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문제 정의
- 따라서 이 연구에서는 논의기반 일반화학실험에서 읽기전략으로써 제공된 읽기틀이 대학생의 반성 글쓰기에 나타는 반성적 사고에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.
- 이 연구에서 프로그램 처치 전 실험집단과 비교집단 학생들의 동질성을 판별하기 위해 요약 글쓰기를 실시하였다. 그리고 논의기반 일반화학실험에서 읽기틀의 사용이 대학생들의 반성적 사고에 어떻게 영향을 미치는 지를 알아보기 위해 학생들이 작성한 반성 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 「반성적 사고 분석틀」을 이용하여 분석하였다.
- 이 연구에서는 논의기반 일반화학실험 활동에서 읽기틀이 대학생의 반성 글쓰기에서 나타나는 반성적 사고에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.
- 이 연구에서는 읽기 전략으로써 제공된 읽기틀이 학생들의 반성적 사고에 미치는 영향을 알아보았다. 그러나 반성적 사고에 영향을 주는 요인은 여러 가지가 있으며, 이러한 요인 중 하나로 메타인지가 있다.
제안 방법
- 과학교육 박사 과정 2인과 석사 과정 1인이 요약 글쓰기와 반성 글쓰기 분석에 참여하였다. 1차로 요약 글쓰기 평가틀과 반성적 사고 분석틀을 사용하여 학생들이 작성한 글을 함께 평가하면서 분석에 대한 세부 기준을 합의하고, 2차로 합의된 기준에 따라 3명의 분석자가 함께 분석을 진행하였다.
- 논의기반 일반화학실험 프로그램의 적용: 요약 글쓰기(Summary Writing)를 통해 실험집단과 비교집단 사이의 동질성을 판별하였다. 2012년 3월부터 2012년 11월까지 총 10개의 활동 프로그램이 실험집단과 비교집단에 적용 되었으며, 각 주제별로 120분 동안 수업을 진행하였다.
- 32 이 분석틀은 예비교사들을 대상으로 반성적 저널쓰기를 분석하고 반성적 사고를 기술적 작문, 기술적 반성, 대화적 반성, 비판적 반성의 네 가지 수준으로 구분한 Hatoon & Smith의 반성적 사고 유형과 반성적 사고 요소를 참고하여 반성적 사고를 1수준에서 5수준으로 구분하였다.
- 이 연구에서 프로그램 처치 전 실험집단과 비교집단 학생들의 동질성을 판별하기 위해 요약 글쓰기를 실시하였다. 그리고 논의기반 일반화학실험에서 읽기틀의 사용이 대학생들의 반성적 사고에 어떻게 영향을 미치는 지를 알아보기 위해 학생들이 작성한 반성 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 「반성적 사고 분석틀」을 이용하여 분석하였다.
- 논의기반 일반화학실험 프로그램의 적용: 요약 글쓰기(Summary Writing)를 통해 실험집단과 비교집단 사이의 동질성을 판별하였다. 2012년 3월부터 2012년 11월까지 총 10개의 활동 프로그램이 실험집단과 비교집단에 적용 되었으며, 각 주제별로 120분 동안 수업을 진행하였다.
- 논의기반 일반화학실험 활동에서 읽기틀의 사용 경험에 따른 반성적 사고를 분석하기 위해 10개의 실험 주제 중 초기, 중기, 후기 부분에 실시한 세 개 주제에 대해 논의 기반 일반화학실험 활동보고서의 반성 글쓰기(Topic1, Topic 5, Topic10)를 분석하였다. 특히, 중기에 해당하는 주제의 경우, 1학기 마지막 주제인 Topic 5와 2학기 첫 주제인 Topic 6 사이에는 방학 때문에 두 달간의 공백이 있어 학생들이 작성한 글의 연속적인 변화를 알아보기에는 1학기 마지막 주제인 Topic 5를 분석하는 것이 더 적절할 것이라 판단하였다.
- 논의기반 일반화학실험 프로그램을 개발하기 위해 일반화학실험에서 다루는 주제 중 10개를 선정하였다(Table 2). 선정된 주제에 대해서 과학교육 전문가 1명, 과학교육 박사 1명, 과학교육 박사과정 2명이 공동으로 논의기반 일반화학실험 프로그램을 개발하였다.
- 논의 구조의 복잡성 정도에 따라 1점 또는 2점을 부여하고 증거의 제시 방법에서 단순히 자료를 제공하는 것에 그치면 1점, 증거로써 제시한 자료에 해석을 더하여 설명하면 2점을 부여하였다. 수사적 구조는 학생들이 작성한 글이 요구하는 양식에 부합하는지, 독자에게 적합한지, 문맥이 논리적인지를 평가하며, 수준에 따라 0, 2, 4점을 부여하였다.
- 논의기반 일반화학실험에서 학생들은 세 명 또는 네 명이 모여 한 모둠을 구성하였다. 실험집단에게는 읽기틀이 포함된 논의기반 일반화학실험 프로그램을, 비교집단에게는 읽기틀이 없는 논의기반 일반화학실험 프로그램을 적용하였다.
- 요약 글쓰기 평가틀: 요약 글쓰기 평가틀은 Hand30 등이 Toulmin31의 논리적 접근법을 기반으로 개발한 평가틀을 주제에 맞게 수정하여 요약 글쓰기 분석에 사용되었다. 요약 글쓰기 평가틀은 요약 글쓰기에서 나타난 학생들의 big idea, 과학 개념, 논의구조, 글쓰기의 수사적 구조의 요소로 구성되어 있다.
- 요약 글쓰기에서 학생들은 ‘산과 염기’에 대해 잘 알지 못하는 친구에게 이를 설명하는 편지글을 작성하였다.
대상 데이터
- 이 중 실험집단으로 9명, 비교집단으로 10명을 선정하였다. 그러나 프로그램 수행과정에서 실험집단 학생 2명이 보고서를 작성하지 않았기 때문에 실제로는 실험집단 7명과 비교집단 10명의 자료를 분석하였다. 논의기반 일반화학실험에서 학생들은 세 명 또는 네 명이 모여 한 모둠을 구성하였다.
- 논의기반 일반화학실험 프로그램을 개발하기 위해 일반화학실험에서 다루는 주제 중 10개를 선정하였다(Table 2). 선정된 주제에 대해서 과학교육 전문가 1명, 과학교육 박사 1명, 과학교육 박사과정 2명이 공동으로 논의기반 일반화학실험 프로그램을 개발하였다.
- 특히, 중기에 해당하는 주제의 경우, 1학기 마지막 주제인 Topic 5와 2학기 첫 주제인 Topic 6 사이에는 방학 때문에 두 달간의 공백이 있어 학생들이 작성한 글의 연속적인 변화를 알아보기에는 1학기 마지막 주제인 Topic 5를 분석하는 것이 더 적절할 것이라 판단하였다. 따라서 1학기 첫 주제인 Topic1, 1학기 마지막 주제인 Topic 5, 2학기 마지막 주제인 Topic10을 분석할 주제로 선정하였다.
- 이 연구는 일반화학실험을 수강하는 부산에 소재하는 국립대학교 과학교육학부 1학년 남녀 대학생 19명을 대상으로 수행하였다. 이 중 실험집단으로 9명, 비교집단으로 10명을 선정하였다.
- 이 연구는 일반화학실험을 수강하는 부산에 소재하는 국립대학교 과학교육학부 1학년 남녀 대학생 19명을 대상으로 수행하였다. 이 중 실험집단으로 9명, 비교집단으로 10명을 선정하였다. 그러나 프로그램 수행과정에서 실험집단 학생 2명이 보고서를 작성하지 않았기 때문에 실제로는 실험집단 7명과 비교집단 10명의 자료를 분석하였다.
데이터처리
- 논의기반 일반화학실험 프로그램을 투입하기 전 읽기 틀을 사용한 실험집단과 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 동질성을 비교하기 위해 요약 글쓰기를 실시하고 평가 결과를 t-test로 비교하였다. 그 결과 요약 글쓰기의 세부요소와 총점 평균 모두에서 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다 따라서 실험집단과 비교집단은 동질집단으로 간주하였다(Table 3).
- 반성적 사고 수준의 분석은 각 실험 주제별로 1수준에서 5수준에 나타난 반성적 사고 수준별 빈도와 빈도 백분율을 비교하였다. 논의기반 일반화학실험 활동에서 각 실험 주제별로 1수준에서 5수준에 나타난 반성적 사고의 수준별 빈도와 빈도 백분율은 다음과 같다(Table 4).
이론/모형
- 반성적 사고 분석틀: 논의기반 일반화학실험에서 읽기틀이 대학생들의 반성적 사고에 미치는 영향을 알아 보기 위해 허은아가 개발한 반성적 사고 분석틀을 사용하였다.32 이 분석틀은 예비교사들을 대상으로 반성적 저널쓰기를 분석하고 반성적 사고를 기술적 작문, 기술적 반성, 대화적 반성, 비판적 반성의 네 가지 수준으로 구분한 Hatoon & Smith의 반성적 사고 유형과 반성적 사고 요소를 참고하여 반성적 사고를 1수준에서 5수준으로 구분하였다.
성능/효과
- 읽기틀을 통한 정보 사이의 연결은 학습 내용의 전체적인 구조에 대한 지식을 제공할 수 있고 이는 학습자의 반성적 사고를 지원할 수 있다. 결론적으로, 읽기틀을 제시함으로써, 학습자가 기존 지식과 새로운 지식 사이의 연결을 체계적으로 수행할 수 있도록 한 것이 학생들이 작성한 반성 글쓰기에서 나타난 반성의 수준에도 영향을 미친 것으로 보인다.
- 논의기반 일반화학실험 프로그램을 투입하기 전 읽기 틀을 사용한 실험집단과 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 동질성을 비교하기 위해 요약 글쓰기를 실시하고 평가 결과를 t-test로 비교하였다. 그 결과 요약 글쓰기의 세부요소와 총점 평균 모두에서 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다 따라서 실험집단과 비교집단은 동질집단으로 간주하였다(Table 3).
- 그러나 자신의 생각이나 행동을 되돌아보고 새로운 개념과 연관 지어 이해하는 능력은 단순히 학생들에게 반성의 기회만을 제공한다 해서 향상을 기대하기는 어려우며 읽기틀의 제공과 같이 반성적 사고를 도와줄 수 있는 전략이 함께 제공되어야 한다. 또한 연구 결과에서 볼 수 있듯이 읽기전략의 제공만으로 학습자가 높은 수준의 반성적 사고를 할 수 있는 것은 아니며, 충분한 기회가 주어질 때 점진적으로 더 깊은 반성적 사고를 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 읽기틀을 사용한 논의 기반 일반화학실험의 실제 적용에 있어서 학생들의 반성적 사고를 돕기 위한 전략의 제공은 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
- 읽기틀을 사용한 실험집단의 경우 논의기반 일반화학실험 활동이 진행 될수록 1수준, 2수준, 3수준과 같은 낮은 수준의 반성적 사고는 줄어들고 4수준과 5수준과 같은 높은 수준의 반성적 사고는 크게 늘어났다. 반면, 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 경우 논의기반 일반화학실험 활동이 진행 될수록 1수준, 2수준, 3수준과 같은 낮은 수준의 반성적 사고는 크게 증가하거나 별다른 차이가 없었지만 4수준과 5수준과 같은 높은 수준의 반성적 사고는 조금 증가하거나 변화가 거의 없었다. 따라서 논의기반 일반화학실험 활동에서 읽기틀을 사용한 실험집단의 학생이 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 학생에 비해 수업이 진행될수록 낮은 수준의 반성적 사고에서 보다 높은 수준의 반성적 사고로 변화하였다고 할 수 있다.
- 학기 중 가장 마지막에 실시된 탐구적 과학 글쓰기 활동에 해당하는 주제10의 경우 읽기틀을 사용한 실험집단이 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단에 비해 높은 수준의 반성적 사고인 4수준과 5수준이 높게 나왔다. 실험집단의 경우 주제10의 반성 글쓰기는 주제1의 반성 글쓰기에 비해 1수준 7.3% 감소, 2수준 13.5% 감소, 3수준 12.7%로 감소한 반면 4수준 5.6% 증가, 5수준 27.9% 크게 증가하였다. 또한 주제5의 반성 글쓰기에 비해 1수준 1.
- 그러나 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 경우 낮은 수준의 1수준 2수준 3수준은 오히려 크게 증가하거나 별다른 차이가 없고 높은 수준의 4수준과 5수준은 조금 증가하거나 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 이것을 통해 읽기틀을 사용한 실험집단의 학생이 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 학생에 비해 각 주제별로 수업이 진행될수록 낮은 수준의 반성적 사고에서 높은 수준의 반성적 사고로 변화했음을 알 수 있다.
- Hatoon & Smith(1995)의 반성적 사고 유형에 따르면 1수준 기술적 작문, 2수준 기술적 반성, 3수준 대화적 반성은 반성적 사고 중 낮은 수준에 해당된다. 이런 상황을 종합해 볼 때 첫 번째 주제에서 실험집단과 비교집단의 학생들은 고차원적인 반성 과정 보다는 개념에 대한 단순한 기억과 자신의 느낌과 감상에 치우쳐 보고서를 작성하는 낮은 수준의 반성적 사고를 하고 있음을 알 수 있다.
- 4%로 나타났다. 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 14.6%, 2수준 22.0%, 3수준 41.4%, 4수준 12.2%, 5수준 9.8%로 나타났다.
- 8%로 나타났다. 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 19.1%, 2수준 23.8%, 3수준 38.1%, 4수준 11.9%, 5수준 7.1%로 나타났다.
- 7%로 나타났다. 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 34.6%, 2수준 17.3%, 3수준 25.0%, 4수준 13.5%, 5수준 9.6%로 나타났다.
- 읽기틀을 사용한 실험집단의 경우 논의기반 일반화학실험 활동이 진행될수록 1수준, 2수준, 3수준과 같은 낮은 수준의 반성적 사고는 줄어들고 4수준과 5수준과 같은 높은 수준의 반성적 사고는 크게 늘어났다.
- 읽기틀을 사용한 실험집단의 경우 논의기반 일반화학실험 활동이 진행될수록 1수준, 2수준, 3수준과 같은 낮은 수준의 반성적 사고는 줄어들고 4수준과 5수준과 같은 높은 수준의 반성적 사고는 크게 늘어났다.
- 읽기틀을 사용한 실험집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 13.3%, 2수준 10.0%, 3수준 16.7%, 4수준 23.3%, 5수준 36.7%로 나타났다. 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 34.
- 읽기틀을 사용한 실험집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 14.8%, 2수준 3.7%, 3수준 55.6%, 4수준 18.5%, 5수준 7.4%로 나타났다. 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 14.
- 읽기틀을 사용한 실험집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 20.6%, 2수준 23.5%, 3수준 29.4%, 4수준 17.7%, 5수준 8.8%로 나타났다. 읽기틀을 사용하지 않은 비교집단의 반성 글쓰기에서 나타난 반성적 사고 수준은 1수준 19.
- 첫 번째 주제에 대해 실험집단과 비교집단 모두 1수준, 2수준, 3수준과 같이 낮은 수준의 반성적 사고는 높게 나온 반면 4수준과 5수준과 같은 높은 수준의 반성적 사고는 낮게 나왔다. Hatoon & Smith(1995)의 반성적 사고 유형에 따르면 1수준 기술적 작문, 2수준 기술적 반성, 3수준 대화적 반성은 반성적 사고 중 낮은 수준에 해당된다.
- 논의기반 일반화학실험 활동에서 읽기틀의 사용 경험에 따른 반성적 사고를 분석하기 위해 10개의 실험 주제 중 초기, 중기, 후기 부분에 실시한 세 개 주제에 대해 논의 기반 일반화학실험 활동보고서의 반성 글쓰기(Topic1, Topic 5, Topic10)를 분석하였다. 특히, 중기에 해당하는 주제의 경우, 1학기 마지막 주제인 Topic 5와 2학기 첫 주제인 Topic 6 사이에는 방학 때문에 두 달간의 공백이 있어 학생들이 작성한 글의 연속적인 변화를 알아보기에는 1학기 마지막 주제인 Topic 5를 분석하는 것이 더 적절할 것이라 판단하였다. 따라서 1학기 첫 주제인 Topic1, 1학기 마지막 주제인 Topic 5, 2학기 마지막 주제인 Topic10을 분석할 주제로 선정하였다.
후속연구
- 34,35 각각의 학습자가 가지고 있는 메타인지의 수준은 상이하며, 같은 처치를 하더라도 다른 메타인지 수준을 가지고 있는 학생들은 반성적 사고의 수준에 있어서 다른 변화를 보일 수 있다. 따라서 학습자가 가지고 있는 메타인지의 수준이 반성적 사고에 미치는 영향을 알아보는 연구가 추가로 필요하다고 생각된다.
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