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문제 정의
- 따라서 이 연구에서는 초·중등 과학 교사 연수에 동료 교수법의 도입 가능성을 알아보기 위하여 과학 연수 과정에 있는 교사들을 대상으로 동료 교수법을 실시하여 학습 효과를 분석하였고, 수업 후 동료 교수법의 기대효과에 대한 인식과 동료 교수법을 도입한 교사 연수에 대한 인식을 조사하였다.
- 개념 검사 문항을 활용한 동료 교수법은 학생들의 적극적인 참여와 동기를 부여하며, 전통적인 수업 방법에 비해 개념 학습에 더 효과적이라는 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 동료 교수법을 교사들에게 소개하고 교사 연수에 적용하여 교사들의 개념에 대한 학습 효과와 동료 교수법에 대한 교사들의 인식을 알아보고 과학 교사 연수 프로그램에 대한 시사점을 얻고자 하였다.
제안 방법
- 초등 교사와 중등 교사 모두 동료 교수에 의한 Gain이 가장 큰 문항은 5번 문항이었다. 5번 문항의 경우 토론 전 정답률이 동료 교수법을 적용해도 효과가 적은 정답률을 보이고 있어 상호 토론하기 전에 앞에서 다룬 문항과 관련한 내용을 다시 설명해 준 후 상호 토론하게 하였다. 즉, 문항 1번의 경우에 꼬마전구를 상하로 놓고, 제3의 꼬마전구를 중간에 놓아 3개를 설치하면 어떠한 결과가 나올 것인가를 예상하게 하고 토론하는 과정을 거침으로써 매우 높은 변화를 얻게 된 것이다.
- 이와 같이 높은 g값이 나온 것은 초기 정답률이 30% - 70%일 때 높은 변화가 있다는 이전 연구를 전형적으로 뒷받침하는 결과라 할 수 있다(Crouch, 2001). 각 문항별로 정답을 확인하는 단계에서는 광선을 통한 작도와 실제 실험을 통하여 확인할 수 있도록 하였다.
- 마치 리모콘과 동일한 방식으로 동작하는 장치인데 동료 교수를 위하여 특별히 개발된 것이다. 교사들의 정답 분포는 Turning Point 프로그램을 통해 곧바로 집계되며, 강의자는 그 결과를 바탕으로 정답률이 35%이상 80%이하일 때 서로 다른 번호를 선택한 동료 교사들끼리 만나 약 2-3분 정도 토론 시간을 갖게 하였다.
- 동료 교수법 기대효과에 관한 교사들의 인식을 알아보는 문항은 ‘동료 교수법 참여 정도, 동료 교수법의 유용성, 새로운 교수방법의 적용 정도, 수업에의 활용 의지 및 이유’의 5개 문항이며 5단계 리커트척도로 평가하였고, 마지막 문항에서 활용 의지에 대한 이유를 기술한 것을 분석하였다.
- 점광원에서 사방으로 나간 빛이 삼각형 구멍이 뚫린 가림판을 만나면 스크린에 삼각형 형태의 모양이 관찰된다는 것을 강의와 실험을 통하여 보여준 후에 순서대로 문항을 투입하고 동료 교수가 이루어지도록 하였다. 또한 바늘구멍 사진기를 바로 이해하기 위해서는 물체가 점파원들의 집합으로 되어있다는 핵심 개념을 알도록 하기 위해 광원의 개수를 늘려가는 방식을 택하였다. 선광원은 점광원들이 일렬로 늘어선 모양이라는 것을 문항 5를 통하여 이해하고, 삼각형이 뚫린 가림판에서 삼각형이 매우 작아지면 바늘구멍 사진기가 된다는 것을 이해하는 과정으로 문항들이 제시된다.
- 따라서 본 연구에서는 데이터 저장이 제대로 된 초등교사 1개 반 24명, 중학교 교사 1개 반 32명의 결과만 분석하였다. 또한 클리커로 문항의 정답을 선택할 때 수업에 참여한 교사 중 일부가 응답하지 않는 경우가 있었기 때문에 동료 교수법 전과 후의 정답 분포는 정답자의 수가 아닌 정답률로 나타내었으며, 이 정답률을 토대로 Hake gain을 구해 학습 효과를 살펴보았다. Hake(1998)가 소개한 gain은 최고 가능한 점수의 폭에 대한 실제 변화된 점수의 비이다.
- 설문지는 교사의 개인적인 배경에 관한 문항(3문항), 동료 교수법의 기대효과에 관한 문항(5문항), 동료 교수법을 도입한 교사 연수에 관한 문항(5문항)으로 구성하였으며, 현직교사 4명과 교육전문가 1명의 검토 및 수정을 거쳐 개발하였다. 설문지 전체 문항의 형태는 5단계 리커트척도로 응답하거나 4-5개의 보기를 제시한 후 선택하는 문항과 이유를 서술하는 방식으로 구성하였다. 설문 영역 및 설문 내용과 문항수는 <표 3>에 나타내었다.
- 설문지는 교사의 개인적인 배경에 관한 문항(3문항), 동료 교수법의 기대효과에 관한 문항(5문항), 동료 교수법을 도입한 교사 연수에 관한 문항(5문항)으로 구성하였으며, 현직교사 4명과 교육전문가 1명의 검토 및 수정을 거쳐 개발하였다. 설문지 전체 문항의 형태는 5단계 리커트척도로 응답하거나 4-5개의 보기를 제시한 후 선택하는 문항과 이유를 서술하는 방식으로 구성하였다.
- 교사들이 응답한 수에 대한 동료 교수법 전과 후의 정답률을 비교하여 <표 4>에 나타내었다. 이 두 정답률을 토대로 Hake gain을 구해 교사들의 개념 변화가 얼마나 일어났는지를 확인하였다.
- 전체적인 흐름은 점광원에서 빛이 사방으로 발생되며 일단 광원을 출발한 광원은 직진한다는 핵심 개념을 바탕으로 한다. 점광원에서 사방으로 나간 빛이 삼각형 구멍이 뚫린 가림판을 만나면 스크린에 삼각형 형태의 모양이 관찰된다는 것을 강의와 실험을 통하여 보여준 후에 순서대로 문항을 투입하고 동료 교수가 이루어지도록 하였다. 또한 바늘구멍 사진기를 바로 이해하기 위해서는 물체가 점파원들의 집합으로 되어있다는 핵심 개념을 알도록 하기 위해 광원의 개수를 늘려가는 방식을 택하였다.
- 또한 초기정답률이 35% 이하로 매우 낮을 때에는 강의자가 약간의 보충 설명을 하고 나서 동료 교수법을 시작하도록 했으며, 반대로 초기정답률이 80%이상으로 매우 높을 때에는 동료 교수를 하지 않고 답을 알려준 후에 다음 문제로 넘어갔다. 정답률이 적정범위(35% - 80%)에 든 상황의 경우, 동료교수 후에 동료 교수가 끝나면 교사들이 똑같은 질문에 대해 한 번 더 정답을 선택하게 함으로써 동료 교수법 전과 후의 정답률을 비교하였다. 동료 교수법의 수업 과정을 모식도로 나타내면 <그림 1>과 같다.
대상 데이터
- 광역시 소재의 교육청에서 주관하여 2010년 10월과 11월에 동부와 서부에서 각각 실시한 초·중 과학교사 전문성 신장연수 대상자 중 동부지역 초중등 합반 42명(초등학교 교사: 23명, 중학교 교사: 19명)과 서부지역 초등 2개반 61명, 중등 2개반 66명을 대상으로 동료 교수법 형태의 수업을 2시간 동안 진행하였고, 수업이 끝난 후에 설문 조사를 실시하였다.
- 교사 연수 시 컴퓨터 사양에 따른 프로그램의 안정성에 문제가 발생하여 데이터 저장이 용이하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 데이터 저장이 제대로 된 초등교사 1개 반 24명, 중학교 교사 1개 반 32명의 결과만 분석하였다. 또한 클리커로 문항의 정답을 선택할 때 수업에 참여한 교사 중 일부가 응답하지 않는 경우가 있었기 때문에 동료 교수법 전과 후의 정답 분포는 정답자의 수가 아닌 정답률로 나타내었으며, 이 정답률을 토대로 Hake gain을 구해 학습 효과를 살펴보았다.
- 연구 대상은 광역시 소재의 교육청에서 주관한 초·중 과학교사 전문성 신장 연수에 참가한 교사 169명이었다.
- 이들 중 설문에 응답한 교사는 전체 135명(초등 교사 58명, 중학교 교사 77명)이었으며, 이들의 응답 결과로부터 동료 교수법에 대한 교사들의 인식을 분석하였다. 응답한 교사들의 특성을 <표 1>에 제시하였다.
- 연구 대상은 광역시 소재의 교육청에서 주관한 초·중 과학교사 전문성 신장 연수에 참가한 교사 169명이었다. 이들 중 클리커를 통한 데이터 저장이제대로 이루어진 56명을 대상으로 토론 전후의 정답률을 비교하여 연수 효과를 분석하였고, 설문에 응답한 135명을 대상으로 동료 교수법에 대한 인식을 분석하였다.
성능/효과
- 강의자는 1번 문항에서는 보충 설명 없이 곧바로 동료 교수법 후 정답을 선택하게 하였다. 그 결과 동료 교수법 후 정답률이 50 %보다 낮게 나타났음을 볼 수 있었다. 초등 교사와 중등 교사 모두 동료 교수에 의한 Gain이 가장 큰 문항은 5번 문항이었다.
- 이는 우리나라 교육과정에서 물체가 점광원들의 모임이라는 개념을 별로 다루지 않기 때문인 것으로 판단된다. 동료 교수법 후 정답률은 1번과 대조적으로 90 %가 넘었으며, gain도 가장 큰 값을 얻을 수 있었다. 강의의 수준이 적절할 때 개념 변화가 가장 잘된다는 간접적인 결과로 볼 수 있을 것이다.
- 동료 교수법 이론에 의하면 사전 정답률이 50%일 때 동료 교수 효과가 가장 크다고 알려져 있다(Mazur, 1997). 따라서 평균 정답률이 50%에 가까운 초등 교사들의 변화가 더 클 것을 예상할 수 있는데 실제로 정답률 변화를 규격화하여 알아볼 수 있는 g값을 구해본 결과 초등 전체 평균 g 값은 0.63으로 중등의 경우 0.59보다 높게 나왔다. 두 집단 모두 정답률의 변화가 매우 높게 나왔다.
- 연수에 참여한 교사들은 대부분 동료 교수법에 적극적으로 참여하였다고 응답하였으며, 동료 교수법이 과학 개념을 형성하는데 도움이 된다고 응답하였다. 또한 교사들은 평소에 새로운 교수 방법을 실제 과학 수업에 매우 적극적으로 도입하는 편은 아니지만, 동료 교수법을 과학 수업에 적용할 의지에 대해서는 보다 긍정적인 반응을 보였다. 이는 동료 교수법을 체험하고 난 후, 개념 학습의 효과를 긍정적으로 평가하고 있기 때문으로 해석된다.
- 연구 결과 연수에 참여한 초·중등 교사들의 개념 검사 문항에 대한 정답률은 동료 교수법 후에 현저하게 높아졌으며, 초기 정답률이 35% - 80%일 때 동료 교수법 후 정답률이 상당히 높아진다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 초기 정답률이 35% 미만인 경우에는 강의자가 그 문항과 관련된 기본 개념을 간략하게 보충 설명을 한 후 동료 교수법을 실시해야 정답률이 더 높아짐을 알 수 있었다.
- 연구 결과 연수에 참여한 초·중등 교사들의 개념 검사 문항에 대한 정답률은 동료 교수법 후에 현저하게 높아졌으며, 초기 정답률이 35% - 80%일 때 동료 교수법 후 정답률이 상당히 높아진다는 것을 확인할 수 있었다.
- 이상의 결과를 통해 과학교사들은 정확한 개념을 가지기를 원하고 있으며 연수에서 자신의 오개념을 드러내고 논의하는 과정에서 강사보다 동료에게 묻고 답하는 것이 더 자신의 생각을 잘 노출시킬 수 있어 개념변화에 효과적인 것으로 사료된다.
후속연구
- 따라서 동료 교수법을 적용한 연수가 그렇지 않은 연수보다 더 효과적이라는 것을 판단하기에는 미흡하다. 앞으로 사전 사후 검사 문항을 통해 동료 교수법을 적용하기 전후의 개념 변화 정도를 측정하고, 녹음 및 인터뷰를 통해 상호 토론이 이루어지는 동안 어떤 대화들이 그들의 개념을 변화시켰는지를 추적하는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 첫째, 동료 교수법은 강사의 강의를 최소한으로 줄이고 교사들 간의 상호 토론을 활성화시킴으로써 교사들의 자발적인 참여를 유도하여 연수 효과를 높이는 장점이 있으므로 동료 교수법을 활용한 과학 연수 프로그램을 지속적으로 개발하고 적용할 필요가 있다.
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