[논문]메타인지를 활용한 초등과학 영재프로그램이 학습 몰입도와 언어적 상호작용에 미치는 효과

이남주; 백성혜

doi:10.15267/keses.2013.32.4.415

메타인지를 활용한 초등과학 영재프로그램이 학습 몰입도와 언어적 상호작용에 미치는 효과
The Effects of Scientific Program for Gifted Elementary Students using Metacognition on Learning-flow and Lingual Interaction 원문보기

초등과학교육 = Journal of Korean elementary science education, v.32 no.4, 2013년, pp.415 - 422

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effects of scientific program for gifted elementary students using metacognition on learning-flow and lingual interaction. For the purpose, the two classes for elementary science of P Institute for Gifted Education located in Pusan were assigned to experimental and control groups, respectively. The experimental and controls groups received eight sessions applying a program for scientifically gifted students using metacognition and same program without using it, respectively. The learning-flow test and the lingual interaction observed among students and between teacher and students pre and post program were compared and analyzed. The results shows that there was no significant difference between pretest and posttest in experimental group, indicating that learning-flow is not a construct obtained by short-term using of metacognition. For the lingual interactions, however, the amounts of conversation and the ratio of high level conversation in experimental group were 1.6 and 1.5 times higher than those in control group. This suggests that the lingual interaction may be varied among classes even with same experiments, by instruction method. The lingual interaction is not active in control group where the experimental results may be obtained easily only with sincere attitude while, in experimental group, questions using metacognition and providing intellectual stimulation is continuously presented, leading to high level of lingual interaction, therefore it is considered that the development of scientific program for gifted elementary students using these advantages is needed.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

현재 메타인지의 중요성이 점증되면서 이를 과학교육에 적용하려는 움직임이 1990년대 초부터 시작되어 현재까지 많은 연구들이 이루어져 왔으며(박종원, 1992; 이희정, 2001; 차민숙, 2002), 과학적 성취와 학습의 지속적인 탐구에 중요한 학습몰입에 관한 연구도 비교적 많이 있으나(고상숙, 2008;임현화, 2010; 이숙재 등, 2009; Frederickson, 2001), 실상 영재교육에 필요한 메타인지와 학습몰입의 관계를 규명한 연구가 부족하기에 메타인지를 활용한 과학프로그램을 영재교육에 적용하고, 이것을 영재학생들의 학습몰입과 언어적 상호작용에 미치는 효과를 분석한 연구로 초등과학영재교육프로그램 개선에 도움을 주고자 한다.

가설 설정

GQ: 탈물질과 발화점 이상의 온도는 꼭 필요하지만, 산소가 없이도 연소가 일어나는 것이 있지 않을까?

제안 방법

4개의 프로그램 주제를 모두 녹취하여 80분의 수업시간을 각 주제마다 전체 대화를 5분 간격으로 나누어 대화 빈도의 분포를 그래프로 나타내었다. 통제반과 실험반 모두 수업단계마다 교사의 발문과 학생들의 토론 주제를 동일하게 제시하였으며, 원자와 분자의 동기유발부분의 아래 예처럼 일반 발문과 메타인지적 발문을 각각 구분하였고, 비교 분석 후 두 실험의 전체 대화수를 표 7에 나타내었다.
메타인지 과학영재 프로그램과 일반 과학영재 프로그램에서 학생들에게 일어나는 언어적 상호작용을 분석하기 위하여 정지숙(2005)의 대화분석틀을 수정·보완하여 표 3과 같이 사용하였다.
메타인지를 활용한 초등과학영재프로그램이 초등영재학생들의 학습몰입도에 미치는 영향을 알아보기 위해 개발한 영재 프로그램을 4회에 걸쳐 일반 과학영재프로그램과 메타인지 과학영재프로그램으로 구분하여 실험을 하였다. 모두 발견학습모형에 기반을 두었으며, 일반 영재프로그램은 문제제시-발문-실험수행의 순으로 진행되었으며, 메타 프로그램은 위의 순에 “무엇을 알고 싶은가?, 나와 너는 무엇을 알아냈는가?, 지금 내가 하고 있는 토론은 무엇인가?, 이 실험은 왜 하는가?” 등의 Wilson(1998)의 학습에 대한 인식과 평가 및 조절 요소를 메타인지 자극을 통해 교사가 주고, 학생들끼리도 메타인지 요소를 활용하여 토론을 하도록 했다.

대상 데이터

모두 발견학습모형에 기반을 두었으며, 일반 영재프로그램은 문제제시-발문-실험수행의 순으로 진행되었으며, 메타 프로그램은 위의 순에 “무엇을 알고 싶은가?, 나와 너는 무엇을 알아냈는가?, 지금 내가 하고 있는 토론은 무엇인가?, 이 실험은 왜 하는가?” 등의 Wilson(1998)의 학습에 대한 인식과 평가 및 조절 요소를 메타인지 자극을 통해 교사가 주고, 학생들끼리도 메타인지 요소를 활용하여 토론을 하도록 했다. 과학전문가 3인에게 타당도 검증을 받은 후 모두 2개반 36명을 대상으로 실시하고, 결과를 통계프로그램으로 처리하여 비교하였다.
전국의 모든 시·도는 영재교육진흥법 제2조 3항에 따라 영재학급 및 영재교육원에서 초등 영재교육이 실시되고 있으며, 연구대상 도시인 부산광역시 역시 지역 영재교육원과 영재학급, 광역시 단위의 초등영재교육원을 가지고 있으며, 정보, 창작, 수학, 과학 영역의 4~6학년 학생 4,000여 명이 소속 되어 있다. 연구참여자는 P 초등영재원에 소속되어 있으며, 6학년 과학반 중 각각 1개 반 18명씩을 실험반과 통제반으로 선정하였다.

이론/모형

본 연구에서 사용한 표 2의 학습몰입 척도는 석임복(2007)이 학습 상황에서 몰입 정도를 측정하기 위해 몰입과 관련된 문헌 연구와 기존의 국내외 몰입 척도 문항들을 토대로 제작한 것이다. 이것은 초등학교 6학년을 대상으로 만들어진 것으로 Csikszentmihalyi

성능/효과

표 8에 나타난 대화 유형의 비율을 상세히 살펴보면 메타인지 과학영재프로그램에서는 단순질문 (SQ), 단순주장(SC), 단순반응(SR)의 순으로 많이 나타났고, 전통적인 탐구실험에서는 단순반응(SR), 단순질문(SQ), 단순주장(SC)의 순으로 많이 나타났다. 두 프로그램에서 SC(단순주장)와 SR(단순반응), 단순질문(SQ)이 가장 많이 나타난 것으로 보아, 학생들이 단편적인 사고와 상황만을 가지고 주로 언어 작용을 한다는 사실을 알 수 있다. 메타인지 과학영재프로그램에서 질문이 차지하는 비율은 42.
둘째, 메타인지 과학영재프로그램을 가지고 수업을 한 집단에서는 통제 집단과 비교해서 전체 대화량에서는 1.6배, 상위수준의 대화가 차지하는 대화량의 비율에서는 1.5배 정도 높게 나타났다. 이것은 같은 주제의 실험이라도 수업 방법에 따라 언어적 상호작용이 더 활발하게 다양하게 나타남을 보여주고 있다.
3%에 비해 높게 나타나, 활발한 언어적 상호작용의 출발이 질문에서 시작되는 것을 보여주고 있다. 메타인지 과학영재프로그램은 GC(근거주장), SO(단순반박), GR(근거반응) 등이 5% 이상 비교적 높은 수취를 보였는데, 이것은 메타인지 과학영재프로그램이 학생들에게 매우 다양한 사고와 대화의 상호작용을 보여주는 것이라 할 수 있다. 일반과학영재프로그램에 비해 뚜렷하게 높은 수취를 나타낸 언어적 상호작용으로는 GC (근거주장), EC(정교화주장), GQ(근거질문), EQ(정교화질문), SO(단순반박), GO(근거반박)이 있는데, 이는 메타인지 과학영재프로그램이 언어적 상호작용에서 메타인지가 질문에 대한 충분한 근거와 주장을 제공하는 등의 높은 수준의 언어적 상호작용을 많이 하는 것이라 할 수 있다.
지금까지의 결과로 보아 메타인지를 활용한 과학영재프로그램이 일반적 과학영재프로그램보다 초등영재들에게 자의식의 상실이나 시간감각의 왜곡, 행동과 의식의 통합을 통한 학습 몰입도를 키우는 효과보다는 수업활동에 명확한 목표에 대한 인지와 끊임없고 구체적인 피드백을 통해 수업의 목적 성을 바로 키우는데 효과가 있는 것으로 나타났다.
첫째, 메타인지 과학영재프로그램 수업을 한 집단의 사전·사후 학습몰입도 검사에서는 통제 집단과 비교하여 의미 있는 차이가 없었다.
표 4에서와 같이 독립표본으로 t-검증을 한 결과, 메타인지를 적용한 과학영재프로그램과 일반적인 과학영재프로그램 사이의 사전·사후 평균이 의미있는 차이를 보이지 않았다.
표 7과 그림 2에서 보듯이 메타인지 영재프로그램의 대화수가 일반 영재프로그램에 비해 대화의 수가 평균적으로 60% 이상 많이 나타났다. 이는 메타인지형 발문이 학생들에게 활발한 사고와 학습에 피드백과 주도적인 태도를 보이게 하기 때문에, 이를 위한 많은 대화와 토론이 유발됨을 알 수 있다.
80분의 학생활동 시간 중 5분마다 구분하여 살펴본 결과, 그래프에서 가장 많은 대화가 일어난 구간은 실험의 수행의 사이에 있는 발문과 토론의 단계였다. 프로그램 주제에 따라 발문과 토론의 양 및 시간이 달랐으나, 평균 2번 정도의 활발한 상호 토론 시기가 있었고, 이때 대화수가 많이 증가하였다. 우주와 원자 프로그램에서는 통제반은 동기유발에 대화수가 비교적 많았으나, 실험반은 70분 정도에 대화수가 많았는데, 이는 실험반이 메타인지에 대한 피드백을 묻는 발문을 주로 했기 때문이다.
이는 메타인지형 발문이 학생들에게 활발한 사고와 학습에 피드백과 주도적인 태도를 보이게 하기 때문에, 이를 위한 많은 대화와 토론이 유발됨을 알 수 있다. 학생들이 실제 실험에서 보이는 적극성은 활동의 관찰로도 매우 활발함을 확인할 수 있었다.
학습 몰입도의 35개 문항 중 도전과 능력의 조화, 행동과 의식의 통합, 과제에 대한 집중과 통제감, 자의식의 상실, 시간감각의 왜곡, 자기목적적 경험에서는 유의미한 차이가 없었으나, 명확한 목표의 10번과 11번 문항, 구체적인 피드백의 14번과 15번 문항은 사후검사 결과에서만 유의미한 차이를 보 였다. 이는 메타인지의 활용이 수업시간에 끊임없이 인지에 대한 피드백과 목표를 제시하고, 지적 자극을 주기 때문인 것으로 보인다.

후속연구

첫째, 메타인지 과학영재프로그램을 장기적으로 투입하였을 때의 효과에 대한 연구가 필요하다. 8차시 2개월이라는 짧은 시간 동안에 쉽게 영향을 받는 것이 아니므로 장기적인 실험 처치가 어떠한 효과가 있는지에 대해 연구할 필요가 있다.
둘째, 메타인지 과학영재프로그램이 학습 몰입도뿐만 아니라, 창의성과 탐구능력에도 관련이 있을 것으로 기대되니, 이에 대한 연구가 좀 더 필요하다. 메타인지에 대한 효과를 검증한 연구는 많지만, 과학영재프로그램에 적용한 연구는 아직 많지 않다.
셋째, 짧은 기간의 연구에도 메타인지 과학영재 프로그램을 한 학생들이 활발한 언어적 상호작용을 보이기에, 이를 활용한 과학영재프로그램이 학생들에게 미치는 다양한 연구가 필요하다. 메타인지 과학영재프로그램이 가동되는 순간, 활발하게 작용하는 언어적 상호작용을 더 연구가 한다면 토론과 상호 협업, 코티칭, 전문가 집단 수업 등 다양하고 효과적인 적용이 가능할 것이다.
셋째, 짧은 기간의 연구에도 메타인지 과학영재 프로그램을 한 학생들이 활발한 언어적 상호작용을 보이기에, 이를 활용한 과학영재프로그램이 학생들에게 미치는 다양한 연구가 필요하다. 메타인지 과학영재프로그램이 가동되는 순간, 활발하게 작용하는 언어적 상호작용을 더 연구가 한다면 토론과 상호 협업, 코티칭, 전문가 집단 수업 등 다양하고 효과적인 적용이 가능할 것이다.
첫째, 메타인지 과학영재프로그램을 장기적으로 투입하였을 때의 효과에 대한 연구가 필요하다. 8차시 2개월이라는 짧은 시간 동안에 쉽게 영향을 받는 것이 아니므로 장기적인 실험 처치가 어떠한 효과가 있는지에 대해 연구할 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	학습몰입이란?	학습몰입은 학습자가 자신의 학습에 완전히 몰두하고 있는 상태로(Csikszentmihalyi, 1975), 인지적 몰입과 정의적 몰입으로 구성되어 있는데, 몰입의 9가지 구성요소 중 정의적 몰입 요인으로는 자기목적적 경험, 과제에 대한 집중, 시간감각의 왜곡, 자의식의 상실이 포함되고, 인지적 몰입으로는 도전과 능력의 조화, 구체적인 피드백, 통제감, 명확한 목적, 그리고 행위와 의식의 통합 요인이 포함된다(석임복, 2007). 이와 같은 학습 몰입을 경험하기 위해서는 고도의 훈련된 정신활동이 필요한데(Csikszentmihalyi, 1975), 학습상황에서는 방해되는 상황으로부터 스스로 통제하는 것 외에도 학습 기술에 숙련되어야 하는 등의 노력이 필요함을 알 수 있다.
	창의적 지식은 문제를 스스로 해결하고 탐구하는 과정에서 이루어지는데, 이러한 사고 과정이 발달하면 무엇이 유발되는가?	창의적 지식은 문제를 스스로 해결하고 탐구하는 과정에서 이루어진다. 이러한 사고 과정과 관련된 메타인지 기능이 발달하면 학습자 자신의 학습의욕을 통제하고, 그 결과 학습이 빠져드는 학습몰입이 촉진되고, 이를 통해 활발하고 유의미한 언어적 상호작용이 유발될 것이다.
	메타인지의 개념은 무엇인가?	초인지 또는 ‘인지에 관한 인지(cognition about cognition)’로 이해되는 메타인지를 보면 학자에 따라 다양하게 정의되고 있으나(Flavell, 1985; Wilson, 1998; Martinez, 2006), 공통적으로 ‘아는 것과 그 앎에 대하여 아는가를 아는 것(knowing, knowing about knowing and knowing how to know)’을 지칭하는 개념으로 쓰인다. 메타인지의 개념은 일반적으로 자신의 사고에 대한 사고 또는 인지에 대한 지식, 인지에 대한 조절이며, 문제 해결 과정에서 계획(planning), 점검(monitoring), 조절(regulation)의 주요 기능을 하는 것으로 간주되고 있다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

메타인지를 활용한 초등과학 영재프로그램이 학습 몰입도와 언어적 상호작용에 미치는 효과
The Effects of Scientific Program for Gifted Elementary Students using Metacognition on Learning-flow and Lingual Interaction 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

메타인지를 활용한 초등과학 영재프로그램이 학습 몰입도와 언어적 상호작용에 미치는 효과 The Effects of Scientific Program for Gifted Elementary Students using Metacognition on Learning-flow and Lingual Interaction 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이남주 (1) 백성혜 (166)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

메타인지를 활용한 초등과학 영재프로그램이 학습 몰입도와 언어적 상호작용에 미치는 효과
The Effects of Scientific Program for Gifted Elementary Students using Metacognition on Learning-flow and Lingual Interaction 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper