 기초탐구 능력으로 자료변환, 자료 해석, 가설설정, 변인 통제, 일 반화 5개 영역 15문항을 통합탐구능력으로 나누어 통계 처리하였다.
- 비교집단은 실험 관찰 책과 교과서를 교수학습자료로 사용하고 실험집단은 실험 관찰 책 대신 매 차시 마다 학습지와 교과서를 사용하였다.
- 비교집단의 학생들은 수업이 시작되면 교과서를 읽 X 학생들의 발표를 통해 학습 문제를 찾아, 선수학습 내용과 본 차시의 실험과정에 대하여 토의하였다. 그리고 소집단별로 실험을 수행하고 각자의 실험 결과를 실험 관찰 책에 기록하고 교사는 순회 지도를 하였다.
- 사전 과학지식 검사는 초등학교 학업성취도 자 연평 가(한국교육과정평가원, 1998)를 사용하였고 사후 과학지식 검사는 실험 처치 단원의 학습 목표에 기초하여 연구자가 제작하였다. 이 도구는 과학교육 전문가 3인으로부터 타당도를 검증받은 후, 예비조사를 한 후 신뢰도지수(Cronbach's 金가 .
- 그리고 소집단별로 실험을 수행하고 각자의 실험 결과를 실험 관찰 책에 기록하고 교사는 순회 지도를 하였다. 실험이 끝난 후 전치 학급을 대상으로 학생들의 발표를 중심으로 결과를 정리하였다
- 사전 과학지식 검사는 초등학교 학업성취도 자 연평 가(한국교육과정평가원, 1998)를 사용하였고 사후 과학지식 검사는 실험 처치 단원의 학습 목표에 기초하여 연구자가 제작하였다. 이 도구는 과학교육 전문가 3인으로부터 타당도를 검증받은 후, 예비조사를 한 후 신뢰도지수(Cronbach's 金가 .72 이상인 문항 20문항을 선정하였다.
- 학습 활동에 대하여 비교집단은 개별로 실험 관찰 책, 발표, 수업태도 등을 소집단별로 평가하고 보상하였고, 실험집단은 今업에서의 소집단별 협동과정과 학습지, 퀴즈 문제 헤결에 대하여 소집단별로 평가하여 보상하였다.
- '궁금해요' 의 과정에서는 의문이 있는 내용에 대하여 친구, 교사, 참고 서적 등 다양한 방넙으로 해결할 수 있도록 하였다 한편. 학습이 모두 끝난 후에 개인 활동 카드의 점수를 학습지에 옮겨 적은 후 학습지를 제출하게 하였다.
- 한편 실험집단의 학생들은 연구자가 개발한 학습지를 중심으로 먼저 선수 학습 상기와 실험 설계 등이 포함된 실험 전에 함께 생각해 봅시다 과정을 해결하도록 하였다. 그리고 각 소집단 별로 실험을 하면서 함께 실험하면시 생각해 봅시다'를 해결하고, '실험이 끝난 후에 함께 생각해 봅시다의 과정에서는 실험 결과에 대한 정리 및 적용에 대해 소집단별로의 논을 한 후 발표를 하도록 하였다.
- 협동 학습에 대한 예비 지도를 위해 대상 단원의 앞 단원(생물의 적응)에서 8차시를 협동 학습 방법으로 지도하였다. 그 후 연구의 대상 단원인 '지층과 화석' 과 '전기 회로' 단원을걸쳐서 협동 학습 방법으로 지도한 후, 실험 반과 비교반 각각에 과학지식, 과학탐구능력, 과학에 관련된 태도를 사후검사하였다.
- 협동 학습에 대한 의견을 조사하기 위하여 이양락 (1997)이 개발한 협동 학습에 대한 의견 조사지를 수정 보완하여 사용하였다.
대상 데이터
- 따라서 성별에 따라 과학지식 성취 수준을 등위를 매긴 뒤, Slavin(1990)의 방법으로 소집단을[표 1] 과 같이 나누었다. 소집단의 구성은 남녀 성비가 소집단 별로 비슷하도록 편성하고 한 소집단을 6명씩 구성하였다. 각 소집단은 한 단원이 끝난 후 등위별 자리바꿈을 통해 등위와 평균점수가 비슷하게 재구성하였다.
데이터처리
- 본 연구는 사전검사와 사후검사를 실시하여 사후검사 결과에 대해서는 사전검사 결과를 공 변량 (covariate)으로 한 공분산 분석 (analysis of cov- ariances)을 SPSS 프로그램을 사용하여 통계 처리하였다.
이론/모형
- 검사 도구는 국내외의 과학에 관련된 태도 검사도 구를 수정 보완한 평가도구(이운환 등, 1995)에서 과학의 사회적 의미를 제외한 30문항을 사용하였다. 본 검사의 문항별 신뢰도지수(Cronbach's a)는.
- 탐구능력 검사 도구로는 초. 중학생들의 과학탐구능 력검사(권재술, 김범기, 1994)를 사용하였으며, 이도 구의 신뢰도지수(Cronbach's a)는. 78 지수는.
성능/효과
- 넷째, 학생들의 협동학습에 대한 의견은 대체적으로 긍정적이었다(M = 4.17). 수업시간에 대한 홍미, 참여 도, 공부에 도움이 된 정도 선호도 등에서 보다 긍정 적인 것으로 나타냈다.
- 둘째, 협동학습은 학생들의 과학담구능력 신장에도 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다(P<.01). 과학 탐구능력에서 특히 기초탐구능력의 신장에 유의미한 것으로 나타났는데, 이는 4학년 교육과정에 제시된 탐구능력 요소와 일치하기 때문인 것으로 생각된다.
- 47 높아져 실험 반의 과학지식 점수 상승 폭이 비교 반보다 높았다. 사전과 학지식 점수를 공 변량으로 하여 사후 과학지식 점수를 보정한 평균으로 통계 처리를 한 보정 평균은 실험 반이 77.31, 비교 반이 72.19로 나타났다.
- 셋째, 협동학습은 하생들의 과학에 관련된 태도에도 긍정적인 영향을 주겄다(P<.O5). 특히 과학교과에 대한 태도에서 유의미한 영향을 준 것으로 나타났는데 이는 협동학습이 기존의 전통적인 소집단 수업방법과 는 활동과정이 다르고 활동결과로 소집단별로 보상 을 받는 것이 자연교과에 대한 흥미와 호기심, 수업 의 즐거움을 준 것으로 보여진다.
- 2만큼 높았다. 이것을 기초탐구능력과 통합탐구능력으로 나누어 살펴보면, 기초탐구능력 점수는 실험 반과 비교 반의 보정 평균이 각각 10.89, 9.13으로 1.76 만큼 실험 반이 높았다. 한편 통합탐구능력 점수는 실험 반과 비교 반의 보정 평균이 각각 6.
- 05에서 통계적으로 유의미한 차를 나타냈다. 즉 협동 학습이 과학지식 향상에 유의미한 영향을 미친 것으로 나타났다. 이것은 협동 학습이 학업성취 향상에 효과적이라고 보고한 선행연구(이동원, 1992; 임 희준, 1998; 정문성, 1994; 하종화, 1992; Johnson, 1981)와 일치하는 것으로 이는 학생 스스로 학습과 정에 적극적으로 참여하고 소집 단내에서 행한 긍정적인 상호작용의 결과인 것으로 생각된다.
- 47 높았다. 즉, 사전검사에서는 실험 반이 비교 반보다 2.28이 낮았으나 사후검사에서 는 실험반이 비교반 보다 평균 3.47 높아져 실험 반의 과학지식 점수 상승 폭이 비교 반보다 높았다. 사전과 학지식 점수를 공 변량으로 하여 사후 과학지식 점수를 보정한 평균으로 통계 처리를 한 보정 평균은 실험 반이 77.
- 첫째, 협동학습은 时생들의 과학지식 신장에 유의미 한 영향을 주는 것으로 나타났다(P<.05). 이는 학생 스스로 학습과정에 적극적으로 참여하고, 소집단내에 서의 긍정적인 상호작용의 결과인 것으로 보여진다.
- O5). 특히 과학교과에 대한 태도에서 유의미한 영향을 준 것으로 나타났는데 이는 협동학습이 기존의 전통적인 소집단 수업방법과 는 활동과정이 다르고 활동결과로 소집단별로 보상 을 받는 것이 자연교과에 대한 흥미와 호기심, 수업 의 즐거움을 준 것으로 보여진다.
- 특히, 과학시간의 흥미도 공부방법의 효과, 협동학 습의 기대 등에 대해 긍정적으로 나타났다. 이는 학 생들이 기존의 전통적인 소집단 학습방법과는 달리 개개인에게 각각 역할이 주어지고 집단간의 경쟁을 유도하면서 하나의 학습지를 작성하는 협동학습 방법을 보다 선호하기 때문인 것으로 보여진다.
- 협동학습이 학생들의 학업성취에 효과적이며, 과학 수업에서 협동학습을 긍정적으로 생각하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 본 연구는 협동학습의 여러 모형 중 LT모형을 근간으로 하였으므로 다른 모형의 효과 에 관한 연구가 필요하다.
후속연구
- 협동학습이 학생들의 학업성취에 효과적이며, 과학 수업에서 협동학습을 긍정적으로 생각하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 본 연구는 협동학습의 여러 모형 중 LT모형을 근간으로 하였으므로 다른 모형의 효과 에 관한 연구가 필요하다. 특히 초등학교 과학학습의 질적 개선을 위해서는 여러 모형을 다양하게 적용하여 그 효과를 비교해 보아야 할 것이다.
- 본 연구는 서울 지역의 2개의 초등학교 4개 학급만을 연구대상으로 하였고, 4학년 자연 교과서 지층과 화석', '전기 회로' 2개 단원만을 선정하여 협동 학습 을 수행한 연구 결과이므로 일반화하는 데에는 한계 가 있다.
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