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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 과학 글쓰기를 보완할 수 있는 활동으로써의 과학 일기의 효과를 모색하기 위하여 과학 시간에 학습한 개념과 관련한 과학 일기쓰기로 일기 주제를 한정하고, 과학과의 정의적 영역 및 인지적 영역에 미치는 효과를 알아보고자 한다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 연구문제를 설정하였다.
- 본 연구는 과학 시간에 학습한 개념을 주제로 한 과학 일기쓰기가 초등학생들의 과학 관련 태도와 학업성취도에 미치는 효과를 밝히는데 목적을 두고 있다.
- 본 연구에서는 과학 일기를 ‘과학 시간에 학습한 개념과 관련된 현상이나 생각을 소재로 하여 형식과 분량의 제한 없이 쓴 글’로 정의하고 연구를 실시하였다.
가설 설정
- 첫째, 과학 일기의 유형은 어떠한가?
제안 방법
- 과학 일기를 쓰기 전에 학업성취도와 과학 관련 태도 사전검사를 실시하였다. 10주간의 과학 일기를 쓰고 나서 학업성취도와 과학 관련 태도 사후 검사를 실시하였다.
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2. 과학 일기쓰기가 과학 관련 태도에 미치는 효과
과학 일기가 과학 관련 태도에 미치는 효과를 알아보기 위하여 연구 집단의 과학 관련 태도 사전, 사후 검사를 실시하였다. 과학 관련 태도의 사전-사후 검사에 대한 t 검정 결과를 표 3에 제시하였다.
- 과학 일기를 쓰기 전에 학업성취도와 과학 관련 태도 사전검사를 실시하였다. 10주간의 과학 일기를 쓰고 나서 학업성취도와 과학 관련 태도 사후 검사를 실시하였다.
- 기존의 생활일기를 쓰되 가급적 과학 일기를 쓰도록 권유하였으며, 기존 생활일기와 마찬가지로 날짜, 날씨, 제목을 쓰고 산문, 시, 독후감, 만화, 마인드 맵 등 다양한 형식을 허락하였다. 과학 일기에 대한 이해를 돕기 위해 한시간 동안 예시 자료를 보여주며, 함께 주제를 선정하여 일기 쓰는 과정 체험하였다. 이후 7월 4주부터 9월 4주까지 10주 동안 일주일에 두 편씩 과학 일기를 쓰도록 하였다.
- 본 연구에서는 개념과 관련 없는 경험에 대한 일기를 제외한 3가지 유형의 일기의 전형적인 사례를 통해 과학 일기쓰기의 기능을 인지적·정의적 측면에서 분석하였다.
- 부력에 대한 호기심을 가지고, 부력이 큰 물체들의 특징을 찾기 위하여 인터넷 조사 및 실험, 자신의 경험을 통하여 부력이 큰 물체들의 특징을 파악하였다. 귀납적 현상으로부터 규칙성을 스스로 발견하였으며, 자신의 경험과의 관련성을 통해 전이가 높은 개념과 기능의 획득이 가능할 것이다.
- 일기 자료의 분석은 10주간 학생들의 일기 내용을 분석하여 같은 종류로 판단되는 일기로 분류하였다. 연구자와 과학 교육 전문가, 초등과학교육을 전공하는 대학원생들로 구성된 전문가 집단에서 3차례 협의를 거쳐 분류하였다. 크게 일기 내용적인 측면과 산문, 시, 만화, 마인드맵 등의 형식적인 측면으로 분류하였다.
- 과학 일기에 대한 이해를 돕기 위해 한시간 동안 예시 자료를 보여주며, 함께 주제를 선정하여 일기 쓰는 과정 체험하였다. 이후 7월 4주부터 9월 4주까지 10주 동안 일주일에 두 편씩 과학 일기를 쓰도록 하였다.
- 일기 자료의 분석은 10주간 학생들의 일기 내용을 분석하여 같은 종류로 판단되는 일기로 분류하였다. 연구자와 과학 교육 전문가, 초등과학교육을 전공하는 대학원생들로 구성된 전문가 집단에서 3차례 협의를 거쳐 분류하였다.
- 일기도를 보는 법에 대한 학습을 하고, 실제 오늘의 날씨를 일기도를 통해 확인하고, 다른 지역의 날씨를 예상하여 보았다. 학습한 과학 개념을 일상 상황과 연결 짓는 경험을 제공하여 개념에 대한 이해를 깊게 하고, 일상생활과 과학 개념의 관계를 더 잘 인식하게 하여, 과학적 소양을 개발 시킨다는 Gibson과 Bernhard(2001)의 연구결과와 같이 등압선, 기압 등의 개념을 실생활에 적용해 봄으로서 개념의 정착이 이루어질 수 있으며, 실제 일기도를 오늘의 날씨를 파악하는 경험을 통해 과학의 유용성에 대해 느낄 수 있으며, 실생활 문제를 해결하는 과학적 소양을 기를 수 있을 것이다.
- 1인당 평균 약 12편을 작성하였는데, 개인별로 1편에서 20편 이상을 작성한 학생까지 다양하지만, 전체의 75%인 17명의 학생이 10편 이상 작성하여 과학 일기쓰기에 다수의 학생들이 참여하였다고 할 수 있다. 작성된 일기를 형식적인 측면과 내용적인 측면으로 나누어 분석하였다.
- 첫째, 과학 일기는 형식적인 측면에서 산문, 운문, 만화, 시각화 도구의 4가지 유형과 내용적인 측면에서 과학 개념 정리, 과학 개념에 대한 궁금증 조사 및 탐구, 과학 개념의 실생활 적용의 3가지 유형으로 나누었다. 그 외에 개념과 관련 없이 자신이 평소 궁금하거나, 책에서 읽은 내용을 기록한 경우도 있었다.
- 사전 검사지는 선행 학습 요소를 추출하여 구성하였다. 총 20개 문항으로 5지선다형 객관식 20문항으로 구성하였고, 문항당 5점 만점으로 배점하여 총 100점 만점으로 하였다.
- 연구자와 과학 교육 전문가, 초등과학교육을 전공하는 대학원생들로 구성된 전문가 집단에서 3차례 협의를 거쳐 분류하였다. 크게 일기 내용적인 측면과 산문, 시, 만화, 마인드맵 등의 형식적인 측면으로 분류하였다. 과학 일기가 학업성취도 및 과학 관련 태도에 어떤 효과를 주는지 알아보기 위하여 t-검정을 실시하였다.
- 학업성취능력의 변화를 알아보기 위해 사전 검사지와 사후 검사지를 연구자가 직접 제작하였으며, 검사도구 문항은 과학 교육 전문가와 현장 교사 및 초등 과학교육을 전공하는 대학원생들로 구성된 전문가 집단에서 내용타당도 검정을 거쳤다. 사전 검사지는 선행 학습 요소를 추출하여 구성하였다.
대상 데이터
- 10주 동안 학생들은 총 282여 편의 일기를 작성하였다. 1인당 평균 약 12편을 작성하였는데, 개인별로 1편에서 20편 이상을 작성한 학생까지 다양하지만, 전체의 75%인 17명의 학생이 10편 이상 작성하여 과학 일기쓰기에 다수의 학생들이 참여하였다고 할 수 있다.
- 본 연구의 대상은 부산광역시 소재 G초등학교 6학년 1학급 23명으로 선정하였다. 학생들은 6학년이 되면서 매주 3회 생활일기를 썼다.
데이터처리
- 크게 일기 내용적인 측면과 산문, 시, 만화, 마인드맵 등의 형식적인 측면으로 분류하였다. 과학 일기가 학업성취도 및 과학 관련 태도에 어떤 효과를 주는지 알아보기 위하여 t-검정을 실시하였다. 통계처리는 SPSS 17.
- 김효남 등(1998)은 과학 관련 태도 중 과학에 대한 태도를 다시 과학에 대한 인식과 과학에 대한 흥미로 범주화 하였다. 과학 일기쓰기가 과학에 대한 태도의 하위 범주에 미치는 효과를 알아보기 위하여 과학에 대한 인식과 과학에 대한 흥미의 하위 범주에 대한 t 검정을 실시하여 그 결과를 표 4에 제시하였다.
- 이에 따른 과학 일기쓰기의 학업성취도에 미치는 효과를 알아보기 위해 사전·사후 학업성취 검사에 대한 t 검정을 실시하여 그 결과를 표 6에 제시하였다.
이론/모형
- 과학 관련 태도 평가는 김효남 등(1998)이 「국가 수준의 과학에 관련된 정의적 특성의 평가체제 개발」에서 개발한 리커트 척도로 된 평가 문항 48문항을 사용하였다. 이 연구에서 사용된 과학에 관련된 정의적 특성은 본 연구에서 사용된 과학 관련 태도와 같은 의미를 갖는다.
성능/효과
- 그 외에 과학에 대한 흥미와 과학적 태도에서는 유의미한 차이는 보이지 않았지만, 평균이 높아졌고 기존의 선행연구들을 살펴봤을 때 긍정적인 역할을 기대할 수 있을 것으로 보여 진다. 과학 관련 태도의 소 범주를 보면, 과학에 대한 인식 범주에서는 과학에 대한 인식, 과학과 관련된 직업에 대한 인식, STS의 상화 관련성에 대한 인식 등에서, 과학에 대한 흥미 범주에서는 과학에 대한 흥미와 과학과 관련된 직업에 대한 흥미, 과학적 태도 범주에서는 호기심과 비판성 등에서 긍정적인 변화를 보였다.
- 둘째. 과학 일기쓰기는 과학 관련 태도에 긍정적인 효과를 보였다. 특히 과학에 대한 태도 중 과학에 관한 인식 향상에 도움이 될 것으로 보인다.
- 산문 유형 과학 일기의 41%인 62편의 산문 유형 일기에 글과 그림이 함께 제시되어 있다. 또한 만화나 시각화 도구인 맵을 활용한 학생들의 비중(31%)을 보았을 때 학생들이 개념을 이해하는데 있어 시각자료를 빈번하게 활용한다는 것을 확인할 수 있었다. 각 형식에 해당하는 일기를 그림 1에 제시하였다.
- 셋째, 과학 일기쓰기는 과학과 학업성취도 향상에 효과적이다. 개념 정리를 통한 복습 및 실생활에 적용하기, 궁금했던 점을 해결하는 과정에서 학생들의 개념을 정착시키고 개념 이해의 깊이를 더해가는 것으로 여겨진다.
- 이상의 연구결과를 통해 과학 일기쓰기는 학생들의 과학 관련 태도를 향상시키는 동시에 학업성취도 향상에서 긍정적인 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 과학 수업에 있어서 과학 일기의 활용은 인지적 영역과 정의적 영역을 동시에 향상시킬 수 있는 효과적인 프로그램으로 활용될 수 있을 것이다.
- 일기 내용 분석 결과 과학 개념 정리 유형이 전체의 53%로 가장 많았으며, 과학 개념과 그에 대한 궁금증 조사 및 탐구 유형과 과학 개념의 실생활 적용 경험순으로 비중이 높았다. 이는 초등학생들의 과학 일기를 분석한 결과 호기심 일기 유형이 가장 많은 비중을 차지하였다는 박희진과 권난주(2008)의 연구과 차이가 있지만, 이러한 차이는 과학 일기에 대한 정의 자체에 차이가 있기 때문인 것으로 볼 수 있을 것이다.
- 첫째, 학생들의 과학 일기 내용을 확인하는 과정에서 학생들의 개념에 대한 이해 과정이나, 오개념 등을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 내용의 유형만 범주화했으나 후속 연구에서는 과학 일기쓰기를 통해 알 수 있는 학생들의 개념 형성 과정이나 대안 개념 등에 대한 연구가 이루어지면 과학 일기쓰기가 과학 학습에 정착되는데 유용한 근거가 될 것이다.
후속연구
- 부력에 대한 호기심을 가지고, 부력이 큰 물체들의 특징을 찾기 위하여 인터넷 조사 및 실험, 자신의 경험을 통하여 부력이 큰 물체들의 특징을 파악하였다. 귀납적 현상으로부터 규칙성을 스스로 발견하였으며, 자신의 경험과의 관련성을 통해 전이가 높은 개념과 기능의 획득이 가능할 것이다.
- 둘째, 본 연구에서는 기존의 과학 일기쓰기에 관한 연구와 달리 과학 시간에 학습한 개념으로 주제를 한정시켰는데, 제한 없이 학생 스스로 주제를 정하는 것과 이번 연구와 같이 제한을 두는 것 중 어떠한 것이 학습효과적인 측면에서 우수한지에 대한 비교 연구가 이루어질 필요가 있을 것이다.
- 이상의 연구결과를 통해 과학 일기쓰기는 학생들의 과학 관련 태도를 향상시키는 동시에 학업성취도 향상에서 긍정적인 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 과학 수업에 있어서 과학 일기의 활용은 인지적 영역과 정의적 영역을 동시에 향상시킬 수 있는 효과적인 프로그램으로 활용될 수 있을 것이다.
- 첫째, 학생들의 과학 일기 내용을 확인하는 과정에서 학생들의 개념에 대한 이해 과정이나, 오개념 등을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 내용의 유형만 범주화했으나 후속 연구에서는 과학 일기쓰기를 통해 알 수 있는 학생들의 개념 형성 과정이나 대안 개념 등에 대한 연구가 이루어지면 과학 일기쓰기가 과학 학습에 정착되는데 유용한 근거가 될 것이다.
- 인식과 흥미 범주에서 공통적으로 직업에 대한 학생들의 생각이 긍정적으로 변화하였는데, 이를 통해 과학 일기쓰기가 과학 진로 지도에서도 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.
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