[논문]과학 영재의 과학 본성과 탐구 관점 분석

이항로

doi:10.9722/jgte.2011.21.2.511

과학 영재의 과학 본성과 탐구 관점 분석
An Analysis on Views of Nature of Science and Science Inquiry of Science Gifted Students 원문보기

英才敎育硏究 = Journal of gifted/talented education, v.21 no.2, 2011년, pp.511 - 530

초록
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이 연구에서는 과학영재들이 과학개념을 잘 이해하는 데 필요한 과학의 본성과 과학탐구 관점의 인식률 위치를 파악하고자 하였다. 내용타당도 지수 97.0%, 신뢰도 지수 0.86인 총 19문항으로 구성된 과학의 본성과 과학탐구 관점 검사지를 40명의 과학영재집단과 35명의 일반학생집단에 투입하여 비교 분석하였다. 과학의 본성 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 다르나 20.0~97.5% 범위에 위치하고 있으며, 평균은 67.0%(일반학생 집단 50.0%)였으며, 특히 '과학자들의 의견이 다를 수 있다'는 하위 관점의 인식률은 여성과학영재가 높았다. 과학탐구 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 다르나 27.5~77.5% 범위에 위치하고 있으며, 평균은 53.0%(일반학생집단 41.8%) 이었으며, 하위 요소 '과학자들이 연구하는 방법'에 대한 인식률은 여성과학영재가 높았다. 과학영재들 중에서 과학의 본성 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 33.0%였고, 과학탐구 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 47.0%였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to find out science talented students' percentage of cognition about the views of nature of science and science inquiry which are essential for having a good understanding with science concepts. Each group of 40 science gifted students and 35 ordinary students was tested with a test of views of nature of science and science inquiry which consisted of 19 items with index of content validity 97% and reliability index 0.86, then its results being compared and analyzed. A group of science gifted students' percentage of cognition about the views of nature of science ranges from 20% to 97.5% -although it differs according to detailed views-showing its mean of 67% (50% in a group of ordinary students). Especially, the percentage of cognition about the sub view that there can be different opinions among scientists was high among woman science gifted students. A group of science gifted students' percentage of cognition about the views of science inquiry ranges from 27.5% to 77.5% -although it differs according to detailed views- showing 53% in their mean (41.8% in a group of ordinary students). Especially, the percentage of cognition about the sub view that scientists can have different research methods was high among woman science gifted students. The percentage of mistaken cognition by science gifted students about views of nature of science and about views of science inquiry was 33%, 47% respectively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 과학영재학생과 일반학생의 과학의 본성과 과학탐구 관점에 대한 인식 차이를 비교‧분석하고자 한 연구로 ‘과학영재의 과학의 본성과 과학탐구 관점에 대한 인식률은 어느 정도인가?

제안 방법

(2002)이 개발한 VNOS (Views of Nature of Science Questionnaire)를 근거로 총 19문항(과학의 본성 영역 11문항, 과학 탐구 영역 8문항)으로 구성된 과학의 본성과 탐구 관점 검사지를 번안하였다. 3명의 과학교육 전문가가 문항의 명료성 점검표에 지적한 내용을 토대로 수정‧보완하여 완성하였다. 완성된 검사지에 대한 타당도 점검표를 과학교육전문가에게 의뢰하여 검토를 받은 결과 내용 타당도 지수는 97%였으며, 무선 표집한 10명에게 투입하여 산출한 평가자내 신뢰도 계수와 평가자간 신뢰도 계수 Cronbach’ α는 각각 0.
과학 탐구 관점을 측정하는 총 8문항(과학자들의 연구 방법, 과학자들이 연구할 문제를 결정하는 방법, 실험의 정의와 그 예, 실험의 예가 과학적이라고 생각하는 이유, 자료의 의미, 자료분석의 의미, 증거와 자료의 차이점)의 각각에 대한 문항별‧범주별 반응 분포를 근거로 과학영재집단과 일반학생집단의 과학 탐구 관점을 비교‧분석하였다. 두 관점에 대한 분석 결과를 근거로 과학영재들이 인식하고 있는 과학의 본성과 과학탐구 관점의 위치를 종합적으로 비교‧분석하였다.
과학의 본성 관점을 측정하는 총 11문항(과학의 정의, 과학이 다른 과목과 다른 점, 과학지식이 변하는 이유, 과학지식이 변하지 않는 이유, 과학적 이론의 정의와 그 예, 과학 법칙의 정의와 그 예, 과학자들의 견해가 다른 점에 대한 의견, 동일 주제에 대해 결론이 다른 데 대한 견해, 과학적 논란이나 서로 다른 의견을 해결할 수 있는 방법)의 각각에 대한 문항별‧범주별 반응 분포를 근거로 과학영재집단과 일반학생집단이 인식하고 있는 과학의 본성 관점을 비교‧분석하였다. 분석 대상 반응 수는 11(문항 수)×40(과학영재 학생 수)=440개이다.
과학의 정의와 다른 과목과의 차이점을 묻는 문항에 응답한 문항별‧범주별 반응 사례수 분포는 <표 2>와 같다. 과학의 정의를 묻는 문항에 응답한 12개의 범주 중 4개의 범주(A-D), 과학 과목이 다른 과목과 다른 점을 묻는 문항에 응답한 10개의 범주 중에서 1개의 범주(A)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류하였다.
과학자들이 일하는 방법과 연구할 내용을 결정하는 방법을 묻는 문항에 응답한 문항별‧범주별 반응 사례수 분포는 <표 7>과 같다. 과학자들이 일하는 방법을 묻는 문항에 응답한 10개의 범주 중 6개의 범주(A-F), 연구할 내용과 방법을 결정하는 방법을 묻는 문항에 응답한 9개의 범주 중 5개(A-E)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류했다.
과학적 법칙의 정의, 구체적인 예를 묻는 문항에 응답한 문항별‧범주별 반응 사례수 분포는 <표 5>와 같다. 과학적 법칙의 정의를 묻는 문항에 응답한 7개의 범주에서 4개의 범주(A-D), 과학적 법칙의 예를 묻는 문항에 응답한 7개의 범주 중에서 6개의 범주(A-F)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류하였다.
논의 3에서 기술한 바와 같이 이론은 법칙과는 달리 실험으로 재현이 불가능한 것을 전제로 하기 때문에 이론 개념이 포함된 반응의 예는 긍정적 인식 범주에서 제외시켰다. 과학적 실험의 정의를 묻는 문항에 응답한 7개의 범주 중 3개의 범주(A-C), 실험의 구체적 예를 묻는 문항에 응답한 10개의 범주 중 8개의 범주(A-H), 과학적 실험이라고 생각하는 이유를 묻는 문항에 응답한 6개의 범주 중 3개의 범주(A-C)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류하였다.
과학적 이론의 정의, 구체적인 예를 묻는 문항에 응답한 문항별‧범주별 반응 사례수 분포는 <표 4>와 같다. 과학적 이론은 법칙과는 달리 실험으로 재현이 불가능한 것을 전제로 하므로 과학의 정의를 묻는 문항에 응답한 11개의 범주 중 3개의 범주(A-C), 구체적인 예를 묻는 문항에 응답한 16개의 범주 중 6개의 범주(A-F)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류했다.
동일 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 서로 다르다는 것에 대한 관점, 같은 자료를 사용하면서도 다른 결론에 도달하는데 대한 관점, 서로 다른 결론들을 해결할 수 있는 방안에 대한 관점을 묻는 문항에 응답한 문항별 ‧ 범주별 반응 사례수 분포는 <표 6>과 같다. 동일 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 서로 다르다는 것에 대한 관점을 묻는 문항에 응답한 4개의 범주 중 2개의 범주(A-B), 같은 자료를 사용하면서도 다른 결론에 도달하게 되는데 대한 관점을 묻는 문항에 응답한 6개의 범주 중 5개의 범주(A-E), 서로 다른 결론들을 해결할 수 있는 방안에 대한 관점을 묻는 문항에 응답한 6개의 범주 중 3개의 범주(A-C)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류하였다.
과학 탐구 관점을 측정하는 총 8문항(과학자들의 연구 방법, 과학자들이 연구할 문제를 결정하는 방법, 실험의 정의와 그 예, 실험의 예가 과학적이라고 생각하는 이유, 자료의 의미, 자료분석의 의미, 증거와 자료의 차이점)의 각각에 대한 문항별‧범주별 반응 분포를 근거로 과학영재집단과 일반학생집단의 과학 탐구 관점을 비교‧분석하였다. 두 관점에 대한 분석 결과를 근거로 과학영재들이 인식하고 있는 과학의 본성과 과학탐구 관점의 위치를 종합적으로 비교‧분석하였다. 분석 대상 반응 수는 8(문항 수)×40(과학영재 학생 수)=320개이다.
완성된 답안지를 각 문항별로 3명의 내용 전문가가 모두 읽은 후 유사한 응답들의 내용을 최대한 포함하는 응답 유형 범주를 합의 결정하였다. 문항이 측정하고자 하는 목표와 너무 다르거나 무응답한 경우 및 어느 범주에도 속하지 않는 경우는 모두 하나의 동일한 범주로 분류하였고 그 외는 기타로 분류하였다.
이 연구는 각각의 서술형 문항에 응답한 내용의 응답을 분류할 범주를 정하고, 범주별 응답 사례수를 정량적으로 해석하여 과학영재들의 과학의 본성과 탐구관점에 대한 위치를 찾아내는 질적‧양적 연구로서 구체적인 절차와 방법은 다음과 같다.
이 연구에서 두 집단에 투입한 검사지의 완성 시간은 90분이고, 각 문항에 응답한 내용 중에서 모호하거나 해석이 어려운 경우는 해당 학생과 직접 면담을 통해 수정‧보완하여 최종 답안지를 완성하였다.
87이었다. 이 연구에서 번안한 검사지의 문항 유형은 유사한 선행 연구들에서 사용한 검사지들의 대부분이 강제선택형이고 학교과학을 문제 상황으로 제시한 도구가 거의 없다는 선행 연구(나지연, 송진웅, 2010)에서 지적한 문제점을 반영하여 모두 개방형으로 설정하였으며, 총 19문항 중 3문항은 학교 과학을 문제 상황으로 구성하였다. 구체적인 문항 내용은 <표 1>과 같다.
이 연구에서는 과학 본성과 과학 탐구 관점 검사지를 구성하는 각 문항별, 두 영역별로 반응 결과를 비교‧분석한 후, 전체적인 경향성을 논의하였다. 각 문항에 대한 응답이 다양하여 유형별로 범주화하고 각 범주에 응답한 학생들의 백분율에 의한 자료를 근거로 비교 ‧ 분석한 결과는 다음과 같다.
과학 과목에서 자료의 의미, 자료 분석의 의미를 묻는 문항에 응답한 문항별‧범주별 반응 사례수 분포는 <표 9>와 같으며, 증거와 자료의 차이점을 묻는 문항에 응답한 범주별 반응 사례수 분포는 <표 10>과 같다. 자료의 정의를 묻는 문항에 응답한 12개의 범주 중 2개 범주(A-B), 자료 분석의 의미를 묻는 문항에 응답한 9개의 범주 중 5개의 범주 (A-E)를 비교적 바르게 인식하고 있는 것으로 분류하였다. 자료는 수, 영상, 단어 등의 형태로 된 의미 단위로 보통 연구나 조사 등의 바탕이 되는 재료, 증거는 자료가 의미 있게 정리된 것, 자료 분석은 자료 속에 숨어 있는 다양한 정보를 끌어내는 일련의 행위로 구분해 볼 때, 증거가 자료보다는 포괄성이 높다고 볼 수 있다.
과학영재집단의 과학의 본성과 과학탐구 관점에 대한 인식률을 비교하기 위하여 1개 일반학급 35명(남학생 13명, 여학생 22명)을 무선 표집하였다. 표집한 두 집단에 이 연구에서 번안한 과학의 본성 관점과 과학탐구 관점 검사지를 투입하였다.

대상 데이터

이 학생들은 중학교 1학년 때 교육감이 인정하는 영재교육기관에서 연간 100시간 이상 영재교육을 이수한 학생이거나 교육인적자원부장관이나 교육감이 인정하는 각종과학경진대회에서 입상한 학생, 또는 학교 내신 수학‧과학 교과 성취도 상위 1%인 자 중에서 추천을 받은 학생들을 대상으로 판별고사와 논술고사 및 구술면접과정을 거쳐 최종 과학영재교육대상자로 확정된 학생들이다. 과학영재집단의 과학의 본성과 과학탐구 관점에 대한 인식률을 비교하기 위하여 1개 일반학급 35명(남학생 13명, 여학생 22명)을 무선 표집하였다. 표집한 두 집단에 이 연구에서 번안한 과학의 본성 관점과 과학탐구 관점 검사지를 투입하였다.
분석 대상 반응 수는 11(문항 수)×40(과학영재 학생 수)=440개이다.
분석 대상 반응 수는 8(문항 수)×40(과학영재 학생 수)=320개이다.
이 연구에서는 D광역시에서 과학영재교육을 받는 중학교 2학년 학생 40명(남학생 27, 여학생 13명)을 연구 대상인 과학영재집단으로 설정하였다. 이 학생들은 중학교 1학년 때 교육감이 인정하는 영재교육기관에서 연간 100시간 이상 영재교육을 이수한 학생이거나 교육인적자원부장관이나 교육감이 인정하는 각종과학경진대회에서 입상한 학생, 또는 학교 내신 수학‧과학 교과 성취도 상위 1%인 자 중에서 추천을 받은 학생들을 대상으로 판별고사와 논술고사 및 구술면접과정을 거쳐 최종 과학영재교육대상자로 확정된 학생들이다.

이론/모형

이 연구에서는 Jones과 Harty (1978)가 개발한 과학의 본성 관점 검사지와 Lederman et al. (2002)이 개발한 VNOS (Views of Nature of Science Questionnaire)를 근거로 총 19문항(과학의 본성 영역 11문항, 과학 탐구 영역 8문항)으로 구성된 과학의 본성과 탐구 관점 검사지를 번안하였다. 3명의 과학교육 전문가가 문항의 명료성 점검표에 지적한 내용을 토대로 수정‧보완하여 완성하였다.

성능/효과

9%이다. 같은 자료를 이용하여 연구하였음에도 불구하고 공룡 멸종의 원인에 대하여 과학자들이 서로 다른 결론에 도달한 이유에 대해 비교적 바르게 인식하는 비율은 과학영재집단 92.5%, 비교집단 88.6%로 나타났다. 과학기술의 발전은 경쟁하는 이론들 중 어느 이론을 선택할 것인가 하는 방법론적 국면에 결정적 영향을 주는 요소이기 때문에 바르게 인식하는 범주로 분류했다.
8%) 이고, 특히 과학자들이 연구하는 방법에 대한 바른 인식률은 여성과학영재가 높았다. 결국 본 연구에 참여한 과학영재들 중에서 본 연구에서 정의한 과학의 본성 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율이 33.0%였고, 과학교과의 특징, 이론의 정의에 대한 인식률이 상대적으로 낮았다. 또한, 과학탐구 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 47.
6%정도 높았다. 과학과목이 다른 과목과 다른 점을 비교적 바르게 응답한 학생의 비율은 과학영재집단 20.0%, 비교집단 11.4%로 과학영재집단이 비교집단보다 약 8.6%정도 높았다. 따라서, 과학교과의 특성에 대한 긍정적 인식률 평균은 과학영재집단 52.
5%였다. 과학영재들은 동일한 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 다를 수 있으며 동일 주제를 동일한 자료를 활용하여 연구하여도 다른 결론에 도달할 수도 있음을 인식하고 있는 것으로 나타났다. 과학영재집단의 약 2/3 정도는 동일한 과학탐구 주제의 다른 결론들에 대한 논란이나 의견은 해결 가능하다고 인식하고 있는 것으로 나타났다.
과학영재들은 동일한 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 다를 수 있으며 동일 주제를 동일한 자료를 활용하여 연구하여도 다른 결론에 도달할 수도 있음을 인식하고 있는 것으로 나타났다. 과학영재집단의 약 2/3 정도는 동일한 과학탐구 주제의 다른 결론들에 대한 논란이나 의견은 해결 가능하다고 인식하고 있는 것으로 나타났다. 과학의 본성 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 논의 세부 관점에 따라 20.
이는 과학영재집단은 동일한 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 서로 다를 수 있고 동일 주제를 동일 자료를 활용하여도 다른 결론에 도달할 수 있음을 인식하고 있으며, 2/3정도의 과학영재 학생은 동일한 과학탐구 주제의 다른 결론들에 대한 논란이나 의견의 해결 가능성을 인식하고 있는 것으로 나타났다. 과학자들의 결론에 대한 인식률 평균은 영재집단 77.5%, 비교집단 76.2%였다. 이상과 같은 자료로 볼 때, 본 연구에서 정의한 과학의 본성 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 20.
2%였다. 과학자들의 연구 방법에 대한 긍정적 관점은 두 집단 모두 여학생의 인식률이 남학생보다 높았다.
6%였다. 과학자들의 연구 방법에 대한 긍정적 인식률 평균은 영재집단 62.5%, 비교집단 57.2%였다. 과학자들의 연구 방법에 대한 긍정적 관점은 두 집단 모두 여학생의 인식률이 남학생보다 높았다.
과학적 법칙의 정의를 바르게 제시한 비율은 과학영재집단이 70.0%, 비교집단이 57.1%, 과학적 법칙의 예를 바르게 제시한 비율은 과학영재집단이 92.5%, 비교집단이 57.1%였다. 과학적 법칙에 대한 인식률 평균은 영재집단 81.
과학적 실험의 정의에 대한 긍정적 인식 비율은 과학영재집단 37.5%, 비교집단은 42.9%, 과학실험의 예를 바르게 제시한 과학영재집단의 비율은 75.0%, 비교집단은 51.4%, 제시한 예를 과학적 실험이라고 생각한 이유를 논리적으로 제시한 비율은 과학영재집단 47.5%, 비교집단 25.7%였다. 과학적 실험에 대한 긍정적 인식률 평균은 과학영재 집단 53.
과학적 이론의 정의에 대해 바르게 인식하는 비율은 과학영재집단 27.5%, 비교집단 20.0%이고 과학적 이론의 예를 바르게 제시한 학생의 비율은 과학영재집단 45.0%, 비교집단 14.3%였다. 과학적 이론에 대한 인식률 평균은 과학영재집단 36.
따라서 과학적 이론에 관한 인식률 제고 과정을 반영한 과학영재교육프로그램이 필요하다. 넷째, 과학영재들이 과학적 법칙의 정의를 비교적 바르게 제시한 비율은 70.0%, 과학적 법칙의 예를 바르게 제시한 비율은 92.5%였다. 이들이 제시한 예들은 대부분 과학 수업시간에 학습했던 과학 법칙의 이름들을 기계적으로 언급한 것이었다.
이들이 제시한 예들은 대부분 과학 수업시간에 학습했던 과학 법칙의 이름들을 기계적으로 언급한 것이었다. 다섯째, 과학영재의 경우 동일 과학 주제에 대해서도 과학자들의 의견이 서로 다를 수 있다는 의견이 72.5%였으며, 여성과학영재의 인식률이 높았다. 특정 과학 탐구 주제를 같은 자료를 이용하여 연구하였는데도 불구하고 과학자들이 서로 다른 결론에 도달한 이유를 비교적 바르게 인식하는 과학영재의 비율은 92.
6% 정도 높았다. 둘째, 과학영재들이 학교에서 배우고 책에 쓰인 과학 지식(사실, 법칙, 이론)이 미래에 바뀔 것이라고 응답한 비율은 97.5%로 일반학생보다 약 17.5% 높았다. 셋째, 과학영재들이 과학적 이론의 정의에 대해 바르게 인식하는 비율은 27.
과학기술의 발전은 경쟁하는 이론들 중 어느 이론을 선택할 것인가 하는 방법론적 국면에 결정적 영향을 주는 요소이기 때문에 바르게 인식하는 범주로 분류했다. 따라서 동일한 과학탐구 주제의 다른 결론들에 대한 논란이나 의견의 해결 가능성에 대한 인식비율은 과학영재집단 67.5%, 비교집단 57.1%였다. 이는 과학영재집단은 동일한 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 서로 다를 수 있고 동일 주제를 동일 자료를 활용하여도 다른 결론에 도달할 수 있음을 인식하고 있으며, 2/3정도의 과학영재 학생은 동일한 과학탐구 주제의 다른 결론들에 대한 논란이나 의견의 해결 가능성을 인식하고 있는 것으로 나타났다.
6%정도 높았다. 따라서, 과학교과의 특성에 대한 긍정적 인식률 평균은 과학영재집단 52.5%, 비교집단 21.4%로 매우 낮았다.
0%였고, 과학교과의 특징, 이론의 정의에 대한 인식률이 상대적으로 낮았다. 또한, 과학탐구 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 47.0%였고, 실험과 자료의 정의에 대한 인식률이 상대적으로 낮았다. 과학의 본성에 관한 이해와 과학 탐구 수행은 밀접한 관련이 있으며, 과학탐구 수행은 과학적 지식의 습득에 유의미하게 작용한다는 점을 고려할 때, 과학영재교육에서 과학의 본성과 탐구를 강조하는 것은 당연하다고 하겠다.
5% 높았다. 셋째, 과학영재들이 과학적 이론의 정의에 대해 바르게 인식하는 비율은 27.5%, 과학적 이론의 예를 바르게 제시한 비율은 45.0%로 낮은 편이다. 따라서 과학적 이론에 관한 인식률 제고 과정을 반영한 과학영재교육프로그램이 필요하다.
5%였다. 여덟째, 과학영재가 자료와 자료분석의 정의를 비교적 바르게 응답한 비율은 각각 27.5%, 42.5%였다. ‘증거’와 ‘자료’를 같다고 응답한 과학영재집단의 비율은 20.
특히 과학자들의 의견이 다를 수 있다는 관점은 여성과학영재가 높았으며, 약 1/3의 과학영재들은 과학의 본성 관점에 대한 인식률이 낮아 이 영역을 강화할 과학영재교육 프로그램이 필요하다. 여섯째, 과학자들의 연구 방법을 바르게 인식하는 과학영재집단의 비율은 77.5%, 과학자들이 연구할 내용을 결정하는 방법을 비교적 바르게 진술한 비율은 47.5%였으며, 과학자들의 연구 방법 관점에 대한 바른 인식률은 여성과학영재가 높았다. 일곱째, 과학적 실험의 정의와 과학실험의 예, 그리고 제시한 예를 과학적 실험이라고 생각한 이유를 논리적으로 제시한 과학영재의 비율은 각각 37.
완성된 검사지에 대한 타당도 점검표를 과학교육전문가에게 의뢰하여 검토를 받은 결과 내용 타당도 지수는 97%였으며, 무선 표집한 10명에게 투입하여 산출한 평가자내 신뢰도 계수와 평가자간 신뢰도 계수 Cronbach’ α는 각각 0.85, 0.87이었다.
2%였다. 이상과 같은 자료로 볼 때, 본 연구에서 정의한 과학의 본성 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 20.0~97.5%에 위치하고 있으며 평균은 67.0%였으며, 특히 과학자들의 의견이 다를 수 있다는 관점은 여성 과학영재가 높았다.
7/3)였다. 이상과 같은 자료로 볼 때, 본 연구에서 정의한 과학의 탐구 관점에 대한 과학영재집단의 긍정적 인식률은 세부 논의 관점에 따라 27.5~77.5%에 위치하고 있으며 평균은 약 53.0%(일반학생 41.8%)였다. 특히, 과학자들이 연구하는 방법에 대한 바른 인식률은 여성과학영재가 높았다.
5%였으며, 과학자들의 연구 방법 관점에 대한 바른 인식률은 여성과학영재가 높았다. 일곱째, 과학적 실험의 정의와 과학실험의 예, 그리고 제시한 예를 과학적 실험이라고 생각한 이유를 논리적으로 제시한 과학영재의 비율은 각각 37.5%, 75.0%, 47.5%였다. 여덟째, 과학영재가 자료와 자료분석의 정의를 비교적 바르게 응답한 비율은 각각 27.
자료의 정의에 대해 비교적 바르게 인식하고 있는 비율은 과학영재집단 27.5%, 비교집단 11.4%였으며, 자료분석의 의미를 바르게 인식하고 있는 비율은 과학영재집단 42.5%, 비교집단 42.9%였다. 이는 학생들이 통상적으로 실험을 하여 자료를 얻고 있으며 결론을 이끌어 내기 위하여 실제적으로 자료를 분석하는 과정을 하고 있음에도 불구하고 자료나 자료분석의 의미를 정확하게 인지하지 못하고 있음을 의미한다.
첫째, 과학영재들이 과학의 정의를 비교적 바르게 응답한 비율은 85.0%로 일반학생보다 53.6% 정도 높았으며, 과학과목이 다른 과목과 다른 점을 ‘실험을 한다’.
5%였으며, 여성과학영재의 인식률이 높았다. 특정 과학 탐구 주제를 같은 자료를 이용하여 연구하였는데도 불구하고 과학자들이 서로 다른 결론에 도달한 이유를 비교적 바르게 인식하는 과학영재의 비율은 92.5%이며, 동일한 과학탐구 주제의 다른 결론들에 대한 논란이나 의견은 해결 가능하다고 인식한 과학영재의 비율은 67.5%였다. 과학영재들은 동일한 과학 주제에 대해 과학자들의 의견이 다를 수 있으며 동일 주제를 동일한 자료를 활용하여 연구하여도 다른 결론에 도달할 수도 있음을 인식하고 있는 것으로 나타났다.
학교에서 배우고 책에 쓰인 과학적 지식(사실, 법칙, 이론)이 미래에 바뀔 것이라고 응답한 학생 비율은 영재집단 97.5%, 일반학생 집단 80.0%로 과학지식의 가변성을 두 집단 모두 인지하고 있으나 영재집단에서의 인식 정도가 보다 높은 것으로 나타났다. 두 집단 모두 과학지식은 새로운 이론과 사실 및 기술이 변화한다든가 과학은 현재 발전 변화하고 있다 등과 같이 대부분 가변성을 인지하고 있다.

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	과학의 본성에 대한 이해가 과학교육에서 중요한 위치를 차지하는 이유는?	과학의 본성에 대한 이해는 과학지식을 올바르게 이해하기 위해서나(Bybee, 1997; Lederman & O'malley, 1990; McComas & Almazroa, 1998), 일상생활 속에서 과학지식을 실제로 적용하고 그 영향력을 평가하는 데에도 필수적이라는 견해도 있다(Griffith & Barry, 1993). 이처럼 과학의 본성이 과학교육에서 지속적으로 중요한 위치를 차지하는 이유는 학생들이 과학의 본성을 이해함으로써 과학의 의미와 과학 공동체의 규범을 이해하고, 현대문화의 일부로서 과학의 가치를 올바르게 인식하며, 과학관련 사회적 쟁점에 대한 의사결정 능력을 기르는데 도움을 주기 때문이다(Driver et al., 1996).
	우리나라와 세계 각국에서 과학교육의 중요한 목표로 강조되는 것은?	우리나라 과학과 교육과정에는 과학의 본성에 대한 이해가 주요 목표 중의 하나로 설정되어 있으며(교육과학기술부, 2007), 세계 각국의 교육과정은 과학의 본성을 그 핵심 요소로 포함하고 있음(조희형, 박승재, 2001; AAAS, 1993; McComas & Oslon, 1998)은 물론 과학의 본성에 대한 올바른 이해를 통해 과학적 소양을 지닌 시민을 양성하는 일도 과학교육의 중요한 목표로 강조되고 있다(서혜애, 오필석, 홍재식, 2000; 소원주, 1998; Bybee, 1997; McComas & Almazroa, 1998). AAAS (1998)는 미국의 모든 학생들이 고등학교를 졸업할 때까지 과학, 기술, 수학에서 수행해야 할 능력이 무엇인지에 대해 Science for All Americans (SFAA)에서 총론적으로 기술하고 있는데, 그 첫 단원에서 과학의 본성에 대한 세 가지 요소로서 과학적 세계관(the scientific world view), 과학 사업(the scientific enterprise), 이와 더불어 과학적 탐구(scientific inquiry)를 다루고 있다.
	SFAA에서 기술한 과학의 본성에 대한 세 가지 요소는?	우리나라 과학과 교육과정에는 과학의 본성에 대한 이해가 주요 목표 중의 하나로 설정되어 있으며(교육과학기술부, 2007), 세계 각국의 교육과정은 과학의 본성을 그 핵심 요소로 포함하고 있음(조희형, 박승재, 2001; AAAS, 1993; McComas & Oslon, 1998)은 물론 과학의 본성에 대한 올바른 이해를 통해 과학적 소양을 지닌 시민을 양성하는 일도 과학교육의 중요한 목표로 강조되고 있다(서혜애, 오필석, 홍재식, 2000; 소원주, 1998; Bybee, 1997; McComas & Almazroa, 1998). AAAS (1998)는 미국의 모든 학생들이 고등학교를 졸업할 때까지 과학, 기술, 수학에서 수행해야 할 능력이 무엇인지에 대해 Science for All Americans (SFAA)에서 총론적으로 기술하고 있는데, 그 첫 단원에서 과학의 본성에 대한 세 가지 요소로서 과학적 세계관(the scientific world view), 과학 사업(the scientific enterprise), 이와 더불어 과학적 탐구(scientific inquiry)를 다루고 있다. 과학을 학습할 때 과학의 본성(the nature of science)에 대한 이해가 중요하며 학습 내용이 과학적이면서도 과학 철학적으로 타당해야 한다고 강조되었다(Matthews, 1998; NRC, 2000; Park, 2007).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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