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문제 정의
- 본 연구는 구성주의 접근에서의 과학 활동을 미술 활동과 접목시키는 것이 의미 있고 가능성 있는 시도임을 시사한다. 특히, 과학 활동이 많은 관찰을 필요로 하고, 사물의 운동과 변화를 표상할 수 있으며, 물질의 변형이 나타나고 물질을 혼합할 수 있는 특성이 있다면 미술과 통합했을 때 더 효과적이다.
- 이러한 맥락에서 본 연구에서는 구성주의에 기초한 과학 교육의 통합적 접근으로서의 미술과의 통합 활동과 구성주의에 기초한 과학 활동이 유아의 과학과정기술과 과학적 태도에 미치는 상대적인 효과를 비교하고자 한다. 선행연구들은 과학 활동을 한 후 그리기 활동을 하는 등의 과학적 현상의 탐색 후 이를 미술로 표현해보는 병렬식의 통합이 주를 이루었다.
- 선행연구들은 과학 활동을 한 후 그리기 활동을 하는 등의 과학적 현상의 탐색 후 이를 미술로 표현해보는 병렬식의 통합이 주를 이루었다. 이와는 대조적으로 본 연구에서는 미술 활동을 함으로써 과학적 탐색이 이루어지고 과학적 탐색을 함으로써 미술 활동이 이루어지는 과학과 미술이 서로 연관된 실질적인 통합 활동을 통해 그 효과를 알아보고자 한다. 본 연구 목적을 위해 설정된 구체적인 연구문제는 다음과 같다.
제안 방법
- 2009년 10월 15일부터 12월 31일까지 12주에 걸쳐서 15회기 동안 실험집단에 대해 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동을 연구자가 실시하였고, 비교집단의 경우는 담임교사가 구성주의에 기초한 과학 활동만을 실시하였다. 실험집단과 비교집단의 과학 교수의 원리는 DeVries, Edmiaston, Zan과 Hildebrandt(2002/2007)가 제시한 구성주의와 관련한 전반적인 교수 원리와 Waite-Stupiansky(1997)의 구성주의 접근의 과학 교수원리, Chaillé와 Britain(1997/2000)이 유아과학교육의 구성주의적 접근에서 구성주의 과학 활동을 위해 제시한 지침들을 바탕으로 하였다.
- 셋째, 질문에 근거한 접근의 모델이 된다. 넷째, 유아가 과학적 현상에 대한 자신의 문제와 생각을 계획하고 실험하도록 한다. 다섯째, 유아에게 탐색과 심층적 몰입에 필요한 적정 시간을 준다.
- 구성주의에 기초한 과학미술 통합 활동을 실시한 실험집단의 교사는 활동 자료들을 소개하면서 유아들이 활동의 방법을 유추해 볼 수 있도록 하였으며, 미술 재료들을 유아가 스스로 다루고 탐색할 수 있도록 하였다. 또한 실험을 하면서 나타나는 과학적 원리를 미술 재료를 통해 표상해보고, 충분히 탐색하면서 미술 작품으로 표현할 수 있도록 하였다. 활동을 마친 후 함께 활동 경험과 알게 된 것, 작품에 대한 감상을 이야기 나누고 미슬 재료 등을 뒷정리 할 수 있도록 하였다.
- 본 연구에서는 과학과정기술을 측정하기 위하여 이경민(2000)이 Martin이 제시한 과학과정기술 평가를 기초로 개발한 검사를 사용하였다. 본 검사는 예측하기, 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 토의하기의 5가지 요소로 구성되어 있으며 탐구능력검사로 명명되었다. 검사 방법은 각 요소별로 활동을 준비하여 유아에게 제시한 후 유아가 활동하는 것을 관찰하여 평가준거에 따라 점수를 부여하는 것이다.
- 본 연구에서는 과학적 태도를 측정하기 위하여 유경숙(1999)의 과학적 태도 검사를 수정ㆍ보완한 이경민(2000)의 검사를 사용하였다. 본 검사는 평가준거 검사로서 호기심, 자진성과 적극성, 솔직성, 객관성, 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성, 끈기성의 요소로 구성되어 있다. 검사방법은 유아에게 활동을 제시한 후 관찰하여 평가준거에 따라 점수를 부여하는 것이다.
- 본 연구자는 비교집단의 수업을 진행할 어린이집 교사(경력 4년)와 유아의 과학과정기술과 과학적 태도에 대한 검사를 각각 실시할 검사자 2인(유아교육과 4년)을 교육하였다. 비교집단의 교사에게 연구의 목적과 실험의 일정, 비교집단의 구성주의 과학 활동에 대한 훈련을 실시하였으며, 검사자에게 각 검사에 대해 검사 방법, 유의사항 등에 관해 교육을 하였다.
- 본 연구자는 비교집단의 수업을 진행할 어린이집 교사(경력 4년)와 유아의 과학과정기술과 과학적 태도에 대한 검사를 각각 실시할 검사자 2인(유아교육과 4년)을 교육하였다. 비교집단의 교사에게 연구의 목적과 실험의 일정, 비교집단의 구성주의 과학 활동에 대한 훈련을 실시하였으며, 검사자에게 각 검사에 대해 검사 방법, 유의사항 등에 관해 교육을 하였다. 실험이 진행되는 동안에 실험집단을 맡은 연구자와 비교집단의 교사는 구성주의 과학 활동의 교수법과 유아들과의 상호작용 등에 대한 의견을 지속적으로 교환하였다.
- 실험집단과 비교집단의 15회기 활동이 끝난 후 사전검사와 동일하게 훈련 받은 검사자 1인은 과학 과정기술 검사를 나머지 1인은 과학적 태도검사를 실시하였다.
- 실험집단과 비교집단의 과학 교수의 원리는 DeVries, Edmiaston, Zan과 Hildebrandt(2002/2007)가 제시한 구성주의와 관련한 전반적인 교수 원리와 Waite-Stupiansky(1997)의 구성주의 접근의 과학 교수원리, Chaillé와 Britain(1997/2000)이 유아과학교육의 구성주의적 접근에서 구성주의 과학 활동을 위해 제시한 지침들을 바탕으로 하였다.
- 실험처치를 실시하기 전에 실험집단과 비교집단을 대상으로, 훈련 받은 검사자 2인 중 1인은 과학과정기술 검사를 나머지 1인은 과학적 태도 검사를 각자 실시하였다.
- 제시된 활동은 비밀상자 활동으로, 여러 개의 물음표 모양이 붙어있고 윗면과 옆면에 작은 구멍이 뚫려 있는 직육면체 상자 속에 나무 블록, 단추, 클립, 동그랗고 작은 쇠로 된 링이 들어있으며 쇠로 된 링은 접착테이프로 바닥에 고정되어 있다. 이 비밀상자를 유아들에게 제시하고 상자 속에 무엇이 들어있는지 알아보는 과제를 준 후 20～30분 동안 유아가 나타내는 행동들을 관찰하여 평가하였다. 요소별 점수는 Likert 평정 척도를 사용한 5점 척도이며 최저점은 1점, 최고점은 5점이 부여된다.
- 관찰하기는 감각들과 도구를 이용하여 관찰한 내용을 이야기 하도록 하였고, 분류하기는 제시된 사물들을 한 가지 혹은 그 이상의 준거에 의해 분류하고 분류한 기준을 설명하게 하였다. 측정하기의 경우 사물들과 길이를 잴 수 있을 만큼의 동전을 준비하여 길이를 측정해보도록 하였다. 토의하기의 경우에는 비밀상자를 4명의 유아에게 제시하여 상자 속에 무엇이 들어있는지 함께 알아보도록 하였다.
- 측정하기의 경우 사물들과 길이를 잴 수 있을 만큼의 동전을 준비하여 길이를 측정해보도록 하였다. 토의하기의 경우에는 비밀상자를 4명의 유아에게 제시하여 상자 속에 무엇이 들어있는지 함께 알아보도록 하였다. 사전검사에는 활동자료를 직육면체 모양의 상자에 넣어서 제시하였으나 사후검사에는 둥근 모양의 상자에 넣어서 제시하였다.
- 또한 실험을 하면서 나타나는 과학적 원리를 미술 재료를 통해 표상해보고, 충분히 탐색하면서 미술 작품으로 표현할 수 있도록 하였다. 활동을 마친 후 함께 활동 경험과 알게 된 것, 작품에 대한 감상을 이야기 나누고 미슬 재료 등을 뒷정리 할 수 있도록 하였다. 구성주의에 기초한 과학 활동만을 실시한 비교집단의 교사는 유아들이 스스로 활동 자료들을 실험하면서 과학적 원리를 탐색해보도록 하였고, 활동 후에 알게 된 것을 함께 이야기 나누었다.
대상 데이터
-
1. 연구 대상
대구 시내에 위치한 두 곳의 어린이집에 재원 중인 만 5세반 유아 41명이 본 연구 대상으로 참가하였다. 두 어린이집은 서로 인접한 곳에 위치해 있으며, 생활환경이 유사한 주택단지 내에 있다.
- 또한, 두 학급 모두 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동에 대한 경험이 없었다. 본 연구를 위해 두 개의 어린이집 중 A어린이집의 만 5세반 한 학급의 유아 21명은 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동에 참가한 실험집단으로, B어린이집의 만 5세반 20명은 구성주의에 기초한 과학 활동에만 참가한 비교집단으로 임의 배정되었다. 본 연구의 각 집단별 연구 대상의 사례수, 성별분포는 <표 1>과 같다.
- 검사방법은 유아에게 활동을 제시한 후 관찰하여 평가준거에 따라 점수를 부여하는 것이다. 제시된 활동은 비밀상자 활동으로, 여러 개의 물음표 모양이 붙어있고 윗면과 옆면에 작은 구멍이 뚫려 있는 직육면체 상자 속에 나무 블록, 단추, 클립, 동그랗고 작은 쇠로 된 링이 들어있으며 쇠로 된 링은 접착테이프로 바닥에 고정되어 있다. 이 비밀상자를 유아들에게 제시하고 상자 속에 무엇이 들어있는지 알아보는 과제를 준 후 20～30분 동안 유아가 나타내는 행동들을 관찰하여 평가하였다.
데이터처리
- 0을 사용하여 분석하였다. 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동을 실시한 실험집단과 과학 활동만을 실시한 비교집단의 의미 있는 차이를 알아보기 위하여 공변량 분석(ANCOVA)을 실시하였다.
- 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이를 보이는지 확인하기 위해 사전검사 점수를 공변량으로 하고 집단 별 사후검사 점수 차이를 검증하는 공변량분석(ANCOVA)을 실시하였으며 그 결과는 에 나타나 있다.
이론/모형
- 본 연구에서는 과학과정기술을 측정하기 위하여 이경민(2000)이 Martin이 제시한 과학과정기술 평가를 기초로 개발한 검사를 사용하였다. 본 검사는 예측하기, 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 토의하기의 5가지 요소로 구성되어 있으며 탐구능력검사로 명명되었다.
- 본 연구에서는 과학적 태도를 측정하기 위하여 유경숙(1999)의 과학적 태도 검사를 수정ㆍ보완한 이경민(2000)의 검사를 사용하였다. 본 검사는 평가준거 검사로서 호기심, 자진성과 적극성, 솔직성, 객관성, 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성, 끈기성의 요소로 구성되어 있다.
- 여섯째, 제한이 없는 질문을 하며, 유아의 추론 능력을 증진한다. 실험집단의 미술활동의 교수원리는 Waite-Stupiansky(1997)의 구성주의 접근의 예술 교수원리, Thompson(1995)이 제시한 유아 미술 교육을 위한 교사의 역할, 류재만(2001)의 구성주의적 미술 학습을 위한 방법, Kohl과 Potter(1993/2005)의 과학교육 관련 미술 활동에 기초하였다. 구체적인 미술 교수원리는 다음과 같다.
성능/효과
- 과학적 태도에서도 과학과정기술과 마찬가지로, 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동에 참여한 집단의 유아들은 구성주의에 기초한 과학 활동에만 참여한 집단의 유아들보다 과학적 태도가 향상된 것으로 나타났으며, 과학적 태도의 모든 하위 요소인 호기심, 자진성과 적극성, 솔직성, 객관성, 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성, 끈기성에서도 향상된 것으로 나타났다. 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동을 경험한 실험집단과 비교하지 않고 구성주의에 기초한 과학 활동을 경험한 비교집단만 살펴본다면, 과학과정기술이 향상된 것으로 나타난다.
- 001)의 모든 하위 영역에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동을 한 집단이 구성주의에 기초한 과학 활동만을 한 집단보다 과학적 태도와 하위영역인 호기심, 자진성과적극성, 솔직성, 객관성, 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성, 끈기성의 향상에 더 효과적임을 알 수 있다.
- 즉 유아는 과학 활동 자료에 관심을 가지고 활동 자료를 이용하여 스스로 탐색, 실험을 하면서 호기심, 자진성과 적극성, 끈기성이 향상되었고 실험 후 결과를 사실대로 받아들이고 그 결과를 근거로 객관적인 결론을 내리는 과정을 통해 객관성과 솔직성이 향상되었다. 또한 유아는 과학활동 중 교사나 다른 유아와 상호작용하고 생각을 나누면서 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성이 향상되었다. 그런데 실험집단은 이러한 과학 활동에 미술을 통합하여 경험함으로써 비교집단보다 더 과학적 태도가 향상될 수 있었다.
- 즉, 유아는 제시된 자료로 어떻게 활동을 할 수 있을지 예측해보고, 활동 자료들을 실험하면서 사물의 움직임과 변화를 관찰할 수 있었다. 또한 유아는 다양한 활동 자료들의 차이점을 비교해 보고 활동 자료의 움직임 등을 조절하는 과정에서 분류하기와 측정하기가 향상될 수 있었으며 활동 전에 어떻게 활동할 것인지 추측하는 과정과 활동 중에 다른 유아와 상호작용하는 과정, 활동 후 알게 된 것을 이야기 나누는 과정에서 토의하기가 향상될 수 있었다. 그런데 실험집단은 이러한 과학 활동에 미술을 통합하여 경험함으로써 비교집단보다 더 과학과정기술이 향상될 수 있었다.
- 새롭게 제시되는 미술 재료를 포함한 활동 자료에 관심을 가지고 직접 탐구하고, 제시된 과제를 해결하고 미술 작품으로 구성하기 위해 능동적으로 실험하며 과제를 성취함으로써 호기심, 자진성과 적극성, 끈기성이 향상될 수 있었다. 또한 유아는 미술 재료를 통한 과학적 현상의 표상을 관찰ㆍ실험 한 후 결과는 사실 그대로 받아들이고 표상의 결과를 근거로 객관적인 결론을 내려 문제 해결에 반영함으로써 솔직성, 객관성이 향상될 수 있는 기회를 더 많이 경험할 수 있었다. 유아는 제시된 활동 자료들을 탐색하여 작품을 구성하기 위해 다른 유아 및 교사와 생각을 주고받고 상호작용하는 과정에서 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성이 더 향상될 수 있었으며 활동을 마친 후 함께 미술 도구와 재료를 정리하면서도 협동성이 향상될 수 있는 기회가 제공되었다.
- 즉, 유아는 제시된 활동의 미술 과제를 해결하기 위해 미술 재료를 어떻게 이용할 수 있을 것인지, 어떻게 미술 작품을 구성할 수 있을 것인지를 추측해보도록 함으로써 예측하기가 더 향상될 수 있었고, 활동 자료들을 실험하면서 활동 자료들이 미술 재료를 통해 표상되는 것 등을 탐색하는 과정에서 유아들에게 관찰할 수 있는 기회가 더 많이 제공되었다. 또한, 유아는 다양하게 제시된 활동 자료들을 실험하면서 활동 자료 별로 어떻게 표상되는지 구분해봄으로써 분류하기가 향상되었으며, 유아들이 미술 재료의 양이나 작품의 구성에 필요한 활동 자료의 움직임 등을 조절하는 과정에서 측정하기가 향상되는 기회를 더 많이 경험할 수 있었다. 유아는 활동 전에 어떻게 미술 재료를 이용하고 작품을 구성할 수 있을지 추측하는 과정과 활동 중에 다른 유아와 상호작용하며 협동하여 작품을 구성하는 과정, 활동 후 함께 감상과 알게 된 것을 이야기 나누는 과정에서 토의하기가 더 향상될 수 있었다.
- 본 연구에서 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동에 참가한 유아들이 구성주의에 기초한 과학 활동에만 참가한 유아들에 비해 과학과 정기술이 향상된 것으로 나타났으며, 이는 과학 과정기술의 모든 요소인 예측하기, 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 토의하기에서도 마찬가지로 나타났다. 이는 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동이 과학 활동만 하는 것보다 유아들의 과학과정기술을 더 확장시켰음을 의미한다.
- 그런데 실험집단은 이러한 과학 활동에 미술을 통합하여 경험함으로써 비교집단보다 더 과학적 태도가 향상될 수 있었다. 새롭게 제시되는 미술 재료를 포함한 활동 자료에 관심을 가지고 직접 탐구하고, 제시된 과제를 해결하고 미술 작품으로 구성하기 위해 능동적으로 실험하며 과제를 성취함으로써 호기심, 자진성과 적극성, 끈기성이 향상될 수 있었다. 또한 유아는 미술 재료를 통한 과학적 현상의 표상을 관찰ㆍ실험 한 후 결과는 사실 그대로 받아들이고 표상의 결과를 근거로 객관적인 결론을 내려 문제 해결에 반영함으로써 솔직성, 객관성이 향상될 수 있는 기회를 더 많이 경험할 수 있었다.
- 양 집단의 과학과정기술의 차이를 공변량 분석을 통해 알아본 결과, 에 제시된 바와 같이 통계적으로 유의미한 차이(F = 20.75, p < .001)를 보였다.
- 양 집단의 과학적 태도의 차이를 공변량 분석으로 알아본 결과, 에 제시된 바와 같이 통계적으로 유의미한 차이(F = 77.25, p < .001)를 보였다.
- 구성주의에 기초한 과학ㆍ미술 통합 활동을 경험한 실험집단과 비교하지 않고 구성주의에 기초한 과학 활동을 경험한 비교집단만 살펴본다면, 과학과정기술이 향상된 것으로 나타난다. 즉 유아는 과학 활동 자료에 관심을 가지고 활동 자료를 이용하여 스스로 탐색, 실험을 하면서 호기심, 자진성과 적극성, 끈기성이 향상되었고 실험 후 결과를 사실대로 받아들이고 그 결과를 근거로 객관적인 결론을 내리는 과정을 통해 객관성과 솔직성이 향상되었다. 또한 유아는 과학활동 중 교사나 다른 유아와 상호작용하고 생각을 나누면서 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성이 향상되었다.
- 그런데 실험집단은 이러한 과학 활동에 미술을 통합하여 경험함으로써 비교집단보다 더 과학과정기술이 향상될 수 있었다. 즉, 유아는 제시된 활동의 미술 과제를 해결하기 위해 미술 재료를 어떻게 이용할 수 있을 것인지, 어떻게 미술 작품을 구성할 수 있을 것인지를 추측해보도록 함으로써 예측하기가 더 향상될 수 있었고, 활동 자료들을 실험하면서 활동 자료들이 미술 재료를 통해 표상되는 것 등을 탐색하는 과정에서 유아들에게 관찰할 수 있는 기회가 더 많이 제공되었다. 또한, 유아는 다양하게 제시된 활동 자료들을 실험하면서 활동 자료 별로 어떻게 표상되는지 구분해봄으로써 분류하기가 향상되었으며, 유아들이 미술 재료의 양이나 작품의 구성에 필요한 활동 자료의 움직임 등을 조절하는 과정에서 측정하기가 향상되는 기회를 더 많이 경험할 수 있었다.
- 과학 교수 원리는 양 집단에 동일하게 적용하였으며, 구체적인 교수 원리는 다음과 같다. 첫째, 협동하는 사회도덕적 분위기를 확립하며, 다양한 상호작용의 기회를 허용하고 고무한다. 둘째, 유아가 도전받을 수 있는 내용을 선택하고 많은 가능성을 허용하는 학습 활동과 자료를 제공한다.
후속연구
- 첫째, 협동하는 사회도덕적 분위기를 확립하며, 다양한 상호작용의 기회를 허용하고 고무한다. 둘째, 유아가 도전받을 수 있는 내용을 선택하고 많은 가능성을 허용하는 학습 활동과 자료를 제공한다. 셋째, 질문에 근거한 접근의 모델이 된다.
- 후속연구에서는 과학ㆍ미술 통합 활동과 유아의 과학적 사고와의 관계를 밝히는 연구가 이루어지기를 기대한다. 또한, 예비유아교사와 유아교사를 대상으로 한 과학ㆍ미술 통합 교육 프로그램 개발과 관련된 후속연구도 기대해본다.
- 김선영과 이종희(2002)는 유아과학교육의 중요한 목표가 과학적 사고의 증진임을 감안할 때, 과학 과정기술은 유아들로 하여금 의문을 형성하고 이론과 증거를 조정함으로써 새로운 지식을 구성하는 것을 가능하게 해 주는 지적 기능의 발달까지 포함해야한다고 주장한 바 있다. 이러한 측면에서 본다면, 본 연구에서 사용한 과학과정기술검사는 예측하기, 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 토의하기의 기초 요소로 구성되어 사고 측면을 부각시키지 못하는 아쉬운 점이 있다. 이에 유아에게 적합한 과학과정기술은 사고를 증진시켜야만 하는 것을 반영한 과학과정기술 측정도구의 개발이 요구된다.
- 통합적인 유아 과학 교육은 과학적 개념과 과정을 과학 활동으로만 분리시켜 가르치려고 하는 것이 아니라 유아들이 일상적으로 즐기고 흥미 있어 하는 노래, 이야기, 동시, 게임, 미술, 요리 등과 같은 다양한 영역의 활동과 연결시켜 유아에게 의미 있는 상황 속에서 통합적으로 활동을 제시하는 것임을 숙지해야한다. 후속연구에서는 과학ㆍ미술 통합 활동과 유아의 과학적 사고와의 관계를 밝히는 연구가 이루어지기를 기대한다. 또한, 예비유아교사와 유아교사를 대상으로 한 과학ㆍ미술 통합 교육 프로그램 개발과 관련된 후속연구도 기대해본다.
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