실험활동은 과학교육에서 중요한 요소로서, 그 목적과 효과에 대해 많은 논의가 있어왔다. 그러나 이에 관한 연구결과는 회의적이며 그 이유 중 하나는 하나의 실험은 동시에 다양한 목적을 성취할 수 없으며, 교사와 학생들이 실험의 목적에 대해 인식하고 있지 않기 때문이라는 것이다. 그러므로 본 연구에서는 시험의 목적에 대한 중학생들의 인식을 조사하였다. 실험의 목적에 대한 중학생들의 인식을 알아보기 위해 '과학자들의 실험'과 '학교실험'의 두 가지 상황에 대해 서울 소재 중학교 1학년생 147명을 대상으로 실험의 목적에 대해 서술형으로 응답하도록 하였다. 응답을 분석한 결과, 학생들의 56.8%가 과학자들이 새로운 것을 발견하거나 발명하기 위해 시험을 하는 것으로 응답하였으며, 학교실험에 대해서는 82.9%의 학생들이 인지적 영역, 즉 교과서에서 배운 것을 이해하거나 암기하기 위한 것이라고 응답하였다. 성별과 성취도에 따른 응답비율의 차이를 조사한 결과 남학생들의 경우에는 사회적 유용성을, 여학생의 경우에는 개인적 즐거움을 더 많이 응답하였다. 과학자의 시험과 학교실험에 대한 인식의 상화관련을 조사한 결과, 과학자들의 실험이 이론을 증명하는 것이라고 생각하는 학생은 학교 시험의 기능도 유사하게 생각하였다. 마지막으로 학생들의 응답을 정성적으로 분석하였으며, 결론적으로 학생들은 실험에 대해 다양하고 적절한 인식을 가지고 있지 못하며, 학교실험에 대해 회의적인 태도를 보이기도 하였다. 이를 개선하기 위해서 교사는 시험의 다양한 목적에 대해 학생들에게 알려주고, 매 시험마다 그 실험의 목적에 대해 명확히 밝혀야 할 것이다.
실험활동은 과학교육에서 중요한 요소로서, 그 목적과 효과에 대해 많은 논의가 있어왔다. 그러나 이에 관한 연구결과는 회의적이며 그 이유 중 하나는 하나의 실험은 동시에 다양한 목적을 성취할 수 없으며, 교사와 학생들이 실험의 목적에 대해 인식하고 있지 않기 때문이라는 것이다. 그러므로 본 연구에서는 시험의 목적에 대한 중학생들의 인식을 조사하였다. 실험의 목적에 대한 중학생들의 인식을 알아보기 위해 '과학자들의 실험'과 '학교실험'의 두 가지 상황에 대해 서울 소재 중학교 1학년생 147명을 대상으로 실험의 목적에 대해 서술형으로 응답하도록 하였다. 응답을 분석한 결과, 학생들의 56.8%가 과학자들이 새로운 것을 발견하거나 발명하기 위해 시험을 하는 것으로 응답하였으며, 학교실험에 대해서는 82.9%의 학생들이 인지적 영역, 즉 교과서에서 배운 것을 이해하거나 암기하기 위한 것이라고 응답하였다. 성별과 성취도에 따른 응답비율의 차이를 조사한 결과 남학생들의 경우에는 사회적 유용성을, 여학생의 경우에는 개인적 즐거움을 더 많이 응답하였다. 과학자의 시험과 학교실험에 대한 인식의 상화관련을 조사한 결과, 과학자들의 실험이 이론을 증명하는 것이라고 생각하는 학생은 학교 시험의 기능도 유사하게 생각하였다. 마지막으로 학생들의 응답을 정성적으로 분석하였으며, 결론적으로 학생들은 실험에 대해 다양하고 적절한 인식을 가지고 있지 못하며, 학교실험에 대해 회의적인 태도를 보이기도 하였다. 이를 개선하기 위해서 교사는 시험의 다양한 목적에 대해 학생들에게 알려주고, 매 시험마다 그 실험의 목적에 대해 명확히 밝혀야 할 것이다.
Researches on laboratory work show that students often achieve little meaningful learning through laboratory work. One reason for this failure is that students often do not know the different types of laboratory work and the 'purposes' of them. Therefore, this study investigated middle school studen...
Researches on laboratory work show that students often achieve little meaningful learning through laboratory work. One reason for this failure is that students often do not know the different types of laboratory work and the 'purposes' of them. Therefore, this study investigated middle school student' ideas about the purposes of laboratory work. To seventh grade students(n=147) of middle school in Seoul, Korea, we asked (Question 1) "Why do scientists do laboratory work?" and (Question 2) "Why do you do laboratory work in science classes?" It was required a short essay including the reasons and examples of them. From the results, it was found that 56.8% of the students had ideas that scientists do laboratory work for discovering new facts or inventing something, and 82.9% of the students responded that they do laboratory work for understanding and memorizing the contents of science textbook. In addition, the differences according to gender and to school achievement level, and the relationship between the ideas about scientists' laboratory work and about school science laboratory work were examined. The results showed that boys responded 'social usefulness' more frequently than girl, while girls mentioned 'personal pleasure' more frequently than boys in relation to the purposes of scientists' laboratory work(p<.05). According to the achievement level, it was founded that 'middle' level students replied 'to remember' more frequently than high and low levels in relation to school science laboratory work. Finally, students who had ideas that scientists do laboratory work for verifying a theory had the similar ideas about school science laboratory work. In conclusion, students are lack of diverse and proper views about laboratory work. It is recommended that teacher need to make clear the purpose of laboratory work and help students to understand of it.
Researches on laboratory work show that students often achieve little meaningful learning through laboratory work. One reason for this failure is that students often do not know the different types of laboratory work and the 'purposes' of them. Therefore, this study investigated middle school student' ideas about the purposes of laboratory work. To seventh grade students(n=147) of middle school in Seoul, Korea, we asked (Question 1) "Why do scientists do laboratory work?" and (Question 2) "Why do you do laboratory work in science classes?" It was required a short essay including the reasons and examples of them. From the results, it was found that 56.8% of the students had ideas that scientists do laboratory work for discovering new facts or inventing something, and 82.9% of the students responded that they do laboratory work for understanding and memorizing the contents of science textbook. In addition, the differences according to gender and to school achievement level, and the relationship between the ideas about scientists' laboratory work and about school science laboratory work were examined. The results showed that boys responded 'social usefulness' more frequently than girl, while girls mentioned 'personal pleasure' more frequently than boys in relation to the purposes of scientists' laboratory work(p<.05). According to the achievement level, it was founded that 'middle' level students replied 'to remember' more frequently than high and low levels in relation to school science laboratory work. Finally, students who had ideas that scientists do laboratory work for verifying a theory had the similar ideas about school science laboratory work. In conclusion, students are lack of diverse and proper views about laboratory work. It is recommended that teacher need to make clear the purpose of laboratory work and help students to understand of it.
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문제 정의
둘째, 이 두 가지에 대한 학생들의 인식이 어떠한 관련을 보이며 성별, 성취도 등의 학생의 개인적 특성과는 어떤 관계가 있는지 알아보았다.
제안 방법
이러한 범주화는 실험의 목적에 대한 교사들의 생각을 델파이 분석법을 통해 범주화한 Welzel et al.(1998)의 연구에 기초하여 본 연구에 맞게 수정한 것이다. 하위 범주의 명칭은 앞에서 분석한 것과 마찬가지로 학생들의 표현을 가능한 그대로 사용하였다.
과학자 실험과 학교 실험의 목적에 대한 학생들의 인식의 상호관련성을 알아보기 위하여 과학자 실험의 목적에 대한 응답 U개 범주와 학교 실험의 목적에 대한 응답 24 개 범주간의 상관관계을 알아보았다. 그 중 응답빈도수가 5이하인 범주 항목은 빈도수가 적어 유의미한 관계를 알아보기 어려우므로 상관관계 분석에서 제외하였다.
그리고 이를 다시 인지적 영역, 기능적 영역, 인식론적 영역, 사회적 영역, 정의적 영역, 기타 영역의 6개 상위 범주로 유목화하였다. 이러한 범주화는 실험의 목적에 대한 교사들의 생각을 델파이 분석법을 통해 범주화한 Welzel et al.
첫째, '과학자 실험의 목적'과 학교 실험의 목적' 에 대하여 각각 범주화하였으며 각 범주에 속하는 학생들의 응답비율을 구하여 전체적인 특징을 살펴보았다. 그리고 학생들의 개인적인 특징인 성별, 성취도에 따른 분포의 차이점을 살펴보았다, 둘째, 이 두 가지 인식의 상호관련성을 알아보았다. 셋째, 정성적인 분석을 위해 학생들의 응답 내용을 면밀하게 살펴보고 그에 따른 시사점을 탐색하였다.
8%)의 학생들이 과학자의 실험이 사실 획득을 목적으로 하고 있다고 생각하는 것을 알 수 있다. 반면에 이론의 증거를 찾고 검증하는 실험의 이론 시험의 역할에 대해서는 4가지 범주 중 가장 낮은 비율을 보여 대조를 이루었다. 이것은 학생들이 과학자들의 실험활동에서 이론과 증거의 역할을 잘 인식하지 못하고 실험을 통해 지식이 발견된다고 생각하는 경향을 보였던 이전 연구 결과들 (Carey et al.
그리고 학생들의 개인적인 특징인 성별, 성취도에 따른 분포의 차이점을 살펴보았다, 둘째, 이 두 가지 인식의 상호관련성을 알아보았다. 셋째, 정성적인 분석을 위해 학생들의 응답 내용을 면밀하게 살펴보고 그에 따른 시사점을 탐색하였다.
셋째, 학생들의 개별 응답의 내용을 분석하여 학교실험에 대한 시사점을 탐색하였다.
하나는 과학자들이 행하는 실험이며, 다른 하나는 학교 과학 실험이다. 이 두 가지의 경우에 대해서 실험의 목적에 대한 중학생들의 인식을 알아보기 위해 학생들에게 서술형으로 조사하였다.
한정지어 조사하였다. 즉 실험에 대한 학생들의 인식을 각각 별도로 한 쪽 상황에만 초점을 맞추어 조사하였다. 그러나 학생들에게 과학자들의 실험과 학교 실험두 가지 모두 과학 실험이라는 이름으로 인식된다.
분석하였다. 첫째, '과학자 실험의 목적'과 학교 실험의 목적' 에 대하여 각각 범주화하였으며 각 범주에 속하는 학생들의 응답비율을 구하여 전체적인 특징을 살펴보았다. 그리고 학생들의 개인적인 특징인 성별, 성취도에 따른 분포의 차이점을 살펴보았다, 둘째, 이 두 가지 인식의 상호관련성을 알아보았다.
첫째, 과학자들의 실험과 학교 실험의 목적에 대한 학생들의 인식을 조사하였다.
학교 실험의 목적에 대한 응답은 실험의 목적에 대한 교사들의 생각을 델파이 분석법을 통해 범주화한 Welzel et 以(1998)의 연구에 기초하여 본 연구에 적절하게 수정하여 분류하였다. 이에 따라 학생들의 응답을 인지적, 기능적, 인식론적, 사회적, 정의적 영역으로 나누었으며, 각 차원마다 다시 세부 하위 범주로 구성되었다.
성능/효과
그 결과 상관계수 값이 0.416으로 유의미한 상관관계를 보인 항목은 과학자 실험 항목 중에서 '이론의 증명'을, 학교 실험 항목에서는 과학지식의 확인을 언급한 쌍이었다<p<.01). 이는 과학자들의 실험이 이론을 증명하는 목적이라고 생각하는 학생은 학교 실험의 기능도 유사하게 생각하고 있다는 것을 보여준다고 할 수 있다.
그러나 다른 영역에 대해서는 모두 10% 미만의 낮은 응답 비율을 나타냈으며, 특히, 인식론적 영역에서는 4.4% 로 매우 낮은 비율을 보였다. 이는 현재 학교 실험이 학생들에게 과학적 방법과 사고에 대해 생각할 기회를 제공하는데 부족함을 반영한다고 해석될 수 있겠다.
세부범주의 응답비율 순위를 살펴보면, 남녀 모두 이해를 위해 항목이 가장 높은 비율을 차지하고 그 다음에는 '흥미 높이기' 항목이 높은 비율을 보였다. 다음으로 높은 비율을 보인 항목은 남학생의 경우 '과학지식 얻기' 와 '원리 알기', '기억 돕기' 항목이 여학생은 '원리 알기', '기억 돕기' 항목이 그 다음을 차지했다.
특히 이론의 증거를 얻기 위한 실험의 목적을 언급한 학생은 남학생의 경우 전혀 없었으며 여학생의 경우에도 극히 적었다. 이를 종합해보면, 학생들은 모르는 것에 대해 단순히 실험을 통해 궁금증이 해결되며, 과학적 사실은 발견되는 것이라고 생각하는 경향을 보임을 알 수 있다. 이는 과학실험에서 과학지식이 구성되는 과정과 그 속에서 증거의 역할에 대한 학생들의 인식이 매우 낮음을 보여주는 것이라고 할 수 있다.
이상의 정량적 분석의 결과를 통해, 학생들은 학교 실험이 가질 수 있는 다양한 실험의 목적을 고려하지 못하며 과학자 실험의 실제적 역할을 적절히 인식하지 못하고 있음을 알 수 있었다. 학생들에게 과학자들의 실험은 새로운 것을 발견하거나 발명하기 위한 것으로 인식되고 있으며, 학교 실험은 교과서에서 배운 것을 이해하거나 기억하기 위한 보조수단으로 인식되고 있는 것이다.
, 1998) 대부분 학교 실험이 학생들의 인지적 영역에 대한 효과를 목적으로 하며 학생들의 기대도 그러하다는 것을 의미한다. 특히 '이론의 이해를 위해' 항목이 17.8%로 인지적 영역의 세부 범주 중 가장 높은 비율을 차지했다. 한편, 두 번째로 높은 비율을 차지한 정의적 영역은 15.
05)이었다. 학교 실험의 목적에 대해서 과학 지식 획득을 목적으로 언급한 비율이 여학생보다 남학생에서 높게 나타난 반면, 과학적 사고 방법에 관련된 인식론적 범주에서는 여학생들의 응답 비율이 더 높게 나타났다.
후속연구
즉, 현재 대부분의 학교 실험이 과학개념 이해를 목적으로 하는 확인실험으로 이루어져 있어서 학생들은 실험의 다양한 목적을 경험할 수 있는 기회를 얻지 못하고 있기 때문이라고 볼 수 있다. 그러나 과학자 실험과 학교 실험의 인식에서의 상호연관성에 대한 자세한 이해를 위해서는 보다 철저한 후속 연구가 필요하다.
그러므로 좀 더 심도 있는 논의를 위해서는 광범위한 학생들과 교사들을 대상으로 하여, 과학자 실험의 목적과 학교실험의 목적에 대한 인식의 상호관련성에 대한 심층적 연구, 학생들의 인식에 대한 종단적 변화의 양상, 실험의 목적에 대한 교사들의 인식 등에 대한 연구가 필요하다.
본 연구는 중학교 1학년을 대상으로 수행한 것으로 그 범위나 수가 제한적인 것을 고려할 때 전체 학생들의 인식으로 일반화하는 것은 한계를 가지고 있다. 그러므로 좀 더 심도 있는 논의를 위해서는 광범위한 학생들과 교사들을 대상으로 하여, 과학자 실험의 목적과 학교실험의 목적에 대한 인식의 상호관련성에 대한 심층적 연구, 학생들의 인식에 대한 종단적 변화의 양상, 실험의 목적에 대한 교사들의 인식 등에 대한 연구가 필요하다.
그러므로 생활의 유용성에 대한 강조는 초등학생과 중학생 모두에게 나타나는 공통점으로 보여진다. 이러한 경향이 학년이 올라갈수록 어떠한 변화를 보이는지에 대한 추후 연구가 필요하다고 할 수 있다.
또한 학교실험이 단지 교과서에서 배운 것을 이해하거나 암기하는 도구로서만 인식되는 것은 과학에 대한 올바른 이해를 저해할 수 있다. 이를 막기 위해서는 좀 더 다양한 목적과 형태를 갖춘 실험이 조직되어야 하며, 교사는 실험의 다양한 목적에 대해 학생들에게 알려주고, 매 실험마다 그 실험의 목적에 대해 명확히 밝혀 학생들이 실험의 목적에 대해 이해할 수 있도록 해야 할 것이다.
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