방과후 학교 프로그램이 고등학교 학생들의 과학에 대한 태도와 학업성취도에 미치는 영향 : '날씨의 변화' 단원을 중심으로 The Effect of After-school Programs on Science-related Attitude and Learning Achievement of High School Students : In the Unit of 'The Change of Weather'원문보기
이 연구의 목적은 '날씨의 변화' 단원에 대해 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 학생들에게 처치한 후, 방과후 학교 프로그램이 과학관련 태도와 학업성취도에 미치는 효과를 조사하고, 수업처치 방법과 학습자의 학습능력수준 사이의 상호작용 효과를 알아보는 것이다. 연구대상은 광역시에 위치한 고등학교의 2학년 학생 64명을 임의로 선정하였으며, 수업처치 전 중간고사 성적을 기준으로 실험집단과 통제집단으로 분류하였다. 실험집단에는 연구자에 의해 개발된 '전선모형 만들기', '바람의 측정', '기온 이슬점 측정', '입체 일기도 만들기'의 4가지 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 6차시 동안 실시하였고, 통제집단에서는 전통적 강의식 수업을 실시하였다. 과학관련 태도 검사 도구는 TOSRA의 7가지 영역에 해당하는 70문항을 사용하였고, 학업성취도 검사 도구는 필수 학습요소를 고려하여 연구자가 개발하였다. 사전 사후 검사 점수는 ANCOVA로 분석하였다. 연구결과에 의하면 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업이 전통적 강의식 수업에 비해 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 효과적이었으며, 과학에 대한 태도의 하위 범주 중 과학수업의 즐거움(p<.05), 과학적 태도의 수용(p<.01), 과학탐구에 대한 태도(p<.05)에서 유의미한 효과가 있었다. 또한 학업성취도에 있어서도 실험집단이 통제집단 보다 통계적으로 유의미한 성취도 우위를 보이는 것으로 나타났다(p<.05). 학생수준에 따른 수업처치 효과는 p<.05 수준에서 유의미한 차이를 보였으며, 상위수준의 학생들에게 긍정적인 효과를 준 것으로 나타났다. 그러나 수업처치 방법과 학생수준 사이의 상호작용 효과는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.05).
이 연구의 목적은 '날씨의 변화' 단원에 대해 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 학생들에게 처치한 후, 방과후 학교 프로그램이 과학관련 태도와 학업성취도에 미치는 효과를 조사하고, 수업처치 방법과 학습자의 학습능력수준 사이의 상호작용 효과를 알아보는 것이다. 연구대상은 광역시에 위치한 고등학교의 2학년 학생 64명을 임의로 선정하였으며, 수업처치 전 중간고사 성적을 기준으로 실험집단과 통제집단으로 분류하였다. 실험집단에는 연구자에 의해 개발된 '전선모형 만들기', '바람의 측정', '기온 이슬점 측정', '입체 일기도 만들기'의 4가지 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 6차시 동안 실시하였고, 통제집단에서는 전통적 강의식 수업을 실시하였다. 과학관련 태도 검사 도구는 TOSRA의 7가지 영역에 해당하는 70문항을 사용하였고, 학업성취도 검사 도구는 필수 학습요소를 고려하여 연구자가 개발하였다. 사전 사후 검사 점수는 ANCOVA로 분석하였다. 연구결과에 의하면 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업이 전통적 강의식 수업에 비해 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 효과적이었으며, 과학에 대한 태도의 하위 범주 중 과학수업의 즐거움(p<.05), 과학적 태도의 수용(p<.01), 과학탐구에 대한 태도(p<.05)에서 유의미한 효과가 있었다. 또한 학업성취도에 있어서도 실험집단이 통제집단 보다 통계적으로 유의미한 성취도 우위를 보이는 것으로 나타났다(p<.05). 학생수준에 따른 수업처치 효과는 p<.05 수준에서 유의미한 차이를 보였으며, 상위수준의 학생들에게 긍정적인 효과를 준 것으로 나타났다. 그러나 수업처치 방법과 학생수준 사이의 상호작용 효과는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.05).
The purpose of this study was to apply After-school programs related to sub-chapter 'The Change of Weather', and thereby to investigate the effect of After-school program on science-related attitude and learning achievement of students, and interaction between treatment methods and students' learnin...
The purpose of this study was to apply After-school programs related to sub-chapter 'The Change of Weather', and thereby to investigate the effect of After-school program on science-related attitude and learning achievement of students, and interaction between treatment methods and students' learning ability. The subjects of study consisted of 2nd grade students of sixty four students in high school. Sixty four students were divided into two categories by experimental and control groups on the basis of midterm examination before teaching treatment. The experimental groups have received four After-school programs including making models of a weather front, measurement of wind, measurement of temperature and the dew point, making a three-dimensional weather chart which were developed by researcher for six times. The control groups have received the instruction through the conventional teaching methods. Seventy questions within seven frameworks of TOSRA have been used in this study as an evaluation instrument of science-related attitude. Learning achievement has been evaluated using an instrument developed by researcher. The scores of both pre-test and post-test were estimated by ANCOVA. The results of this study can be summarized as follows. (1) After-school programs were more effective in progressing the three categories of science related attitude of high school students i.e. pleasure of science class(p<.05), reception of scientific attitude(p<.01), attitude about a science research(p<.05) than conventional teaching methods. (2) Experimental groups showed statistically significant improvement on learning achievement than control groups(p<.05). (3) The effect of treatment methods on students' learning ability has been improved in experimental groups more positively than control groups(p.05) In conclusion, the After-school programs have positive effect on the improvement of science related attitude and learning achievement.
The purpose of this study was to apply After-school programs related to sub-chapter 'The Change of Weather', and thereby to investigate the effect of After-school program on science-related attitude and learning achievement of students, and interaction between treatment methods and students' learning ability. The subjects of study consisted of 2nd grade students of sixty four students in high school. Sixty four students were divided into two categories by experimental and control groups on the basis of midterm examination before teaching treatment. The experimental groups have received four After-school programs including making models of a weather front, measurement of wind, measurement of temperature and the dew point, making a three-dimensional weather chart which were developed by researcher for six times. The control groups have received the instruction through the conventional teaching methods. Seventy questions within seven frameworks of TOSRA have been used in this study as an evaluation instrument of science-related attitude. Learning achievement has been evaluated using an instrument developed by researcher. The scores of both pre-test and post-test were estimated by ANCOVA. The results of this study can be summarized as follows. (1) After-school programs were more effective in progressing the three categories of science related attitude of high school students i.e. pleasure of science class(p<.05), reception of scientific attitude(p<.01), attitude about a science research(p<.05) than conventional teaching methods. (2) Experimental groups showed statistically significant improvement on learning achievement than control groups(p<.05). (3) The effect of treatment methods on students' learning ability has been improved in experimental groups more positively than control groups(p.05) In conclusion, the After-school programs have positive effect on the improvement of science related attitude and learning achievement.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구의 목적은「날씨와 환경 체험활동 길라잡이」에 수록된 프로그램들 중에서 연구자가 개발한 6차시 분량의 소단원 내용을 교육현장에 적용 했을 때 학생들의 과학태도와 학업성취도 변화를 조사하는 것이며, 이를 통해, 과학과 관련된 방과후 학교 프로그램의 개발 및 활성화에 기여하고자 한다. 이를 위하여 연구자가 개발한 방과후 학교 프로그램을 적용한 집단과 전통적 강의식 수업을 실시한 집단의 과학에 대한 태도와 학업성취도를 비교하였다.
제안 방법
본 연구에서는 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업과 전통적 강의식 수업을 고등학교 2학년 학생 64명을 대상으로 ‘날씨의 변화’ 단원에 대해 실시한 후 과학에 대한 태도, 학업성취도, 학생수준에 따른 수업처치 효과를 각각 분석하였다.
본 연구의 구체적인 연구문제는 첫째, 연구대상자로 선정된 학생들에게 사전·사후 과학태도 검사를 실시하여 효과를 비교 분석하고, 둘째, 방과후 학교 프로그램을 적용한 그룹과 적용하지 않은 그룹에 대해 학업성취도 검사를 실시하여 효과를 비교하며, 셋째, 방과후 학교 프로그램 적용이 학습자의 학습능력 수준에 따라 학업성취도에 미치는 효과가 있는지 분석하는 것이다.
수업처치는 실험집단의 경우 방과 후 학교 프로그램을 이용한 탐구중심 수업을 6차시 동안 실시하였고, 통제집단에서는 전통적 강의식 수업을 실시하였다. 수업처치 후 각 집단에서 학업성취도와 과학에 대한 태도에 대한 사후검사를 실시하였다(Figure 1).
학생들의 과학에 대한 태도 및 학업성취도를 측정하기 위하여 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업 실시 이전에 실험집단과 통제집단에 대해 사전검사를 실시하였다. 수업처치는 실험집단의 경우 방과 후 학교 프로그램을 이용한 탐구중심 수업을 6차시 동안 실시하였고, 통제집단에서는 전통적 강의식 수업을 실시하였다. 수업처치 후 각 집단에서 학업성취도와 과학에 대한 태도에 대한 사후검사를 실시하였다(Figure 1).
이 연구에서 사용된 실험설계는 통제집단 사전-사후 검사 설계에 기초한 방법을 취하였다. 학생들의 과학에 대한 태도 및 학업성취도를 측정하기 위하여 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업 실시 이전에 실험집단과 통제집단에 대해 사전검사를 실시하였다.
이 연구의 대상은 광역시에 위치한 남자고등학교 2학년 학생 64명을 임의로 선정하였으며, 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업을 실시하기 전에 2학기 중간고사 성적을 기준으로 두 집단의 평균이 비슷하도록 실험집단(32명)과 통제집단(32명)으로 분류하였고, 다시 각 집단을 구성하는 학생수준을 상, 하로 분류하였다. 집단의 학생수준을 상위수준과 하위수준으로 분류할 때 구획변인으로는 2학기 지구과학Ⅰ 중간고사 성적의 중앙치를 사용하였다(Table 1).
본 연구의 목적은「날씨와 환경 체험활동 길라잡이」에 수록된 프로그램들 중에서 연구자가 개발한 6차시 분량의 소단원 내용을 교육현장에 적용 했을 때 학생들의 과학태도와 학업성취도 변화를 조사하는 것이며, 이를 통해, 과학과 관련된 방과후 학교 프로그램의 개발 및 활성화에 기여하고자 한다. 이를 위하여 연구자가 개발한 방과후 학교 프로그램을 적용한 집단과 전통적 강의식 수업을 실시한 집단의 과학에 대한 태도와 학업성취도를 비교하였다.
학업성취도를 사후검사하기 위한 도구로는 방과후 학교 프로그램을 통해 학습되어야 할 10가지 학습요소들을 추출하여 연구자가 개발한 20문항을 사용하였다. 본 검사 문항은 고등학교 지구과학 교사 4명과 전공교수의 자문을 거쳐 수정 보완되어 개발되었으며, 내용타당도를 의뢰한 결과 83.
대상 데이터
이 교재 내의 단원 중에서 ‘전선모형 만들기’, ‘바람의 측정’, ‘기온·이슬점 측정’, ‘입체 일기도 만들기’ 의 4개 단원을 활용하였다(Table 2).
이 연구를 위해 사용된 교재는 D교육청에서 2008년 2월에 출간한 방과후 학교 프로그램 교재 ‘날씨와 환경 체험 활동 길라잡이’ 이다.
데이터처리
이 연구에서는 방과후 학교 프로그램이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 조사하기 위해 독립변인은 수업처치방법으로 하였고, 종속변인은 과학에 대한 태도를 설정하였으며, 과학에 대한 태도의 사전검사를 공변인(covariate)으로 하여 일원 공변량 분석(one-way ANCOVA)을 실시하였다. 수업처치 방법과 학습자의 수준에 따른 학업성취도에 대한 효과를 분석하기 위해 독립변인은 수업처치방법과 학생수준으로 하였고, 종속변인은 학업성취도를 설정하였으며, 공변인은 수업처치 전 중간고사 성적으로 하여 이원 공변량 분석(two-way ANCOVA)를 실시하였다. 모든 결과 분석에는 SPSS 12.
이 연구에서는 방과후 학교 프로그램이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 조사하기 위해 독립변인은 수업처치방법으로 하였고, 종속변인은 과학에 대한 태도를 설정하였으며, 과학에 대한 태도의 사전검사를 공변인(covariate)으로 하여 일원 공변량 분석(one-way ANCOVA)을 실시하였다. 수업처치 방법과 학습자의 수준에 따른 학업성취도에 대한 효과를 분석하기 위해 독립변인은 수업처치방법과 학생수준으로 하였고, 종속변인은 학업성취도를 설정하였으며, 공변인은 수업처치 전 중간고사 성적으로 하여 이원 공변량 분석(two-way ANCOVA)를 실시하였다.
이론/모형
과학에 대한 태도의 검사도구로 TOSRA(Test of Science - Related Attitudes)를 사용하였다. TOSRA는 Fraser(1981)에 의해 개발된 검사도구이며, 허명(1993)이 번역한 것을 사용하였다. TOSRA는 7가지 태도를 묻는 70개의 문항으로 이루어져 있고, 각각의 영역마다 10개의 문항이 할당되어 있다.
과학에 대한 태도의 검사도구로 TOSRA(Test of Science - Related Attitudes)를 사용하였다. TOSRA는 Fraser(1981)에 의해 개발된 검사도구이며, 허명(1993)이 번역한 것을 사용하였다.
성능/효과
과학에 대한 태도검사 결과에서 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업을 실시한 실험집단이 전통적 강의식 수업을 실시한 통제집단에 비해 과학에 대한 태도점수가 높게 나타났으며, 과학에 대한 태도의 하위영역 중 과학수업의 즐거움, 과학적 태도의 수용, 과학탐구에 대한 태도에서 유의미한 효과가 나타났다. 학업성취도 검사 결과에서는 방과후 학교 프로그램 활용수업을 실시한 실험집단이 전통적 강의식 수업을 실시한 통제집단보다 평균점수가 유의미하게 높았으며, 학생수준에 따른 수업처치 효과도 유의미한 차이가 나타났다.
과학에 대한 태도의 하위영역에서 방과 후 학교 프로그램을 활용한 수업의 효과를 알아보기 위해 사전검사를 공변인으로 하는 일원 공변량 분석을 실시한 결과 과학 수업의 즐거움(p<.05), 과학적 태도의 수용(p<.01), 과학탐구에 대한 태도(p.05), 과학에 대한 흥미적 관심(p>.05), 과학자의 평범성(p>.05), 과학에 대한 직업적 관심(p>.05)에서는 실험집단과 통제집단 사이에 유의미한 차이가 나타나지 않았다(Table 7).
과학에 대한 태도의 사후검사 결과 측정된 기술통계량은 Table 6에 제시하였다. 과학에 대한 태도의 합계점수는 사전검사에서 실험집단이 통제집단보다 점수가 낮았으나 사후검사에서는 실험집단이 통제집단보다 점수가 높게 나타났으며 각 하위영역에서는 과학에 대한 직업적 관심 영역을 제외한 6개의 영역에서 실험집단이 통제집단에 비해 과학에 대한 태도점수가 높게 나타났다.
이러한 차이가 나타난 것은 방과후 학교 프로그램이 전통적 강의식 수업에 비해 교과에 대한 흥미를 유발시키는 데 더 효과적이었으며, 탐구활동을 수행하는 동안 과학적인 원리를 이해하고자 하는 학습동기가 부여되었기 때문이라 생각된다. 또한 방과 후 학교 프로그램은 전통적 강의식 수업에 비해 실제 경험을 통한 학습이 많이 이루어지도록 구성되어 있으므로 학습 내용을 기억하기가 용이하였고, 이로 인한 파지효과가 증가하였기 때문에 실험집단의 평균점수가 높게 나타난 것으로 해석된다. 그러나 학업성취는 지적, 정의적 영역을 포함하는 개인변인, 교육풍토와 가정과 같은 환경변인, 교사, 교사-학생 관계와 같은 수업변인들의 상호작용이므로(윤경희, 2001), 방과후 프로그램을 활용한 수업변인 외에 다른 변인들도 결과에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되며 이는 연구의 제한점으로 작용한다고 할 수 있다.
방과후 학교 프로그램을 활용한 수업을 실시한 실험집단과 전통적 강의식 수업을 실시한 통제집단의 학업성취도에 대한 기술통계 자료(Table 8)에서는 실험집단이 통제집단에 비해 상위, 하위 학생들의 평균이 더 높게 나타났으며 실험집단의 평균이 통제집단의 평균에 비해 10.16점 높게 나타났다. 이러한 차이가 나타난 것은 방과후 학교 프로그램이 전통적 강의식 수업에 비해 교과에 대한 흥미를 유발시키는 데 더 효과적이었으며, 탐구활동을 수행하는 동안 과학적인 원리를 이해하고자 하는 학습동기가 부여되었기 때문이라 생각된다.
학업성취도를 사후검사하기 위한 도구로는 방과후 학교 프로그램을 통해 학습되어야 할 10가지 학습요소들을 추출하여 연구자가 개발한 20문항을 사용하였다. 본 검사 문항은 고등학교 지구과학 교사 4명과 전공교수의 자문을 거쳐 수정 보완되어 개발되었으며, 내용타당도를 의뢰한 결과 83.6% 이었다. 검사도구의 내적신뢰도(Cronbach's α)는 0.
그러나 수업처치방법과 학생수준 사이의 상호작용효과는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 수업처치 방법과 학생수준에 따른 학업성취도 효과에서는 사전검사에서 실험집단과 통제집단의 학업성취도 차이가 거의 나타나지 않았던 것에 비해 사후검사에서는 실험집단이 통제집단보다 학업성취도가 높게 나타났으며 하위수준의 학생보다 상위수준의 학생에게 좀 더 긍정적인 효과를 준 것으로 나타났다.
수업처치방법과 학습능력 수준에 따른 학업성취도의 효과를 분석하기 위해 실험 전 중간고사 성적을 공변인으로 하여 수업 처치방법과 학생수준에 따른 학업성취도에 대한 이원 공변량 분석을 한 결과 실험집단이 통계집단에 비해 p<.05 수준에서 통계적으로 유의미한 성취도 우위를 보이는 것으로 나타났으며, 학생 수준에 따른 학업성취도 분석에서도 p.05 이므로 유의하지 않은 것으로 나타났다(Table 9)
이 프로그램들 중 과학과 관련된 프로그램은 지역사회 연계 프로그램인「날씨와 환경 체험활동 길라잡이」와 특기·적성 프로그램인 「미래 생물학자를 위한 단계별로 익히는 생물탐구 학습 프로그램」2가지이다. 연구자가 개발에 참여한 프로그램은 「날씨와 환경 체험활동 길라잡이」이며, 공모에 참가한 프로그램 들 중 2위에 입상하는 성적을 거두었다.
이상의 결과를 종합할 때, 방과 후 학교 프로그램을 활용한 수업은 과학 수업에 대한 학생의 흥미 증진, 능동적인 수업참여, 과학에 대한 긍정적 태도 함양을 이끌어내는 하나의 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.
과학에 대한 태도검사 결과에서 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업을 실시한 실험집단이 전통적 강의식 수업을 실시한 통제집단에 비해 과학에 대한 태도점수가 높게 나타났으며, 과학에 대한 태도의 하위영역 중 과학수업의 즐거움, 과학적 태도의 수용, 과학탐구에 대한 태도에서 유의미한 효과가 나타났다. 학업성취도 검사 결과에서는 방과후 학교 프로그램 활용수업을 실시한 실험집단이 전통적 강의식 수업을 실시한 통제집단보다 평균점수가 유의미하게 높았으며, 학생수준에 따른 수업처치 효과도 유의미한 차이가 나타났다. 그러나 수업처치방법과 학생수준 사이의 상호작용효과는 유의미한 차이를 보이지 않았다.
후속연구
또한 방과 후 학교 프로그램은 전통적 강의식 수업에 비해 실제 경험을 통한 학습이 많이 이루어지도록 구성되어 있으므로 학습 내용을 기억하기가 용이하였고, 이로 인한 파지효과가 증가하였기 때문에 실험집단의 평균점수가 높게 나타난 것으로 해석된다. 그러나 학업성취는 지적, 정의적 영역을 포함하는 개인변인, 교육풍토와 가정과 같은 환경변인, 교사, 교사-학생 관계와 같은 수업변인들의 상호작용이므로(윤경희, 2001), 방과후 프로그램을 활용한 수업변인 외에 다른 변인들도 결과에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되며 이는 연구의 제한점으로 작용한다고 할 수 있다.
이 연구는 광역시에 소재한 인문계 고등학교 2학년 학생 64명을 대상으로 하고 있으므로 연구결과를 전체 고등학생으로 일반화 하는 데에는 한계가 있다. 또한 방과후 학교 프로그램을 통한 수업 이외에 개인적인 학습이나 수업시간과 관련된 변인 통제가 완전하지 않으므로 결과에 영향을 미칠 수 있다.
이를 위해서는 전문가 집단으로써 교수-학습활동 자료를 개발하려는 교사들의 의지와 노력이 무엇보다 중요하다고 판단된다. 한편, 이 연구에서는 4가지의 방과후 학교 프로그램에 대해서 학업성취도와 과학에 대한 태도 변화를 조사하였으므로 추후에 방과후 학교 프로그램을 구성하는 나머지 프로그램들에 대해서도 효과를 검증하는 과정이 이루어져야 할 것이다. 또한 방과후 학교 시간에 이루어지는 수업뿐만 아니라 정규수업시간에 이루어지는 수업에서도 교육과정과 연계된 학생중심의 탐구활동 프로그램을 개발하고, 적용해 보는 계기를 마련하여야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고등학교 학생들에게 과학관련 방과후 프로그램을 활용하기 어려운 이유는?
고등학교 학생들은 입시에서 자유로울 수 없기 때문에 과학수업에 있어서 탐구활동이나 실험을 위주로 하여 수업을 진행하는 것은 현실적으로 어려움이 많다. 그러나 이러한 현실에 맞추어 입시위주의 강의식 수업을 위주로 하여 과학수업을 진행해 온 결과 학생들이 과학에 대한 흥미를 잃어버리게 되었으며, 과학을 어렵고 지루한 과목이라고 인식하는 결과를 초래하였다.
과학관련 방과후 프로그램 중 교사개발 프로그램의 특징은?
민간업체 개발 프로그램은 대체로 키트화 되어있어 사용이 편리하나 프로그램 개발자들의 의도에 따라 수동적으로 따라가게 될 수 있으며 학부모에게 재정적으로 부담이 되기도 한다. 반면에 교사개발 방과 후 과학 프로그램은 학부모에게 큰 재정적 부담을 주지 않고 학교 형편을 고려하여 고안되므로 실행하는데 무리가 적은 편이다. 또한 지도교사는 학생수준을 잘 이해하고 있으므로 교사개발 방과후 프로그램을 실행하기가 수월하다(김효남, 2006).
방과 후 학교란 무엇인가?
우리나라의 경우 2005년 3월에 ‘방과 후 학교’라는 명칭이 도입되었다. 방과 후 학교는 기존의 방과 후 교실(초등), 특기․적성교육, 수준별 보충학습(고등학교)등으로 사용된 각각의 명칭과 프로그램을 통합한것으로 수요자(학생, 학부모) 중심으로 운영하는 정규 교육과정 이외에 학교교육활동을 말한다(김석우, 한홍련, 2008). 방과후 학교는 ‘누구나 최고의 다양한 학습을’ 이라는 비전아래 학교 교육기능 보완, 사교육비 경감, 교육복지 실현, 학교의 지역사회화를 위해 국가적 차원에서 중요한 교육정책으로 추진되고 있다(교육인적자원부, 2007).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.