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문제 정의
- 본 연구는 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램이 초등과학영재의 창의성과 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위하여 부산교육대학교 과학영재반(초등 4학년)학생들을 연구 대상으로 하여 14주 13차시 수업을 적용하였고, 수업 전, 후에 창의성과 과학적 태도에 관한 사전, 사후검사를 실시하여 그 효과를 분석하였다. 이에 대한 결과를 바탕으로 한 결론은 다음과 같다.
- 이에 본 연구에서는 사람의 성격과 생각에 지대한 영향을 미치는 독서 활동 중에서도 과학 관련 도서를 읽고 내용과 관련된 문제를 스스로 찾은 후 문제 해결계획을 세우고 문제 해결 계획에 따라 관련 내용을논술하는 문제 중심 학습(PBL)을 WBI(Web Based Instuction) 와 결합한 e-PBL 기반 과학 독서 논술 프로그램을 초등 과학 영재에게 적용함으로써 초등 과학영재의 창의성과 과학적 태도 형성에 얼마나 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 따라서 이를 효과적으로 수행하기 위해 다음과 같이 연구문제를 설정하였다.
제안 방법
- 각반별 첫 1시간은 탐구방법 설명 및 사전 검사 시간으로 활용하였다. 각각의 수업은 4차시로 구성되었고, 수업이 진행되기 전 주에 홈페이지를 통해 사전 과제를 제시하고 정해진 기간 안에 과제를 해결하여 다시 홈페이지에 탑재하도록 하였으며, 둘째, 넷째 토요일 수업 시간에 해결 해 보도록 하였다. 1차시 사전 과제는 제시된 책을 읽고 문제 만나기, 1차시는 소집단탐구학습을 통한 문제해결계획 세우기, 2차시 사전과제는 문제해결계획에 따른 글쓰기, 2차시는 발표 및 토론, 평가 단계로 구성하였다.
- 내용에 관해 다양한 평가를 한다. 다양한 해결책을 여러 가지 방법으로 발표하는 것을 통해 비판적 사고력 및 협동 능력이 길러지도록 하였다.
- 본 연구는 초등 과학 영재에게 과학 독서 논술 프로그램을 진행하기 위해 온라인과 오프라인 수업을 포함하여 14주에 걸쳐 13차시를 수업하였으며 수업은 매월 둘째, 넷째 토요휴업일에 주당 1시간, 수업이 있기 전 주에 인재교육원 홈페이지를 통한 과제 해결방식의 온라인 수업을 진행하였다. e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램은 4단계로 이루어져 있으며 각 단계의 내용은 개별, 소집단별로 이루어졌다.
- 본 연구를 위하여 실험반의 실험 처치를 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 적용하였다. 실험 기간은 2010년 9월 11일부터 12월 11 일까지 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 적용한 교수 .
- 88로 높은 편이다(이경숙, 2004). 본 연구에서는 3-4학년용 검사도구 중 하위 요소별 유사한 문항을 제외한 26문항을 사용하였으며, 주 영역은 호기심, 독창성, 인내심, 융통성, 다양한 흥미들이며, 질문지 내용은 표 2와 같다.
- 본 연구의 독립변인은 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램이며 종속변인은 창의성 및 과학적 태도 변화이다.
- 1차시 사전 과제는 제시된 책을 읽고 문제 만나기, 1차시는 소집단탐구학습을 통한 문제해결계획 세우기, 2차시 사전과제는 문제해결계획에 따른 글쓰기, 2차시는 발표 및 토론, 평가 단계로 구성하였다. 사후검사는 12월 11일에 각각 실시하였으며 창의성 검사와 과학적 태도 검사를 실시하였다.
- 실험반 40명의 학생을 A, B 반으로 나누어 적용하였으며 실험처치 프로그램의 내용은 초등과학뒤집기 중 과학적 생각 뇌 분야 및 윌슨이 들려주는 판 구조론에 관련된 내용으로 제한하였다. 수업 처지 이전 9월 11일에 창의성 검사와 과학적 태도 검사지로 사전검사를 실시하였다 실험반은 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 격주 1시간씩 총 7차시에 걸쳐 수업을 실시하였으며 프로그램의 내용은 3가지로 구성되어 있다. 각반별 첫 1시간은 탐구방법 설명 및 사전 검사 시간으로 활용하였다.
- 학 습을 매월 둘째, 넷째 토요일 1시간씩 14주간 온라인 6차시, 오프라인 7차시로 구성하였다. 실험반 40명의 학생을 A, B 반으로 나누어 적용하였으며 실험처치 프로그램의 내용은 초등과학뒤집기 중 과학적 생각 뇌 분야 및 윌슨이 들려주는 판 구조론에 관련된 내용으로 제한하였다. 수업 처지 이전 9월 11일에 창의성 검사와 과학적 태도 검사지로 사전검사를 실시하였다 실험반은 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 격주 1시간씩 총 7차시에 걸쳐 수업을 실시하였으며 프로그램의 내용은 3가지로 구성되어 있다.
- 오프라인에서 이루어지는 수업으로서 4명이 1 모둠으로 이루어지며 각각의 구성원들이 찾아온 문제에 대해 모둠에서 의견을 나누어보도록 하였다. 이를 통해 모둠 문제를 선택하고 선정된 문제의 해결 방법에 대해서 계획을 세울 수 있도록 지도하였다.
- 온라인으로 이루어지는 수업으로서 모둠에서 정한 문제 및 문제 해결 과정을 글로 작성하도록 지도하였다 학습자들이 문제해결에 필요한 정보와 자료를 수집할 때 인터넷, 관련 도서 등을 참고하도록 하였으며, 그에 따른 아동 산출물은 그림 4와 같다.
- 갖도록 만들어야 한다. 온라인을 통해 학습하며 미리 선정된 책을 읽고 책의 내용을 마인드맵을 통해 정리해 본 후 책에서 문제를 스스로 찾을 수 있도록 하였다. 이를 통해 문제를 파악하고 해결해야 할 문제를 진술하는 과정을 통해 문제 발견 능력 및 창의적 사고력이 길러진다.
- 모둠에서 의견을 나누어보도록 하였다. 이를 통해 모둠 문제를 선택하고 선정된 문제의 해결 방법에 대해서 계획을 세울 수 있도록 지도하였다. 문제 해결계획 세우기 활동은 학습자들에게 자기주도적인 학습 능력과 모둠별 역할 분담을 통해 협동학습 능력을 신장시키기 위한 것이다.
- 첫째, 초등과학영재를 위한 e-PBL 을 활용한 과학독서 논술 프로그램을 어떻게 구안하고 적용할 것인지에 대한 연구결과는 과학 관련 도서 3권을 선정하여 문제 상황을 제시하고 아동 스스로 문제를 찾을 수 있도록 하였으며(1차시), 소집단 탐구 학습을 통해 모둠별 문제를 설정하고 문제 해결 계획을 세워보도록 하였으며 (1차시), 문제 해결 과정에 따라 논술 쓰기를 하도록 하여 문제를 해결(1차시), 발표 및 평가, 토론(1차시) 등 총 4단계 각 교재별 4차시로 탐구 방법을 설명하는 1시간을 포함하여 총13차시로 프로그램을 구성하여 개발하여 적용하였다.
- 실험 기간은 2010년 9월 11일부터 12월 11 일까지 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 적용한 교수 . 학 습을 매월 둘째, 넷째 토요일 1시간씩 14주간 온라인 6차시, 오프라인 7차시로 구성하였다. 실험반 40명의 학생을 A, B 반으로 나누어 적용하였으며 실험처치 프로그램의 내용은 초등과학뒤집기 중 과학적 생각 뇌 분야 및 윌슨이 들려주는 판 구조론에 관련된 내용으로 제한하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 부산교육대학교 부설 인재교육원 과학영재 기초반 학급을 대상으로 2010년 9월 11 일부터 12월 11일까지 14주간 연구를 수행하였다. 학급의 구성원은 모두 40명(남 27명, 여 13명)이며, A, B 반 20명으로 구성되어 있고 각 반별로 4명 5개조로 팀을 구성해 활동할 수 있도록 하였다.
- 실험 기간은 2010년 9월 11일부터 12월 11 일까지 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 적용한 교수 . 학 습을 매월 둘째, 넷째 토요일 1시간씩 14주간 온라인 6차시, 오프라인 7차시로 구성하였다.
- 11일까지 14주간 연구를 수행하였다. 학급의 구성원은 모두 40명(남 27명, 여 13명)이며, A, B 반 20명으로 구성되어 있고 각 반별로 4명 5개조로 팀을 구성해 활동할 수 있도록 하였다.
데이터처리
- 본 연구는 초등과학영재를 위한 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램이 창의성 및 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 초등과학영재 학생들에게 창의성과 과학태도검사를 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램 수업의 사전 사후에 실시하여 수집한 정량적 자료를 SPSS WIN 12.0 프로그램을 사용하여 단일집단 종속표본 t 검증을 실시하였다.
- 총 문항 중 긍정적인 문항은 14개, 부정적인 문항은 12개이며 문항채점은 매우 그렇다 5점, 그렇다 4점, 보통이다 3점, 아니다 2점, 전혀 아니다 1 점으로 채점하였으며 자료처리는 두 점수 독립 표본간의 차이를 검증하기 위해 SPSS WIN 12.0을 이용하여 t검증을 실시하였다.
이론/모형
- 과학과 관련된 태도를 측정하기 위하여 본 연구에서는 우리나라에서 가장 많이 이용되어온 TORSA (test of science-related attitude) 를 이용하였으며, 과학과 관련된 태도 검사지의 문항 구성은 표 3과 같다.
- 본 연구에서 사전 . 사후 창의성을 검사하기 위하여 Rimm 과 Davis(1976) 에 의해 개발된 GIFT 를 사용하였다. 이 도구는 창의성이 높은 사람들을 특징짓는 심리적, 인성적, 동기적인 특성들을 평가하는 것이다.
성능/효과
- 창의성의 하위 요소 중 독창성, 인내심, 융통성에서 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났으며, 과학적 태도의 하위 영역 중에서는 과학적 탐구에 대한 태도 및 과학과 관련된 태도의 적용에서 유의미한 변화를 나타내었다. 그러므로 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램은 초등과학영재들의 창의성 및 과학적 태도 함양에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 05). 독창성은 사전, 사후평균 Me 11.03, 18.06 이고, 표준편차는 2.14, 2.22 이다 유의수준 .05 에서 유의미한 차이(i=13.203, p=000) 가 있는 것으로 나타났다(p<.05). 인내심은 사전, 사후평균 Me 10.
- 둘째, e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램은 초등과학영재들의 창의성 및 과학적 태도를 신장시키는데 효과가 있었다. 책을 읽은 후 책에서 문제를 찾고 해결 계획을 세우고 서로 정보를 공유하며 적절하고 독창적인 해결책을 논술하는 과정에서 창의성 및 과학적 태도를 향상 시키는 결과를 가져왔다.
- 둘째, e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램의 적용이 초등과학영재의 창의성 신장에 효과가 있는가?
- 셋째, e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램의 적용이 초등과학영재의 과학적 태도 형성에 효과가 있는가?
- 05). 융통성은 사전, 사후평균 Me 8.54, 14.23 이고, 표준편차는 2.68, 2.69이 다 유의수준 .05 에서 유의미한 차이(i=8.539, p=000) 가 있는 것으로 나타났다(p<.05). 미술 작문, 사색, 음악, 가족 간 유대, 다양한 취미를 포함하고 있는 다양한 흥미들에서는 사전, 사후 평균(M) 은 22.
- 책을 읽은 후 책에서 문제를 찾고 해결 계획을 세우고 서로 정보를 공유하며 적절하고 독창적인 해결책을 논술하는 과정에서 창의성 및 과학적 태도를 향상 시키는 결과를 가져왔다. 창의성의 하위 요소 중 독창성, 인내심, 융통성에서 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났으며, 과학적 태도의 하위 영역 중에서는 과학적 탐구에 대한 태도 및 과학과 관련된 태도의 적용에서 유의미한 변화를 나타내었다. 그러므로 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램은 초등과학영재들의 창의성 및 과학적 태도 함양에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다.
후속연구
- 넷째, e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램을 개발할 때 초등학교 과학 교과와의 관련성을 고려하여 도서를 선정하고 프로그램을 구성하는 것이 필요하며 정규 과학 교과시간에 활용할 수 있는 교수 활동에 대한 개발이 이루어져야 할 것이다.
- 둘째, 본 연구는 초등학교 4학년 과학영재반 아동을 대상으로 이루어졌으므로 초등 저학년 및 고학년 영재 아동을 대상으로 하는 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술 프로그램의 개발이 필요하다.
- 셋째, 본 연구는 e-PBL 을 활용한 과학 독서 논술프로그램을 초등과학영재에게 적용하여 창의성 및 과학적 태도의 전체적인 영역에서는 유의미한 결과를 나타내었지만 각 하위 영역별에서는 유의미한 차이를 나타내지 못하고 있다. 창의성 중 호기심, 흥미, 과학적 태도 중 과학의 사회적 의의.
- 첫째, 초등과학영재를 위한 e-PBL 을 활용한 과학독서 논술 프로그램을 어떻게 구안하고 적용할 것인가?
- 또한 독서, 논술, 토론과 관련된 영재교육프로그램은 찾아보기 어렵다. 후속 연구에서 독서, 논술, 토론을 활용한 초등 과학 영재프로그램을 좀 더 다양하게 개발하고 영재교육에 적극적으로 활용할 필요가 있다.
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