언어네트워크분석에 기초한 과학학습의 목적에 대한 고등학교 교사와 학생들의 인식 High School Teachers' and Students' Perceptions on the Purpose of Science Learning based on the Semantic Network Analysis원문보기
이 연구는 고등학교 교사와 학생들의 과학학습의 목적에 대한 일반화가 가능한 결과를 얻고자 하였다. 이를 위하여 비례층화표집 방식을 통해 전국의 160개 고등학교를 선정하여 교사와 학생에게 과학학습의 목적에 대한 개방형 설문 결과를 수집하였으며, 수집된 자료는 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 교사들은 과학학습의 목적으로 인지적 영역과 관련된 내재적 가치를 더 중요하게 인식하고 있지만 학생들은 개인적 유용성 영역과 관련된 외재적 가치를 보다 중요하게 인식하고 있었다. 또한 교사들의 교직경력에 따라 다른 인식을 가지고 있었다. 초임교사들은 내재적 가치와 외재적 가치를 함께 중요하게 인식하고 있었지만 경력교사들은 과학지식 이해의 인지적 영역을 주로 강조하고 있었다. 또한 학생들은 선택계열에 따라서도 과학학습의 목적에 대한 인식 차이가 있었다. 즉, 인문계열 학생들은 과학을 배운다면 일상생활의 편리성을 높일 수 있다는 것을 중요하게 인식하고 있었지만 자연계열 학생들은 과학학습의 목적이 무엇보다도 진로선택과 관련되어 있는 것으로 인식하고 있었다.
이 연구는 고등학교 교사와 학생들의 과학학습의 목적에 대한 일반화가 가능한 결과를 얻고자 하였다. 이를 위하여 비례층화표집 방식을 통해 전국의 160개 고등학교를 선정하여 교사와 학생에게 과학학습의 목적에 대한 개방형 설문 결과를 수집하였으며, 수집된 자료는 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 교사들은 과학학습의 목적으로 인지적 영역과 관련된 내재적 가치를 더 중요하게 인식하고 있지만 학생들은 개인적 유용성 영역과 관련된 외재적 가치를 보다 중요하게 인식하고 있었다. 또한 교사들의 교직경력에 따라 다른 인식을 가지고 있었다. 초임교사들은 내재적 가치와 외재적 가치를 함께 중요하게 인식하고 있었지만 경력교사들은 과학지식 이해의 인지적 영역을 주로 강조하고 있었다. 또한 학생들은 선택계열에 따라서도 과학학습의 목적에 대한 인식 차이가 있었다. 즉, 인문계열 학생들은 과학을 배운다면 일상생활의 편리성을 높일 수 있다는 것을 중요하게 인식하고 있었지만 자연계열 학생들은 과학학습의 목적이 무엇보다도 진로선택과 관련되어 있는 것으로 인식하고 있었다.
This study aims to investigate how high school teachers and students perceive the purpose of science learning. Participants were high school science teachers and students from one hundred and sixty high schools nationwide, which were selected through proportional stratified sampling method. Teachers...
This study aims to investigate how high school teachers and students perceive the purpose of science learning. Participants were high school science teachers and students from one hundred and sixty high schools nationwide, which were selected through proportional stratified sampling method. Teachers and students responded on open-ended questionnaires about the purpose of science learning. The data were analyzed using the semantic network analysis method. Our study illustrates three major finding: First, teachers recognized the intrinsic value related to cognitive domain as the more important purpose of science learning, while students recognized the extrinsic value related to personal usefulness domain as more important. Second, teachers' responses were significantly different depending on the teaching career. Beginning teachers believed both intrinsic and extrinsic values were equally important, while experienced teachers believed the cognitive domain about understanding of scientific knowledge was more important than intrinsic values. In other words, the differences in perception of the purpose of science between teachers and students, the experienced teachers is greater than the beginning teachers. Finally, students' responses were different depending on their academic track. Humanity major students recognized that learning science made their everyday-life easier while science major students recognized that learning science should be related to their future careers. In conclusion, the results of this study is expected to be of use as the basic data to identify the characteristic of teachers and students related to science.
This study aims to investigate how high school teachers and students perceive the purpose of science learning. Participants were high school science teachers and students from one hundred and sixty high schools nationwide, which were selected through proportional stratified sampling method. Teachers and students responded on open-ended questionnaires about the purpose of science learning. The data were analyzed using the semantic network analysis method. Our study illustrates three major finding: First, teachers recognized the intrinsic value related to cognitive domain as the more important purpose of science learning, while students recognized the extrinsic value related to personal usefulness domain as more important. Second, teachers' responses were significantly different depending on the teaching career. Beginning teachers believed both intrinsic and extrinsic values were equally important, while experienced teachers believed the cognitive domain about understanding of scientific knowledge was more important than intrinsic values. In other words, the differences in perception of the purpose of science between teachers and students, the experienced teachers is greater than the beginning teachers. Finally, students' responses were different depending on their academic track. Humanity major students recognized that learning science made their everyday-life easier while science major students recognized that learning science should be related to their future careers. In conclusion, the results of this study is expected to be of use as the basic data to identify the characteristic of teachers and students related to science.
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문제 정의
즉, 고등학교 교사와 학생들은 모두 제각기 다양한 배경변인을 가지고 있기 때문에 과학학습의 목적에 대한 인식에 영향을 줄 수 있는 배경변인을 다양한 관점에서 살펴볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 교사와 학생의 다양한 배경변인 중 교사들은 교직경력에 따라, 학생들은 선택계열에 따른 과학학습의 목적에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 왜냐하면 교사의 경우 교직경력이 많을수록 교과교육학지식(Pedagogical Contents Knowledge; PCK)이 많아 교수활동의 전문성이 발달되는 것으로 알려져 있으며, PCK가 과학 교수를 위한 지향(orientation)이나 교수전략, 교육과정에 대한 지식 등과 관련이 있다는 점에서 교직경력에 따라 과학학습의 목적 또한 차이가 있을 수 있기 때문이다(Kim et al.
이 연구는 고등학교 교사와 학생들의 과학학습의 목적에 대한 일반화가 가능한 결과를 얻고자 하였다. 이를 위하여 비례층화표집 방식을 통해 전국의 160개 고등학교를 선정하여 교사와 학생에게 과학학습의 목적에 대한 개방형 설문 결과를 수집하였으며, 수집된 자료는 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다.
이 연구는 전국 단위의 대단위 표집을 통해 얻은 빅 데이터(big data)를 이용하여 고등학교 교사와 학생들이 인식하는 과학학습의 목적에 대해 일반화가 가능한 결과를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 비례층화표집(proportionate stratified sampling) 방식으로 선정된 전국의 160개 고등학교에서 교사 349명, 학생 15,247명에 대해 설문을 실시하였다.
이 연구는 최근 빅 데이터 추론 방법에서 새로운 방향을 제시하고 있는 SNA를 이용하여 정성적으로 고등학교 교사들과 학생들의 과학학습의 목적에 대한 인식을 알아보았다. 우선 SNA를 이용한 연구를 위해서는 인터뷰를 통한 질적 자료나 개방형 문항의 응답을 통한 언어 자료의 수집이 필요하다.
이 연구에서는 전국 단위의 대단위 표집을 통해 고등학교 교사와 학생들이 인식하는 과학학습의 목적에 대한 일반화가 가능한 결과를 알아보았다. 이를 위하여 전국의 160개 고등학교를 비례층화표집 방식으로 교사와 학생들을 선정하였으며, 이들로부터 얻은 개방형 설문 문항은 언어네트워크분석을 이용하여 정성적으로 분석하였다.
이 연구는 그동안 교사와 학생의 인식을 알아보기 위해 소규모의 집단을 대상으로 수행한 기존 연구와 달리 빅 데이터를 이용하여 분석했다는 점에서 일반화가 가능한 결과를 도출할 수 있을 것이다. 이를 통해 고등학교 교사와 고등학생들이 인식하는 과학학습의 목적은 어떤 차이가 있는지 그리고 교사의 교직경력에 따라, 학생의 선택계열에 따라서는 어떤 인식 차이가 있는지 분석하고자 하였다. 이를 위하여 다음과 같은 연구 문제를 구체적으로 설정하였다.
우선 SNA를 이용한 연구를 위해서는 인터뷰를 통한 질적 자료나 개방형 문항의 응답을 통한 언어 자료의 수집이 필요하다. 이에 본 연구에서는 대단위 표집을 통한 일반화가 가능한 결과 탐색을 위해 개별 접촉을 통한 인터뷰는 불가능했기 때문에 개방형 문항의 응답을 통해 문자 언어 형태의 텍스트 자료를 수집하였다. 이렇게 수집된 자료는 교사들과 학생들의 과학학습의 목적에 대한 인식을 비교하기 위한 분석틀(framework)을 개발하여 분석하였다.
이에 이 연구에서는 비교적 전국 단위의 대단위 표집을 통해 교사와 학생들을 선정한 후 과학학습의 목적에 대한 설문을 실시하고 그 결과를 분석함으로써 이들의 인식 차이를 알아보고자 하였다. 이 연구는 그동안 교사와 학생의 인식을 알아보기 위해 소규모의 집단을 대상으로 수행한 기존 연구와 달리 빅 데이터를 이용하여 분석했다는 점에서 일반화가 가능한 결과를 도출할 수 있을 것이다.
가설 설정
둘째, 고등학교 교사의 교직경력에 따라 과학학습의 목적에 대한 인식은 차이가 있는가?
제안 방법
또한 단어들의 사용빈도를 기초로 단어 사이의 구조적 관계를 파악하기 위한 공출현 매트릭스(co-occurrence matrix)를 산출하였으며, 공출현 매트릭스는 다시 언어 네트워크 분석프로그램인 UCINET 6 for windows를 통해 사용단어에 대한 여러 가지 중심성 값을 산출하였다. 그리고 UCINET 내에 포함된 네트워크 시각화 프로그램인 NetDraw를 이용하여 과학학습의 목적에 대한 인식을 언어네트워크 형태로 시각화한 후 중심성 값과 교차적으로 살피는 과정을 반복함으로써 구조적 특성을 분석하였다.
이 과정을 거쳐 과학학습의 목적에 대한 분석틀은 크게 내재적 가치(intrinsic value)와 외재적 가치(extrinsic value)의 대범주로 설정하였다. 내재적 가치는 인지적 영역(cognitive domain), 기능적 영역(skill domain), 정의적 영역(affective domain)의 세 가지 중범주로, 외재적 가치는 사회적 유용성 영역(social usefulness domain)과 개인적 유용성 영역(personal usefulness domain)의 두 가지 중범주로 구분하였다. 그 후 교사들과 학생들의 응답 유형을 유사한 항목으로 반복적으로 묶는 귀납적 범주화 과정을 거쳐 각 중범주에 대한 최하위 범주를 설정함으로써 분석틀 초안을 완성하였다.
그렇기 때문에 학생들의 선택계열에 따라 과학을 배우는 목적 또한 차이가 있을 수 있다. 따라서 이 연구에서는 학생의 선택계열에 따른 과학학습의 목적에 대한 인식을 알아보기 위해 참여 학생을 인문계열(126명)과 자연계열(149명)으로 구분한 후 학생들의 응답 결과를 최하위 범주별로 분류하여 비교하였다(Table 8). 그 결과 학생들은 선택계열에 관계없이 내재적 가치(인문계열 32.
이렇게 코딩된 자료는 SNA를 활용한 분석을 위해 한국어 기반 텍스트 분석 전문 프로그램인 Krkwic을 이용하여 단어의 사용빈도를 산출하였다. 또한 단어들의 사용빈도를 기초로 단어 사이의 구조적 관계를 파악하기 위한 공출현 매트릭스(co-occurrence matrix)를 산출하였으며, 공출현 매트릭스는 다시 언어 네트워크 분석프로그램인 UCINET 6 for windows를 통해 사용단어에 대한 여러 가지 중심성 값을 산출하였다. 그리고 UCINET 내에 포함된 네트워크 시각화 프로그램인 NetDraw를 이용하여 과학학습의 목적에 대한 인식을 언어네트워크 형태로 시각화한 후 중심성 값과 교차적으로 살피는 과정을 반복함으로써 구조적 특성을 분석하였다.
또한 외재적 가치의 사회적 유용성 영역을 구성하는 최하위 범주는 ‘일상생활의 사회적 편리성 증진’, ‘과학지식의 실생활 적용’, ‘기술의 발달’, ‘인재의 양성’ 그리고 ‘국가 발전 및 인류 행복’의 5개, 개인적 유용성 영역은 ‘일상생활의 개인적 편리성 증진’, ‘미래 직업(진학, 취업)의 준비’, ‘명성(경력) 쌓기’, 및 ‘현대사회에 적응’ 등 4개로 분류하였다.
먼저 분석틀을 개발하기 위하여 일차적으로 초등학생 및 초등학교 교사를 대상으로 과학학습의 필요성에 대해 분석한 연구(Jung &Song, 2002)와 학교급, 성별 등에 따라 과학에서 실험을 하는 목적을 분석한 연구(Jung, Jang, & Kim, 2011; Kim & Shin, 2013a, 2013b;Kim & Song, 2003; Lim & Yang, 2006; Yang et al., 2006) 등에 대한 문헌조사를 통해 대략적인 구조를 설정하였다.
그 후 교사들과 학생들의 응답 유형을 유사한 항목으로 반복적으로 묶는 귀납적 범주화 과정을 거쳐 각 중범주에 대한 최하위 범주를 설정함으로써 분석틀 초안을 완성하였다. 이렇게 개발된 분석틀은 다시 과학교육 전문가 3인과의 논의를 거쳐 20개의 최하위 범주로 구성된 최종적인 분석틀을 개발하였다.
이에 본 연구에서는 대단위 표집을 통한 일반화가 가능한 결과 탐색을 위해 개별 접촉을 통한 인터뷰는 불가능했기 때문에 개방형 문항의 응답을 통해 문자 언어 형태의 텍스트 자료를 수집하였다. 이렇게 수집된 자료는 교사들과 학생들의 과학학습의 목적에 대한 인식을 비교하기 위한 분석틀(framework)을 개발하여 분석하였다.
이 연구는 고등학교 교사와 학생들의 과학학습의 목적에 대한 일반화가 가능한 결과를 얻고자 하였다. 이를 위하여 비례층화표집 방식을 통해 전국의 160개 고등학교를 선정하여 교사와 학생에게 과학학습의 목적에 대한 개방형 설문 결과를 수집하였으며, 수집된 자료는 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 교사들은 과학학습의 목적으로 인지적 영역과 관련된 내재적 가치를 더 중요하게 인식하고 있지만 학생들은 개인적 유용성 영역과 관련된 외재적 가치를 보다 중요하게 인식하고 있었다.
이 연구에서는 전국 단위의 대단위 표집을 통해 고등학교 교사와 학생들이 인식하는 과학학습의 목적에 대한 일반화가 가능한 결과를 알아보았다. 이를 위하여 전국의 160개 고등학교를 비례층화표집 방식으로 교사와 학생들을 선정하였으며, 이들로부터 얻은 개방형 설문 문항은 언어네트워크분석을 이용하여 정성적으로 분석하였다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다.
이후 수집된 자료는 이 연구에 참여한 2인이 개발된 분석틀에 따라 각각 코딩한 후 결과를 비교하였고 이때 다른 결과를 보일 때는 협의를 통해 서로 일치시키는 과정을 거쳤다. 이렇게 코딩된 자료는 SNA를 활용한 분석을 위해 한국어 기반 텍스트 분석 전문 프로그램인 Krkwic을 이용하여 단어의 사용빈도를 산출하였다.
이렇게 수집된 자료 중 무응답, 잘 모른다는 응답 및 불성실한 응답은 분석을 위한 전처리 과정에서 제외하여 교사 280명(남 142명, 여 138명), 학생 12,198명(남 5,827명, 여 6,371명)의 결과를 1차적으로 추출하였다. 한편 교사와 학생의 인식 차이를 직접적으로 비교하기 위해 두 집단의 크기를 일치시키고자 1차적으로 추출된 학생들을 다시 단순무작위표집으로 280명을 추출함으로써 집단의 크기에 따른 왜곡을 방지하고 집단의 균형을 유지시켰다. 이렇게 선정된 교사와 학생들의 응답 자료는 과학학습의 목적에 대한 인식 차이를 비교하기 위한 분석틀(framework)을 개발한 후 분석틀에 따라 응답 결과를 코딩하였으며 코딩된 자료는 언어네트워크분석(Semantic Network Analysis; SNA)을 이용하여 분석하였다.
대상 데이터
이 연구를 위해 사용한 자료는 추출한 교사와 학생 각 280명의 개방형 설문에 대한 응답 결과이다. 연구에 참여한 교사는 전국의 여러 지역에서 근무하고 있었고 74명이 복수전공을 이수하여 총 354개의 자격증을 소지하고 있었으며, 교직경력은 1년부터 30년 이상까지 매우 다양하였다. 이때 초임교사와 경력교사는 교수경험에 따른 전문성 신장 정도에 따라 일반적으로 3~5년을 기준으로 구분하고 있다(Park & Lim, 2009; You, 2010).
과학교사에게는 "과학 과목을 가르치는 목적은 무엇이라고 생각하십니까?" 라고 물었으며, 학생에게는 "과학 과목을 배우는 목적은 무엇이라고 생각하십니까?"라고 물었다. 응답 자료는 구글이 제공하는 온라인 설문조사(google survey)를 통하여 2013년 12월 20일부터 12월 30일까지 11일에 걸쳐 수집하였다. 이렇게 수집된 자료 중 무응답, 잘 모른다는 응답 및 불성실한 응답은 분석을 위한 전처리 과정에서 제외하여 교사 280명(남 142명, 여 138명), 학생 12,198명(남 5,827명, 여 6,371명)의 결과를 1차적으로 추출하였다.
이 연구를 위해 사용한 자료는 추출한 교사와 학생 각 280명의 개방형 설문에 대한 응답 결과이다. 연구에 참여한 교사는 전국의 여러 지역에서 근무하고 있었고 74명이 복수전공을 이수하여 총 354개의 자격증을 소지하고 있었으며, 교직경력은 1년부터 30년 이상까지 매우 다양하였다.
응답 자료는 구글이 제공하는 온라인 설문조사(google survey)를 통하여 2013년 12월 20일부터 12월 30일까지 11일에 걸쳐 수집하였다. 이렇게 수집된 자료 중 무응답, 잘 모른다는 응답 및 불성실한 응답은 분석을 위한 전처리 과정에서 제외하여 교사 280명(남 142명, 여 138명), 학생 12,198명(남 5,827명, 여 6,371명)의 결과를 1차적으로 추출하였다. 한편 교사와 학생의 인식 차이를 직접적으로 비교하기 위해 두 집단의 크기를 일치시키고자 1차적으로 추출된 학생들을 다시 단순무작위표집으로 280명을 추출함으로써 집단의 크기에 따른 왜곡을 방지하고 집단의 균형을 유지시켰다.
이 연구는 전국 단위의 대단위 표집을 통해 얻은 빅 데이터(big data)를 이용하여 고등학교 교사와 학생들이 인식하는 과학학습의 목적에 대해 일반화가 가능한 결과를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 비례층화표집(proportionate stratified sampling) 방식으로 선정된 전국의 160개 고등학교에서 교사 349명, 학생 15,247명에 대해 설문을 실시하였다. 과학교사에게는 "과학 과목을 가르치는 목적은 무엇이라고 생각하십니까?" 라고 물었으며, 학생에게는 "과학 과목을 배우는 목적은 무엇이라고 생각하십니까?"라고 물었다.
이처럼 교사들의 PCK는 여러 교수경험을 바탕으로 형성되는 것이기 때문에 교사들의 교직경력에 따라 과학을 가르치는 목적에 차이가 있을 수 있다. 이에 본 연구에서는 교사의 교직경력에 따른 과학학습의 목적에 대한 인식 차이를 알아보기 위해 교직경력을 몇 개의 구간으로 구분하여 초임교사 59명,경력교사 221명(5-15년 미만 90명, 15-25년 미만 60명, 25년 이상 71명)의 응답 결과를 분석하였다. Table 6은 교사들의 교직경력에 따른 응답 결과에 대해 각각 내재적 가치와 외재적 가치를 100%로 환산하여 그 비율을 제시한 것이다.
이에 본 연구에서는 경력 5년을 기준으로 구분한 결과 초임교사는 59명, 경력교사는 221명(5~15년 미만 90명, 15년~25년 미만 60명, 25년 이상 71명)으로 확인되었다. 한편 분석대상으로 선정한 학생 중 남학생은 138명, 여학생은 142명이며, 학생들이 이미 선택하였거나 선택을 희망하는 계열에 따라 인문계열은 126명, 자연계열은 149명, 예체능계열은 5명으로 확인되었다. 또한 선택계열별 희망하는 전공 및 진로를 조사한 결과 아직까지 결정하지 못했다는 일부 응답이 있었으나 대체로 인문계열 학생들은 인문, 사회, 사범(인문·사회) 계열 분야로, 그리고 자연계열 학생들은 공학, 자연과학, 사범(수학·과학), 의학 계열 분야의 전공이나 진로를 희망하는 것으로 나타나 선택계열과 희망하는 학과가 일치된 결과를 보였다.
데이터처리
한편 교사와 학생의 인식 차이를 직접적으로 비교하기 위해 두 집단의 크기를 일치시키고자 1차적으로 추출된 학생들을 다시 단순무작위표집으로 280명을 추출함으로써 집단의 크기에 따른 왜곡을 방지하고 집단의 균형을 유지시켰다. 이렇게 선정된 교사와 학생들의 응답 자료는 과학학습의 목적에 대한 인식 차이를 비교하기 위한 분석틀(framework)을 개발한 후 분석틀에 따라 응답 결과를 코딩하였으며 코딩된 자료는 언어네트워크분석(Semantic Network Analysis; SNA)을 이용하여 분석하였다.
이후 수집된 자료는 이 연구에 참여한 2인이 개발된 분석틀에 따라 각각 코딩한 후 결과를 비교하였고 이때 다른 결과를 보일 때는 협의를 통해 서로 일치시키는 과정을 거쳤다. 이렇게 코딩된 자료는 SNA를 활용한 분석을 위해 한국어 기반 텍스트 분석 전문 프로그램인 Krkwic을 이용하여 단어의 사용빈도를 산출하였다. 또한 단어들의 사용빈도를 기초로 단어 사이의 구조적 관계를 파악하기 위한 공출현 매트릭스(co-occurrence matrix)를 산출하였으며, 공출현 매트릭스는 다시 언어 네트워크 분석프로그램인 UCINET 6 for windows를 통해 사용단어에 대한 여러 가지 중심성 값을 산출하였다.
성능/효과
교사와 학생이 인식하는 과학학습의 목적을 언어네트워크로 시각화한 결과 학생들은 최하위 범주 사이의 선(link)의 수가 120개, 교사들은 198개로 나타나 교사들은 학생들에 비해 과학학습의 목적을 여러 영역들이 복잡하게 연결된 네트워크로 인식하고 있었다. 또한 교사와 학생들은 모두 ‘과학적 개념의 이해(ICU)’의 범주가 사용빈도 뿐 아니라 위세 중심성이 높은 값을 보였으나 다른 범주와의 연결 강도를 살펴보면 서로 차이가 있었다.
Table 6은 교사들의 교직경력에 따른 응답 결과에 대해 각각 내재적 가치와 외재적 가치를 100%로 환산하여 그 비율을 제시한 것이다. 그 결과 교사들은 교직경력과 관계없이 내재적 가치를 외재적 가치보다 더 중요하게 인식하고 있었으며, 또한 내재적 가치 중에서는 인지적 영역을, 외재적 가치에서는 사회적 유용성 영역을 중시하고 있었다. 그러나 여기서 주목할 만한 것은 경력 25년 이상의 교사를 제외하면 대체로 교직경력이 많을수록 내재적 가치 중에서 인지적 영역이 차지하는 비율이 증가한 반면 기능적 영역과 정의적 영역은 그 비율이 감소하고 있다는 점이다.
따라서 이 연구에서는 학생의 선택계열에 따른 과학학습의 목적에 대한 인식을 알아보기 위해 참여 학생을 인문계열(126명)과 자연계열(149명)으로 구분한 후 학생들의 응답 결과를 최하위 범주별로 분류하여 비교하였다(Table 8). 그 결과 학생들은 선택계열에 관계없이 내재적 가치(인문계열 32.9%, 자연계열 27.4%)보다 외재적 가치(인문계열 67.1%, 자연계열 72.6%)를 더 중요한 요소로 인식하고 있었으나 이런 경향은 자연계열 학생들이 더 크게 나타났다. 특히, 선택계열에 따라 큰 차이는 아니지만 외재적 가치 영역에서 인문계열 학생들은 사회적 유용성(34.
넷째, 교사와 학생의 과학학습의 목적에 대한 인식에서 가장 큰 차이를 보인 것은 과학적 소양과 진로 선택과 관련된 범주였다. 이때 교사들이 강조한 과학적 소양은 이미 오래전부터 우리나라 교육과정의 총괄목표로 강조되고 있음에도 불구하고 아직까지 인식 차이가 크다는 것은 학교 현장에서 이를 위한 실질적인 수업이 제대로 이뤄지지 않기 때문이다.
둘째, 교사들은 교직경력에 따라서도 과학을 가르치는 목적에 차이를 보였다. 즉, 초임교사들은 인지적 영역 외에도 기능적․정의적 영역의 내재적 가치 전반에 대한 발달과 함께 사회적 유용성 측면의 외재적 가치를 중요하게 인식하고 있었지만 경력교사들은 교직경력이 많을수록 인지적 영역을 중요하게 인식하는 경향이 크게 나타났다.
또한 선택계열별 희망하는 전공 및 진로를 조사한 결과 아직까지 결정하지 못했다는 일부 응답이 있었으나 대체로 인문계열 학생들은 인문, 사회, 사범(인문·사회) 계열 분야로, 그리고 자연계열 학생들은 공학, 자연과학, 사범(수학·과학), 의학 계열 분야의 전공이나 진로를 희망하는 것으로 나타나 선택계열과 희망하는 학과가 일치된 결과를 보였다.
마지막으로 본 연구는 전국의 고등학교를 비례층화표집 방식으로 160개 학교를 추출하여 교사들과 학생들이 응답한 빅 데이터를 이용하여 과학학습의 목적에 대한 인식을 분석함으로써 기존 연구와 달리 일반화가 가능한 결과를 도출했다는 점에서 중요한 의미를 가진다. 따라서 이 연구의 결과는 향후 과학에 대한 인식이나 효과적인 과학 수업 방식 등 과학과 관련된 교사와 학생들의 특성을 규명하는데 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
먼저 교사들은 ‘과학적 개념의 이해(ICU)’와 ‘과학적 사고의 향상(ICT)’이 가장 강한 연결을 이루고 있었으며 다음으로 ‘자연현상의 설명(ICE)’와 ‘과학지식의 실생활 적용(ESA)’의 범주가 강한 연결 상태를 보이고 있었다.
이를 위하여 비례층화표집 방식을 통해 전국의 160개 고등학교를 선정하여 교사와 학생에게 과학학습의 목적에 대한 개방형 설문 결과를 수집하였으며, 수집된 자료는 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 교사들은 과학학습의 목적으로 인지적 영역과 관련된 내재적 가치를 더 중요하게 인식하고 있지만 학생들은 개인적 유용성 영역과 관련된 외재적 가치를 보다 중요하게 인식하고 있었다. 또한 교사들의 교직경력에 따라 다른 인식을 가지고 있었다.
상대적 빈도를 분석한 결과 교사들은 ‘과학적 소양 함양(ICL)’, ‘과학적 사고의 향상(ICT)’, ‘자연현상의 설명(ICE)’, ‘문제해결능력의 향상(ISP)’, ‘새로운 지식의 생성(ICG)’ 등 내재적 가치 중에서 인지적 영역과 기능적 영역에 대한 범주가 높은 순위를 차지하였다.
셋째, 고등학생의 선택계열에 따라 과학학습의 목적에 대한 인식은 차이가 있는가?
셋째, 학생들의 선택계열에 따른 과학학습의 목적에 대한 인식 차이가 유발된 이유는 일정 부분 현행 교육과정 및 입시제도와 밀접한 관련이 있었다. 고등학교에서 배우는 과학 교과는 단지 입시를 위한 수단으로 활용되는 즉, 자연계열 학생들만의 전유물이 아니며 과학을 통해 현재의 삶이 보다 편리해질 수 있는 것과 같이 우리의 일상생활과 매우 밀접한 교과라 할 수 있다.
셋째, 학생들의 선택계열에 따른 과학학습의 목적에 대한 인식을 분석한 결과 과학 교과가 자신의 대학 진학이나 진로 탐색에 영향을 미치는지에 따라 다른 반응을 보였다. 즉, 과학이 대학 진학 및 진로에 큰 영향을 미치지 않는 인문계열 학생들은 외재적 가치 중 사회적 유용성 측면을 중요하게 인식하고 있었지만 과학을 필수적인 교과로 인식하는 자연계열 학생들은 개인적 유용성 측면을 보다 중요한 요소로 인식하고 있었다.
이 연구에서 설정한 최하위 범주 중 내재적 가치의 인지적 영역은 ‘과학적 소양의 함양’, ‘과학적 개념의 이해’, ‘새로운 사실의 발견’, ‘새로운 지식의 생성’, ‘자연현상의 설명’, ‘과학적 사고의 향상’ 등 6개였으며, 기능적 영역은 ‘탐구능력 향상’, ‘창의력 향상’, ‘문제해결 능력 향상’ 등 3개, 그리고 정의적 영역은 ‘과학에 대한 호기심 증가’, ‘궁금증 해소’ 등 2개로 분류하였다.
이때 초임교사와 경력교사는 교수경험에 따른 전문성 신장 정도에 따라 일반적으로 3~5년을 기준으로 구분하고 있다(Park & Lim, 2009; You, 2010). 이에 본 연구에서는 경력 5년을 기준으로 구분한 결과 초임교사는 59명, 경력교사는 221명(5~15년 미만 90명, 15년~25년 미만 60명, 25년 이상 71명)으로 확인되었다. 한편 분석대상으로 선정한 학생 중 남학생은 138명, 여학생은 142명이며, 학생들이 이미 선택하였거나 선택을 희망하는 계열에 따라 인문계열은 126명, 자연계열은 149명, 예체능계열은 5명으로 확인되었다.
이처럼 과학학습의 목적에 대한 교사와 학생의 인식을 비교해 본 결과 교사와 학생 사이에 큰 차이가 있었으며 교사는 교직경력에 따라, 학생은 선택계열에 따라 서로 차이를 보이고 있었으며, 특히 경력교사와 학생들 사이에 큰 차이를 보였다. 이를 바탕으로 이 연구에서 제언하고자 하는 바는 다음과 같다.
이와 같은 결과는 과학학습의 목적으로 교사와 학생들이 모두 과학과 관련된 지식을 이해하고 습득하는 것이 가장 중요하다고 인식하고 있지만 그 이유에 대해서는 서로 차이가 있는 것으로 해석할 수 있다. 즉, 교사들은 과학 개념을 이해하게 되면 과학적 사고를 향상시킬 뿐 아니라 여러 자연현상을 설명하는데 쉽게 활용될 수 있으며, 과학지식을 실생활에 적용시킬 수 있는 능력을 기를 수 있다는 점을 강조하고 있었다. 하지만 학생들은 과학적 개념을 이해하게 되면 이를 실생활에 적용할 수 있는 능력을 키울 수 있을 뿐 아니라 일상생활의 편리함과 국가 발전을 도모할 수 있으며 궁극적으로는 좀 더 나은 삶을 영위할 수 있도록 좋은 직업을 갖거나 좋은 대학에 진학하여 개인적 욕구를 충족시키는 것을 중요하게 인식하고 있었다.
또한 학생들은 선택계열에 따라서도 과학학습의 목적에 대한 인식 차이가 있었다. 즉, 인문계열 학생들은 과학을 배운다면 일상생활의 편리성을 높일 수 있다는 것을 중요하게 인식하고 있었지만 자연계열 학생들은 과학학습의 목적이 무엇보다도 진로선택과 관련되어 있는 것으로 인식하고 있었다.
둘째, 교사들은 교직경력에 따라서도 과학을 가르치는 목적에 차이를 보였다. 즉, 초임교사들은 인지적 영역 외에도 기능적․정의적 영역의 내재적 가치 전반에 대한 발달과 함께 사회적 유용성 측면의 외재적 가치를 중요하게 인식하고 있었지만 경력교사들은 교직경력이 많을수록 인지적 영역을 중요하게 인식하는 경향이 크게 나타났다. 이와 같은 결과를 학생들의 인식과 비교해 보면 초임교사들은 비교적 학생들과 비슷한 인식을 보인 반면 경력교사들은 큰 인식 차이를 보이고 있었다.
즉, 학생의 선택계열에 따른 인식 차이를 살펴보면 인문계열 학생들은 ‘과학지식의 실생활 적용(ESA)’, ‘과학적 개념의 이해(ICU)’, ‘국가발전 및 인류 행복(ESD)’, ‘일상생활의 개인적 편리성 증진(EPC)’ 그리고 ‘자연현상의 설명(ICE)’와 같은 범주의 위세 중심성이 높게 나타났다.
첫째, 고등학교 교사와 학생들은 대체로 과학지식을 이해하고 습득하는 것을 중요한 과학학습의 목적으로 인식하고 있었다. 교사들은 이렇게 획득한 과학지식을 통해 학생들의 과학적 사고나 과학적 소양을 함양할 수 있을 것이라는 인지적 영역과 관련된 내재적 가치에 중점을 두고 인식하고 있지만 학생들은 과학지식을 통해 일상생활의 편리성을 도모하거나 대학 진학 및 희망 진로를 선택하는데 중요한 요소로 활용될 수 있다는 개인적 유용성 영역과 관련된 외재적 가치에 중점을 두고 있어 차이를 보였다.
첫째, 고등학교 교사와 학생들이 인식하는 과학학습의 목적은 서로 차이가 있는가?
특히 ‘과학적 소양의 함양(ICL)’과 ‘과학적 개념의 이해(ICU)’의 위세 중심성이 가장 높은 것으로 보아 내재적 가치를 중요하게 인식하고 있었으며 이외에도 사회적 유용성 측면(과학지식의 실생활 적용, 인재의 양성) 또한 높은 위세 중심성을 보여 과학지식을 통해 생활의 실제 문제를 해결하는 것을 강조하고 있었다.
특히, ‘미래 직업에 대한 준비’ 범주에 대한 상대적 빈도가 13.3%로 가장 높은 것으로 보아 학생들은 교사들에 비해 과학을 배우는 목적으로 진로 선택과 관련된 개인적인 욕구를 충족시키는 것을 가장 중요하게 인식하고 있었다.
한편 학생들은 ‘미래 직업에 대한 준비(EPF)’, ‘국가 발전 및 인류 행복(ESD)’, ‘일상생활의 개인적 편리성 증진(EPC)’, ‘현대사회에 적응(EPM)’, ‘기술의 발달(EST)’ 등의 외재적 가치에 대한 범주가 높은 순위를 차지하였으며, 전체적으로 개인적 유용성 영역의 상대적 빈도가 높게 나타났다.
후속연구
, 2006; Kwak, 2011). 그러나 선행연구와 본 연구 결과를 연계해 보면 경력교사들은 기본개념을 이해시키는 것을 중요하게 인식하고 있으며 교수 경험이 풍부하기 때문에 학생들에게 과학지식을 이해시키는데 효과적일 수는 있지만 과학학습의 목적에 대해 학생과 차이가 크다는 점에서 경력교사도 과학 수업에서 어려움을 겪을 가능성이 있다는 것을 시사하며 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
이는 교육과정에서 조차 총괄목표를 위한 구체적인 수행 지침이 없기 때문이라 생각된다. 그렇기 때문에 향후 개편되는 교육과정에서는 과학적 소양을 함양하기 위한 구체적이면서도 내실 있는 자료의 개발이 필요하다. 또한 국가적 차원에서 2009 개정 교육과정부터 학생들의 진로교육을 위해 다양한 프로그램을 개발하여 일선 학교에 보급하는 등의 노력을 하고 있음에도 불구하고 교사들은 아직도 진로 지도에 대한 인식이 낮은 것으로 판단된다.
마지막으로 본 연구는 전국의 고등학교를 비례층화표집 방식으로 160개 학교를 추출하여 교사들과 학생들이 응답한 빅 데이터를 이용하여 과학학습의 목적에 대한 인식을 분석함으로써 기존 연구와 달리 일반화가 가능한 결과를 도출했다는 점에서 중요한 의미를 가진다. 따라서 이 연구의 결과는 향후 과학에 대한 인식이나 효과적인 과학 수업 방식 등 과학과 관련된 교사와 학생들의 특성을 규명하는데 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
이에 이 연구에서는 비교적 전국 단위의 대단위 표집을 통해 교사와 학생들을 선정한 후 과학학습의 목적에 대한 설문을 실시하고 그 결과를 분석함으로써 이들의 인식 차이를 알아보고자 하였다. 이 연구는 그동안 교사와 학생의 인식을 알아보기 위해 소규모의 집단을 대상으로 수행한 기존 연구와 달리 빅 데이터를 이용하여 분석했다는 점에서 일반화가 가능한 결과를 도출할 수 있을 것이다. 이를 통해 고등학교 교사와 고등학생들이 인식하는 과학학습의 목적은 어떤 차이가 있는지 그리고 교사의 교직경력에 따라, 학생의 선택계열에 따라서는 어떤 인식 차이가 있는지 분석하고자 하였다.
이와 같은 결과는 교사들의 양성과정과 교육과정 변화에 대한 민감 정도에 따른 것으로 해석할 수 있을 것이다. 즉, 초임교사들은 교사양성과정에서부터 2009 개정교육과정에 대해 배우는 과정을 통해 익숙해져 있어 큰 차이가 없지만 경력교사들은 그동안 우리나라의 교육과정이 수시 개정으로 변화하여 그만큼 교육과정의 변화에 대한 민감 정도가 약하기 때문일 수 있으나 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
고등학교에서 배우는 과학 교과는 단지 입시를 위한 수단으로 활용되는 즉, 자연계열 학생들만의 전유물이 아니며 과학을 통해 현재의 삶이 보다 편리해질 수 있는 것과 같이 우리의 일상생활과 매우 밀접한 교과라 할 수 있다. 향후 정부가 추진하고 있는 교육과정 개편에서 과학이 문․이과의 구분 없이 이수해야 하기 때문에 교육과정 및 입시제도의 개편을 통해 학생들의 계열 선택에 관계없이 과학 수업이 내실 있게 이루어질 수 있도록 노력해야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
과학은 어떤 결과물이라고 볼 수 있는가?
과학은 자연의 이치를 탐구하던 고대 자연철학의 산물로서 자연에 대해 알고자 하는 노력의 결과물이라 할 수 있다. 그러나 현대적 관점에서 과학은 자연이나 현상을 이해하기 위한 하나의 설명 체계로서 과학지식 자체는 절대 불변의 진리가 아니라 시대에 따라 변화해 왔으며 앞으로도 변화할 가능성이 있는 것으로 여겨진다(Lederman, 1999;Paik & Nam, 2010).
현대적 관점에서 과학은 어떤 특성을 갖고 있는가?
과학은 자연의 이치를 탐구하던 고대 자연철학의 산물로서 자연에 대해 알고자 하는 노력의 결과물이라 할 수 있다. 그러나 현대적 관점에서 과학은 자연이나 현상을 이해하기 위한 하나의 설명 체계로서 과학지식 자체는 절대 불변의 진리가 아니라 시대에 따라 변화해 왔으며 앞으로도 변화할 가능성이 있는 것으로 여겨진다(Lederman, 1999;Paik & Nam, 2010). 이처럼 과학에 대한 관점은 철학․심리학적 이론의 변화, 국가의 교육이념 또는 사회적 여건에 영향을 받아 변화되어 왔으며, 이에 따라 과학교육의 목표 또한 변화해 왔다(Cho, 1998).
과학교육의 목표는 어떻게 변해왔는가?
이처럼 과학에 대한 관점은 철학․심리학적 이론의 변화, 국가의 교육이념 또는 사회적 여건에 영향을 받아 변화되어 왔으며, 이에 따라 과학교육의 목표 또한 변화해 왔다(Cho, 1998). 즉, 과거 산업사회에서 과학교육은 과학자나 과학기술자를 양성하기 위해 과학지식과 탐구기능의 전수가 목표였다면 현대 지식기반 사회에서는 전 국민의 과학적 소양 함양을 목표로 하고 있으며, 또한 과학지식은 믿을만하지만 완전한 방법을 가지는 것은 아니며, 여전히 실패할 가능성이 있다는 과학의 본성을 이해하는 것을 강조하고 있다(DeBoer, 1991;Longbottom & Bulter, 1999). 이와 같은 과학교육의 목표는 궁극적으로 과학을 배움으로써 성취하고자 하는 바가 무엇인지에 대한 답을 제공한다는 점에서 과학학습의 목적과도 깊은 관련이 있다(Jung &Song, 2002).
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