이 연구의 목적은 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 추출하고, 효과적인 개방적 탐구를 위한 교사의 스캐폴딩 기능을 현장 교사들의 경험적 시각을 통해 탐색해 보는 것이다. 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 탐색하기 위하여 두 중학교에서 개방적 탐구를 수행했던 110명의 학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 설문 조사를 실시하였고, 응답 결과에 대해 요인 분석을 실시하였다. 또한 설문 조사에 응했던 학생들 중 일부를 대상으로 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 추출된 스캐폴딩 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 조사하였으며, 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하여 개방적 탐구에서 교사의 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 살펴보았다. 탐색적 요인 분석을 실시한 결과 5개의 스캐폴딩 요소(탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여)를 추출할 수 있었다. 또한 학생 포커스 그룹 인터뷰 결과, 학생들은 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소 중 탐구 동기를 제외한 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여에서 어려운 점을 제시하였고, 특히 자기 역할 인식, 과제 수행에 대한 적극적인 참여와 모둠원들과의 협력으로 대표되는 참여적 요소를 강화하기 위한 도움 방안을 요구하였다. 한편, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 심층 면접을 통해 탐색한 결과, 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 인지적(개념적, 메타 인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 기능으로 범주화할 수 있었고, 교사들은 스캐폴딩의 전략적 기능과 인지적 기능을 정서적 기능보다 더 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 개방적 탐구를 효과적으로 수행하기 위한 함의를 논의하였다.
이 연구의 목적은 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 추출하고, 효과적인 개방적 탐구를 위한 교사의 스캐폴딩 기능을 현장 교사들의 경험적 시각을 통해 탐색해 보는 것이다. 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 탐색하기 위하여 두 중학교에서 개방적 탐구를 수행했던 110명의 학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 설문 조사를 실시하였고, 응답 결과에 대해 요인 분석을 실시하였다. 또한 설문 조사에 응했던 학생들 중 일부를 대상으로 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 추출된 스캐폴딩 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 조사하였으며, 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하여 개방적 탐구에서 교사의 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 살펴보았다. 탐색적 요인 분석을 실시한 결과 5개의 스캐폴딩 요소(탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여)를 추출할 수 있었다. 또한 학생 포커스 그룹 인터뷰 결과, 학생들은 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소 중 탐구 동기를 제외한 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여에서 어려운 점을 제시하였고, 특히 자기 역할 인식, 과제 수행에 대한 적극적인 참여와 모둠원들과의 협력으로 대표되는 참여적 요소를 강화하기 위한 도움 방안을 요구하였다. 한편, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 심층 면접을 통해 탐색한 결과, 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 인지적(개념적, 메타 인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 기능으로 범주화할 수 있었고, 교사들은 스캐폴딩의 전략적 기능과 인지적 기능을 정서적 기능보다 더 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 개방적 탐구를 효과적으로 수행하기 위한 함의를 논의하였다.
The purpose of this research was to identify the components of scaffolding in open inquiry and to explore the functions of teachers' scaffolding, which is necessary to support students' open inquiry. In order to identify scaffolding components, at first, we conducted a survey using a questionnaire o...
The purpose of this research was to identify the components of scaffolding in open inquiry and to explore the functions of teachers' scaffolding, which is necessary to support students' open inquiry. In order to identify scaffolding components, at first, we conducted a survey using a questionnaire on what students think about open inquiry on 110 students who performed open inquiry in two middle schools, and then carried out factor analysis based on the survey results. It was attempted to investigate students' perception through focus group interviews corresponding to scaffolding components that were identified through factor analysis. Also, we examined teachers' empirical view of scaffolding functions in open inquiry through in-depth interviews with four teachers. The results of exploratory factor analysis revealed that there were five scaffolding components of open inquiry: motivation, planning, strategy, environment and participation. The results of focus group interviews showed that students experienced difficulties in planning, strategy, environment and participation components, except for motivation component. In particular, students asked for support to strengthen the participation component, which means recognizing their role, active participation and collaboration with peers. Meanwhile, the results of in-depth interviews with teachers showed that teachers' empirical views of scaffolding function in open inquiry were categorized as cognitive (conceptual, metacognitive), emotional (motivational, arbitrative) and strategic. Interviewed teachers preferred the strategic scaffolding and cognitive scaffolding to the emotional scaffolding. Based on the results, we also discussed the implications for performing open inquiry effectively.
The purpose of this research was to identify the components of scaffolding in open inquiry and to explore the functions of teachers' scaffolding, which is necessary to support students' open inquiry. In order to identify scaffolding components, at first, we conducted a survey using a questionnaire on what students think about open inquiry on 110 students who performed open inquiry in two middle schools, and then carried out factor analysis based on the survey results. It was attempted to investigate students' perception through focus group interviews corresponding to scaffolding components that were identified through factor analysis. Also, we examined teachers' empirical view of scaffolding functions in open inquiry through in-depth interviews with four teachers. The results of exploratory factor analysis revealed that there were five scaffolding components of open inquiry: motivation, planning, strategy, environment and participation. The results of focus group interviews showed that students experienced difficulties in planning, strategy, environment and participation components, except for motivation component. In particular, students asked for support to strengthen the participation component, which means recognizing their role, active participation and collaboration with peers. Meanwhile, the results of in-depth interviews with teachers showed that teachers' empirical views of scaffolding function in open inquiry were categorized as cognitive (conceptual, metacognitive), emotional (motivational, arbitrative) and strategic. Interviewed teachers preferred the strategic scaffolding and cognitive scaffolding to the emotional scaffolding. Based on the results, we also discussed the implications for performing open inquiry effectively.
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문제 정의
개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하고 그 수준을 탐색하는 것은 두 중학교 학생들의 설문지와 인터뷰 내용을 통해 파악하였을 뿐 전체적인 학생들의 반응을 담고 있지 못하며, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능을 살펴보는 것은 개방적 탐구를 지도했던 교사 4명과의 심층 면접을 통해 파악하였을 뿐 전체 과학교사들의 합의를 이끌기에는 한계가 있다. 따라서 이 연구는 특정 지역에 위치한 두 중학교의 사례를 통해 얻은 결과임을 밝히고, 이 점은 연구 결과를 일반화하는 데 있어서 제한을 줄 수 있다.
이 연구는 요인 분석을 통하여 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출한 후, 학생 포커스 그룹 인터뷰를 통해 요소별 반응 수준을 탐색하고, 교사 심층 면접을 통해 요소별 스캐폴딩의 기능을 살펴본 것이다. 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하고 그 수준을 탐색하는 것은 두 중학교 학생들의 설문지와 인터뷰 내용을 통해 파악하였을 뿐 전체적인 학생들의 반응을 담고 있지 못하며, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능을 살펴보는 것은 개방적 탐구를 지도했던 교사 4명과의 심층 면접을 통해 파악하였을 뿐 전체 과학교사들의 합의를 이끌기에는 한계가 있다.
이 연구의 목적은 개방적 탐구를 수행했던 중학생들의 반응을 조사하여 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 추출하고, 개방적 탐구를 위한 교사의 스캐폴딩 기능을 현장 교사들의 경험적 시각을 통해 탐색해 보는 것이다. 이를 위하여 이 연구에서 설정한 연구 문제는 다음과 같다.
이 연구의 목적은 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 추출하고, 효과적인 개방적 탐구를 위한 교사의 스캐폴딩 기능을 현장 교사들의 경험적 시각을 통해 탐색해 보는 것이다. 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 탐색하기 위하여 두 중학교에서 개방적 탐구를 수행했던 110명의 학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 설문 조사를 실시하였고, 응답 결과에 대해 요인 분석을 실시하였다.
이 연구의 목적은 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소 및 기능을 탐색함으로써 개방적 탐구를 지도하기 위한 시사점을 도출하는 데 있다. 이 연구의 결과를 종합하여 내린 결론은 다음과 같다.
한편, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 심층 면접을 통해 탐색한 결과, 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 인지적(개념적, 메타인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 기능으로 범주화할 수 있었고, 교사들은 스캐폴딩의 전략적 기능과 인지적 기능을 정서적 기능보다 더 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 개방적 탐구를 효과적으로 수행하기 위한 함의를 논의하였다.
가설 설정
학생들은 요소 Ⅰ(탐구 동기)을 제외한 나머지 요소들에서 어려운 점을 제시하였고, 특히 모둠원 사이의 갈등(협력 부족)을 가장 어려웠던 점으로 지적하였다. 또한 개방적 탐구를 계속 수행한다고 가정했을 때 교사에게 바라는 점에 대하여 모둠원 사이의 협동을 가장 바라는 점으로 제시하였다.
제안 방법
개방적 탐구를 수행했던 110명의 중학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 5단계 평정 척도의 설문 조사(25문항)를 실시하여 응답 결과에 대한 요인 분석을 실시하였다.
이 연구의 목적은 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 추출하고, 효과적인 개방적 탐구를 위한 교사의 스캐폴딩 기능을 현장 교사들의 경험적 시각을 통해 탐색해 보는 것이다. 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 탐색하기 위하여 두 중학교에서 개방적 탐구를 수행했던 110명의 학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 설문 조사를 실시하였고, 응답 결과에 대해 요인 분석을 실시하였다. 또한 설문 조사에 응했던 학생들 중 일부를 대상으로 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 추출된 스캐폴딩 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 조사하였으며, 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하여 개방적 탐구에서 교사의 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 살펴보았다.
개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하기 위하여 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 자기 보고 형식의 설문 조사지를 이용하였고, 문헌 연구를 통해 탐구 동기, 탐구 전략, 탐구 환경을 영역별로 개념화하고 각각의 구인을 정한 후 개방적 탐구를 수행한 경험이 있는 학생들을 대상으로 한 요인 분석용 설문 문항을 개발하였다.
개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 탐색하기 위하여 두 중학교에서 개방적 탐구를 수행했던 110명의 학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 설문 조사를 실시하였고, 응답 결과에 대해 요인 분석을 실시하였다. 또한 설문 조사에 응했던 학생들 중 일부를 대상으로 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 추출된 스캐폴딩 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 조사하였으며, 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하여 개방적 탐구에서 교사의 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 살펴보았다. 탐색적 요인 분석을 실시한 결과 5개의 스캐폴딩 요소(탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여)를 추출할 수 있었다.
또한 이 학생들은 강원도내 교육연구기관에서 제작한 ‘중학생용 자유 탐구 워크북(강원교육과학정보원, 2011)’ 의 시범 적용대상으로, 2011년 8월 중순부터 4주 동안 8차시에 걸쳐 2007년 과학과 교육과정 해설에서 제시한 소집단 탐구 기법의 절차에 따라 모둠별로 서로 다른 주제를 정하여 개방적 탐구를 수행하였다.
스캐폴딩 요소별로 현장의 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능을 탐색하기 위하여 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하였고, 학생들의 과제 수행에 필요한 모든 종류의 도움을 스캐폴딩으로 간주하고 있는 참여 교사들의 인식을 반영하여 교사들이 답한 모든 내용을 넓은 의미의 스캐폴딩 범주에 포함하여 해석하였다.
스캐폴딩의 내용 및 방법에 따라 스캐폴딩의 기능을 크게 인지적(cognitive), 정서적(emotional), 전략적(strategic) 스캐폴딩으로 구분하였고, 인지적 스캐폴딩을 다시 개념적(conceptual) 스캐폴딩과 메타인지적(meta-cognitive) 스캐폴딩으로, 정서적 스캐폴딩을 동기적(motivational) 스캐폴딩과 중재적(arbitrative) 스캐폴딩으로 세분하였다.
타당도 검증을 통해 선정된 문항에 대하여 개방적 탐구를 수행한 경험이 있는 강원도내 P중학교의 1학년 3개 학급(102명)을 임의로 선정하여 예비조사를 실시하였다. 예비조사를 통해 수집된 자료에 대하여 SPSS 17.0 windows 프로그램을 이용하여 1차 신뢰도를 검증하였고, 그 결과 전체 36개의 문항 중 제거지수(alpha if item deleted)가 높은 문항을 구인별로 제거하여 총 25개의 문항을 최종 선정하였다. [부록 1]에서와 같이 최종 선정된 25개의 문항에 대한 신뢰도(Cronbach’s α)는 .
요인 분석 결과와의 일치 여부 및 요소별 학생들의 반응 수준을 가늠하기 위하여 I중학교와 Y중학교의 학생들 중 일부를 4개의 그룹으로 조직하고 반구조화된 질문을 이용하여 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하였다.
요인 분석 결과와의 일치 여부 및 요소별 학생들의 반응 수준을 가늠하기 위하여 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하였다.
이 연구에서 사용된 검사 도구는 크게 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하기 위한 요인 분석용 설문지와 학생 포커스 그룹 인터뷰 및 교사 심층 면접을 위한 질문지로 구분된다.
학생 포커스 인터뷰 그룹에 참가했던 학생들은 소집단 구성 방식이 자유 탐구 수행에 미치는 영향(박재용, 이기영, 2012)에 대한 연구에서 학생 포커스 그룹 인터뷰에 응했던 학생들이 대부분이며, 전출생 2명과 인터뷰를 희망하지 않은 학생 1명을 지도교사의 추천을 받아 다른 학생들로 교체하여 인터뷰를 실시하였다. 이때 그룹별로 약 40분씩 반구조화된 질문을 활용하였으며, 학생들의 역동적인 상호작용과 균등한 발언 기회를 제공하기 위하여 진행자의 개입 수준이 높은 인터뷰를 진행하였다.
한편 요인 분석을 위하여 사용하였던 설문지의 응답 내용을 요소별로 변인들의 평균값을 산출하여 [그림 1]과 같이 방사형으로 비교하였다. 이때 설문지에 나타난 질문 방식의 차이로 탐구 환경의 모든 변인들이 역산 처리되었다. 그 결과 학생들은 탐구 환경, 탐구 계획, 탐구 전략의 순으로 도움이 필요함을 시사하고 있었다.
초기에 제작된 설문 조사지는 흥미와 즐거움, 도구적 동기, 통제 전략, 탐구 수행 전략, 협동성, 외부 환경, 교사의 지도/안내 등 7개의 구인에서 총 42개의 5점 척도 리커트(Likert) 형식의 문항들로 구성되어 있었다. 이후 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 현장교사 4인의 예비 검토를 거쳐 일부 문항을 삭제하거나 보완한 후, 과학교육 전문가 2인에게 내용 타당도를 검토 받은 결과 [표 1]과 같이 총 36개의 문항이 선정되었다.
학생 포커스 그룹 인터뷰와 교사 심층 면접 모두 수집한 자료를 전사하여 요인 분석 결과에 따른 공통 요소별로 응답 내용을 범주화하여 정리하였다. 특히 교사 심층 면접의 경우 전사 자료에 기초하여 프로토콜을 생성한 후 각각의 프로토콜을 귀납적으로 범주화하여 분류하였고, 프로토콜의 생성 및 분류에 직접 참여했던 과학교육 전문가 2인과 심층 면접에 참여했던 교사 4명이 동석하여 그 타당성 및 신뢰성을 최종적으로 검토하였다. 이때, 과학교육 전문가는 프로토콜의 생성 및 분류를 위한 기준과 방법을 설명하고, 교사들은 자신의 응답 내용이 의도했던 바에 맞게 분류되었는지를 확인하였으며, 차이가 있을 경우 논의를 통해 재분류하는 과정을 거쳤다.
요인 분석 결과와의 일치 여부 및 요소별 학생들의 반응 수준을 가늠하기 위하여 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하였다. 학생 포커스 그룹 인터뷰(focus group interview)를 위하여 2011년 12월 초순 경 해당 학교를 직접 방문하였고, I중학교에서 1그룹 당 10명 씩 2그룹을, Y중학교에서 1그룹 당 8명씩 2그룹을 대상으로 인터뷰를 실시하였다.
학생 포커스 그룹 인터뷰와 교사 심층 면접 모두 수집한 자료를 전사하여 요인 분석 결과에 따른 공통 요소별로 응답 내용을 범주화하여 정리하였다. 특히 교사 심층 면접의 경우 전사 자료에 기초하여 프로토콜을 생성한 후 각각의 프로토콜을 귀납적으로 범주화하여 분류하였고, 프로토콜의 생성 및 분류에 직접 참여했던 과학교육 전문가 2인과 심층 면접에 참여했던 교사 4명이 동석하여 그 타당성 및 신뢰성을 최종적으로 검토하였다.
학생용 질문지의 내용은 개방적 탐구를 수행할 때 어려웠던 점, 유의할 점, 바라는 점 등에 대한 생각을 묻는 문항들로 구성하였으며, 교사용 질문지의 내용은 요인 분석 결과 추출된 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소들을 중심으로 각 요소에 대한 효과적인 지도 방안을 묻는 2~3개의 하위 질문들로 구성하였다. 이들 두 질문지는 과학교육 전문가 3인에게 내용 타당도를 최종 검토 받았다.
한편 설문 조사를 통한 요인 분석 결과와의 일치 여부 및 개방적 탐구의 스캐폴딩 각 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 정성적으로 분석하고, 요소별 학생들의 응답 내용 및 요구 수준에 기초하여 요소별 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 탐색하고자 [부록 2]와 같이 학생용과 교사용의 반구조화된 질문지를 각각 작성하여 사용하였다.
한편 요인 분석 결과 추출된 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소들을 중심으로 각 요소에 대한 교사의 스캐폴딩 기능을 살펴보기 위하여 실시한 교사 심층 면접(in-depth interview)은 2012년 2월에 개별 인터뷰 형식으로 한 명의 교사 당 약 30분 동안 이루어졌으며, 심층 면접을 실시하기 1주일 전에 심층 면접의 취지와 요인 분석 결과 및 학생 포커스 그룹 인터뷰 결과에 대한 내용을 전자우편으로 제공하여 심층 면접이 원활히 진행될 수 있도록 하였다.
한편 요인 분석을 위하여 사용하였던 설문지의 응답 내용을 요소별로 변인들의 평균값을 산출하여 [그림 1]과 같이 방사형으로 비교하였다. 이때 설문지에 나타난 질문 방식의 차이로 탐구 환경의 모든 변인들이 역산 처리되었다.
대상 데이터
요인 분석을 통한 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하기 위하여 강원도 소재 중학교 2곳에서 2학년 각 2학급씩 남녀 혼성인 4학급을 연구 대상으로 하였으며, 개방적 탐구 경험이 있는 남학생 59명과 여학생 51명 등 총 110명의 학생들이 참여하였다. 또한 스캐폴딩 요소에 대한 교사의 스캐폴딩 기능을 탐색하기 위하여 개방적 탐구와 관련된 교수-학습 자료 개발 및 수업 경험이 있는 교사 4명(남교사 1명, 여교사 3명)이 심층 면접에 참여하였다.
요인 분석을 통한 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하기 위하여 2011년 11월 초에 개방적 탐구를 경험한 학생들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 설문 조사의 각 문항을 하나의 변인으로 가정하고 응답 결과에 대해 SPSS 17.
요인 분석을 통한 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하기 위하여 강원도 소재 중학교 2곳에서 2학년 각 2학급씩 남녀 혼성인 4학급을 연구 대상으로 하였으며, 개방적 탐구 경험이 있는 남학생 59명과 여학생 51명 등 총 110명의 학생들이 참여하였다. 또한 스캐폴딩 요소에 대한 교사의 스캐폴딩 기능을 탐색하기 위하여 개방적 탐구와 관련된 교수-학습 자료 개발 및 수업 경험이 있는 교사 4명(남교사 1명, 여교사 3명)이 심층 면접에 참여하였다.
타당도 검증을 통해 선정된 문항에 대하여 개방적 탐구를 수행한 경험이 있는 강원도내 P중학교의 1학년 3개 학급(102명)을 임의로 선정하여 예비조사를 실시하였다. 예비조사를 통해 수집된 자료에 대하여 SPSS 17.
데이터처리
요인 분석을 통한 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하기 위하여 2011년 11월 초에 개방적 탐구를 경험한 학생들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 설문 조사의 각 문항을 하나의 변인으로 가정하고 응답 결과에 대해 SPSS 17.0 windows 프로그램을 이용하여 요인 분석을 실시하였다. 이때 측정된 변인들이 동일한 구성개념을 가지고 있는지를 확인하기 위하여 요인의 수를 가정하지 않고 실시하는 탐색적(exploratory) 요인 분석을 실시하였고, 요인 추출 모델로 접근 방식과 통계적 해석이 용이한 직각 회전 방식의 일종인 주요소분석법(principle component analysis)을 적용하였다.
이론/모형
이때 측정된 변인들이 동일한 구성개념을 가지고 있는지를 확인하기 위하여 요인의 수를 가정하지 않고 실시하는 탐색적(exploratory) 요인 분석을 실시하였고, 요인 추출 모델로 접근 방식과 통계적 해석이 용이한 직각 회전 방식의 일종인 주요소분석법(principle component analysis)을 적용하였다. 요인 수의 결정을 위하여 스크리 검증(Scree test) 결과를 참고하여 고유값(eigenvalue)이 1이상인 요인을 추출하였고, 이때 누적 변량을 기준으로 한 요인 수 결정 방식을 함께 참고하였다. 요인의 회전은 요인의 분산을 극대화하고 자료 내 다요인모형이 잠재하는 것으로 가정될 때 사용되는 베리맥스(Varimax) 방식을 이용하였다(이순묵, 2000).
요인 수의 결정을 위하여 스크리 검증(Scree test) 결과를 참고하여 고유값(eigenvalue)이 1이상인 요인을 추출하였고, 이때 누적 변량을 기준으로 한 요인 수 결정 방식을 함께 참고하였다. 요인의 회전은 요인의 분산을 극대화하고 자료 내 다요인모형이 잠재하는 것으로 가정될 때 사용되는 베리맥스(Varimax) 방식을 이용하였다(이순묵, 2000).
0 windows 프로그램을 이용하여 요인 분석을 실시하였다. 이때 측정된 변인들이 동일한 구성개념을 가지고 있는지를 확인하기 위하여 요인의 수를 가정하지 않고 실시하는 탐색적(exploratory) 요인 분석을 실시하였고, 요인 추출 모델로 접근 방식과 통계적 해석이 용이한 직각 회전 방식의 일종인 주요소분석법(principle component analysis)을 적용하였다. 요인 수의 결정을 위하여 스크리 검증(Scree test) 결과를 참고하여 고유값(eigenvalue)이 1이상인 요인을 추출하였고, 이때 누적 변량을 기준으로 한 요인 수 결정 방식을 함께 참고하였다.
성능/효과
개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 확인하기 위하여 탐색적 요인 분석을 실시한 결과, 스캐폴딩 요소는 탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여 등 총 5개의 공통 요소로 요약되었고, 이러한 요소들이 보통 수준의 상관을 가지고 있었다. 또한 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시한 결과, 학생들은 특히 탐구 참여 요소에서 어려움을 겪는 것으로 나타났다.
교사 심층 면접에서 나온 모든 응답 내용은 [표 10]의 분류 기준에 포함되었으며, 심층 면접에 참여했던 교사들은 개방적 탐구에서 전략적 스캐폴딩(37.7%)과 인지적 스캐폴딩(36.8%)을 정서적 스캐폴딩(25.5%) 보다 더 많이 사용해야 할 기능으로 생각하고 있었다. 또한 인지적인 영역에서 개념적 스캐폴딩(18.
교사들이 응답한 내용의 상당 부분(66.3%)은 여섯 가지 교사의 기능에 포함되었고, 그 중 교사들은 ‘방향유지(23.5%)’ 와 ‘시연(15.3%)’ 을 다른 기능들보다 빈번히 활용해야 할 기능으로 생각하고 있었다.
또한 ‘방향 유지’ 의 기능을 모든 요소에서 폭넓게 활용해야 할 기능으로 생각하는 것에 비해 ‘자유도 축소’ 는 탐구 동기, 탐구 계획 요소와 관련하여, ‘중요한 특징들을 강조하기’ 는 탐구 전략, 탐구 환경 요소와 관련하여 제한적으로 사용해야 할 기능으로 생각하고 있었다.
전체적으로 개방적 탐구에서 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들은 인지적(개념적, 메타인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 스캐폴딩에 포함되었으며, 교사들은 전략적 스캐폴딩과 인지적 스캐폴딩을 정서적 스캐폴딩보다 더 많이 사용해야 할 기능으로 생각하고 있었다. 또한 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 스캐폴딩의 요소별로 정리한 결과, 하나의 요소에 여러 가지 스캐폴딩 기능들이 복합적으로 작용하지만 해당 요소에 따라 중점적으로 활용하는 기능이 존재하는 것으로 나타났다.
탐구 참여로 이름을 정하였다. 분석 결과 추출된 5개 공통 요소의 고유값과 설명 분산의 범위는 각각 1.67~4.51, 6.68~18.03%이고, 각 공통 요소에 부하된 문항 수는 2~7개의 범위를 보였다. 또한 요소별로 부하된 문항의 신뢰도(Cronbach’s α)는 .
요소 Ⅰ(탐구 동기)은 흥미, 즐거움, 수행 의지와 같은 내적인 요소에 의한 내적 동기와 일상생활의 문제 해결에 도움을 줄 것이라는 등의 외적인 보상에 의한 외적 동기로 구분될 수 있다. 요소 Ⅱ(탐구 계획)는 개방적 탐구에서의 주제 선정과 주제에 적합한 탐구 계획을 수립하는 능력으로 요약될 수 있으며, 요인 Ⅲ(탐구 전략)은 탐구의 목적에 대한 인식, 자신의 학습을 의식적으로 조절하는 메타인지 전략, 과학적 탐구 수행 능력으로 구분되어 나타났다. 요소 Ⅳ(탐구 환경)는 수행 시간과 장소와 같은 물리적 환경과 교사의 지도/안내 방식으로 구분되었고, 요소 Ⅴ(탐구 참여)는 역할 인식, 적극적인 참여로 대표되는 학습자의 개별적 책무성과 다른 모둠원들과의 협력을 의미하는 구성원 사이의 상호작용으로 구분되어 나타났다.
요소들 간의 상호 관련성 정도를 확인하기 위하여 요소 간 단순 상관 분석을 실시한 결과, [표 5]에서와 같이 요소 간의 상관은 .01의 유의수준에서 .32~.62로 의미 있게 나타났다. 이와 같은 결과에 비추어 볼 때 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소인 탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여는 대부분 서로간에 보통 수준에서 관련되어 있음을 알 수 있다.
전체적으로 개방적 탐구에서 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들은 인지적(개념적, 메타인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 스캐폴딩에 포함되었으며, 교사들은 전략적 스캐폴딩과 인지적 스캐폴딩을 정서적 스캐폴딩보다 더 많이 사용해야 할 기능으로 생각하고 있었다. 또한 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 스캐폴딩의 요소별로 정리한 결과, 하나의 요소에 여러 가지 스캐폴딩 기능들이 복합적으로 작용하지만 해당 요소에 따라 중점적으로 활용하는 기능이 존재하는 것으로 나타났다.
또한 설문 조사에 응했던 학생들 중 일부를 대상으로 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 추출된 스캐폴딩 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 조사하였으며, 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하여 개방적 탐구에서 교사의 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 살펴보았다. 탐색적 요인 분석을 실시한 결과 5개의 스캐폴딩 요소(탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여)를 추출할 수 있었다. 또한 학생 포커스 그룹 인터뷰 결과, 학생들은 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소 중 탐구 동기를 제외한 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여에서 어려운 점을 제시하였고, 특히 자기 역할 인식, 과제 수행에 대한 적극적인 참여와 모둠원들과의 협력으로 대표되는 참여적 요소를 강화하기 위한 도움 방안을 요구하였다.
한편 개방적 탐구에서 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들은 인지적(개념적, 메타인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 스캐폴딩에 모두 포함되었고, 교사들은 요인 분석 결과 추출된 스캐폴딩 요소 각각에 대하여 이와 같은 스캐폴딩 기능을 복합적으로 적용해야 한다고 생각하는 것으로 나타났다. 또한 교사들은 탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 환경 요소에서 전략적 스캐폴딩을, 탐구 전략 요소에서 메타인지적 스캐폴딩을, 탐구 참여 요소에서 중재적 스캐폴딩을 다른 기능들보다 자주 활용해야 할 기능으로 생각하고 있었다.
또한 학생 포커스 그룹 인터뷰 결과, 학생들은 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소 중 탐구 동기를 제외한 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여에서 어려운 점을 제시하였고, 특히 자기 역할 인식, 과제 수행에 대한 적극적인 참여와 모둠원들과의 협력으로 대표되는 참여적 요소를 강화하기 위한 도움 방안을 요구하였다. 한편, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 심층 면접을 통해 탐색한 결과, 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 인지적(개념적, 메타인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 기능으로 범주화할 수 있었고, 교사들은 스캐폴딩의 전략적 기능과 인지적 기능을 정서적 기능보다 더 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 개방적 탐구를 효과적으로 수행하기 위한 함의를 논의하였다.
후속연구
둘째, 추출된 스캐폴딩 요소를 학생들의 필요에 맞게 적절히 조절함으로써 다양한 스캐폴딩 전략을 수립할 수 있을 것이다.
Tomlinson(2001)은 개별화 수업(differentiated lessons)을 계획하기 위한 도구의 하나로 스테레오나 CD 플레이어에 있는 이퀄라이저(equalizer) 버튼을 예로 들며, 음악에 따라 최적의 소리를 얻기 위해 각각의 버튼을 여러 위치에 옮겨 놓듯이, 교사는 개별화 수업에 필요한 요소를 찾은 후 학생들의 필요에 맞게 버튼들을 적절히 조절함으로써 학습 내용, 학습 과정, 학습 결과에 대한 접근을 다양하게 계획할 것을 제안하고 있다. 따라서 추출된 스캐폴딩 요소를 하나의 버튼으로 간주하고 각 버튼을 적절하게 조절한다면 개방적 탐구에서 학생들에게 필요한 스캐폴딩을 다양하게 제공할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
과학 탐구 수업의 목표 중 하나는?
과학 탐구 수업의 목표 중 하나는 학생들로 하여금 성취할 수 있는 수준의 개방적 탐구에 참여하도록 함으로써 과학 탐구의 본성을 이해하도록 도와주는 것이다(German et al., 1996; Vasques, 2008; Wellington & Ireson, 2008).
자유 탐구란?
2007년 개정 과학과 교육과정 및 그 해설서에 기술된 자유 탐구의 특성에 비추어 볼 때, 자유 탐구는 탐구의 형식(Colburn, 2000) 또는 탐구의 유형(Access Center, 2006)에서 탐구 문제, 탐구 절차 및 내용, 산출물 등을 모두 학생이 결정하는 개방적 탐구(open inquiry)라고 할 수 있다. 또한 과학적 탐구의 차원에서도 학생 주도적(pupil-led)이고 비구조적(unstructured)이며, 개방적(open)인 탐구로 구분된다(Wellington & Ireson, 2008).
이 연구는 특정 지역에 위치한 두 중학교의 사례를 통해 얻은 결과임을 밝히고, 이 점은 연구 결과를 일반화하는 데 있어서 제한을 줄 수 있다고 본 이유는?
이 연구는 요인 분석을 통하여 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출한 후, 학생 포커스 그룹 인터뷰를 통해 요소별 반응 수준을 탐색하고, 교사 심층 면접을 통해 요소별 스캐폴딩의 기능을 살펴본 것이다. 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소를 추출하고 그 수준을 탐색하는 것은 두 중학교 학생들의 설문지와 인터뷰 내용을 통해 파악하였을 뿐 전체적인 학생들의 반응을 담고 있지 못하며, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능을 살펴보는 것은 개방적 탐구를 지도했던 교사 4명과의 심층 면접을 통해 파악하였을 뿐 전체 과학교사들의 합의를 이끌기에는 한계가 있다. 따라서 이 연구는 특정 지역에 위치한 두 중학교의 사례를 통해 얻은 결과임을 밝히고, 이 점은 연구 결과를 일반화하는 데 있어서 제한을 줄 수 있다.
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