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문제 정의
- 몇몇 연구자들에 의해 문제 발견에 영향을 미치는 변인을 찾기 위한 진행하였으나, 연령별 차이를 대략적으로 살펴보거나 중학생에 집중하여 살펴보았을 뿐, 초등학생을 집중적으로 살펴본 연구는 많지 않았다(윤경미, 2004; 오영란, 2005, 하주현, 2003a, 2003b). 따라서 본 연구에서는 초등 과학영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력의 차이, 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 차이 및 그 상관관계가 어떠한지 알아보고자 한다.
- 이 연구에서는 초등 과학영재와 일반 학생의 문제 발견력, 창의적 사고력, 창의적 성향 및 과학 탐구 능력에서의 차이를 살펴보고, 문제 발견력에 영향을 주는 변인으로서의 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력이 문제 발견력과 어떤 상관 관계가 있는지를 알아보았고, 그 결과를 토대로 다음과 같은 결론과 제언을 하고자 한다.
제안 방법
- 창의적 사고력 검사는 2개의 도형형 활동과 3개의 언어형 활동으로 구성되어 있다. 검사 시간은 총 25분이며, 유창성, 융통성, 독창성, 상상력, 민감성, 정교성의 6가지 요인을 측정한다. 각 요인별 점수의 범위는 동일하며, 요인별 점수의 총합을 창의적 사고력으로 해석한다.
- 김종안(1998)이 개발한 창의성 측정 도구 중 창의적 인지 능력 검사의 언어형 문제 발견력 측정 문항과 윤경미(2004)가 재구성한 미래문제 해결 프로그램 문항 중에서 초등학생 수준에 맞고, 일상적 내용과 과학적 내용을 살펴볼 수 있는 문항을 선택하여 문제 발견력 검사 도구로 재구성하였다. 이 검사지를 6학년 일반 학생들을 대상으로 사전 검사를 실시한 후, 초등과학교육 전문가 3인에게 용어의 선정, 문항의 배열, 검사 시간 등의 검토를 받아 수정 보완하였다.
- 문제 상황별 문제 발견력과 과학 탐구 능력의 하위 요소와의 상관은 표 7 및 표 8과 같이 각각 기초 탐구 능력과 통합 탐구 능력으로 나누어 살펴보았다. 기초 탐구 능력의 하위 요소와의 상관을 살펴보면, 영재 학생의 경우에는 일상생활 상황에서는 관찰(r=.
- 영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력 차이를 알아보기 위해 영재 학생과 일반 학생이 발견한 문제의 총수를 문제 발견력 점수로 하여 분석하였다. 문제 발견력 점수는 발견한 문제가 얼마나 좋은 문제인가 또는 얼마나 가치 있는 문제인가와는 상관이 없다.
- 김종안(1998)이 개발한 창의성 측정 도구 중 창의적 인지 능력 검사의 언어형 문제 발견력 측정 문항과 윤경미(2004)가 재구성한 미래문제 해결 프로그램 문항 중에서 초등학생 수준에 맞고, 일상적 내용과 과학적 내용을 살펴볼 수 있는 문항을 선택하여 문제 발견력 검사 도구로 재구성하였다. 이 검사지를 6학년 일반 학생들을 대상으로 사전 검사를 실시한 후, 초등과학교육 전문가 3인에게 용어의 선정, 문항의 배열, 검사 시간 등의 검토를 받아 수정 보완하였다. 검사지의 문항은 2문항으로 구성되어 있으며, 첫 번째 문항은 일상생활 속에서 문제 발견을 측정하는 내용으로 구성되어 있고, 두 번째 문항은 과학 발전과 관련된 미래 상황 속에서 문제 발견을 측정하는 내용으로 구성되어 있다(부록 1).
- 문제 발견력 검사의 채점은 과학교육전문가 2인에게 채점 방식을 교육하고, 연구자를 포함한 세 사람이 충분한 검토를 한 뒤에 채점을 하였으며, 채점 기준과 일치하지 않는 답변은 재검토 후 채점하였다. 통합 창의성 검사의 채점은 검사 도구를 제작한 세종영재교육연구원의 연구원 3인이 채점 매뉴얼에 맞춰 진행하였다. 영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력 점수의 평균 차이, 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 차이는 t-검증으로 분석하였고, 이들 변인 간의 상관 관계를 알아보기 위해서는 상관분석을 실시하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 초등 과학영재 학생은 교육청의 영재 학급 설치를 인가받은 3개의 영재 학급에 재학 중인 5, 6학년 학생 95명을 대상으로 하였고, 일반 학생은 영재 학급과 가까운 곳에 위치한 3개 학교에 재학 중인 5, 6학년 학생 149명을 대상으로 하였다. 연구 대상인 과학영재는 영재담당교사에 의해 수학과 과학에서 능력이 뛰어나다고 추천된 학생 중에서 영재성 검사와 심층 면접을 통해 최종 선발된 학생이다.
- 본 연구에서는 초등 과학영재 학생은 교육청의 영재 학급 설치를 인가받은 3개의 영재 학급에 재학 중인 5, 6학년 학생 95명을 대상으로 하였고, 일반 학생은 영재 학급과 가까운 곳에 위치한 3개 학교에 재학 중인 5, 6학년 학생 149명을 대상으로 하였다. 연구 대상인 과학영재는 영재담당교사에 의해 수학과 과학에서 능력이 뛰어나다고 추천된 학생 중에서 영재성 검사와 심층 면접을 통해 최종 선발된 학생이다.
데이터처리
- 두 집단 간의 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력 차이를 살펴보고자 영재 학생과 일반 학생을 독립 변인으로, 각 검사 점수를 종속 변인으로 하는 t-검증을 실시하였다. 표 3에서 알 수 있듯이 영재 학생과 일반 학생의 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력은 모두 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 즉, 발견한 문제에 대한 가치나 평가는 포함되지 않으며, 단지 얼마나 많은 문제를 발견하였는가에 대한 점수이다. 영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력 점수의 차이를 알아보기 위해 영재 학생과 일반 학생을 독립 변인으로, 문제 발견 점수를 종속 변인으로 하여 t-검증을 하였고, 표 1에 두 집단의 평균, 표준편차, t-검증의 결과를 제시하였다.
- 통합 창의성 검사의 채점은 검사 도구를 제작한 세종영재교육연구원의 연구원 3인이 채점 매뉴얼에 맞춰 진행하였다. 영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력 점수의 평균 차이, 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 차이는 t-검증으로 분석하였고, 이들 변인 간의 상관 관계를 알아보기 위해서는 상관분석을 실시하였다.
이론/모형
- 과학 탐구 능력은 권재술과 김범기(1994)가 개발한 과학 탐구 능력 검사지를 사용하였다. 이 검사 도구는 초·중학생을 대상으로 하여 관찰, 분류, 측정, 추리, 예상의 기초 탐구 능력 5가지 요소와 통합 탐구, 자료 변환, 가설 설정, 변인 통제, 일반화의 통합 탐구 능력 5가지 요소로 구성되어 있다.
- 이경화(2011)가 초등학생 수준에 맞게 개발한 초등학생용 통합 창의성 검사지를 사용하였다. 통합 창의성 검사는 창의적 사고력 검사와 창의적 성향 검사로 구성되어 있다.
성능/효과
- 문제 상황별 문제 발견력과 과학 탐구 능력의 하위 요소와의 상관은 표 7 및 표 8과 같이 각각 기초 탐구 능력과 통합 탐구 능력으로 나누어 살펴보았다. 기초 탐구 능력의 하위 요소와의 상관을 살펴보면, 영재 학생의 경우에는 일상생활 상황에서는 관찰(r=.226)과 미래과학 상황에서는 예상(r=.317)에서만 통계적으로 유의한 수준에서의 낮은 상관 관계를 보였고, 일반 학생은 상관 관계가 거의 없는 것으로 나타났다.
- 둘째, 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력에서 모두 통계적으로 유의한 수준에서 과학영재가 일반 학생에 비하여 높은 것으로 나타나, 선행 연구의 결과와 일치하는 것을 볼 수 있다. 따라서 영재 학급 수준에서 선발된 초등과학영재의 경우에도 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 측면에서는 과학영재의 특성을 보여준다고 하겠다.
- 또한, 영재 학생과 일반 학생 점수의 최소값과 최대 값을 비교해 볼 때, 일반 학생에 비해 영재 학생의 차이가 큰 것을 알 수 있다. 영재 학생과 일반 학생의 점수 분포 비교에서도 전반적으로 영재 학생에 비하여 일반 학생의 점수 분포가 낮은 쪽에 몰려 있지만, 영재 학생보다 높은 문제 발견력 점수를 보인 일반 학생도 다수 있었다.
- 문제 발견력과 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 상관을 분석한 결과, 창의적 사고력과 문제 발견력은 영재 학생과 일반 학생 모두에게 상관 관계가 낮았으며, 창의적 성향에서는 통계적으로 유의한 수준에서 낮은 상관을 보였다. 영재 학생의 문제 발견력은 확산적 사고와 관계가 있지만 창의적 성격과는 상관이 없고, 일반 학생의 문제 발견력은 확산적 사고, 창의적 성격과 상관이 없다고 보고한 윤경미(2004)의 연구와 문제 발견력은 창의적 사고와 상관이 있다는 오영란(2005)의 연구 등에서 보듯이 학자에 따라 연구 결과가 상충되는 경우가 많다.
- 207), 창의적 사고력과 과학 탐구 능력에서는 통계적으로 유의한 상관을 보이지 않았다. 반면, 일반 학생의 경우에는 창의적 사고력(r=.2240, 창의적 성향(r=.271), 과학 탐구 능력(r=.248)에서 모두 문제 발견력과 낮은 수준의 상관 관계가 있는 것으로 나타났다.
- 영재 학생이 일반 학생보다 평균 2배 이상 많은 문제를 발견한 것으로 나타났다. 부록 2에 제시된 영재 학생과 일반 학생의 문제 상황별 문제 해결력의 답안 예시를 살펴보면, 문제 해결력이 높은 영재 학생의 경우 일반 학생에 비하여 제시한 문제 해결 내용이 월등히 많을 뿐 아니라 문제 해결의 주제어와 함께 구체적인 근거를 함께 제시하는 경향을 많이 보였다. 이러한 결과는 영재 학생이 일반 학생에 비해 우수한 문제 발견을 보였다는 선행 연구(신지은, 2002; 윤경미, 2004; Getzels & Similansky, 1983)의 결과와 일치한다.
- 셋째, 영재 학생의 문제 발견력은 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력 중에서 창의적 성향만 통계적으로 유의한 수준에서 낮은 상관을 보였고, 일반 학생의 문제 해결력에서는 세 요인과 통계적으로 유의한 수준에서 낮은 상관을 보였다. 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 하위 요소와 문제 해결력의 상관에서도 부분적으로 낮은 상관만을 보였다.
- 표 2에 나타난 바와 같이 영재 학생과 일반 학생 모두 두 장면에 대한 문제 발견 점수 차이가 통계적으로 유의미하게 나타났다. 영재 학생과 일반 학생에 상관없이 일상적인 장면보다 과학적인 장면에서 문제 발견력이 더 높다는 것을 알 수 있고, 영재 학생이 일반 학생보다 과학적인 장면에서의 문제 발견력이 더 유의미하게 높다는 것을 알 수 있다. 문제 상황에 따라 차이를 보인 결과는 중학교 과학영재와 일반 학생의 문제 발견력을 비교한 결과, 문제 발견 점수가 영재 학생이 일반 학생보다 높게 나왔지만, 문항 상황별로는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않은 윤경미(2004)의 결과와는 다르다.
- 영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력과 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력과의 상관 관계를 알아보기 위해 각 변인간의 상관을 산출하여 표 4에 제시하였다. 영재 학생의 경우 창의적 성향이 문제 발견과 통계적으로 유의한 수준에서 낮은 상관 관계가 있는 것으로 나타났고(r=.207), 창의적 사고력과 과학 탐구 능력에서는 통계적으로 유의한 상관을 보이지 않았다. 반면, 일반 학생의 경우에는 창의적 사고력(r=.
- 첫째, 일상생활과 미래과학의 문제 상황에서 모두 통계적으로 유의한 수준에서 과학영재가 일반 학생에 비하여 약 2배 정도의 많은 문제를 발견하였다. 문제 상황에서는 통계적으로 유의한 수준으로 일상생활보다 미래과학 상황에서 많은 문제를 발견하였다.
- 통합 탐구 능력의 하위 요소와의 상관을 살펴보면, 영재 학생의 경우에는 일상생활과 미래과학의 상황에서 통합 탐구(r=.231, r=.239)에서만 통계적으로 유의한 낮은 상관 관계를 보였다. 일반 학생은 일상생활에서는 자료 변환(r=.
- 표 1에서 알 수 있듯이 영재 학생과 일반 학생의 문제 발견력 점수는 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 영재 학생이 일반 학생보다 평균 2배 이상 많은 문제를 발견한 것으로 나타났다.
- 두 집단 간의 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력 차이를 살펴보고자 영재 학생과 일반 학생을 독립 변인으로, 각 검사 점수를 종속 변인으로 하는 t-검증을 실시하였다. 표 3에서 알 수 있듯이 영재 학생과 일반 학생의 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력은 모두 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 영재 학생이 일반 학생보다 창의적 사고력, 창의적 성향이 높고 과학 탐구 능력이 우수함을 확인할 수 있다.
후속연구
- 그러나 영재 학생과 일반 학생을 대상으로 한 교육에서 다른 접근 방법을 사용해야 한다는 시사점은 이들 연구에서 공통적으로 발견된다. 따라서 타당도와 신뢰도가 높은 문제 발견 검사도구의 개발, 문제 발견력에 영향을 미치는 변인들에 대한 체계적인 후속 연구가 필요하다고 생각된다.
- 창의적 사고력, 창의적 성향, 과학 탐구 능력의 하위 요소와 문제 해결력의 상관에서도 부분적으로 낮은 상관만을 보였다. 창의성이 과학영재의 특성이라는 점에서 문제 발견력과 창의적 사고력, 창의적 성향과 같은 창의성 요소와의 관련성에 대한 심층적인 후속 연구가 필요하다고 생각된다. 특히, 문제 상황의 구조화된 정도에 따라 문제 발견에 영향을 주는 요인이 다르다는 선행 연구(Lee & Cho, 2007)를 토대로 문제 발견력을 측정하기 위한 검사 도구의 문제 상황과 연구 대상에 대한 고려가 선행되어야 함을 시사한다.
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