[논문]멘토링을 활용한 과학탐구프로그램에 대한 중·고등학생들의 인식 - 제1회 제주과학탐구아카데미 참여 학생을 중심으로-

고용철; 김창건; 이상칠; 강동식

doi:10.21796/jse.2014.38.1.1

문제 정의

따라서 이 연구에서는 멘토링을 활용한 과학탐구 프로그램을 개발‧ 적용하고, 멘토링과 과학탐구 프로그램에 대한 중·고등학생들의 인식을 조사하고자 한다.
이 연구에서는 과학탐구 프로그램 개발을 위해 과학영재고등학교 및 과학고등학교 학생들을 대상으로 운영하는 R&E프로그램에 대한 연구를 검토 했다.
이 연구에서는 멘토링을 활용한 제1회 과학탐구 아카데미 프로그램에 참가한 학생들이 멘토링과 과학탐구프로그램에 대해 가지는 인식을 조사하기 위해 프로그램 활동이 종료된 후 검사지를 투입했다. 따라서 각 검사지에 대한 응답 결과는 SPSS 12.
이 연구에서는 제1회 제주과학탐구아카데미에 참여한 학생을 대상으로 멘토링과 과학탐구프로그램에 대한 인식을 조사하였다. 멘토링에 대한 조사 결과 학생들은 탐구 설계와 수행에 있어서 멘토들의 도움을 받은 것으로 인식하고 있는 것으로 나타났다.
제1회 제주과학탐구아카데미에 참여한 학생들이 과학탐구프로그램 활동에 대해 어떻게 인식하고 있는지 조사하였다. 자세한 결과는 표 8과 같다.

제안 방법

대상자 선발 후 연구주제 별로 멘토를 배정하여학생들이 제출한 연구계획서를 분석하여 멘토링을제공했으며, 학생들이 탐구를 원활하게 수행할 수있도록 오리엔테이션을 운영했다. 오리엔테이션에서는 탐구일지, 탐구계획서 및 논문 작성법과 과학 탐구 방법, 연구발표 및 토론 방법에 대한 특강을 제공하여 활동에 필요한 지식을 습득할 수 있도록했으며, 멘토와의 만남 시간을 운영하여 탐구주제에 대하여 토의하고, 참고 도서와 사전 학습과제 등을 알려주고 이메일 주소 등을 교환하도록 하여 세부탐구계획을 효과적으로 수립할 수 있게 했다.
이 논의를 통해 학생 주도적인 탐구 활동을 진행할 것, 멘토링을 활용해 참가 학생들에게 실제적인 도움을 제공할 것, 탐구 결과에 대한 보고서 작성 및 발표를 통해 과학탐구의 전 과정을 경험토록 할 것, 협동적인 탐구활동을 위해 모둠별 활동으로 진행할 것 등의 원칙이 마련되었다. 또한 이 연구에서 개발하는 탐구 프로그램은 일반 중․고등학생을 대상으로 한 것이기 때문에 프로그램 일정을 계획하면서 프로그램 참가에 따른 수업 결손이 발생하지 않도록 했다. 제주과학탐구아카데미 구성 내용은 표 4와 같다.
멘토링을 활용한 과학탐구 프로그램에 대한 참여 학생들의 인식을 조사하기 위해 멘토링에 대한 인식 검사지와 과학탐구프로그램에 대한 인식 검사지를 구성하였다. 멘토링에 대한 학생들의 인식 검사지는 과학영재교육원 중등 화학 사사과정의 운영과 개선 방안 연구(김현주, 2010)에서 사용되었던 검사 도구를 토대로 본 연구의 프로그램에 적합하게 수정ㆍ보완하여 사용하였다. 이 검사지는 멘토의 역할에 대한 학생들의 인식을 조사하는 문항과 멘토링의 기능에 대한 인식 조사 문항으로 구성되었다.
멘토링을 활용한 과학탐구 프로그램에 대한 참여 학생들의 인식을 조사하기 위해 멘토링에 대한 인식 검사지와 과학탐구프로그램에 대한 인식 검사지를 구성하였다. 멘토링에 대한 학생들의 인식 검사지는 과학영재교육원 중등 화학 사사과정의 운영과 개선 방안 연구(김현주, 2010)에서 사용되었던 검사 도구를 토대로 본 연구의 프로그램에 적합하게 수정ㆍ보완하여 사용하였다.
멘토링을 활용한 과학탐구 프로그램에 참가한 학생들이 멘토에 대해 어떻게 인식하고 있는지 알아보기 위해 인식조사를 실시하였다. 중학생들의 응답은 평균 최고 4,48점부터 최저 4.
탐구활동 후에 탐구보고서와 발표 자료를 작성하고 탐구발표회를 개최하여 팀별로 탐구한 내용을 발표하고 토의할 수 있게 했으며, 멘토들은 심사위원으로 참가하여 탐구과정 및 결과 등에 대하여 조언을 함으로써 앞으로 학생들이 탐구 활동을 수행 하는 데 도움을 줄 수 있도록 했다. 발표회가 끝난후 우수한 팀을 시상하고 1～2일 동안 탐구보고서를 보완하여 논총으로 발간하여 학생들에게 나누어 주었다.
프로그램은 참가자 학교의 학사 일정을 조사하여 학교생활에 영향을 받지 않는 기간을 정하여 운영했으며, 멘토들은 실험실에 근무하며 학생들의 안전관리와 학생들이 탐구 수행 중 어려운 문제를 함께 협의하고 필요하면 즉석 강의를 제공했다. 이과정에서 멘토가 주도적으로 탐구활동을 지시하거나 아이디어를 제공하지 못하도록 하였으며 학생들이 질문하면 적극적으로 응하도록 하여 학생이 주도하는 탐구활동이 이루어지도록 했다.
이 연구에서는 과학탐구 프로그램 개발을 위해 과학영재고등학교 및 과학고등학교 학생들을 대상으로 운영하는 R&E프로그램에 대한 연구를 검토 했다. 프로그램 개발과 관련해 수회에 걸쳐 대학교수, 교육전문직, 현장 과학교사들이 참여해 프로그램의 개발 원칙을 논의했다. 이 논의를 통해 학생 주도적인 탐구 활동을 진행할 것, 멘토링을 활용해 참가 학생들에게 실제적인 도움을 제공할 것, 탐구 결과에 대한 보고서 작성 및 발표를 통해 과학탐구의 전 과정을 경험토록 할 것, 협동적인 탐구활동을 위해 모둠별 활동으로 진행할 것 등의 원칙이 마련되었다.

대상 데이터

면접심사는 학생들이 연구계획서 발표하고 나면 심사위원이 질의하고 학생들이 응답 하는 방식으로 운영하였다. 대상자는 탐구주제의 참신성 20%, 탐구과정의 창의성 30%, 탐구계획의 구체성 20%, 실현 가능성 20%를 반영하여 선발하였다. 선발된 각 모둠의 탐구 주제는 표 5와 같다.
이 연구는 제1회 제주과학탐구아카데미에 참여한 중·고등학생 100명을 대상으로 이루어졌다.
제1회 제주과학아카데미에 참가하는 학생은 1단계 서류 심사와 2단계 면접심사를 통하여 선발하였다. 1단계 서류심사의 심사위원은 과학전람회 등 학생 탐구활동에 지도경험이 많은 과학교사를 심사위원으로 위촉하여 운영하였다.

데이터처리

이 연구에서는 멘토링을 활용한 제1회 과학탐구 아카데미 프로그램에 참가한 학생들이 멘토링과 과학탐구프로그램에 대해 가지는 인식을 조사하기 위해 프로그램 활동이 종료된 후 검사지를 투입했다. 따라서 각 검사지에 대한 응답 결과는 SPSS 12.0을 이용해 평균과 표준편차를 구하였고 빈도분석을 실시하였다.

이론/모형

또한 과학탐구프로그램 활동 경험에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위한 검사지는 송영욱(2005)의 검사 도구를 활용했다. 이 검사지는 탐구활동에 대한 흥미도, 학교 과학실험과의 비교, 과학개념 이해에 대한 도움 정도, 앞으로의 과학탐구활동의 주는 영향, 활동의 적절성, 진로 선택에 주는 효과, 다시 참가할 의지 등 7가지 요소로 구성되어 있다.

성능/효과

과학탐구프로그램에 대한 인식을 조사한 결과 학생들은 이 탐구프로그램 활동에 많은 흥미를 느꼈고 과학 개념을 이해하는 데에도 도움이 된다고 인식하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 연구주제를 학생 스스로 정하게 하여 자신의 내적 동기에 의해 탐구를 수행할 수 있는 환경을 조성해 주는 것이 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다.
실제적 과학탐구는 과학자들이 연구해 가는 방법과 유사하기 때문에 과학의 본성을 학습할 수 있는 수단으로 강조되고 있으며(Akerson & Hanuscin, 2007), 실제적 탐구활동을 통해 학생들은 과학 개념을 효과적으로 습득할 수 있으며, 과학의 본성에 대한 이해를 증진시킬 수 있다(Abd-El-Khalick et al, 1996; NRC, 2000)고 하였다. 따라서 이 연구에서 적용된 과학탐구 프로그램에서 학생들은 과학자들처럼 주제 선정, 재료 조사, 탐구, 보고서 작성, 발표, 토론 등 일련의 과정을 스스로 해결했기 때문에 과학 개념을 이해하는데 도움이 된 것으로 분석된다.
멘토링의 기능에 대한 인식 조사 결과 과학탐구 프로그램에서 멘토링을 경험한 학생들은 멘토링의 기능에 대해 긍정적 인식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 특히 자신의 탐구 계획을 검토하고 탐구에 대한 새로운 관점을 가지게 되는 것은 탐구 과정에서의 반성적 사고와 밀접한 관련이 있다.
특히 학생들은 탐구 전략을 검토하고 탐구능력 향상을 위해 필요한 것을 인식하는 데 멘토들의 도움이 있었다고 응답했다. 응답자들은 멘토와의 상호작용을 통해 탐구에 대한 자신감을 가지게 되었고, 탐구에 대한 새로운 관점을 구축하는 데에도 도움이 된 것으로 나타났다. 이는 멘토링을 활용한 과학탐구프로그램이 학생들의 과학탐구 능력을 향상과 과학탐구에 대한 인식을 제고하는 데에 도움이 될 수 있고 과학탐구 활동에 대한 반성적 과정을 촉진하는 데 기여할 수 있음을 나타내는 것이다.
이 연구의 결과는 과학탐구 프로그램이 학생들의 탐구력 향상, 과학 개념의 이해뿐만 아니라 과학에 대한 흥미와 자신감 등 정의적 영역에 영향을 미칠 수 있음을 나타내고 있다. 따라서 과학탐구 프로그램 개발에 있어서 참여 학생들의 정의적 영역을 향상시킬 수 있는 방안을 포함시킬 필요가 있을 것이다.
과학탐구프로그램에 대한 인식을 조사한 결과 학생들은 이 탐구프로그램 활동에 많은 흥미를 느꼈고 과학 개념을 이해하는 데에도 도움이 된다고 인식하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 연구주제를 학생 스스로 정하게 하여 자신의 내적 동기에 의해 탐구를 수행할 수 있는 환경을 조성해 주는 것이 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다. 특히 교육 현장에서 교사가 학생의 탐구활동을 수행하는데 도움을 주는 조력자로서의 역할을 명확히 인식할 필요가 있다고 본다.
멘토링을 활용한 과학탐구 프로그램에 참가한 학생들이 멘토에 대해 어떻게 인식하고 있는지 알아보기 위해 인식조사를 실시하였다. 중학생들의 응답은 평균 최고 4,48점부터 최저 4.06점로 나타났고 고등학생들은 평균 최고 4.62점에서 최저 4.36으로 중학생들보다 최고점수와 최저점수간 차이가 상대적으로 적게 나타났다. 각 문항에 대한 중학생과 고등학생들의 응답에 대한 평균과 표준편차 및두 집단간 t 검정 결과는 표 7에 제시하였다.
50점으로 나타났으며, 두집단 사이에 유의한차이가 나타났다. 중학생보다 고등학생들이 탐구 전략 수행에 있어서 멘토의 영향을 많이 받은 것으로 나타났다. 탐구 전략과 관련해 ‘과학탐구 활동을 위한 나의 전략을 발전시키는데 도움을 주었는가’라는 질문에 대해 중학생 평균 점수는 4.
따라서 과학탐구 프로그램을 개발하는 과정에서 학생들의 진로 탐색과 연계할 수 있는 영역을 확대하는 노력이 필요할 것으로 보인다. 특히 이 연구에서 적용된 제주과학탐구아카데미 프로그램은 진로 탐색과 관련해 고등학생보다 중학생에게 더 영향을 준 것으로 나타났다. 고등학생들의 경우 대부분 2학년으로 진급하기 전에 이과와 문과를 선택하기 때문에 진로에 대한 생각을 어느 정도 구체화했다고 볼 수 있다.

후속연구

과학탐구활동의 효과로 NRC(2000)는 논리와 추리를 통해 문제를 해결할 수 있는 창의적 문제해결능력을 길러줄 수 있다고 하였으며, 강명희와 한연선 (2000)은 주어진 상황에서 문제를 인식하고 논리적 으로 문제를 해결해 나가는 지적 능력이나 기능을 질러 줄 수 있다고 하였다. 따라서 과학탐구프로그램 참여 경험이 학생들의 과학탐구 능력 향상에 어떤 영향을 미치는지 후속 연구를 통해 세부적으로 분석할 필요가 있을 것이다.
따라서 과학탐구 프로그램 개발에 있어서 참여 학생들의 정의적 영역을 향상시킬 수 있는 방안을 포함시킬 필요가 있을 것이다. 또한 후속 연구로 과학탐구프로그램 참여 경험이 학생들의 과학탐구력, 개념 이해 등에 어떻게 영향을 미치는지 다양한 영향 요인에 대한 분석이 이루어져야 할 것이다.
특히 교육 현장에서 교사가 학생의 탐구활동을 수행하는데 도움을 주는 조력자로서의 역할을 명확히 인식할 필요가 있다고 본다. 이를 위해 학교 현장에서 학생이 스스로 주제선정, 재료 조사, 탐구, 보고서 작성 및 발표^․토론 등을 하도록 하는 과학탐구프로그램을 운영하는 것이 필요할 것이다. 특히 학생들은 과학탐구프로그램 활동이 향후 자신의 진로 선택에 영향을 줄 것이라고 응답했다.
또한 멘토링이 탐구에 대한 자신감을 갖는 데 도움이 되었다는 인식도 상대적으로 낮게 나타났다. 이와 같은 결과는 향후 과학탐구프로그램에서 멘토링을 활용할 때 멘토와 멘티간 상호작용 방식을 다양화 할 필요가 있음을 보여주고 있다. 또한 탐구 활동 수행에 있어서 멘토의 역할을 탐구 설계 등 구체적인 과정에 대한 조언에 국한하지 말고 탐구에 대한 흥미 향상에 도움이 될 수 있도록 프로그램을 구성할 필요가 있다고 본다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학영재학교나 과학고의 학생들이 대학수학능력시험에 대한 부담이 없는 이유는?	R&E와 같은 프로그램을 우수한 중ㆍ고등학생을 대상으로 제공하면 과학의 본성을 잘 이해하여 과학에 흥미를 갖고 이공계로 진로를 선택하게 하는데 효과적인 대안이될 수 있다는 지적(김경대 등, 2008)도 제기되었다. 과학영재학교나 과학고의 학생들은 대부분 수시모집으로 대학에 진학하기 때문에 대학수학능력시험에 대한 부담이 없으며, 정규교육과정에 포함되어 있어 학교에서 계획을 수립하여 운영함으로 쉽게 R&E에 참가할 수 있고, 또한 한국과학창의재단과 시도교육청으로부터 R&E 운영에 필요한 예산을 지원을 받기 때문에 대학교수 등 전문 인력을 멘토로 위촉할 수 있다. 그러나 일반 중ㆍ고등학교의경우 일부 학생만을 위해 정규교육과정에 포함시켜 R&E를 운영할 수 없고, 대학수학능력시험에 대한 부담이 많으며, 특히 R&E 운영을 위한 별도의 예산이 없어 멘토 위촉에 어려움이 따르는 등 여러 가지 제약을 받아 현실적으로 과학영재학교나 과학고 학생들에게 운영되는 R&E 프로그램을 적용하는 것은 불가능하다고 볼 수 있다.
	현대 사회의 구성원들에게 요구되는 것은?	지식기반사회의 특성을 지닌 현대 사회의 구성원들에게는 정보와 지식의 가치를 올바르게 판단하는 것과 더불어 새로운 정보와 기술을 스스로 탐구하고 창출하여 생활에 활용하는 능력인 과학적 소양이 요구된다(정나진, 2011). 과학적 소양을 기르기 위해서는 탐구활동이 중요하며, 이는 현대 과학교육의 핵심적인 요소로 자리 잡고 있다.
	멘토링 과정에서 멘토와 멘티간 상호작용이 지속되는 이유는?	따라서 학생들의 자기주도적 탐구를 위축시키지 않는 범위 내에서 전문가의 멘토링을 제공하여 학생들이 탐구활동이 효과적으로 진행될 수 있도록 하는 것은 의미가 있다고 본다. 일반적으로 멘토링은 전문적 지식과 경험이 풍부한 멘토가 도움을 필요로 하는 멘티에게 자신의 지식, 기술, 생각 등을 전해주는 과정(Healy & Welchert, 1990) 으로 이해된다. 따라서 이 과정에서 멘토와 멘티간 상호작용이 지속되는 것이다(Fletcher, 2000).

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