물리학습에서의 인지적 신념과 동기 신념에 대한 공과대학 학생의 인식과 교수자의 기대 비교 Comparison Engineering Students' Beliefs with Professors' Expectations about the Cognitive Beliefs and the Motivational Beliefs in Learning Physics원문보기
공학 교육에서 물리학의 중요성에도 불구하고, 실제로 공과대학 학생의 물리학습 수행과 관련된 연구는 비교적 적은 편이다. 물리학습의 수행과 관련된 선행연구 결과에 의하면 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념은 물리학습에 강하게 영향을 미친다. 본 연구는 공과대학 학생의 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념에 대한 교수자의 기대와 공과대학 학생의 인식 비교를 통해서, 교육적 시사점을 얻고자 하였다. 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념의 5가지 하위 차원 중에서, 교수자의 기대와 공과대학 학생의 인식에서 가장 큰 차이를 보인 차원은 기대 차원이었다. 교수자들은 공과대학 학생들이 물리학습에 대해서 자신감을 가지기를 바라는데 비해서, 학생들의 자신감과 기대는 낮은 수준이다. 공과대학 학생에게 물리학을 가르치는 교수자는 이러한 차이를 인식하고, 신념적 측면의 정의적 영역에 관심을 가지고 지도할 필요가 있다. 또한, 공과대학 학생의 물리학습 수행에서의 과제 수행 능력에 대한 신념, 물리학에 대한 목적, 중요성, 흥미 등을 이끌 수 있는 교수 학습 전략을 고안할 필요가 있다.
공학 교육에서 물리학의 중요성에도 불구하고, 실제로 공과대학 학생의 물리학습 수행과 관련된 연구는 비교적 적은 편이다. 물리학습의 수행과 관련된 선행연구 결과에 의하면 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념은 물리학습에 강하게 영향을 미친다. 본 연구는 공과대학 학생의 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념에 대한 교수자의 기대와 공과대학 학생의 인식 비교를 통해서, 교육적 시사점을 얻고자 하였다. 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념의 5가지 하위 차원 중에서, 교수자의 기대와 공과대학 학생의 인식에서 가장 큰 차이를 보인 차원은 기대 차원이었다. 교수자들은 공과대학 학생들이 물리학습에 대해서 자신감을 가지기를 바라는데 비해서, 학생들의 자신감과 기대는 낮은 수준이다. 공과대학 학생에게 물리학을 가르치는 교수자는 이러한 차이를 인식하고, 신념적 측면의 정의적 영역에 관심을 가지고 지도할 필요가 있다. 또한, 공과대학 학생의 물리학습 수행에서의 과제 수행 능력에 대한 신념, 물리학에 대한 목적, 중요성, 흥미 등을 이끌 수 있는 교수 학습 전략을 고안할 필요가 있다.
The study to improve engineering students' performance in studying physics lacked despite of the importance of studying physics in engineering education. The cognitive belief and the motivational belief in studying physics had a strong effect on studying physics. The purpose of this study was to see...
The study to improve engineering students' performance in studying physics lacked despite of the importance of studying physics in engineering education. The cognitive belief and the motivational belief in studying physics had a strong effect on studying physics. The purpose of this study was to seek the educational way through comparing professors' expectations with students' beliefs about the cognitive belief and the motivational belief in studying physics. The cognitive belief in studying physics was considered as variables like 'knowledge', 'learning' and 'relation'. The motivational belief in studying physics was considered as variables like 'expectancy' and 'value'. It was the 'expectancy' that was the most different dimension between professors' expectations and students' beliefs. It means that students have little confidence in their abilities to study physics, though professors expect their students to be confident. Professor who teaches physics to engineering students recognize these differences, need to have interest in affective domains of beliefs to teach. In addition, there is need to teaching and learning strategies that can lead engineering students' beliefs about ability to perform the task, the purpose, importance, interesting for physics.
The study to improve engineering students' performance in studying physics lacked despite of the importance of studying physics in engineering education. The cognitive belief and the motivational belief in studying physics had a strong effect on studying physics. The purpose of this study was to seek the educational way through comparing professors' expectations with students' beliefs about the cognitive belief and the motivational belief in studying physics. The cognitive belief in studying physics was considered as variables like 'knowledge', 'learning' and 'relation'. The motivational belief in studying physics was considered as variables like 'expectancy' and 'value'. It was the 'expectancy' that was the most different dimension between professors' expectations and students' beliefs. It means that students have little confidence in their abilities to study physics, though professors expect their students to be confident. Professor who teaches physics to engineering students recognize these differences, need to have interest in affective domains of beliefs to teach. In addition, there is need to teaching and learning strategies that can lead engineering students' beliefs about ability to perform the task, the purpose, importance, interesting for physics.
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문제 정의
그리고 학생의 물리학습 수행에 직접적인 영향을 미치는 물리 교수자가 공과대학 학생에게 기대하는 신념 수준을 연구하는 것도 중요한 과제가 될 것이다. 따라서 이 연구에서는 물리학습에서의 인지적 신념과 물리학습 동기 신념에 대한 공과대학 교수자의 기대와 학생들의 인식을 비교하여, 향후 공과대학 학생의 물리학습 수행에 대한 시사점을 도출하고자 한다.
물리학습의 수행과 관련된 선행연구 결과에 의하면 물리학 습에 대한 인지적 신념과 동기 신념은 물리학습에 강하게 영향을 미친다. 본 연구는 공과대학 학생의 물리학습에 대한 인지적 신념과 동기 신념에 대한 교수자의 기대와 공과대학 학생의 인식 비교를 통해서, 교육적 시사점을 얻고자 하였다. 물리학 습에 대한 인지적 신념과 동기 신념의 5가지 하위 차원 중에 서, 교수자의 기대와 공과대학 학생의 인식에서 가장 큰 차이를 보인 차원은 기대 차원이었다.
제안 방법
공과대학 학생과 공과대학에서 일반물리학을 가르치는 교수 자가 기대하는 인지적 신념과 동기 신념의 빈도를 긍정과 부정 으로 나누어 비교하였다. 강한 부정과 부정을 합하여 부정빈도로, 강한 긍정과 긍정을 합하여 긍정빈도로 분석하였다.
공과대학 학생과 공과대학에서 일반물리학을 가르치는 교수 자가 기대하는 인지적 신념과 동기 신념의 빈도를 긍정과 부정 으로 나누어 비교하였다. 강한 부정과 부정을 합하여 부정빈도로, 강한 긍정과 긍정을 합하여 긍정빈도로 분석하였다.
물리학습에서의 공과대학 학생의 인지적 신념과 동기 신념을 조사하였다. 지식과 기대 차원에서의 신념에서는 부정적 반응 을 보였고, 학습과 관련 및 가치 차원에서의 신념에서는 긍정적 반응을 보였다.
대상 데이터
2011년 2학기와 2011년 겨울 계절학기에 일반물리학을 수강하는 공과대학 학생을 대상으로 연구를 실시하였고, 학생의 응답 중 불성실하거나 일부가 결여된 자료를 제외하고 356명의 자료를 분석하였다. Table 1에서 보는 것처럼, 연구대상인 학생은 14개의 다양한 학과로 분포되어 있다.
2011년 2학기와 2011년 겨울 계절학기에 일반물리학을 수강하는 공과대학 학생을 대상으로 연구를 실시하였고, 학생의 응답 중 불성실하거나 일부가 결여된 자료를 제외하고 356명의 자료를 분석하였다. Table 1에서 보는 것처럼, 연구대상인 학생은 14개의 다양한 학과로 분포되어 있다. 일반물리학이 1학년 대상 과목이기 때문에 연구 대상 학년은 Table 2에서 보는 것처럼 1학년에 편중되어 표집되었다.
본 연구의 연구대상은 광역시 소재 대학의 공과대학 학생으 로서 일반물리학 수강생 356명과 공과대학에서 일반물리학을 가르치는 교수자 9명이다.
일반물리학 교수자는 물리학 및 물리교육 전공자로 공과대학 일반물리학 강의 경험이 있는 9명을 대상으로 하였다. 공과대학 학생들은 자신의 신념 수준에 대해 응답하였고, 교수자들은 공과대학 학생이 가지고 있기를 기대하는 신념의 수준을 응답 하였다.
이론/모형
물리학습에 대한 인지적 신념과 물리학습의 동기에 대한 검사도구로는 임성민(2001)이 개발한 ‘물리학습에서의 인지적 신념과 물리학습 동기의 평가’를 사용하였다.
성능/효과
60% 이상의 학생이‘지식’과 ‘기대’ 차원에서 부정적인 응답을 하였고, ‘관련’과 ‘가치’ 차원에서 긍정적인 응답을 하였다.
5개의 하위 차원 중, 기대 차원에서 가장 큰 차이를 보였고, 학습 차원에서 가장 적은 차이를 보였다. 즉, 교수자들은 공과 대학 학생이 스스로 물리학습을 잘할 수 있다고 자신감을 가지 기를 바라는데 비해서, 공과대학 학생들의 자신감은 낮은 수준 이었다. 그리고 공과대학 학생들은 교수자들의 기대만큼은 아니지만, 물리학 학습을 수업이나 교재에서 배운 정보들을 스스로 생각하고 재조직하는 것이라고 인식하였다.
물리학습에서의 공과대학 학생의 인지적 신념과 동기 신념을 조사하였다. 지식과 기대 차원에서의 신념에서는 부정적 반응 을 보였고, 학습과 관련 및 가치 차원에서의 신념에서는 긍정적 반응을 보였다. 공과대학에서 일반물리학을 가르치는 교수 자들은 인지적 신념과 동기 신념의 모든 하위 차원에서 공과대학 학생에게 긍정적인 신념을 기대하였다.
후속연구
공과대학 학생에게 물리학을 강의하는 교수자는 공과 대학 학생의 물리학에 대한 동기 신념이 교수자들이 기대한 것과는 차이가 있다는 것을 인식하고, 신념적 측면의 정의적 영역까지 관심을 가지고 지도할 필요가 있다. 교수자가 신념적 측면의 정의적 영역에까지 관심을 가지고 지도하게 될 때, 학생의 인지적 신념의 변화가 생기는지 여부와 그것이 물리학습 수행 향상에 직접적으로 도움이 되는지에 대한 추후 연구가 필요하다.
물리학습에 대한 신념 수준이 물리학습 수행에 영향을 미친다는 것을 고려할 때, 공과대학 학생의 물리학습 수행과 관련된 학생의 신념수준을 연구하는 것은 중요한 과제가 될 것이다. 그리고 학생의 물리학습 수행에 직접적인 영향을 미치는 물리 교수자가 공과대학 학생에게 기대하는 신념 수준을 연구하는 것도 중요한 과제가 될 것이다. 따라서 이 연구에서는 물리학습에서의 인지적 신념과 물리학습 동기 신념에 대한 공과대학 교수자의 기대와 학생들의 인식을 비교하여, 향후 공과대학 학생의 물리학습 수행에 대한 시사점을 도출하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
인식론적 신념이란?
Hofer & Pintrich(2002)는 인식론적 신념을 지식의 본질과 학습의 과정에 대한 신념으로 정의하였다. Schommer(1994) 는 지식과 학습의 본질에 관한 신념을 인식론적 신념이라고 정의하고, 학습능력, 지식의 구조, 학습 속도, 지식의 확실성을 인식론적 신념의 하위 영역으로 설정하였다. 이러한 인식론적 신념은 개인의 학습 결과에 직간접적으로 영향을 미치기 때문 에, 교육학에서 중요하다.
인식론적 신념은 어떤 역할을 담당하는가?
인식론적 신념은 학습자의 학습 태도, 난이도가 높은 과제에 대한 끈기, 문장의 이해, 수학문제의 해결, 비구조화된 문제의 해결에 중요한 역할을 담당한다(Deweck & Leggett, 1988; Schommer, 1994). 성숙한 인식론적 신념을 가진 학습자는 학습에 있어서 적극적이고, 독립적이며, 끈기와 융통성이 있고, 개방적임을 알 수 있다(윤인, 2001).
공학의 기초가 되는 수학 및 과학의 지식과 그것을 응용하는 능력이 중요함을 알 수 있는 분석 결과는 무엇으로 조사되었는가?
공학전문가들을 대상으로 산업 현장에서 엔지니어가 갖추어야 할 능력인 공학기초능력 중 ‘창의공학 설계능력’의 구성요소에 대한 중요도를 조사 분석한 결과에 따르면, ‘기술적 문제를 해결할 때 요구되는 기본원리를 활용하는 능력’이 1순위, ‘다양한 전공분야로 구성된 공학적 문제를 분석하고 해결하기 위한 수학, 과학, 공학 등을 응용하는 능력’이 2순위, ‘공학 분야에 과학적 타당성의 근거를 제공하는 물리학, 생명과학, 정보과학 관련 지식’이 3순위로 조사되었다(김대영 외, 2006). 즉, 공학의 기초가 되는 수학 및 과학의 지식과 그것을 응용하는 능력이 중요함을 알 수 있다.
Hofer, B., & Pintrch, P. R.(2002). Personal Epistemology: The Psychology of Beliefs About Knowledge and Knowing. Mahwah, NJ: Lawrence Erbaum Associates, Inc.
Pomeroy, D.(1993). Implications of Teachers' Beliefs about the Nature of Science: Comparison of the Beliefs of Scientists, Secondary Science Teachers, and Elementary Teachers. Science Education, 77(3): 261-278.
Tsai, C.(1998). An Analysis of Scientific Epistemological Beliefs and Learning Orientations of Taiwanese Eighth Graders. Science Education, 82(4): 473-489.
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