[논문]MBL 활용 수업이 중학교 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과

최성봉

doi:10.5467/jkess.2008.29.6.487

MBL 활용 수업이 중학교 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과
The Effects of MBL-Used Instruction on Scientific Inquiry Skill and Graph Construction and Interpreting Abilities of Middle School Students 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.29 no.6, 2008년, pp.487 - 494

초록
AI-Helper

본 연구의 목적은 7학년 "해수의 성분과 운동" 단원에서 MBL 실험 수업이 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과를 알아본 연구로 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 6차시에 걸쳐 MBL 수업을 실시하고 사후 t-검정을 통해 학생들의 과학탐구능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간 과학탐구 능력 결과에서 유의미한 차이가 나타나 MBL 수업이 학생들의 과학탐구능력 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. 둘째, 사후 t-검정을 통해 학생들의 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간에 그래프 작성능력에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 그래프 해석능력에서는 두 집단 간 유의미한 차이를 나타내고 있어 MBL을 활용한 수업이 학생들의 그래프 해석능력의 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effects of MBL experiment instruction on the 7th graders' scientific inquiry skills and graph construction and interpretation ability in the unit "Elements and movement of sea water". Results are as follows: First, this study analyzed the influence on students' scientific inquiry skill after having six MBL instructional classes. The result showed a significant difference in the scientific inquiry skills between the experimental group and the control group, which implies that the instruction using MBL was an effective way to improve students' scientific inquiry skills. Second, this study also analyzed the influence on students' abilities to construct and interpret graphs. The result did not show any significant differences between the experimental group and the control group in the ability to construct graphs. But it showed significant differences in the ability to interpretgraphs, which means that instruction using MBL was an effective way to improve students' ability to interpret graphs.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

고등학생들의 과학탐구능력 측정을 위해 개발한 것이다.
따라서 본 연구의 목적은 중학교 7학년 과학과 「해수의 성분과 운동」단원에서 MeL수업의 적용이 가능한 몇 가지 내용에 대해 MBL을 활용한 실험 수업을 수행하도록 함으로써 중학교 학생들의 과학탐구능력과 그래프 해석능력에 어떠한 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위한 본 연구의 연구 문제는 다음과 같다.
본 연구는 7학년「해수의 성분과 운동」 단원에서 실험집단에는 M但L을 활용한 실험수업을 처치하고 통제집단에는 일반 실험 수업을 적용했을 때 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보는 것이다.
본 연구의 목적은 중학교 1학년 과학과「해수의 성분과 운동」단원에서 岫L을 활용한 실험 수업의 적용을 통해 학생들의 과학탐구능력과 그래프 해석능력에 어떠한 효과가 있는지 알아보고자 하는 것이다. 이를 위한 연구의 설계과정을 간단히 나타내면 다음과 같다.
첫째, 본 연구는 MeL활용 수업이 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과를 살펴보았다. 하지만 MeL활용 수업을 실시함에 있어서 학생들의 인지 수준을 고려한 연구가 이루어져야 할 것이다.

제안 방법

MBL 실험 수업의 적용 효과를 검증하기 위하여 본격적인 프로그램의 적용 전에 학생들이 MeL에 친숙해 질 수 있도록 2차시에 걸쳐서 M侣L이 무엇이며, 센서의 종류에는 어떤 것들이 있는지와, 직접 온도센스와 핀 마이크를 이용하여 끓는 물의 온도와 목소리의 차이를 알아보는 간단한 실험을 통해 MeL에 익숙해 질 수 있도록 진행하였다. 그리고 중학교 1학년 해양단원에서 4차시의 MBL 실험 수업을 적용하였으며 적용한 수업 단원 및 실험은 Table 5와 같다.
MBL 실험 수업의 적용 효과를 검증하기 위하여 중학교 1학년 해양 단원「해수의 성분과 운동」에서 6차시에 걸쳐 MeL을 활용한 수업을 실시한 후 학생들의 과학 탐구 능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과는 다음과 같이 나타났다.
이들을 대상으로 2006년 10월 초부터 6주 동안 실험 집단과 통제집단 모두에 6차시 동안「해수의 성분과 운동」단원의 내용을 학습한 후 6차시 동안 실험집단은 교과서의 내용을 M但L을 활용하여 실험 수업을 할 수 있도록 처치하였고 통제집단은 교과서에 있는 실험내용을 그대로 실시하였다. 실험 처치 전후에 각각 과학탐구능력과 그래프 해석 및 작성능력에 관한 실험집단과 통제집단의 사전사후 t검정을 통하여 M缶L을 활용한 실험수업의 효과를 검증하였다.
이들을 대상으로 2006년 10월 초부터 6주 동안 실험 집단과 통제집단 모두에 6차시 동안「해수의 성분과 운동」단원의 내용을 학습한 후 6차시 동안 실험집단은 교과서의 내용을 M但L을 활용하여 실험 수업을 할 수 있도록 처치하였고 통제집단은 교과서에 있는 실험내용을 그대로 실시하였다. 실험 처치 전후에 각각 과학탐구능력과 그래프 해석 및 작성능력에 관한 실험집단과 통제집단의 사전사후 t검정을 통하여 M缶L을 활용한 실험수업의 효과를 검증하였다.

대상 데이터

본 연구의 대상은 부산광역시에 소재한 D 중학교 1학년 4개 학급으로 총 118명을 표집하였으며 실험집단과 통제집단은 각 2개 학급씩 59명으로 구성되어있다. 이들을 대상으로 2006년 10월 초부터 6주 동안 실험 집단과 통제집단 모두에 6차시 동안「해수의 성분과 운동」단원의 내용을 학습한 후 6차시 동안 실험집단은 교과서의 내용을 M但L을 활용하여 실험 수업을 할 수 있도록 처치하였고 통제집단은 교과서에 있는 실험내용을 그대로 실시하였다.
실험집단은 MBL을 활용하여 수업을 하기 위해 노트북 컴퓨터와 실험에 필요한 온도센서, 염분센서, 그리고 운동 감지센서 및 인터페이스를 주 실험도구로 사용하였으며 측정된 실험 데이터들은 Excel을 기반으로 한 프로그램 상에서 실시간으로 모니터에 표와 그래프로 그려져 나타나기 때문에 학생들이 결과를 바로 확인할 수 있다.

데이터처리

M饵L활용 수업이 과학탐구능력에 미치는 효과를 검증하기 위하여 실험집단과 통제집단의 사전 검사를 통하여 집단의 동일성을 확인한 후 MBL활용 수업을 6차시에 걸쳐 실시한 후 사전사후 검사를 t-검정을 통해 두 집단별 유의도 판정을 하였으며 그 결과는 Table 6과 같다.
과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력의 효과에 대한 자료처리 및 결과 분석은 통계 패키기 한글 SPSS 12.0으로 실험집단과 통제집단 간에 t 검정을 실시하여 분석하였으며 본 연구의 독립변인은 MBL 을 활용한 실험수업이며 종속변인은 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력이다.
먼저 두 집단이 동질 집단인지를 알아보기 위해 과학탐구능력과 그래프 해석 및 작성능력에 관한 사전검사를 실시하고 t-검정을 실시하였으며 그 결과는 Table 1, 2와 같다.

이론/모형

그래프 작성 및 해석능력에 관한 검사도구는 7~12 학년 학생의 그래프 작성 및 해석능력을 측정하기 McKenzie and Padilla(1986)가 개발한 선다형 평가지인 TOGS(The Test of Graphing in Science)로 소요- 시간은 45분 이하이다. TOGS는 그래프 작성 및 해석능력을 측정하기 위해 9가지의 목표에 따라 일상적인 용어를 사용한 총 26문항으로 구성되어 있으며 이 검사지의 그래프 작성에 대한 신뢰도는 .
본 연구에서 사용한 과학탐구능력 검사 도구 TIPS II(Test of Integrated Skill)는 Bum et aL(1983)이 중 . 고등학생들의 과학탐구능력 측정을 위해 개발한 것이다.

성능/효과

「그래프 작성 및 해석능력」전체에 대한 사후 검사 결과에서는 실험집단의 평균값이 15.85, 표준편차가 2.434였으며 통제집단은 평균값이 13.86, 표준편차가 2.609로 나타났다. 이를 t검정을 통해 분석한 결과 /=4.
각각의 요소별로 살펴보면 그래프 작성능력의 사전검사 점수를 t검정을 통해 분석한 결과는 f=.44O이고 p=.661 이었다. 그리고 그래프 해석능력에 대한 사전검사 점수를 t■검정을 통해 분석한 결과는 t=.
둘째, M缶L활용 수업은 측정된 물리량을 컴퓨터 화면에 그래프로 시각적으로 제시함으로써 중학교 학생들의 그래프 해석능력을 향상시키는데 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있었다.
둘째, 그래프 작성 및 해석능력 검사에서 실험집단과 통제집단은 사전 검사 결과 동일 집단으로 확인되었고, 사후 검사 결과 실험집단과 통제집단의 그래프 작성 및 해석능력 결과를 보면 그래프 작성능력에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 그래프 해석능력에서는 두 집단 간 유의미한 차이를 나타내고 있어 M缶L을 활용한 실험수업이 학생들의 그래프 해석능력의 향상에 효과적임을 알 수 있었다.
즉, N缶L활용 수업은 학생들의 그래프 작성능력에는 유의미한 효과가 나타나지 않았으나 그래프 해석능력의 향상에는 효과적임을 알 수 있었다.
첫째, 과학탐구능력 검사에서 실험 집단과 통제 집단은 사전 검사 결과 동일 집단으로 확인되었고, 6차시에 걸친 MBL활용 수업을 실시한 후 사후검사 결과를 t검정을 통해 분석한 결과를 보면, 실험집단과 통제집단 간의 과학탐구능력 결과에서 유의미한 차이를 나타내고 있는 것으로 보아 MeL활용 수업이 학생들의 과학탐구능력 향상에 효과적임을 알 수 있었다.

후속연구

첫째, 중학교 과학 수업에서 M侣L활용 수업은 학생들의 과학탐구능력을 향상시키는 효과적인 교육 방법으로 사용할 수 있을 것이다.

참고문헌 (18)

구혜원, 1993, 과학과 수업에 적용한 MBL실험 방식의 효과 연구. 이화여자대학교 박사학위 논문, 278 p
김태선, 배덕진, 김범기, 2002, 중학생의 그래프 능력과 논리적 사고력 및 과학 탐구 능력의 관계. 한국과학교육학회지, 22, 725-739

원문보기 상세보기
박금홍, 구양삼, 고석범, 2005, 컴퓨터 기반 실험교육(MBL)이 과학과 관련된 탐구능력과 과학에 대한 태도에 미치는 영향. 전북대학교 과학교육논총, 30, 93-103
박상용, 박재근, 여상인, 2006, 과학 실험 수업에서 MBL의 적용이 초등학생의 학업 성취도 및 과학 관련 정의적 특성에 미치는 효과. 초등과학교육학회지, 25, 454-464
송인범, 2004, 물질의 상태 변화 수업에 적용한 MBL 실험 의 효과 연구. 공주대학교 석사학위 논문, 68 p
유병길, 2006, 초등학생의 컴퓨터 기반 실험 수업 효과. 초등과학교육, 25, 1-7

원문보기 상세보기
이향미, 2002, 고등학생의 역학적 에너지 보존 학습에서 컴 퓨터를 기반으로하는 상호작용적 시범실험 수업의 효과. 한국교원대학교 석사학위 논문, 58 p
전재록, 2004, 운동 제 2법칙에서 MBL의 현장 적용에 관 한 연구. 한국교원대학교 석사학위 논문, 52 p
Adams, D.D. and Shrum, J.W., 1990, The effects of microcomputer- based laboratory exercises on the acquisition of line graph construction and interpretation skills by high school biology students. Journal of Research in Science Teaching, 27, 777-787

상세보기
Brassel, H.M., 1990, Graphs, graphing, and graphers. In Rowe, M.B., (ed), What Research Says to the Science Teacher. National Science Teachers Association, Washington, D.C., USA, 69-85
Burn, J.C., Okay, J.R., and Wise, K.C., 1983, Integrated Process Skill Test II: TIPS II [J]. Journal of Research in Science Teaching, 22, 169-177

상세보기
Friedler, Y., Nachmias, R., and Linn, M.C., 1990, Learning scientific reasoning skills in microcomputer-based laboratories. Journal of Research in Science Teaching, 27, 173-191

상세보기
Gangoli, S.G., 1995, A study of the effect of a guided open-ended approach to physics experiments. International Journal of Science Education, 17, 233-241

상세보기
McKenzie, D. and Padilla, M., 1986, The construction and validation of the test of Graphing in Science (TOGS). Journal of Research in Science Teaching, 23, 369-383
Mokros, J.R. and Tinker, R.F., 1987, The impact of microcomputer- based labs on children's ability to interpret graphs. Journal of Research in Science Teaching, 24, 269-383
Nakhkeh, M.B., 1994, A review of microcomputer-based labs: How have they affected science learning? Journal of Computer in Mathematics and Science Teaching, 13, 361-381
Thotnton, R.K., 1987, Tools for scientific thinking microcomputer- based laboratories for physics teaching. Physics Education, 22, 230-238

상세보기
Thornton, R. and Sokoloff, D., 1990, Learning motion concepts using real-time microcomputer-based laboratory tools. American Journal of Physics, 58, 858-866

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증