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문제 정의
- (5) 탐구활동 A와 마찬가지로 탐구 안내서에 탐구 활동의 평가기준을 간략하게 기입하여 학생들에게 객관성 있는 평가임을 인지 시켜주고, 탐구 활동에 적극적이고 자발적인 활동의 동기를 부여하고자 한다.
- (6) 탐구 안내서에 탐구활동의 평가기준을 간략하게 기입하여 학생들에게 객관성 있는 평가임을 인지 시켜주고, 탐구활동에 적극적이고 자발적인 활동을 할 수 있는 동기를 부여하고자 하였다.
- 원문에서는 단순히 표로만 소개된 것이었으나, 이 활동 프로그램에서 화산 폭발의 연도를 그래프에 기입하는 과정을 새롭게 첨가하였다. 그래프를 보고 전반적으로 최근 약 100년 동안 기온이 꾸준히 상승하는 지구 온난화 경향을 겪었다는 것을 알 수 있도록 하는 데 목적을 두었다. 2번 문항에서 지구 온난화에 관해 질문하는 문항을 새롭게 만들었는데 이는, 과학 , 교과에 나오는 내용에 해당된다.
- 수정 . 보완의 과정은 원문내용 중 우리나라 실정에 다소 맞지 않거나 난해하고 복잡한 내용을 일부 삭제하는 것으로 시작하여 10학년 수준에 맞도록, 과학, 교과 내용을 첨가하거나 강조함으로써 교육 현장에서 이 프로그램을 적용하는데 도움을 주고자 노력하였다.
- 선정, 이를 우리의 현실에 맞게 수정 . 보완하여 학생들에게 적용하고, 학생들의 반응을 살펴봄으로써 , 과학, 교과에서의 지구계 교육 적용 가능성을 알아보고자 하였다.
- 본 연구는 ESE 프로그램을 선정, 우리 실정에 맞게 수정, 개발하여 이를 수업에 적용한 후 학생들의 반응을 알아보았다. 10학년 '과학' 교과의 '화산 폭발과 기후 변화'에 대한 ESE 프로그램을 선정하고, 학생들의 흥미 유도를 위한 학생활동 위주의 새로운 내용을 첨가하는 등 현실에 맞게 수정 .
- 이 프로그램을 수업에 활용하여 지구계 교육을 실시하고자 하는 교사를 위해 수업 시 발생할 수 있는지 도상 유의점을 제공하였다.
제안 방법
- (1) 보충과정 자료: 과학 시간에 이미 배웠다는 가정 아래 별도의 시간을 두지 않고 탐구 활동 들어가기 전 선수학습의 발문 및 복습으로 잠깐 언급하는데 활용할 수 있도록 제작하였다.
- (1) 실험 집단에게 자세한 설명은 하지 않고, 이론적인 내용을 안내서에 실어줌으로써 간단한 안내와 소개를 대신하며 탐구활동 B를 실시하였다. 이번 활동은 화산 활동이라는 주제로 시작하여, 산성비, 와 가장 관련이 깊으며, , 산과 염기, 의 이론이 뒤받침이 되어야 하고, 더 나아가 생태계의 영향과도 관련이 깊다.
- (3) , 과학, 교과에서의 산성비 실험과 매우 유사하여 나뭇잎, 사과 등 여러 가지 물질들을 더 첨가시켰다. 물과 토양 샘플은 전주천 및 학교 운동장 등 주변 환경에서 학생들 스스로 직접 채취하여 사용하였다.
- (5) 원문에서 소개된 주요 활동내용은 화산과 기후의 관계에서 화산의 고도, 위도, 계절, V.E.I 규모, 화산재의 양 등 다양하고 복잡한 변인을 분석하는 내용인데 10학년 과정에서 어렵고 생소한 내용이므로, 더 생각해보기, 라는 심화 과정으로 소개하였다. 정확한 답을 요구하기보다는 자신의 생각을 보다 논리적으로 서술하고 과학적 탐구 능력을 기르는 데 의의를 두어 제작하였으며, 이에 대한 평가는 논리적으로 서술한 학생들에게 보너스 점수를 주는 것으로 제작하였다.
- 알아보았다. 10학년 '과학' 교과의 '화산 폭발과 기후 변화'에 대한 ESE 프로그램을 선정하고, 학생들의 흥미 유도를 위한 학생활동 위주의 새로운 내용을 첨가하는 등 현실에 맞게 수정 . 보완하였다.
- 교사용 지도 자료는 보충과정, 기본과정, 심화 과정으로 구성하였으며, 학생용 자료는 탐구활동 A와 B 에 대한 안내서와 보고서로 구성하였다.
- 하위 척도로 구분해 검사하였다. 또 과학에 대한 태도에서는 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진 성, 끈기성, 창의성 등의 하위 척도로 구분해 사전검사를 실시하였다. 일주일 후 실험처치를 하고 사전검사와 동일한 검사지를 사용하여 사후검사를 실시하였다.
- 또 수업에 대한 학생들의 주관적 반응을 통해 프로그램의 활용의 타당성을 확보하였다.
- 제공된다. 또한 탐구활동 B 과정에서 개념도를 태도평가에 이용하고, 지도 자료에 개념도작성 자료를 첨가하였는데, 개념도의 작성은 별도로 가르치지 않으며, 탐구활동 B 과정 중 개념도 작성 과정과 다른 주제의 개념도를 게시판에 전시해둔다. 학생들이 전시된 자료를 보고 스스로 깨우쳐 자기 주도적인 학습이 이루어지도록 하기 위함이며, 조별로 개념도를 작성하여 협동적 활동이 이루어질 수 있도록 제작하였다.
- 본 연구는 7차 교육과정의, 과학, 교과에 ESE 프로그램 중 '화산 폭발과 기후의 변화'라는 학습 주제를 선정, 이를 우리의 현실에 맞게 수정 . 보완하여 학생들에게 적용하고, 학생들의 반응을 살펴봄으로써 , 과학, 교과에서의 지구계 교육 적용 가능성을 알아보고자 하였다.
- 본 연구는 ESE 프로그램을 선정 및 수정 . 보완하여 10학년, 과학, 수업에 적용할 수 있도록 프로그램을 개발하고, 이를 이질집단에 사전 .
- 보완하여 10학년, 과학, 수업에 적용할 수 있도록 프로그램을 개발하고, 이를 이질집단에 사전 . 사후검사 (nonequivalent group pretest-posttest design)하여 수업에 대한 반응을 알아보는 두 단계로 설계하였다.
- 실험집단과 통제집단의 사전 학업 성취도 비교는 20()1년 9월에 실시한 중간고사 성적으로 대신하였으며, 사후 학업 성취도 평가는 연구자가 개발한 14문항을 통제집단과 실험집단에 똑같이 투입하여 측정하였다. 그 결과는 Table 5와 같다.
- 앞서 개발한 자료를 실제 수업에 적용하고 그에 따른 학생들의 반응을 과학에 대한 인식, 흥미, 태도의 세 하위영역에 걸친 과학적 태도 검사와 학업성취도 결과를 통해 ESE 프로그램의 객관적 효율성을 검토하였다. 또 수업에 대한 학생들의 주관적 반응을 통해 프로그램의 활용의 타당성을 확보하였다.
- 연구에 활용한 ESE 프로그램은 오하이오 주립대학에서 개발한 ESE 활동 프로그램 중 화산 폭발과 지구 기후의 변화, 와 관련한 프로그램으로, 선정 후 아래와 같은 단계를 거쳐 우리나라 실정에 맞도록 수정 . 보완하였다.
- 원문에서는 단순히 표로만 소개된 것이었으나, 이 활동 프로그램에서 화산 폭발의 연도를 그래프에 기입하는 과정을 새롭게 첨가하였다. 그래프를 보고 전반적으로 최근 약 100년 동안 기온이 꾸준히 상승하는 지구 온난화 경향을 겪었다는 것을 알 수 있도록 하는 데 목적을 두었다.
- 한다. 원문의 프로그램은 10학년에게 다소 생소하고 난해한 활동이어서, 과학, 교과의 화산과 지진 분포 및 판의 경계부 위치 등을 알아보도록 하였다. 활동에서 사용한 12개의 화산은 비교적 규모가 큰(V.
- 이 프로그램을 실제 수업에 활용하기 위하여 교사와 학생에게 주어질 자료를 국내 과학 사이트 및 관련 문헌자료, 과학 교과서 등을 참고하여 각각 제작하였다.
- 일선 학교에서 교사가 직접 이 프로그램을 적용하는데 도움을 주고자 교사용 지도 자료를 개발하여 다음과 같이 보충, 기본, 심화과정 자료인 세 가지 영역의 자료로 나누어 작성하였다.
- 또 과학에 대한 태도에서는 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진 성, 끈기성, 창의성 등의 하위 척도로 구분해 사전검사를 실시하였다. 일주일 후 실험처치를 하고 사전검사와 동일한 검사지를 사용하여 사후검사를 실시하였다. 사전 .
- I 규모, 화산재의 양 등 다양하고 복잡한 변인을 분석하는 내용인데 10학년 과정에서 어렵고 생소한 내용이므로, 더 생각해보기, 라는 심화 과정으로 소개하였다. 정확한 답을 요구하기보다는 자신의 생각을 보다 논리적으로 서술하고 과학적 탐구 능력을 기르는 데 의의를 두어 제작하였으며, 이에 대한 평가는 논리적으로 서술한 학생들에게 보너스 점수를 주는 것으로 제작하였다.
- 탐구 안내서와 학생용 보고서는 탐구활동 시 학생들에게 나누어 주는 자료로 오하이오 ESE 활동 프로그램을 현실 여건과, 과학, 교과에 맞도록 많은 부분을 수정하고 보완하여 제작하였다.
- 탐구활동 A와 B로 구성된 프로그램은 실험반에 적용하여 학생주도적 수업방식으로 진행하였다. 이에 반해 통제반은 지식 전달 위주의 전통적 수업 방식을 적용하였다.
- 프로그램의 효과성을 확인하기 위해 실시한 과학적 태도 검사는 인식, 흥미, 태도의 하위척도에 대한 것으로, 인식에서는 '과학에 대한 인식, , , 과학교육에 관한 인식, , , 과학자와 과학관련 직업에 대한 인식, , , 과학-기술-사회의 상호관련성에 대한 인식, 등의 하위영역에 걸쳐, 흥미에서는, 과학에 대한 흥미, , , 과학 학습에 대한 흥미, , '과학과 관련된 활동에 대한 흥미', '과학과 관련된 직업에 대한 흥미, , , 과학 불안, 등의 하위 척도로 구분해 검사하였다. 또 과학에 대한 태도에서는 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진 성, 끈기성, 창의성 등의 하위 척도로 구분해 사전검사를 실시하였다.
- 또한 탐구활동 B 과정에서 개념도를 태도평가에 이용하고, 지도 자료에 개념도작성 자료를 첨가하였는데, 개념도의 작성은 별도로 가르치지 않으며, 탐구활동 B 과정 중 개념도 작성 과정과 다른 주제의 개념도를 게시판에 전시해둔다. 학생들이 전시된 자료를 보고 스스로 깨우쳐 자기 주도적인 학습이 이루어지도록 하기 위함이며, 조별로 개념도를 작성하여 협동적 활동이 이루어질 수 있도록 제작하였다.
- 0 통계프로그램을 이용하여 유의미한 차이를 검증하였다. 학업 성취도의 평가는 14문항을 개발하여 현직 지구과학 교사 5명에게 내용 타당도를 검증을 받아 사용하였으며, 사전 비교를 위해 중간고사의 공통과학 성적을 활용하였다.
대상 데이터
- 물과 토양 샘플은 전주천 및 학교 운동장 등 주변 환경에서 학생들 스스로 직접 채취하여 사용하였다. 이 샘플들에 대한 검사 결과 pH시험지로는 미세한 차이를 보기 힘들었으며, 장소에 따른 pH값은 거의 비슷하게 나타났다(모두 중성 pH 7에 가깝게 나왔음).
- 연구를 실시한 집단은 전라북도 전주시에 위치한 인문계 고등학교 2학년 120명 학생들로, 실험반(60명, 2개반)과 통제반(60명, 2개반)으로 구분하여 수업 처치를 하였다. 다만 연구기간 중 검사나 수업 처치에 누락된 학생과 답을 하지 않은 학생은 분석에서 제외하였다.
- 원문의 프로그램은 10학년에게 다소 생소하고 난해한 활동이어서, 과학, 교과의 화산과 지진 분포 및 판의 경계부 위치 등을 알아보도록 하였다. 활동에서 사용한 12개의 화산은 비교적 규모가 큰(V.E.I 지수 4 이상) 화산을 무작위로 선정하여 최신의 자료로 변경, 사용하였다.
데이터처리
- 문항의 경우는 역산하였다. 통계자료의 처리는 엑셀로 작성하여 SPSSWIN 8.0 통계프로그램을 이용하여 유의미한 차이를 검증하였다. 학업 성취도의 평가는 14문항을 개발하여 현직 지구과학 교사 5명에게 내용 타당도를 검증을 받아 사용하였으며, 사전 비교를 위해 중간고사의 공통과학 성적을 활용하였다.
성능/효과
- , 화산 폭발과 기후의 영향, 을 주제로 한 탐구활동 A와 B로 이루어진 ESE 활동 프로그램을, 과학' 교과에 적용해본 결과, 통제집단에 비해 실험집단이 수업에 흥미를 가지고 적극적으로 참여하였다.
- 21점의 향상을 보였으며 이러한 점수변화는 CS를 제외한 나머지 영역에서 통계적으로 유의미한 결과였다. 따라서 과학의 Cognition 은 전제적으로 0.50점의 향상을 보였고 통계적으로 유의미한 결과였다(/? = 0.003). 이는 과학 교과에서의 ESE 적용 프로그램을 적용한 통제집단이 과학의 인식에 대한 긍정적인 변화를 주는데 효과적임을 알 수 있다.
- 038). 실험집단 학생들의 정의적 영역의 변화를 살펴보면 수업에 임하는 동안지구 과학을 친밀하게 느끼게 되었고, 개념도의 제작과정 및 실험설계, 실험 수행까지 자기 주도적 학습이 이루어진 것으로 나타났다. 이를 토대로 전통적인 지식 전달의 수업 보다 ESE 활동 프로그램이 과학, 교과에서의 학업 성취도에도 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.
- 물과 토양 샘플은 전주천 및 학교 운동장 등 주변 환경에서 학생들 스스로 직접 채취하여 사용하였다. 이 샘플들에 대한 검사 결과 pH시험지로는 미세한 차이를 보기 힘들었으며, 장소에 따른 pH값은 거의 비슷하게 나타났다(모두 중성 pH 7에 가깝게 나왔음). 따라서 산성비 용액 첨가 전후의 pH의 변화를 보는 것이 목적이므로 가까운 주위 어느 곳의 물이나 토양 샘플이라도 무방하리라 판단되었다.
- 실험집단 학생들의 정의적 영역의 변화를 살펴보면 수업에 임하는 동안지구 과학을 친밀하게 느끼게 되었고, 개념도의 제작과정 및 실험설계, 실험 수행까지 자기 주도적 학습이 이루어진 것으로 나타났다. 이를 토대로 전통적인 지식 전달의 수업 보다 ESE 활동 프로그램이 과학, 교과에서의 학업 성취도에도 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 즉 교과서 중심의 획일화된 주입식 교수- 학습 방법을 탈피하여 지구계 소재를 통한 학생이 중심이 되는 토의식, 협력식 수업진행으로 학생들의 높은 호응을 얻을 수 있었다.
- 자료의 제작 후 이를 학생들에게 적용하여 수업을 실시한 결과, 과학에 대한 인식 0 = 0.003), 과학에 대한 흥미 (p< 0.001), 과학적 태도0< 0.001) 등의 과학 태도의 변화는 실험 집단이 통제 집단에 비해 거의 모든 영역에서 유의미한 긍정적인 변화가 있었다. 학업성취도면에서는 ESE 프로그램을 적용한 실험 집단이 전통적인 수업을 적용한 통제 집단보다 높은 학업 성취도를 보였다3 = 0.
- 전통적인 수업을 한 통제집단에 비해 ESE 프로그램을 적용한 실험집단의 학생들이 과학에 대한 태도에 있어서 1.62점이 향상됨을 뚜렷하게 볼 수 있었다 3<0.001). 통제집단은 호기심에서 2.
- 이를 토대로 전통적인 지식 전달의 수업 보다 ESE 활동 프로그램이 과학, 교과에서의 학업 성취도에도 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 즉 교과서 중심의 획일화된 주입식 교수- 학습 방법을 탈피하여 지구계 소재를 통한 학생이 중심이 되는 토의식, 협력식 수업진행으로 학생들의 높은 호응을 얻을 수 있었다.
- 수 있었다. 탐구활동 A와 탐구활동 B를 모두 마친 후, 학생들의 반응은 대부분 긍정적인 반응을 보였고 과학적 태도와 학업 성취도에서 바람직한 변화를 보였다. Fig.
- 탐구활동의 과정에서 지구환경에 대한 높은 관심을 보이고 개념도의 제작과정에서 창의적 사고를 하는 학생들의 반응을 통해 과학적 및 반성적 사고에 지구계 교육이 효과적임을 확인할 수 있었다.
- 통제집단은 큰 변화가 없거나 오히려 부정적인 변화가 있었지만, 실험집단은 CS는 0.70점, CL은 0.72 점, CC는 0.70점, CT는 0.21점의 향상을 보였으며 이러한 점수변화는 CS를 제외한 나머지 영역에서 통계적으로 유의미한 결과였다. 따라서 과학의 Cognition 은 전제적으로 0.
- 001). 통제집단은 호기심에서 2.15점, 개방성은 1.14점, 비판성은 1.84점, 협동성은 1.83점, 자진성은 2.17점, 끈기성은 1.10점, 창의성은 0.63점씩 향상되었다. 따라서 ESE 적용 프로그램이 과학적 태도를 긍정적으로 변화에 많은 기여를 한 것으로 판단된다.
- 001) 등의 과학 태도의 변화는 실험 집단이 통제 집단에 비해 거의 모든 영역에서 유의미한 긍정적인 변화가 있었다. 학업성취도면에서는 ESE 프로그램을 적용한 실험 집단이 전통적인 수업을 적용한 통제 집단보다 높은 학업 성취도를 보였다3 = 0.038). 실험집단 학생들의 정의적 영역의 변화를 살펴보면 수업에 임하는 동안지구 과학을 친밀하게 느끼게 되었고, 개념도의 제작과정 및 실험설계, 실험 수행까지 자기 주도적 학습이 이루어진 것으로 나타났다.
후속연구
- 연결시켜 교육하기에 적합하다. 따라서 차기 교육과정 10학년에 도입될 예정인 지구계 단원에서 지질, 해양, 기상 분야를 통합한 교육프로그램을 적용한다면 좋은 효과를 기대할 수 있을 것으로 기대된다.
- 이 주제를 선정한 이유는 최근 폭우와 폭설 등 이상기후현상이 두드러짐에 따라 지구 기후에 대한 관심이 증폭되어 있기 때문에 학생들로 하여금 흥미를 유발시키기에 충분한 소재로 사료되었다. 또 10학년 과학교과 V단원의 1장 지구의 변동 및 2장 날씨와 기후를 아울러 암권과 기권, 수권의 상호작용까지 생각할 수 있는 주제이며, 여기서 파생되는 화산지진 등은 물리와 관련하여, 화산물질 등은 화학과 관련하여 간학문적 소주제로 발전시킬 수 있을 것이다. 실제로 10학년 과학교과의 III.
- 또한 다양한 ESE 활동 프로그램을 개발하기 위한 교사의 노력이 이어져야 한다. 본 논문에서 개발한 화산폭발과 기후변화뿐만 아니라 지진, 해수의 이용 등 최근 이슈가 되고 있는 지구계의 소재들을 중심으로 간 학문적 통합과학교육을 구상하고 학생 주도적 수업이 이루어질 수 있도록 프로그램을 개발해야 한다.
- 학생 선택중심이 주요 특성인 7차 교육과정에서 ESE 프로그램의 활용은 지구과학과목의 선호도를 높여 지구과학의 입지를 공고히 하는데 효과적일 뿐만 아니라 통합과학의 소재인 지구계를 활용한 수업이 학생의 태도변화 및 학업성취도에 긍정적 변화를 초래하는 것으로 보아 과학교육의 발전에도 활력을 불어넣어 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한 이공계 대학 기피현상이 심화되는 현 상황에서 이공계에 대한 흥미와 관심을 불러일으키는 매개로서의 역할도 기대할 수 있다.
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