고등학교 생물 '물질대사' 단원에서 협동학습의 효과: STAD 모형의 적용 The Effects of Cooperative Learning to Study the Unit 'Metabolism' in High School: Application of STAD Model원문보기
문제 해결 능력의 신장은 과학 교육의 중요한 목표로 간주되어 왔고 현 사회의 교육이 담당해야할 중요한 과제이다. 그러나 오래 동안 과학 수업을 받은 후에도 학생들의 문제 해결 수준은 향상되지 않았고 이에 효과적인 교수 방법으로 학생들의 능동적인 참여와 토론을 기반으로 긍정적 상호 의존성을 기르면서 문제 해결 능력의 향상을 가져올 수 있는 협동학습이 제안되었다. 그러나 고등학교 생물 분야에서는 타 과학 과목에 비해 협동학습을 적용한 충분한 연구가 수행되지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 인문계 고등학교 자연계 생물II의 'II. 물질대사' 단원에 대하여 협동학습을 실시한 후. 학업 성취도 및 과학 학습 태도에 대한 효과를 전통적 수업과 비교하여 분석하였다. 연구 대상은 서울시 소재 여자 고등학교 2학년 자연계 학생들 100명이며, 2개 학급 중 한 학급의 협동학습을 실시하고 나머지 한 학급은 전통적 수업을 하였다. 본 연구의 검사도구는 학업 성취도 검사지의 경우 단원의 내용 및 수업 목표를 근거로 객관식 24문항으로 구성되었고 과학 학습 태도 검사 도구는 김인희(1994) 연구에서 개발된 총 40개의 리커어트 척도 문항으로 구성되었다. 본 연구는 사전-사후 검사 통제 집단(pretest-posttest control group) 설계에 기초하여 협동학습의 모형 중 STAD모형을 적용하였고 5주 동안 총 13차시에 걸쳐 실시되었다. 협동학습은 학업성취도를 향상시키는데 전통적 수업보다 더 효과적이지 않았다(p> .05). 협동학습은 상위 및 중위 수준의 학생들에게 효과가 없었으나 학위 수준의 학생들에게는 전통적 수업보다 더 효과적이었다.(p< .05). 협동학습은 전통적 수업에 비해 학생들의 과학 학습 태도 변화에 있어서 더 효과적이었다.(p< .05). 과학 학습 태도에서 4개의 하위 영역 중 '과학에 대한 태도', '과학의 사회적 의미', '과학 교과에 대한 태도'의 영역에서는 협동학습이 전통적 수업 보다 효과가 없었으나(p> .05) '과학 교과에 대한 태도' 영역에서는 협동학습이 효과적이었다(p< .05). 협동학습은 상위 및 중위 수준의 학생들의 과학 학습태도를 변화시키는데 효과가 없었으나 하위 수준의 학생들에는 효과적이었다(p< .05).
문제 해결 능력의 신장은 과학 교육의 중요한 목표로 간주되어 왔고 현 사회의 교육이 담당해야할 중요한 과제이다. 그러나 오래 동안 과학 수업을 받은 후에도 학생들의 문제 해결 수준은 향상되지 않았고 이에 효과적인 교수 방법으로 학생들의 능동적인 참여와 토론을 기반으로 긍정적 상호 의존성을 기르면서 문제 해결 능력의 향상을 가져올 수 있는 협동학습이 제안되었다. 그러나 고등학교 생물 분야에서는 타 과학 과목에 비해 협동학습을 적용한 충분한 연구가 수행되지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 인문계 고등학교 자연계 생물II의 'II. 물질대사' 단원에 대하여 협동학습을 실시한 후. 학업 성취도 및 과학 학습 태도에 대한 효과를 전통적 수업과 비교하여 분석하였다. 연구 대상은 서울시 소재 여자 고등학교 2학년 자연계 학생들 100명이며, 2개 학급 중 한 학급의 협동학습을 실시하고 나머지 한 학급은 전통적 수업을 하였다. 본 연구의 검사도구는 학업 성취도 검사지의 경우 단원의 내용 및 수업 목표를 근거로 객관식 24문항으로 구성되었고 과학 학습 태도 검사 도구는 김인희(1994) 연구에서 개발된 총 40개의 리커어트 척도 문항으로 구성되었다. 본 연구는 사전-사후 검사 통제 집단(pretest-posttest control group) 설계에 기초하여 협동학습의 모형 중 STAD모형을 적용하였고 5주 동안 총 13차시에 걸쳐 실시되었다. 협동학습은 학업성취도를 향상시키는데 전통적 수업보다 더 효과적이지 않았다(p> .05). 협동학습은 상위 및 중위 수준의 학생들에게 효과가 없었으나 학위 수준의 학생들에게는 전통적 수업보다 더 효과적이었다.(p< .05). 협동학습은 전통적 수업에 비해 학생들의 과학 학습 태도 변화에 있어서 더 효과적이었다.(p< .05). 과학 학습 태도에서 4개의 하위 영역 중 '과학에 대한 태도', '과학의 사회적 의미', '과학 교과에 대한 태도'의 영역에서는 협동학습이 전통적 수업 보다 효과가 없었으나(p> .05) '과학 교과에 대한 태도' 영역에서는 협동학습이 효과적이었다(p< .05). 협동학습은 상위 및 중위 수준의 학생들의 과학 학습태도를 변화시키는데 효과가 없었으나 하위 수준의 학생들에는 효과적이었다(p< .05).
Problem solving ability, having been thought as one of the most important goals of science education is also a primary task for the current education. Indeed, the students' problem solving ability has shown almost no actual progress, despite our long accumulated science education. Under this circums...
Problem solving ability, having been thought as one of the most important goals of science education is also a primary task for the current education. Indeed, the students' problem solving ability has shown almost no actual progress, despite our long accumulated science education. Under this circumstances, cooperative learning, a way to grow students' positive inter-dependence and problem solving ability in the basis of their active participation and discussion, was proposed as an effective teaching method. But, results have not consistently shown the advantage of cooperative learning over traditional learning for promoting academic achievement in science. Studies have consistently shown greater effectiveness on affective aspects. But, relatively few have focused on biology in Korea. The purpose of this study was to examine the effects of cooperative learning on the achievement and attitude of high school biology students. The pretest-posttest control group design was applied. The sample consisted of 50 11th-grade female students in experimental group(cooperative learning Student Team Achievement Division model) and 50 students in control group(traditional learning). Students in both groups recieved identical content instruction on the unit 'II. Methabolism'. These groups were treated for 13 hours during 5 weeks. Achievement data were collected using a 24-item multiple-choice test(content validity= .85). Science attitude was measured by an instrument which adapted by Kim In Hee(1994). The instrument(Cronbach $\alpha$=.89) included 40 items in four subscales: attitude toward science, social meaning of science, attitude toward science class, and scientific attitude. An analysis of covariance (ANCOVA) was used as the data analysis procedure. For the achievement data, no significant difference exists between the cooperative and traditional groups (p> .05). But, cooperative learning was effective in low-ability students(p < .05). For the science learning attitude data, cooperative learning was more effective than the traditional one(p< .05). Students in the cooperative group acheived better than those in traditional one especially in the subscale of attitude toward science class. There was no meaningful difference of the two methods in both high and average ability students, while cooperative learning was more effective than the traditional one in low ability students(p<.05).
Problem solving ability, having been thought as one of the most important goals of science education is also a primary task for the current education. Indeed, the students' problem solving ability has shown almost no actual progress, despite our long accumulated science education. Under this circumstances, cooperative learning, a way to grow students' positive inter-dependence and problem solving ability in the basis of their active participation and discussion, was proposed as an effective teaching method. But, results have not consistently shown the advantage of cooperative learning over traditional learning for promoting academic achievement in science. Studies have consistently shown greater effectiveness on affective aspects. But, relatively few have focused on biology in Korea. The purpose of this study was to examine the effects of cooperative learning on the achievement and attitude of high school biology students. The pretest-posttest control group design was applied. The sample consisted of 50 11th-grade female students in experimental group(cooperative learning Student Team Achievement Division model) and 50 students in control group(traditional learning). Students in both groups recieved identical content instruction on the unit 'II. Methabolism'. These groups were treated for 13 hours during 5 weeks. Achievement data were collected using a 24-item multiple-choice test(content validity= .85). Science attitude was measured by an instrument which adapted by Kim In Hee(1994). The instrument(Cronbach $\alpha$=.89) included 40 items in four subscales: attitude toward science, social meaning of science, attitude toward science class, and scientific attitude. An analysis of covariance (ANCOVA) was used as the data analysis procedure. For the achievement data, no significant difference exists between the cooperative and traditional groups (p> .05). But, cooperative learning was effective in low-ability students(p < .05). For the science learning attitude data, cooperative learning was more effective than the traditional one(p< .05). Students in the cooperative group acheived better than those in traditional one especially in the subscale of attitude toward science class. There was no meaningful difference of the two methods in both high and average ability students, while cooperative learning was more effective than the traditional one in low ability students(p<.05).
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문제 정의
본 연구에서는 고등학교 생물』의 F. 물질대사 단원에 STADfStudent Teams Achievement Division, Slavin, 1978) 협동학습 모형을 적용한 수업이 전통적인 수업 방법에 비해 학생들의 학업 성취도와 태도에 어떤 영향을 주는지 알아보고, 학생들의 성취 수준에 따른 효과를 조사해 보고자 한다.
제안 방법
수업은 실험 집단과 통제 집단에 과학과 교육과정의 지도 계획 하에 동일한 내용과 순서로 약 5주 동안 총 13차시에 걸쳐 시행되었다. 5주의 실험 처치가 끝난 후에는 사전 검사와 동일한 학업 성취도 검사와 과학 학습 태도 검사로 사후검사를 실시하였다. 본연구에서 적용한 수업의 주제는 물질대사 단원의 소화, 순환, 호흡、배설 이었다
'H. 물질대사'단원에 대하여 협동학습을 실시한 후, 학업 성취도 및 과학 학습 태도에 대한 효과를 전통적 수업과 비교하여 분석하였다. 연구 대상은 서울시 소재 여자 고등학교 2학년 자연계 학생들 100 명이며, 2개 학급 중 한 학급은 협동학습을 실시하고 나머지 한 학급은 전통적 수업을 하였다 본 연구의검사 도구는 학업 성취도 검사지의 경우 단원의 내용 및 수업 목표를 근거로 객관식 24문항으로 구성되었고 과학 학습 태도 검사 도구는 김인회(1994) 연구에서 개발된 총 40개의 리커어트 척도 문항으로 구성되었다.
본 연구는 사전-사후 검사 통제 집단(pretestposttest control group) 설계에 기초하여 협동 학습의 모형 중 STAD모형을 적용하였고 5주 동안 총 13 차시에 걸쳐 실시되었다
본 연구에서는 사전-사후 검사 통제 집단(pretest- posttest control group)설계에 기초하여 협동 학습집단을 실험 집단으로 하고 전통적 수업 집단을 통제집단으로 하였다\
본 연구에서는 수업 처치 및 성취 수준에 따라 학업 성취도 및 과학 태도에 차이가 있는지 알아보기 위해 독립 변인으로 수업 처치 방법과 학생들의 사전성취 능력을 설정하였고 종속 변인으로 학업 성취도 및 과학 태도를 설정한 후 공변량 분석(ANCOVA) 올 하였다.
5주의 실험 처치가 끝난 후에는 사전 검사와 동일한 학업 성취도 검사와 과학 학습 태도 검사로 사후검사를 실시하였다. 본연구에서 적용한 수업의 주제는 물질대사 단원의 소화, 순환, 호흡、배설 이었다
수업은 실험 집단과 통제 집단에 과학과 교육과정의 지도 계획 하에 동일한 내용과 순서로 약 5주 동안 총 13차시에 걸쳐 시행되었다. 5주의 실험 처치가 끝난 후에는 사전 검사와 동일한 학업 성취도 검사와 과학 학습 태도 검사로 사후검사를 실시하였다.
실험집단의 소집단 구성은 Slavin(1990)의 방법을 토대로 하였으나 본 연구에서는 여학생만을 대상으로 하였으므로 학습눙력 면에서 이질적인 구성원이 되도록 한 조에 5~6명으로 총 10개의 조룰 구성하였다. 각 소집단은 조장.
우선 실험 처치가 어떤 효과를 나타내는 지 알아보기 위해 실험 집단과 통제 집단을 대상으로 학업 성취도와 과학 학습 태도에 대한 사전 검사를 실시하였다. 수업은 실험 집단과 통제 집단에 과학과 교육과정의 지도 계획 하에 동일한 내용과 순서로 약 5주 동안 총 13차시에 걸쳐 시행되었다.
학생들의 사전 성취 수준에 따라 수업 처치가 과학학습 태도에 어떤 영향을 주는지 알아보기 위하여 1 학기 중간고사 생물 성적을 근거로 상위(30%), 중위 (35%), 하위(35%)로 나누어 결과를 분석하였다. 그 결과는 Table 7과 같다.
협동학습 집단과 전통적 수업 집단 모두 각 소단원이 끝나는 시간의 마무리 단계에서 약 15~20분 정도의 시간이면 풀 수 있도록 형성평가를 실시하였다. 형성평가 문제는 교과서와 활동지를 공부하면 충분히 해결할 수 있는 수준의 문제 10문항으로 구성되었다.
대상 데이터
본 연구의 대상은 서울시 소재 인문계 여자고등학교 2학년 이과반 2개 학급으로 연구에 참여한 학생 수는 총 100명이었다. 두 개 학급 중 한 반은 협동 학습을 적용한 실험반이었고 나머지 한 반은 전통적 수업을 한 통제반이었다.
물질대사'단원에 대하여 협동학습을 실시한 후, 학업 성취도 및 과학 학습 태도에 대한 효과를 전통적 수업과 비교하여 분석하였다. 연구 대상은 서울시 소재 여자 고등학교 2학년 자연계 학생들 100 명이며, 2개 학급 중 한 학급은 협동학습을 실시하고 나머지 한 학급은 전통적 수업을 하였다 본 연구의검사 도구는 학업 성취도 검사지의 경우 단원의 내용 및 수업 목표를 근거로 객관식 24문항으로 구성되었고 과학 학습 태도 검사 도구는 김인회(1994) 연구에서 개발된 총 40개의 리커어트 척도 문항으로 구성되었다.
이론/모형
본 연구에서는 STAD모형(Slavin, 1978)을 적용하였는데 이 모형은 협동학습 모형 중에서 가장 오래되고 널리 사용되었으며 비교적 절차가 간단하여 협동 학습을 처음 시작하려는 교사에게 적합하였다 (Slavin, 1990). STAD 모형은 보상 체제 구조가 협동 학습이 추구하는 동료 간의 상호작용과 학습동기를촉진시켜 줄 수 있는 장점을 가진다.
학생들의 과학 학습 태도를 측정하기 위한 검사 도구는 김인희(1995) 연구에서 개발된 검사지를 사용하였다. 이 검사지는 과학에 대한 태도 과학의 사회적 의미, 과학 교과에 대한 태도:, 과학적 태도의 4개의 영역에 속하는 40개의 리커트 척도 문항으로 구성되어 있으며 내적 신뢰도 (Cronbach 况는 .
성능/효과
그 결과 협동학습 집단과 전통적 학습 집단 사이에서 수업 처치 효과는 유의미한 것으로 나타났다(I乂 .05). 이것은 협동학습의 효과가 정의적 측면인 과학 태도 변화에 있어서 긍정적이리는 다수의 연구 결과와 일치한다(Humphrey et al, 1982; Lazarowitz et al.
실험 대상인 학생들은 이전에 협동학습에 대한 경험이 전혀 없고 역동적 기술과 같은 집단 과정 기능들을 학습하지 못했기 때문에 새로운 방법에 적응하는 시간이 필요하다. 본 연구에서는 수업 처치 전에 한 시간 정도의 협동학습에 대한 간단한 사전 훈련이 실시되었으나 협동 기술 훈련의 부족은 협동 학습의 효과에 대한 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
본 연구의 결과 협동학습은 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이라고 할 수 없었다. 그것은 본 연구의 대상인 인문계 고등학교 학생들이 협동보다는 경쟁을 선호하는 학생들이므로 그러한 결과가 나온 것 같다.
59점 높았다. 사전 점수롤 공변인으로 하여 공변량 분석을 한 결과 p = .016 으로 협동학습이 전통적 학습에 비해 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다.05).
05). 협동 학습은 상위 및 중위 수준의 학생듈에게 효과가 없었으나 하위 수준의 학생들에게는 전통적 수업보다 더 효과적이었다(p< .05).
협동학습은 전통적 수업에 비해 학생들의 과학 학습 태도 변화에 있어서 더 효과적이었다.05).
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