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문제 정의
- 이 연구에서는 R&E 프로그램의 주요 목적인 연구 중심의 자기 주도적 학습, 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결능력의 신장, 과학자로서의 연구태도와 품성 및 자질 함양 등의 항목에 대해서 R&E 프로그램을 경험한 KAIST 신입생을 대상으로 사사교육 프로그램의 효과에 대해서 스스로 어떻게 평가하고 있는지, 이들의 인식을 조사하였다.
제안 방법
- Table 5의 결과와 같이 KAIST 신입생을 과학 고등학교 출신과 한국과학영재학교의 2개 군으로 구분하여 응답을 교차분석하고 χ2 검증을 실시하였다.
- 전체 응답자들은 문항 8~10번을 제외한 7개의 문항에 대해서 Table 3과 같이 리커트 척도로 응답하였다. 각 문항에 대한 응답은 리커트 척도 4단계로 응답하도록 제시하였다. 그리고 문항 8~10번은 각각 희망하는 학과 전공(8), 장래 희망 직업(9), 참여 연구과제에서 본인의 역할(10)에 관하여 다지 선다형 문항으로 구성되었다.
- 검사 문항은, KAIST에 입학한 학생들 중에서 R&E 프로그램을 이수한 학생들의 경우, 이 프로그램을 이수함으로써 인지 능력, 과학적 태도, 연구과제 수행, 진로 등에 대하여 어떤 인식을 갖게 되는지 조사하기 위한 요소들로 구성되었다. 검사 도구는 구체적으로 10개의 논제로 세분화되었으며 각 문항별 진술문으로 구성되었다. 각 진술문은 사사교육 프로그램의 참여와 창의적 사고력, 탐구능력, 동료와의 협동, 과학 지식, 과학자의 태도, 과학에 대한 흥미도 등과 관련된 문항 등으로 Table 2와 같이 구성되어 있다.
- 검사 문항은, KAIST에 입학한 학생들 중에서 R&E 프로그램을 이수한 학생들의 경우, 이 프로그램을 이수함으로써 인지 능력, 과학적 태도, 연구과제 수행, 진로 등에 대하여 어떤 인식을 갖게 되는지 조사하기 위한 요소들로 구성되었다.
- 또한 과학 고등학교 및 한국과학영재학교 학생들의 대부분이 국내외 유수 대학의 이공계열 학과로 진학하고 미래의 과학·기술인으로 진로를 희망하고 있는 상황(심재영 등, 2006)을 고려하면 이들 과학영재들의 과학자에 대한 인식이 장차 학생들의 진로 결정에 크게 영향을 미칠 수 있으므로 과학자의 생활과 자세 등에 대한 인식도 함께 조사하였다.
- 사사교육 프로그램의 효과에 대한 과학영재들의 인식을 조사하기 위하여 자체 개발한 검사 도구를 사용하였다. 이 검사 도구는 KAIST 학부 신입생의 실태를 조사하기 위한 학생 기초조사의 일부분으로 개발되었다.
- 검사 도구는 영재교육 전공의 교수 1명과, 박사 1명, 박사과정 2명, 그리고 과학교육을 전공한 교수 1명으로 구성된 연구진에 의해서 개발되었으며, 검사도구의 개발에 참여한 영재교육 전문가 1명과 개발에 참여하지 않은 과학교육 전문가 2명의 검토를 거쳤다. 이 과정에서 2006년도 신입생 설문조사의 응답 결과를 참고하였으며 검사도구의 내용상의 문제점을 수정 후 최종 개발하였다. Cronbach α에 의한 검사도구의 신뢰도는 .
- 이 연구에서는 창의적 사고력, 과학적 탐구 방법, 전문적 과학지식, 과학자의 태도, 동료들과의 협력 등의 항목에 대해서 R&E 프로그램을 경험한 KAIST 신입생을 대상으로, 사사교육 프로그램을 체험한 것이 학생들에게 어떠한 변화를 가져오게 했는지, 스스로 어떻게 평가하고 있는지를 설문을 통하여 조사하였으며 결론은 다음과 같다.
대상 데이터
- 본 연구는 2006년도 한국과학기술원(KAIST) 학사 과정 신입생 중에서 고등학교 재학시절 사사교육 프로그램에 참여했던 경험이 있는 남녀 학생 182명을 대상으로 하였다. 이들은 전국의 과학 고등학교(SHS)와 한국과학영재학교(KSA) 출신들이다.
데이터처리
- 그리고 추가적으로 추리통계를 사용하였으며 R&E 프로그램을 경험한 KAIST 신입생을 대상으로 사사교육 프로그램의 효과에 대해서 이들의 인식에 있어 차이가 있는지를 확인하기 위하여 χ2 검정을 실시하였다.
- 검사문항 중에서 ‘진로(science career)에 대한 인식’ 부분은 학생들의 다양한 응답을 확인하기 위하여 리커트 척도가 아닌 다지 선다형 문항으로 구성되었으므로 신뢰도 계산에서 제외하였다. 수집된 검사 자료는 SPSS 12 프로그램을 사용하였으며 기본적으로 기술통계를 이용하여 분석하였다. 그리고 추가적으로 추리통계를 사용하였으며 R&E 프로그램을 경험한 KAIST 신입생을 대상으로 사사교육 프로그램의 효과에 대해서 이들의 인식에 있어 차이가 있는지를 확인하기 위하여 χ2 검정을 실시하였다.
성능/효과
- R&E 프로그램에 참여했던 경험을 통하여 과학자의 생활과 자세를 익힐 수 있었는가라는 물음에 대해서 전체 응답자의 77.5%가 그렇다고 응답하여 상대적으로 매우 높은 응답 비율로 과학자의 생활과 자세에 대해서 잘 이해할 수 있었다고 평가하였다.
- R&E 프로그램에 참여했던 경험을 통해서 과학에 대한 흥미가 높아졌는가라는 물음에 대해서 전체 응답자의 69.0%가 그렇다고 응답하여 과학영재들에게 있어 R&E 프로그램을 통한 과학에 대한 흥미 유발 효과는 매우 긍정적으로 인식되고 있음을 알 수 있었다.
- R&E 프로그램을 통해서 과학적 탐구 방법이 향상되었는가라는 물음에 대해서도 KAIST 신입생들 사이에 통계적으로 매우 큰 유의미한 차이(p<.01)가 나타났다.
- 과학적 탐구방법이 향상되었는가라는 물음에 대해서 62.7%에 달하는 응답자들이 긍정적으로 평가하였다. 이러한 결과는 연구 과제를 수행함으로써 탐구의 여러 단계를 자연스럽게 거치게 되며 연구의 각 단계에서 개별 사사교육 프로그램의 책임지도자, 공동지도자, 조교 등으로 구성된 멘토들로 부터 연구수행 과정과 결과에 대한 피드백과 교육을 받게 된다.
- 그리고 문항 7번의 경우, 개별 R&E 프로그램의 수행과정에 얼마나 자발적으로 참여하였는가라는 물음에 대해서도 상대적으로 높은 75.8%의 비율로 긍정적인 응답을 보였다.
- 이러한 응답 결과는 현재 초·중등 수준의 영재학급과 대학부설 영재교육원에서 진행하는 다양한 과학 영재 프로그램들 중에서 사사교육 형태의 프로그램을 발전시켜나갈 필요성에 대한 근거를 제공하는 것으로도 이해할 수 있다. 기존의 과학 교과 수업에서 상대적으로 많은 내용을 학습하는 것과는 다르게, 긴 시간을 현장 과학자와 함께 수행하는 연구 프로젝트 형태의 사사교육이 과학 영재들에게 있어 과학을 더욱 흥미로운 작업으로 인식하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 측면에서 과학영재교육뿐만 아니라 일반 과학교육 현장에 대해서도 확대 적용할 수 있는 가능성이 있을 것이다.
- 둘째, 장기간의 연구체험 교육인 R&E 프로그램을 통하여 동료들과의 협력 필요성, 과학자의 생활과 자세에 대한 이해, 과학에 대한 흥미 등이 향상되었다고 비교적 높은 비율로 인식하였다.
- 셋째, 과학 고등학교와 한국과학영재학교의 R&E 프로그램을 경험한 KAIST 신입생들 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다.
- 이 외에도 R&E 프로그램을 이수함으로써 과학에 대한 흥미, 과학적 탐구방법, 창의적 사고력이 향상되었는가라는 물음들에 대해서 각각 68.7%, 62.7%, 61.5%의 응답률을 보여 프로그램에 참여한 학생들은 대체로 R&E 프로그램을 통해서 과학에 대한 흥미, 과학적 탐구능력, 창의적 사고력이 향상된다고 긍정적으로 평가하고 있음을 보였다.
- 이외에도 R&E 프로그램을 체험한 KAIST 신입생을 성별과 프로그램 참여 기간별로 ‘인지적 능력’, ‘과학적 태도’, ‘연구과제 수행’ 등의 각 영역별로 χ2 검증을 추가적으로 실시하였으나 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않음을 확인하였다.
- 전체 문항 중에서 진술문에 대해 매우 그렇다와 그렇다고 긍정적 응답을 한 경우 중에서 가장 높은 동의를 나타낸 문항은 6번 문항이며, 응답자들 중에서 81.4%의 KAIST 신입생들이 R&E 프로그램에 참여함으로써 과학 연구 수행에 있어 동료들과 협력하는 것이 중요함을 깨닫고 그러한 태도를 기를 수 있었다고 동의하였다.
- 9%의 응답비율을 보여 거의 2배정도 더 많은 학생들이 R&E 과제 수행을 통해서 과제와 관련된 전문적인 과학지식을 습득하였다고 매우 긍정적으로 인식하였다. 전체적으로 긍정적인 응답을 합하면 과학 고등학고 출신과 한국과학영재학교 출신 신입생들은 각각 75.8%와 89.4%의 긍정적인 응답 비율을 나타내었다.
- 창의적 사고력, 과학적 탐구 방법, 전문 과학지식의 습득 등과 관련하여 R&E 참여 경험이 긍정적인 영향을 미쳤다는 질문에 있어 두 집단의 응답에 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 확인하였다.
- 첫째, R&E 프로그램에 참여한 경험이 있는 KAIST 신입생을 대상으로 조사한 설문의 응답을 분석한 결과, 응답자들은 동료들과의 협력(81.0%), 전문 과학지식의 습득(80.8%), 과학자의 생활과 자세에 대한 이해(77.5%), 과학에 대한 흥미(68.7%), 과학적 탐구방법(62.7%), 창의적 사고력 향상(61.5%)의 순으로 긍정적으로 인식하고 있었다.
후속연구
- 두 신입생 집단 간의 통계적 차이의 원인으로는 교육과정 상의 차이, 멘토 구성원의 특정 기관 편중, R&E 프로그램 참여 기간의 차이 등이 원인일 수 있으며 보다 정확한 분석을 위해서는 다양한 관점에서 긴 기간을 통한 추적조사가 필요할 것이다.
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