화학II 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 학생과 교사의 인식 연구 A Study on a Teacher's and Students' Perceptions of Learning Difficulties of the Chemical Bond Unit of the Chemistry II원문보기
본 연구에서는 제7차 교육과정 화학II의 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 교사와 학생의 인식 을 살펴보았다. 서울 소재의 1개 학교에서 화학II 수업에 참여한 학생 85명과 교사 1명이 설문에 참여하였고, 그 중의 일부 학생들과 교사를 대상으로 개별 면담을 실시하였다. 연구 결과, 화학결합을 구성하는 1) 소단원들 중에서 가장 이해하기 어려운 소단원, 2) 세부내용 중에서 학습했다고 생각되는 내용, 3) 세부 내용 중에서 이 해하지 못했다고 여기는 내용에 있어서, 학생과 교사의 인식이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 화학결합 의 7개 소단원 중에서 학생들이 가장 어렵게 느끼고 있는 단원은 ‘전기음성도'인 것에 반해, 교사가 가르 치기 어렵다고 생각하는 단원은 ‘분자의 모양'이었다. 또한, 화학결합의 32개 세부내용을 교사는 모두 가르쳤 다고 응답한 반면, 학생들은 몇몇 학습내용은 배우지 않았다고 응답하였다. 마지막으로, 화학 결합의 세부 내 용 중에서 이해하는데 어려움을 보이는 것으로 학생들은 ‘쿨롱의 힘'과 ‘쌍극자 모멘트'를 가장 많이 선택한 반면, 교사는 가르치기 어려운 내용으로 ‘원자간 결합과 분자간 힘의 개념 차이'라고 응답하였다. 본 논문에서 는 교사와 학생간이 인식 차이를 인지하고 학습 상의 어려움을 유발하는 요소를 분석하기 위해 면담 방식을 통해 그 이유를 논의하였고, 이에 향후 연구 방향을 제시하였다.
본 연구에서는 제7차 교육과정 화학II의 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 교사와 학생의 인식 을 살펴보았다. 서울 소재의 1개 학교에서 화학II 수업에 참여한 학생 85명과 교사 1명이 설문에 참여하였고, 그 중의 일부 학생들과 교사를 대상으로 개별 면담을 실시하였다. 연구 결과, 화학결합을 구성하는 1) 소단원들 중에서 가장 이해하기 어려운 소단원, 2) 세부내용 중에서 학습했다고 생각되는 내용, 3) 세부 내용 중에서 이 해하지 못했다고 여기는 내용에 있어서, 학생과 교사의 인식이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 화학결합 의 7개 소단원 중에서 학생들이 가장 어렵게 느끼고 있는 단원은 ‘전기음성도'인 것에 반해, 교사가 가르 치기 어렵다고 생각하는 단원은 ‘분자의 모양'이었다. 또한, 화학결합의 32개 세부내용을 교사는 모두 가르쳤 다고 응답한 반면, 학생들은 몇몇 학습내용은 배우지 않았다고 응답하였다. 마지막으로, 화학 결합의 세부 내 용 중에서 이해하는데 어려움을 보이는 것으로 학생들은 ‘쿨롱의 힘'과 ‘쌍극자 모멘트'를 가장 많이 선택한 반면, 교사는 가르치기 어려운 내용으로 ‘원자간 결합과 분자간 힘의 개념 차이'라고 응답하였다. 본 논문에서 는 교사와 학생간이 인식 차이를 인지하고 학습 상의 어려움을 유발하는 요소를 분석하기 위해 면담 방식을 통해 그 이유를 논의하였고, 이에 향후 연구 방향을 제시하였다.
The purpose of this study was to explore high school teacher's and students' perceptions of learning difficulties of the ‘chemical bond' unit of the Chemistry II in the 7th national curriculum. The participants in this study were consisted of a teacher and his students(85) from the Chemistry II clas...
The purpose of this study was to explore high school teacher's and students' perceptions of learning difficulties of the ‘chemical bond' unit of the Chemistry II in the 7th national curriculum. The participants in this study were consisted of a teacher and his students(85) from the Chemistry II classrooms: they all answered to the questionnaire, and then some students and the teacher were interviewed individually. The results showed that there were big differences between the teacher's and his students' perceptions of 1) the most difficult unit for understanding; 2) concepts they learned; and 3) the most difficult concept for understanding in the classroom. Students thought that electro-negativity unit was the most difficult to understand while teacher thought molecular structure unit was the hardest unit to teach. And teacher taught all 32 subjects of chemical bond unit to students, but some students could not remember they learned all of them. Most difficult parts for students to understand were ‘Coulomb force' and ‘dipole moment', while the most difficult part for the teacher to teach was ‘the conceptual difference between atomic bond and intermolecular force'. The reasons caused the students' learning difficulties were analyzed and discussed based on the interview data, and then further study was presented.
The purpose of this study was to explore high school teacher's and students' perceptions of learning difficulties of the ‘chemical bond' unit of the Chemistry II in the 7th national curriculum. The participants in this study were consisted of a teacher and his students(85) from the Chemistry II classrooms: they all answered to the questionnaire, and then some students and the teacher were interviewed individually. The results showed that there were big differences between the teacher's and his students' perceptions of 1) the most difficult unit for understanding; 2) concepts they learned; and 3) the most difficult concept for understanding in the classroom. Students thought that electro-negativity unit was the most difficult to understand while teacher thought molecular structure unit was the hardest unit to teach. And teacher taught all 32 subjects of chemical bond unit to students, but some students could not remember they learned all of them. Most difficult parts for students to understand were ‘Coulomb force' and ‘dipole moment', while the most difficult part for the teacher to teach was ‘the conceptual difference between atomic bond and intermolecular force'. The reasons caused the students' learning difficulties were analyzed and discussed based on the interview data, and then further study was presented.
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문제 정의
또한, 교사와 학생의 인식 차이의 발생 근원을 살펴보기 위하여 본 연구에 참여한 교사의 수업 분석 연구가 이루어져야 할 것이다. 구체적으로 후속 연구로서 1) 수업 담화 및 활동 등의 수업 장면을 고려한 학생과 교사의 인식 조사와 그 원인을 탐색하고, 2) 학생이 학습 어려움을 겪는 지점에서부터 개념이해를 위한 교사의 수업 계획과 수행 과정에 미시적이고 심층적인 질적 연구를 수행하고자 한다. 이러한 일련의 연구는 화학 수업의 실태를 살펴보고, 교수학습을 구체적으로 개선하고, 교사의 수업 전문성을 계발하고, 더 나아가 교사의 전문성 신장의 경로를 이해하는데 공헌할 것이다.
본 연구에서는 교실 수업의 개선을 위해 가르치고 배우는 과정에 참여한 교사와 학생이 학습한 주제, 학습에의 어려움 등에 관한 인식이나 개념이 어떻게 유사하고 차이가 나는지에 대한 맥락적 이고 심층적인 연구가 필요하다는 관점을 토대로, 화학결합 단원을 배운 고등학교 3학년 학생들과 그 학생들을 지도한 교사의 소단원별 교수학습 시 인식 차이, 수업 시간에 다룬 학습내용에 대한 학생과 교사의 인식에 대해 조사하였다. 구체적으로, 화학결합 단원 수업에 참여한 학생들이 어려워하는 소단원 및 학습내용과 교사가 이해시키기 어렵게 생각하는 소단원 및 학습내용과의 차이점과 그 이유를 알아보았다.
본 연구는 앞에서 밝혔듯이, 화학II의 화학결합 단원 수업에 참여한 구성원인 학생과 교사가 그 수업 내용을 이해하는데 어떤 어려움을 겪는지를 설문과 면담을 통해 알아본 것으로, 장기적으로 수업 개선을 목표로 한 기초 연구라 할 것이다. 따라서 화학II를 구성 하는 다른 단원에 대한 학생과 교사의 학습 어려움에 대한 인식차를 확인하는 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.
이를 통해, 학생들이 어려워하는 소단원 및 학습내용과 교사가 이해시키기 어렵게 생각하는 소단원 및 학습내용과의 차이점과 그 이유를 밝히는데 연구의 목적이 있다. 본 연구는 화학결합의 교수-학습을 개선하기 위한 장기적 연구의 일환으로, 수업에 참여한 교사와 학생의 인식의 공통점과 차이점을 알아봄으로써 초기 조사연구의 성격을 갖는다. 연구의 결과는 후속으로 진행될 수업 관찰과 면담의 연구 설계 및 분석의 초점과 방향을 제시하는데 사용될 것이다.
본 연구에서는 교실 수업의 개선을 위해 가르치고 배우는 과정에 참여한 교사와 학생이 학습한 주제, 학습에의 어려움 등에 관한 인식이나 개념이 어떻게 유사하고 차이가 나는지에 대한 맥락적 이고 심층적인 연구가 필요하다는 관점을 토대로, 화학결합 단원을 배운 고등학교 3학년 학생들과 그 학생들을 지도한 교사의 소단원별 교수학습 시 인식 차이, 수업 시간에 다룬 학습내용에 대한 학생과 교사의 인식에 대해 조사하였다. 구체적으로, 화학결합 단원 수업에 참여한 학생들이 어려워하는 소단원 및 학습내용과 교사가 이해시키기 어렵게 생각하는 소단원 및 학습내용과의 차이점과 그 이유를 알아보았다.
설문 응답과 면담 자료를 분석한 결과로서, 수업에서 학생과 교사가 교수학습에 어려움을 겪었던 화학 결합 소단원과 그 이유 및 화학결합 세부 내용과 그 이유에 대해 살펴보고자 한다. 분석 결고卜, 화학U 수업에서 가르치고 배우는 과정에 참여했던 교사와 학생의 인식이 상당히 다르게 나타남을 확인할수 있었다.
이상의 점들을 고려하여, 본 연구는 화학결합 단원을 배운 고등학교 3학년 학생들과 그 학생들을 지도한 교사의 소단원별 교수학습 시 인식 차이, 수업 시간에 다룬 학습내용에 대한 학생과 교사의 인식에 대해 조사하고자 한다. 이를 통해, 학생들이 어려워하는 소단원 및 학습내용과 교사가 이해시키기 어렵게 생각하는 소단원 및 학습내용과의 차이점과 그 이유를 밝히는데 연구의 목적이 있다. 본 연구는 화학결합의 교수-학습을 개선하기 위한 장기적 연구의 일환으로, 수업에 참여한 교사와 학생의 인식의 공통점과 차이점을 알아봄으로써 초기 조사연구의 성격을 갖는다.
이상의 점들을 고려하여, 본 연구는 화학결합 단원을 배운 고등학교 3학년 학생들과 그 학생들을 지도한 교사의 소단원별 교수학습 시 인식 차이, 수업 시간에 다룬 학습내용에 대한 학생과 교사의 인식에 대해 조사하고자 한다. 이를 통해, 학생들이 어려워하는 소단원 및 학습내용과 교사가 이해시키기 어렵게 생각하는 소단원 및 학습내용과의 차이점과 그 이유를 밝히는데 연구의 목적이 있다.
제안 방법
따라서 응답 유형은 학생이 통제할 수 있는 요인, 교사가 통제할 수 있는 요인, 화 학교과의 특성과 관련된 요인, 교과서와 관련된 요인 등 네 가지로 범주화하였다. 각 범주에 따라 서술형 문항의 응답 내용을 분류하였다. 자료 분석의 타당성을 확보하기 위하여, 전체 자료의 10%에 해당하는 설문지를 무작위 선택한 후, 연구자 2인이 각각 채점한 후 일치도를 구하고 차이를 검토하는 과정을 반복하였다.
교사와의 면담은 학생 및 교사 자신이 응했던 설문 결과를 바탕으로 약 1시간에 걸쳐 진행되었다. 질문 내용은 설문 분석 결과를 토대로 학생 생각과 교사의 생각이 다르게 나타난 것에 대해 어떻게 생각하는지에 대한 물음으로 구성하였다.
이를 바탕으로 연구자 1인이 모든 설문 문항의 내용 분석을 실시하였다. 교사의 설문 결과는 학생의 설문 결과와 비교하여 공통점과 차이점을 비교하였다. 학생과 교사의 면담 결과는 면담에 응한 응답자별로 질문에 대한 답변을 기록한 후 결과를 분석하였다.
자료 분석 범주는 Carter29 등이 설정한 범주를 일부 수정보완하여 사용하였다. 따라서 응답 유형은 학생이 통제할 수 있는 요인, 교사가 통제할 수 있는 요인, 화 학교과의 특성과 관련된 요인, 교과서와 관련된 요인 등 네 가지로 범주화하였다. 각 범주에 따라 서술형 문항의 응답 내용을 분류하였다.
학생과의 면담은 가급적 학생간 상호 영향을 적게 하기 위하여 연구자와 학생이 단독으로 실시하였다. 면담은 반구조화된(semi-structured) 방식으로 약 20분에 걸쳐 진행되었다. 반구조화 면담에서의 주요 질문은 다음과 같다.
단, 두 가지 이상의 이유를 답변한 학생의견은 각각을 구분하여 범주에 포함시켰다. 분석 범주는 학생이 통제할 수 있는 요인, 교사가 통제할 수 있는 요인, 화학교과의 특성과 관련된 요인(주로 화학교과 내용과 관련지음), 교육과정 또는 교과서와 관련된 요인 등 네 가지로 구분하였다.
설문조사가 끝난 후 분석 결과를 토대로 하여 일부 학생과 교사를 대상으로 면담을 실시하였다. 설문에응했던 학생의 약 10%에 해당하는 8명의 학생들과 교사가 면담에 자발적으로 참여하였다.
자료 수집은 설문과 면담을 통해 이루어졌다. 설문지는 이은주31의 연구를 참조하여 연구 질문에 맞게 과학교육 전문가 1인과 대학원 박사과정 1인의 검토를 거쳐 수정보완하였다. 수정한 설문지를 다시 과학교육 전문가 3인과 대학원에서 과학교육 박사과정 중인 교사 3인의 검토를 거친 후 교사와 학생을 대상으로 조사되었다.
첫째, 이 소단원(혹은 학습내용)을 어렵다고 응답한 이유는 무엇인가? 둘째, 왜 어렵다고 생각하는가? 셋째, 그 내용을 어떻게 이해하고 있는지 설명해 보시오 넷째, 그 내용을 이해하기 위해 어떻게 공부했는가? 등이다. 이 주요 질문을 축으로 하여 학생들의 응답에 따라 내용을 보충하거나 의미를 더 명확히 할 필요가 있는 것을 개인별로 다르게 추가 질문하였다.
최종적으로 구한 연구자 간 일치도는 93%였다. 이를 바탕으로 연구자 1인이 모든 설문 문항의 내용 분석을 실시하였다. 교사의 설문 결과는 학생의 설문 결과와 비교하여 공통점과 차이점을 비교하였다.
셋째, 설문 조사 결과 많은 학생들이 이해에 어려움을 겪고 있다고 언급한 소단원(전기음성도)과 세부내용(쿨롱의 힘, 쌍극자모멘트)에 대해서, 설문에서 어렵다고 응답한 일부 학생들과의 면담 결과는 교사가 학생의 개념 어려움을 이해하는데 중요한 정보를 제공한다 예를 들어, 학생들이 가장 어려운 내용으로 지적한 '전기음성도'와 같은 추상적 개념에 대해서, 면담 학생의 경우에 그 개념의 존재론적 타당성에 대한 납득을 하지 못한 것에 대한 인지적 불충족감을 갖고 있었다. 이에 반해, 교사는 학생이 개념의 존재론적 이해에 어려움을 겪고 있다는 점을 인식하지 못할 뿐 아니라, 인식한다 하더라도 그에 관해 설명하기 보다는전제로 남겨두는 방식으로 처리하였다. 이것은 교사는 전기음성도라고 하는 추상적인 개념을 학생들에게 충분히 납득시키기 위한 설명에 필요한 전제조건에 대한 합의가 학생과 충분히 소통되지 않았음을 보여준다.
서술형 문항의 경우에는 내용분석을 실시하여, 같은 유형의 답을 범주화한후 범주별로 응답자의 수와 백분율을 나타내었다. 자료 분석 범주는 Carter29 등이 설정한 범주를 일부 수정보완하여 사용하였다. 따라서 응답 유형은 학생이 통제할 수 있는 요인, 교사가 통제할 수 있는 요인, 화 학교과의 특성과 관련된 요인, 교과서와 관련된 요인 등 네 가지로 범주화하였다.
각 범주에 따라 서술형 문항의 응답 내용을 분류하였다. 자료 분석의 타당성을 확보하기 위하여, 전체 자료의 10%에 해당하는 설문지를 무작위 선택한 후, 연구자 2인이 각각 채점한 후 일치도를 구하고 차이를 검토하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 구한 연구자 간 일치도는 93%였다.
자료 수집은 설문과 면담을 통해 이루어졌다. 설문지는 이은주31의 연구를 참조하여 연구 질문에 맞게 과학교육 전문가 1인과 대학원 박사과정 1인의 검토를 거쳐 수정보완하였다.
교사와의 면담은 학생 및 교사 자신이 응했던 설문 결과를 바탕으로 약 1시간에 걸쳐 진행되었다. 질문 내용은 설문 분석 결과를 토대로 학생 생각과 교사의 생각이 다르게 나타난 것에 대해 어떻게 생각하는지에 대한 물음으로 구성하였다.
교사의 설문 결과는 학생의 설문 결과와 비교하여 공통점과 차이점을 비교하였다. 학생과 교사의 면담 결과는 면담에 응한 응답자별로 질문에 대한 답변을 기록한 후 결과를 분석하였다.
대상 데이터
설문한 결과를 Table 1에 정리하였다. 85명의 학생 중 4명의 학생은 응답하지 않았다. Table 메 제시한 바와 같이, 이 중에서 학생들은 수업을 통해 가장 잘 이해하지 못한 소단원으로 전기음성도’(35명, 41.
서울특별시 성북구에 위치한 남녀공학 인문계 A 고등학교에서 화학II를 공부한 3학년 학생 85명과 화학교사 1명을 대상으로 연구를 실시하였다. 한 학교의 화학수업을 구성하는 교사와 학생을 대상으로 설문과 면담을 실시한 이유는 실제적으로 화학II 교과를 지도한 교사와 학생간의 교수-학습 시 개념에 대한 인식이 어떠한지 살펴보기 위한 것이다.
한 학교의 화학수업을 구성하는 교사와 학생을 대상으로 설문과 면담을 실시한 이유는 실제적으로 화학II 교과를 지도한 교사와 학생간의 교수-학습 시 개념에 대한 인식이 어떠한지 살펴보기 위한 것이다. 설문 조사 및 면담은 2006년 11월 초순부터 12월 중순까지 실시되었다. A 고등학교 화학II 교사는 대학에서 화학을 전공하고, 대학원에서 유기화학을 전공하여 석사학위를 취득하였고, L사 연구소에서 약 6년간 근무한 경력을 갖고 있다.
설문에응했던 학생의 약 10%에 해당하는 8명의 학생들과 교사가 면담에 자발적으로 참여하였다. 설문 조사의 양적 분석 결고卜, 많은 학생들이 학습에 어려움을 겪었다고 응답한 단원(전기음성도)과 세부내용(쿨롱의 힘, 쌍극자 모멘트)어I 대해 어려움을 표현한 학생들을 선정하였고 면담 요청을 하였다. 면담에 참여한 학생들은 반에서 10등 권내에 있으며 화학에서 높은 성취도를 보이는 학생들로 구성되었는데, 그 이유는 성취도가 높은 학생들이 어려움을 겪으면 다른 학생들도 이와 유사한 어려움을 겪을 것이라 가정했기 때문이다.
설문조사가 끝난 후 분석 결과를 토대로 하여 일부 학생과 교사를 대상으로 면담을 실시하였다. 설문에응했던 학생의 약 10%에 해당하는 8명의 학생들과 교사가 면담에 자발적으로 참여하였다. 설문 조사의 양적 분석 결고卜, 많은 학생들이 학습에 어려움을 겪었다고 응답한 단원(전기음성도)과 세부내용(쿨롱의 힘, 쌍극자 모멘트)어I 대해 어려움을 표현한 학생들을 선정하였고 면담 요청을 하였다.
설문조사에서 ‘화학결합’ 단원을 구성하는 32개의 세부 학습내용을 학생들에게 제시하고 수업시간에 배운 내용이라고 생각되는 것을 모두 선택하게 하였다. 이 결과를 빈도수가 가장 높은 개념 3개와 빈도수가 가장 낮은 개념 3개로 구분하여 Table 3에 정리하였다.
설문지는 이은주31의 연구를 참조하여 연구 질문에 맞게 과학교육 전문가 1인과 대학원 박사과정 1인의 검토를 거쳐 수정보완하였다. 수정한 설문지를 다시 과학교육 전문가 3인과 대학원에서 과학교육 박사과정 중인 교사 3인의 검토를 거친 후 교사와 학생을 대상으로 조사되었다. 설문 내용은 학생과 교수를 대상으로 모두 동일하게 다음과 같이 구성되었다.
학습 빈도수가 가장 높은 학습내용으로는 '쌍극자쌍극자 힘’으로 85명 중 78명 (91.2%)의 학생이 선택하였고 그 다음으로 '쌍극자 모멘트’ 76명 (89.4%), '공유전자쌍과 비공유전자쌍’, '전기음성도 정의와 주기성’, '극성 분자와 무극성 분자의 구별' 등 3개의 학습내용을 73명(85.9%) 선택하였다. 이 결과로부터 위 학습 내용은 대부분의 흐생들이 수업시간에 학습한 것으로 인식하고 있음을 확인할 수 있다.
성능/효과
‘전기음성도’ 단원이 이해하기 가장 어려운 이유에 대해 학생들은 화학 교과의 특성과 관련된 요인들을 가장 많이 지적하였고(19명, 45.2%), 그다음으로는 학생이 통제할 수 있는 요인(12명, 28.6%)을 꼽았다. ‘전기음성도’ 단원이 어려운 이유로는 ‘화학이 어렵다’가 9명(21.
0%). 가장 꼽은 이유로는 교사가 ‘쿨롱의 힘’을 가르치지 않았다는 것이 가장 많이 제시되었다(7명, 28.0%).
둘째, 수업시간에 배운 학습내용에 대한 설문조사에서 교사 모두 제시된 32개 내용을 가르쳤다고 응답한 반면, 학생들은 '쌍극자-쌍극자 모멘트'를 선택한 학생이 91.2%로 가장 높았고 원자간 결합과 분자간 힘의 차이'가 61.2%로 가장 낮은 결과를 보였다. 이 결과로 보아 교사가 수업시간에 수업한 내용을 모두 학생들이 기억하고 있지 않다는 결론을 내릴 수 있으며, 더 효과적으로 교수학습할 수 있는 방법에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각되었다.
이에 대한 이유로 교사는 “학생들이 공간적 지각능력이 떨어져 분자구조를 입체적으로 예측하는데 어려움을 겪을 것”으로 생각 하였다. 따라서 이 학생들을 가르친 교사는 전기음성도를 가장 어렵다고 한 학생들의 응답에 대해 다소 의외라는 반응을 보였다. 그는 ''전기음성도가 새로운 개념이기는 하지만 앞에서 배운 개념들과 연관되어 이해하기 어렵지 않을 것으로 생각했고, 뒤이은 화학 내용과 관련성으로 보아 매우 중요한 단원이기 때문에 학생들에게 여러 번 강조하여 설명하고 가르쳤다'고 하였다.
마지막으로 면담에서 교사에게 학생들의 설문 결과에 대한 종합적인 의견을 요청했을 때, 교사는 '화학 결합' 단원 수업을 준비함에 있어, 처음 접하는 학생이 입장에서 내용 구성, 충분한 설명을 하지 못하고 화학에 익숙한 자신의 입장에서 수업을 진행했다는 반성적 사고를 보였다. 이는 교사들이 흐f창시절 때 느낀 학습곤란도를 대부분 잊었다는 Onno De Jong32의 연구결과와 같은 맥락이다.
설문 응답과 면담 자료를 분석한 결과로서, 수업에서 학생과 교사가 교수학습에 어려움을 겪었던 화학 결합 소단원과 그 이유 및 화학결합 세부 내용과 그 이유에 대해 살펴보고자 한다. 분석 결고卜, 화학U 수업에서 가르치고 배우는 과정에 참여했던 교사와 학생의 인식이 상당히 다르게 나타남을 확인할수 있었다.
이 결과를 빈도수가 가장 높은 개념 3개와 빈도수가 가장 낮은 개념 3개로 구분하여 Table 3에 정리하였다. 설문에 제시된 학습내용에 대해 교사는 수업시간에 모두 가르친 개념이라고 응답하였으나 학생들의 응답률은 기대에 비해 그다지 높지 않은 결과를 보였다.
셋째, 설문 조사 결과 많은 학생들이 이해에 어려움을 겪고 있다고 언급한 소단원(전기음성도)과 세부내용(쿨롱의 힘, 쌍극자모멘트)에 대해서, 설문에서 어렵다고 응답한 일부 학생들과의 면담 결과는 교사가 학생의 개념 어려움을 이해하는데 중요한 정보를 제공한다 예를 들어, 학생들이 가장 어려운 내용으로 지적한 '전기음성도'와 같은 추상적 개념에 대해서, 면담 학생의 경우에 그 개념의 존재론적 타당성에 대한 납득을 하지 못한 것에 대한 인지적 불충족감을 갖고 있었다. 이에 반해, 교사는 학생이 개념의 존재론적 이해에 어려움을 겪고 있다는 점을 인식하지 못할 뿐 아니라, 인식한다 하더라도 그에 관해 설명하기 보다는전제로 남겨두는 방식으로 처리하였다.
연구 결과는 화학 결합 단원의 동일 수업에 참여한 교사와 학생들은 수업 내용에 대한 서로 다른 어려움을 겪었으며, 학생의 어려움에 대해 교사의 이해가 부족하다는 사실을 보여준다. 학생들이 화학II의 중요한 단원인 화학결합을 구성하는 32개의 기본 개념을 이해하는데 적지 않은 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다.
첫째, 고등학교 화학II 화학결합 단원에 대해 가장 이해하기 어려웠던 소단원을 선택하는 물음에 대해 학생들은 전기음성도' 단원을 가장 많이 선택하였고 그 이유에 대해 어려운 개념이고, 화학I에서 배우지 않은 생소한 내용을 처음 배우기 때문에 내용이 어렵다고 하였다. 하지만 교사는 '전기음성도'는 내용이 중요하지만 어렵지는 않다고 대답하여 교사와 학생간 인식의 차이가 있음을 알 수 있었다.
자료 분석의 타당성을 확보하기 위하여, 전체 자료의 10%에 해당하는 설문지를 무작위 선택한 후, 연구자 2인이 각각 채점한 후 일치도를 구하고 차이를 검토하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 구한 연구자 간 일치도는 93%였다. 이를 바탕으로 연구자 1인이 모든 설문 문항의 내용 분석을 실시하였다.
한편, 교사는 '쌍극자 모멘트’에 대해 정의와 관련된 지식을 다양하고 충분하게 설명 하지 못했다고 인식하고 있었다. 학생과 교사의 응답을 종합하면 '쌍극자 모멘트’ 개념은 학생뿐 아니라 가르치는 교사에게도 비교적 어려운 개념임을 알 수 있다.
후속연구
본 연구는 앞에서 밝혔듯이, 화학II의 화학결합 단원 수업에 참여한 구성원인 학생과 교사가 그 수업 내용을 이해하는데 어떤 어려움을 겪는지를 설문과 면담을 통해 알아본 것으로, 장기적으로 수업 개선을 목표로 한 기초 연구라 할 것이다. 따라서 화학II를 구성 하는 다른 단원에 대한 학생과 교사의 학습 어려움에 대한 인식차를 확인하는 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. 또한, 교사와 학생의 인식 차이의 발생 근원을 살펴보기 위하여 본 연구에 참여한 교사의 수업 분석 연구가 이루어져야 할 것이다.
따라서 화학II를 구성 하는 다른 단원에 대한 학생과 교사의 학습 어려움에 대한 인식차를 확인하는 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. 또한, 교사와 학생의 인식 차이의 발생 근원을 살펴보기 위하여 본 연구에 참여한 교사의 수업 분석 연구가 이루어져야 할 것이다. 구체적으로 후속 연구로서 1) 수업 담화 및 활동 등의 수업 장면을 고려한 학생과 교사의 인식 조사와 그 원인을 탐색하고, 2) 학생이 학습 어려움을 겪는 지점에서부터 개념이해를 위한 교사의 수업 계획과 수행 과정에 미시적이고 심층적인 질적 연구를 수행하고자 한다.
본 연구는 화학결합의 교수-학습을 개선하기 위한 장기적 연구의 일환으로, 수업에 참여한 교사와 학생의 인식의 공통점과 차이점을 알아봄으로써 초기 조사연구의 성격을 갖는다. 연구의 결과는 후속으로 진행될 수업 관찰과 면담의 연구 설계 및 분석의 초점과 방향을 제시하는데 사용될 것이다.
2%로 가장 낮은 결과를 보였다. 이 결과로 보아 교사가 수업시간에 수업한 내용을 모두 학생들이 기억하고 있지 않다는 결론을 내릴 수 있으며, 더 효과적으로 교수학습할 수 있는 방법에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각되었다. 학습내용 중 가장 이해하기 어려운 것에 대한 설문에서 학생들은 '쿨롱의 힘'과 '쌍극자 모멘트'를 가장 많이 응답하였다.
대부분의 화학 개념 연구는 학생의 개념이나 교사의 개념을 따로 살펴보는 경향이 있었기 때문어L 실제 수업에서 교사는 일반적으로 알려진 연구 결과에 한해서만 학생을 이해할 수밖에 없다는 제한점이 있다. 이 제한점을 극복하려면, 가르치고 배우는 과정에 참여한 교사와 학생이 학습한 주제, 학습에의 어려움 등에 관한 인식이나 개념이 어떻게 유사하고 차이가 나는지에 대한 맥락적이고 심층적인 연구가 필요하다.
참고문헌 (32)
교육부 제7차 교육과정 과학과 교육과정; 대한교과서 주식회사: 서울, 1998
Tsapatlis, M. Journal of Chemical Education 1997, 74, 922-925
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