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문제 정의
- 따라서 본 연구는 6차 및 7차 교육과정에 명시된 과학과 교육목표를 달성하기 위한 대안을 찾고자 일반계 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 소집단 활동을 강조한 협동학습을 실시하여 다음과 같은 연구 문제를 밝히는데 있다.
- 본 연구는 전통적 학습 방법의 대안으로서 협동학습 방법의 효과를 알아보는 것이다. 따라서 협동 학습 집단을 실험군으로 하였고, 전통적 학습 집단을 비교군으로 하여 연구를 진행하였다.
제안 방법
- 고등학교 공통과학의 천문 영역에서 다루고 있는 여러 내용 중에서 어떤 주제가 협동 학습을 실행할 수 있는 것인가를 정하기 위해 14종의 교재를 고교공통과학 담당교사 4인과 심의한 후에 7개의 주제를 정하였다.
- 수행하도록 하였다. 그리고 교사가 순회 지도를 할 때, 각자가 맡은 역할을 제대로 수행하고, 서로 협동하여 학습지를 작성할 것을 강조하였고, 조 단위로 칭찬과 지도를 하였다. 또한, 퀴즈 점수를 향상점수로 게재하였고, 소집단 구성원들의 향상 점수의 평균인 조 점수를 구하여 조 점수와 조 순위를 학급 게시판에 게재함으로써 퀴즈 결과에 대하여 같은 조원들의 성적이 결국 자신과 관련이 있도록 하였다.
- 본 연구는 전통적 학습 방법의 대안으로서 협동학습 방법의 효과를 알아보는 것이다. 따라서 협동 학습 집단을 실험군으로 하였고, 전통적 학습 집단을 비교군으로 하여 연구를 진행하였다. 전통적으로 이루어지는 과학 교실 수업 구조는 협동적이 구조라기보다는 경쟁적인 구조에 가까우므로 형성 평가 실시와 이에 따른 보상 효과 변인을 통제하기 위해서 전통적 과학 학습 집단에도 협동 학습 집단과 같은 형성 평가를 실시하였으며, 그 결과를 수행 평가에 반영토록 하여 경쟁적 개별 보상을 주도록 하였다.
- 그리고 교사가 순회 지도를 할 때, 각자가 맡은 역할을 제대로 수행하고, 서로 협동하여 학습지를 작성할 것을 강조하였고, 조 단위로 칭찬과 지도를 하였다. 또한, 퀴즈 점수를 향상점수로 게재하였고, 소집단 구성원들의 향상 점수의 평균인 조 점수를 구하여 조 점수와 조 순위를 학급 게시판에 게재함으로써 퀴즈 결과에 대하여 같은 조원들의 성적이 결국 자신과 관련이 있도록 하였다. 그리고 높은 점수를 받은 학생들도 게재함으로써 개개인의 학습 동기도 고무하였다.
- 형성 평가를 실시하였다. 반면에 협동 학습 집단에서는 소집단을 구성하고, 교사가 수업 내용을 30 ~40분 설명한 후에 조별 학습지를 해결하고(40~50 분), 퀴즈(10~20분)를 실시하였다. 학습지는 교과서 내용 및 전개 순서에 따라 구성하였으며, 퀴즈는 조별 학습지 작성의 참여도를 높이기 위하여 학습지 문제와 유사하게 구성하였다.
- 것이다. 본 검사지에는 초등학교, 또는 중학교 때의 협동 학습 사전 경험 여부, 협동학습 경험 과목, 협동학습에 대한 학생들의 인식, 고교 교육 과정상 협동학습의 필요성 여부 등을 조사할 수 있도록 총 28개의 검사 문항을 작성하였다.
- 본 연구는 고등학교 공통과학 교과서의 'VL 지구' 단원 중 '5. 태양계 탐사와 별 ' 단원을 주당 4시간씩 4주 동안의 실험처치를 하였다. 연구의 특성상 수업은 협동학습 집단에 한해 연속하여 2시간을 할 수 있도록 사전에 시간표를 조절하였다.
- Related Attitudes)를 사용하였다. 본 연구에 사용된 과학에 관련된 태도 검사지는 '과학에 대한 태도, 과학의 사회적 의미, 과학 교과에 대한 태도, 과학적 태도'등 4개의 범주로 구성되어 있으며, 각 범주마다 10개의 문항이 할당되어 있다.
- 본 연구에서 학생들에게 제시된 '사전 천문학 지식 검사 문항과 '사후 학업 성취도 평가' 문항 및 '형성 평가' 문항 등에 대하여서는 문항의 추출이 연구목표에 적합하도록 구성이 되었는지에 대한 타당도 및 신뢰도를 검증한 후에 연구가 진행되어졌어야 하나 연구지역 부근의 교육 전문가들에게 의뢰하여 보완과 검토를 받은 후 연구를 진행하였다. 따라서 본연구의 결과에 이러한 제한점이 어떤 영향을 미쳤는지는 추후의 연구 과제라 할 수 있겠다.
- 작성하였다. 본 학습지에는 태양계 행성들의 표면 특징 및 분류, 인공위성과 우주 탐사선의 차이, 태양 표면의 특징인 흑점, 별과 성단 및 은하들의 관찰과 분류 등의 내용이 포함되도록 작성하였다.
-
1) 사후 학업 성취도 검사
사후 학업 성취도 검사 도구는 고등학교 1학년 공통과학의 '지구, 단원 중 '태양계 탐사와 별 ' 단원 내용 중에서 연구 기간 동안 학습한 내용 범위 내에서 20문항을 단답형 및 5지 선다형으로 작성하였다.
- 전통적 학습 집단에서는 소집단을 구성하지 않고 전체 학생에 대한 교사의 강의 위주로 수업을 진행하였으며, 학습지로 제시된 문제를 TI를 제시하여 풀고, 형성 평가를 실시하였다. 반면에 협동 학습 집단에서는 소집단을 구성하고, 교사가 수업 내용을 30 ~40분 설명한 후에 조별 학습지를 해결하고(40~50 분), 퀴즈(10~20분)를 실시하였다.
- 따라서 협동 학습 집단을 실험군으로 하였고, 전통적 학습 집단을 비교군으로 하여 연구를 진행하였다. 전통적으로 이루어지는 과학 교실 수업 구조는 협동적이 구조라기보다는 경쟁적인 구조에 가까우므로 형성 평가 실시와 이에 따른 보상 효과 변인을 통제하기 위해서 전통적 과학 학습 집단에도 협동 학습 집단과 같은 형성 평가를 실시하였으며, 그 결과를 수행 평가에 반영토록 하여 경쟁적 개별 보상을 주도록 하였다. 본연구의 연구 문제를 검증하기 위한 설계는 Table 3과 같다.
- 협동 학습 집단에서 학생의 상호 작용을 촉진하고, 후에 치르게 될 개별 퀴즈(형성 평가)에 대비하여 상호 교수가 이루어질 수 있도록, 차시별로 학습할 내용의 핵심에 대한 이해를 깊게 하기 위한 학습지를 직접 작성하였다. 본 학습지에는 태양계 행성들의 표면 특징 및 분류, 인공위성과 우주 탐사선의 차이, 태양 표면의 특징인 흑점, 별과 성단 및 은하들의 관찰과 분류 등의 내용이 포함되도록 작성하였다.
- 형성 평가지는 학생들의 천문 영역에 대한 지식 및 이해도를 점검하고, 보상의 기초 자료를 산출하기 위해 작성했으며, 주당 1회, 매 차시 실시하는 것으로 하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 사용한 교과서는 고등학교 공통과학 8종을 선택하였다. 여기에서 STAD 프로그램 적용을 위한 단원 선택은 공통과학 교과서의 대단원 VI.
- 본 연구의 대상은 인천광역시 계양구에 위치한 일반계 남자 고등학교 1학년 학생으로, 공통과학 수업시수가 같은 2학급을 선정하여 전통적 학습 집단과 협동 학습 집단으로 무선 배치하여 주당 4시간씩 4 주 동안'다른 수업 모델을 적용한 수업을 실시하였다. 본 연구를 위해 사용한 교과서는 고등학교 공통과학 8종을 선택하였다.
- 중단원5. 태양계 탐사와 별을 대상으로 이루어졌다.
데이터처리
- 두 집단의 표본 평균간의 차이를 검증하기 위해 통계 분석 도구로 SAS(VER6.12)를 사용하였고, 다중응답 분석에서는 SPSS(Ver 10.0)를 이용하여 분석하였다.
- 본 연구에서의 학업 성취도와 과학 학습 태도 검사 자료처리는 짝 비교(Matched pair comparison)를이용하였다. 두 집단의 표본 평균간의 차이를 검증하기 위해 통계 분석 도구로 SAS(VER6.
이론/모형
- 과학 학습 태도 검사 도구는 TOSRA(Test of Science Related Attitudes)를 사용하였다. 본 연구에 사용된 과학에 관련된 태도 검사지는 '과학에 대한 태도, 과학의 사회적 의미, 과학 교과에 대한 태도, 과학적 태도'등 4개의 범주로 구성되어 있으며, 각 범주마다 10개의 문항이 할당되어 있다.
- 본 연구에서는 이양락(1997)이 개발한 조사지를 사용하였다. 협동 학습에 대한 5개 범주의 선다형 문항과 서술형 2문항으로 구성되어 있다.
성능/효과
- 1) 전통적인 학습 집단과 협동 학습 집단의 사전협동 학습 경험을 알아본 조사 결과, 두 집단 간의 사전 협동 학습 경험도의 차이가 없어 본 연구 결과에 미치는 영향은 없다고 볼 수 있다.
- 2) 협동학습 경험 과목수 및 경험 연도를 알아본 조사 결과는 두 집단 모두에서 2과목 정도를 2-3년 동안 받아본 학생이 가장 많은 것으로 조사되었다.
- 3) 협동학습의 선수 경험에서 유, 무익 정도 조사 결과는 두 집단 모두에서 교우관계가 원만해졌음을 알 수 있고, 협동 학습 시 참여하는 학생만이 참여하는 점에 대해서 부정적인 의견을 나타낸다.
- 4) 고등학교 공통과학 지구 영역 중 천문학 분야에서의 협동학습 필요성을 조사한 바는 두 집단에서 52.12%와 37.78% 정도로 나타나 협동학습의 필요성을 느끼는 학생이 높게 나타난 것으로 보아 본 연구의 수행이 적절하다고 할 수 있겠다.
- 나. 과학적 태도 면에서는 협동 학습 집단과 전통적 학습 집단 사이에 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 협동 학습 집단이 전체적으로 높은 점수를 나타냈으며, 중.
- 05). 그러나 두 집단 모두 같은 문제지를 가지고 사전과 사후의 천문학 지식 검사를 받은 후에 평균 차가 2배 이상(30.76 >15.33) 크게 나타나고 있는 것으로 보아 교수-학습 방법만을 다르게하囲던 결과로 해석할 수 있으므로 통계적으로는 두 집 枝"모두에서 교수-학습 방법이 효과가.있었지만 협동 학습 집단에서 더욱 효과가 있었던 것으로 사료된다.
- 천문학 학업 성취도면에서 볼 때 협동 학습과 전통적 학습은 통계적으로 모두 유의한 결과를 나타내고 있다. 그러나 두 집단 모두 같은 문제지를 가지고 사전과 사후의 천문학 지식 검사를 받은 후에 평균 차가 2배 이상(30.76 >15.33) 크게 나타나고 있는 것으로 보아 교수-학습방법만을 다르게 하였던 결과로 해석할 수 있으므로 통계적으로는 두 집단 모두에서 교수-학습 방법이 효과가 있었지만 협동학습 집단에서 더욱 효과가 있었던 것으로 사료된다.
- 0001). 따라서 천문학 지식 결과 면에서 보면 협동학습 집단이나 전통적 학습집단 모두 사후의 교육 결과가 매우 효과적으로 나타났으며 특히 협동학습 집단에서 그 효과가 두드러졌음을 알 수 있다.
- 27 로 나타났다. 또한 사전과 사후의 집단 간의 차이가 유의하게 나타나 사후의 결과가 매우 효과적임을 보여주고 있다(p = 0.0001). 전통적 학습집단에서도 사전과 사후의 평균의 차가 -15.
- 또한, 협동 학습 집단과 전통적 학습 집단과의 학업 능력별 성취도 차이는 하위>중위>상위 순으로 높게 나타났으며, 이는 협동학습이 하위와 중위 학생들에게 더 효과적이었음을 시사한다. 전통적 학습 집단에서는 상위 수준이 높은 성취도를 나타냈다.
- 협동 학습은 교과에 대한 태도, 정신건강, 동료에 대한 친밀감과 믿음, 자아 존중감(selfesteem)등 정의적 영역에 많은 긍정적 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Kagan, 1985). 본 연구에서 나타났듯이 협동심, 다양한 의견 교환, 수업에 대 한 태도 등에서 긍정적으로 나타났으며 이는 협동 학습이 과학적 태도에서 긍정적 효과가 있다는 것과 일치한다. 우리나라에서는 중학생을 대상으로 한 노태희 등(1998)의 연구와 전선례(1999) 및 김성호(2000) 의 연구에서 협동학습이 과학적 태도 변화와 성취동기 및 개념변화 등에서 긍정적이고 효과적이라는 보고가 있는데 이는 본 연구의 결과와도 일치하고 있다.
- 본 연구에서는 협동 학습이 천문학 학업 성취도면에서 전통적 학습 집단과 같이 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 그 효과가 협동학습 집단에서 더욱 뚜렷하게 나타난 것으로 보아 이는 협동 학습이 과학 지식에 긍정적인 효과를 보인다고 한 몇몇 메타분석 결과(Johnson et al.
- 나타났다. 사전 검사와 사후 검사의 점수에 대한 평균간의 차의 유의성을 알아보기 위해 짝 비교 , 검정(Paired f-test)을 시행한 결과는 협동학습 집단에서만 평균 차가 유의하게 나타났다(p<0.05). 이는 두 집단 모두 같은 검사지를 가지고 사전과 사후의과학적 태도 검사를 받은 후에 협동 학습집단에서만 평균 차가 크게 나타나고 있는 결과를 보이는 것은 학생들의 과학적 태도에 대한 변화가 협동학습의 교수-학습 방법이 효과적이었던 것으로 사료된다.
- 나타났다. 사전 검사와 사후 검사의 점수에 대한 평균간의 차의 유의성을 알아보기 위해 짝 비교 £검정(Paired f-test)을 시행한 결과는 협동학습 집단과 전통적 학습 집단 모두에서 평균 차가 유의하게 나타났다(p< 0.05). 그러나 두 집단 모두 같은 문제지를 가지고 사전과 사후의 천문학 지식 검사를 받은 후에 평균 차가 2배 이상(30.
- 1에서 살펴보면 학생들의 학업 능력에 따른 성취도를 보면 실험 반과 비교반의 대조에서 상위그룹보다는 중위와 하위 그룹에서 매우 긍정적이라고 할 수 있다. 이상의 결과로부터 천문학 학업 성취도면에서는 협동 학습이 전통적인 수업 방법보다 전체적으로 효과적이라고 사료된다.
- 이상의 결과를 볼 때, 협동 학습은 천문학 지식에서는 전통적 학습에 비해 더 효과적이라고 할 수 있으며, 과학 지식, 탐구 능력 신장 또는 과학적 태도함양의 어느 한 영역의 목표 성취에 강조를 두는 기존의 교수 학습 방법과는 달리 협동 학습 방법은 이들 목표 달성에서 더욱 효과적이라고 할 수 있어 기존 수업 방법의 대안적 방법으로써 활용할 필요성이 크다고 하겠다.
- 학생 능력별로는 대체로 긍정적이지만 특히 상위수준의 학생들은 참여 정도에서만 부정적인 반응을 보였고, 중위 수준의 학생들은 협동 학습을 계속 희망하는 정도에서 매우 긍정적인 반응을 나타내었다. 하위 수준의 학생들은 참여도에서 부정적인 반응을 나타냈고, 자신의 역할의 중요도와 협동 학습을 계속 희망하는 정도에서는 상당히 긍정적 반응을 보였다.
- 협동 학습 집단과 전통적 학습 집단의 과학적 태도에 대한 사전 검사 및 사후 검사 점수의 짝 비교 결과를 살펴보면 두 집단 간의 평균 차는 각각 -11.35와 -0.96으로 나타났으며, 사전과 사후의 집단의 차이는 협동학습에서만 유의하게 나타난다(p<0.05).
후속연구
- 다. 과학 지식, 탐구 능력의 신장 또는 과학적 태도의 함양의 어느 한 영역의 목표 성취에 강조를 두는 기존의 교수 학습 방법과는 달리 협동 학습 방법은 이들 목표 달성에서 매우 효과적이라는 결과를 제시함으로써 협동 학습을 기존 수업 방법의 대안적 방 법으로써 활용할 필요성이 있다.
- 검토를 받은 후 연구를 진행하였다. 따라서 본연구의 결과에 이러한 제한점이 어떤 영향을 미쳤는지는 추후의 연구 과제라 할 수 있겠다.
- 본 연구에서 사용된 검사도구의 문항지들은 신뢰도 및 타당도 검증을 하지 않았다. 따라서, 더욱 정량적인 효과를 검증하고자 할 때에는 신뢰도와 타당도가 검증된 문항을 개발하여 투입한 후 결과를 검증할 필요가 있다.
- 가. 본 연구에서 사용한 STAD 모형을 다른 공통과학의 지구 영역 단원(지질학, 기상학, 해양학)에 적용하는 연구가 필요하다.
- 다. 소집단을 구성하는 방법에도 여러 가지 모델이 있는데 본 연구의 이질적 구성말고도 다른 소집단구성 방법을 사용하였을 때의 효과를 조사하는 연구가 필요하다.
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