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문제 정의
- 대중매체를 통해 전달된 정보를 비판적으로 평가하여 합리적 의사결정을 내릴 수 있는 능력은 현대사회의 시민으로서 가져야 할 과학적 소양의 한 측면이다. 이 연구는 합리적 의사 결정을 위해 선행되어야 할 정보의 타당성을 평가할 수 있는 능력에 관한 것이다. 과학적 소양의 일부로서 대중매체의 과학 관련 정보에 관한 중학생들의 정보평가 능력을 가설-연역적 추론 측면에서 분석한 결과 중학생들은 평가 과정에서 주어진 정보와 사전 지식의 조합에 따른 여러 가지 유형을 보였다.
- 이 연구에서 보인 학생들의 가설-연역적 추론 능력의 부족과 판단에 우선시 하는 근거에 대한 학생들의 신념은 과학적 소양을 위한 과학 수업에 시사점을 제시한다. 이 연구에 참여한 학생들은 정보 평가의 부분적인 요소, 가령 자료의 식별에는 대체로 우수한 능력을 보였으나 이들 요소들을 조합하여 가설-연역적 추론을 통해 정보의 타당성을 판단하는 능력은 많이 보이지 않았다.
- 이러한 정보평가 능력은 과학적 소양의 일면으로서 학교 현장에서 계획된 활동으로 교육이 이루어질 필요가 있음에 따라 학생들의 정보 평가 능력을 함양하기 위한 수업 설계를 위해 현재 학생들이 대중 매체의 정보내용을 비판적으로 평가하는 능력에 대한 진단이 필요하다. 이에 이 연구에서는 국내 중학생들이 과학관련 정보의 타당성을 평가하는 양상을 살펴봄으로써 과학적 소양의 일면을 진단하고 과학적 소양을 위한 수업 및 평가 방식에 관한 시사점을 얻고자 한다. 학생들의 정보평가 양상을 진단하기 위하여 대중매체의 과학 관련 정보를 소재로 하였고, 가설-연역적 추론 과정을 정보평가 과정의 기초로 하였다.
가설 설정
- 학생 G: 하이브리드자동차가 친환경적인지는 결정할 수 없다. 아직 사람들이 많이 사용하지 않았고 사용예가 없기 때문이다.
제안 방법
- 25점, ‘매우 적절하지 않다’ 0점으로 점수를 부여하고 정보내용과 문항 각각에 관한 평균 점수를 구하였다. 1차 지필 검사지와 면담을 실시한 후 수정․ 보완한 2차 지필 검사지에 대하여 각각 2차례 실시하였다. 정보평가 검사지의 정보내용과 문항에 대한 내용 타당도 검증 결과는 Table 2와 같다.
- 1차 지필에서 학생들이 각 문항에서 서술한 내용을 분석하여 유형에 따라 분류하고 이를 면담과 2차 지필을 통해 일관된 유형들이 나타나는지 확인하였다. 유형의 분류와 기록은 편의상 예측 확인(Prediction)은 P, 자료 식별(Data identification)은 D, 정보 판단(Judgement)은 J로 구분하여 사용하였다.
- 검사지는 가설-연역적 추론 과정에 따라 6개 종류의 정보내용을 중심으로 문항을 구성하였고, 응답 시간을 고려하여 이들은 3개씩 나누어 1차, 2차로 나누어 투입하였다. 1차 투입 후 66명 학생들 중 임의로 선정한 14명의 학생들을 면담하여 초기 분석 내용을 확인하고 이를 2차 및 최종 자료 분석에 사용하였다. 학생들이 정보의 타당성을 판단하고 신뢰하는데 사용하는 근거에 대한 신념 자료는 면담을 통해 수집한 자료에 기초하여 구성한 추가 질문을 2차 집필에 제시하여 수집하였다.
- 이들에게 지필 검사지를 학생들의 정보 평가 유형에 관한 자료를 수집하였다. 검사지는 가설-연역적 추론 과정에 따라 6개 종류의 정보내용을 중심으로 문항을 구성하였고, 응답 시간을 고려하여 이들은 3개씩 나누어 1차, 2차로 나누어 투입하였다. 1차 투입 후 66명 학생들 중 임의로 선정한 14명의 학생들을 면담하여 초기 분석 내용을 확인하고 이를 2차 및 최종 자료 분석에 사용하였다.
- 91로 나타났다. 논의를 통해 최종 합의에 따라 유형 분류를 결정하였다. 또한 이들 유형은 면담과 2차 지필 분석에서 재검토하여 계속해서 일관된 유형을 확인하여 결과에 포함시켰다.
- (2008)이 제시한 이론적 가설 평가 프로그램의 6단계 과정 중 제시된 과학 정보에서 드러난 이론적 모형이 예측하는 내용의 인식, 실제 얻은 자료의 구분, 그리고 예측의 내용과 자료의 일치 여부의 판단을 어느 정도 적절히 하는가에 초점을 두었다. 따라서 정보내용에는 정보 대상(실세계), 정보 대상에 관한 설명 또는 주장, 정보 대상으로부터 실험 및 관찰을 통해 얻은 자료, 자료와 예측의 일치를 설명하는 다른 대안 설명이 필요한 경우 대안 설명에 해당하는 내용이 포함되도록 구성하였다. 정보내용의 수준은 중학교 1학년 학생들이 이해할 수 있는 용어를 사용하고, 중학교 학생들의 가독성(readability)의 정도(Choe, 2005)를 고려하여 하나의 정보내용의 길이가 500자 내외 정도가 되도록 구성하였다.
- 면담에서 정보의 타당성을 판단하는 가장 우선적인 근거가 무엇인지에 관하여 ‘(1) 학생들은 본인의 직접 경험해야 타당하다고 믿는다 또는 (2) 자신이 직접 경험해보지는 않았지만 과학자들의 연구를 통해 얻어낸 근거가 타당성 여부를 결정한다’는 두 유형으로 양분되었다. 따라서 판단 근거에 대한 신념을 과학적 증거 우선, 개인 경험 우선으로 크게 구분하였고, 이들 두 종류의 근거 중 어느 것을 더 중요시하는가를 묻는 문항을 2차 지필 검사지에 추가 하였다.
- 논의를 통해 최종 합의에 따라 유형 분류를 결정하였다. 또한 이들 유형은 면담과 2차 지필 분석에서 재검토하여 계속해서 일관된 유형을 확인하여 결과에 포함시켰다.
- 연구 대상은 인구 67만 명의 중소도시 C시 소재의 중산층의 자녀들이 다니는 S중학교 여학생 66명이다. 이들에게 지필 검사지를 학생들의 정보 평가 유형에 관한 자료를 수집하였다. 검사지는 가설-연역적 추론 과정에 따라 6개 종류의 정보내용을 중심으로 문항을 구성하였고, 응답 시간을 고려하여 이들은 3개씩 나누어 1차, 2차로 나누어 투입하였다.
- 정보내용과 문항의 적절성에 관한 4단계 리커트 타입으로 ‘매우 적절하다’ 1점, ‘적절하다’ 0.75점, ‘적절하지 않다’ 0.25점, ‘매우 적절하지 않다’ 0점으로 점수를 부여하고 정보내용과 문항 각각에 관한 평균 점수를 구하였다.
- 정보내용은 설문을 통해 선정한 각 정보 주제별로 신문과 인터넷 기사를 중심으로 하되 과학 관련 서적 및 연구 논문을 통해 내용의 타당성을 확인하여 구성하였다. 정보내용 구성은 학생들이 Giere et al.
- 따라서 정보내용에는 정보 대상(실세계), 정보 대상에 관한 설명 또는 주장, 정보 대상으로부터 실험 및 관찰을 통해 얻은 자료, 자료와 예측의 일치를 설명하는 다른 대안 설명이 필요한 경우 대안 설명에 해당하는 내용이 포함되도록 구성하였다. 정보내용의 수준은 중학교 1학년 학생들이 이해할 수 있는 용어를 사용하고, 중학교 학생들의 가독성(readability)의 정도(Choe, 2005)를 고려하여 하나의 정보내용의 길이가 500자 내외 정도가 되도록 구성하였다.
- 정보에 대해 평가하는 문항은 각 주제별로 (1) 설명 또는 주장이 예측하는 내용을 확인하는 문항, (2) 정보내용에서 자료를 찾는 문항, (3)예측과 자료의 일치 여부에 따라 설명 또는 주장의 타당성을 판단하는 문항의 세 개로 구성하였다. 문항에 대한 응답은 학생들이 직접 서술하게 함으로써 학생들의 정보를 평가하는 과정 중의 사고를 파악하고 학생들의 사고의 근거에 대한 신념이 드러날 수 있도록 하였다.
- 정보평가 능력 검사지는 현장에서 4~15년의 교육 경력이 있는 과학교육 석․박사 과정 6인의 과학 교사들을 대상으로 내용 타당도 검증을 실시하였다. 정보내용과 문항의 적절성에 관한 4단계 리커트 타입으로 ‘매우 적절하다’ 1점, ‘적절하다’ 0.
- 정보평가 능력을 검사하는 문항은 이론적 가설 평가 프로그램에서 1단계에서 3단계로 이어지는 예측 확인 문항, 1단계에서 4단계로 이어지는 자료 식별 문항, 5단계와 6단계는 묶어서 정보 판단 문항으로 구분하였고, 이 세 문항에 대하여 학생들이 서술한 응답 유형을 분류하였다.
- 이에 이 연구에서는 국내 중학생들이 과학관련 정보의 타당성을 평가하는 양상을 살펴봄으로써 과학적 소양의 일면을 진단하고 과학적 소양을 위한 수업 및 평가 방식에 관한 시사점을 얻고자 한다. 학생들의 정보평가 양상을 진단하기 위하여 대중매체의 과학 관련 정보를 소재로 하였고, 가설-연역적 추론 과정을 정보평가 과정의 기초로 하였다. 가설-연역적 추론 과정은 귀납적 추론, 연역적 추론과 함께 탐구 중심 과학 교수-학습에 주로 적용되고 있는 과학적 추론 방식으로(Cho et al.
- 학생들이 서술한 내용으로부터 특정 유형을 분류하는 과정의 타당도 확보를 위해 두 명의 연구자가 각각 1차로 여러 유형을 코딩한 후 논의를 통해 일치하지 않은 부분에 관한 재 코딩을 하는 방식을취했다. 1차 코딩에서 분석자간 일치도는 문항별로 0.
- 1차 투입 후 66명 학생들 중 임의로 선정한 14명의 학생들을 면담하여 초기 분석 내용을 확인하고 이를 2차 및 최종 자료 분석에 사용하였다. 학생들이 정보의 타당성을 판단하고 신뢰하는데 사용하는 근거에 대한 신념 자료는 면담을 통해 수집한 자료에 기초하여 구성한 추가 질문을 2차 집필에 제시하여 수집하였다.
대상 데이터
- 연구 대상은 인구 67만 명의 중소도시 C시 소재의 중산층의 자녀들이 다니는 S중학교 여학생 66명이다. 이들에게 지필 검사지를 학생들의 정보 평가 유형에 관한 자료를 수집하였다.
- 정보평가 검사지는 정보내용과 그에 관한 문항으로 구성하였다. 정보내용에 적용한 주제는 2009개정 과학교육과정에 따른 고등학교 과학교과서에서 추출한 24개의 주제와 많이 알려진 경계과학 주제 6개를 포함한 총 30개 주제들 중 중등학생들에게 관심 주제 선택을 의뢰한 설문을 통해 선정하였다. 이 설문에서 중등학생들이 최다 선택한 주제는 초감각적 지각 능력, 지구 온난화, 혈액형과 성격, 하이브리드 자동차, 화성생명체 존재, 공룡 멸종 이었다.
- 이 설문에서 중등학생들이 최다 선택한 주제는 초감각적 지각 능력, 지구 온난화, 혈액형과 성격, 하이브리드 자동차, 화성생명체 존재, 공룡 멸종 이었다. 주제 선호도 설문 조사는 중소 도시인 K시와 G시 소재의 두 중학교와 C시 소재 고등학교의 학생 354명을 대상으로 하였다. 설문 대상 학생들의 학년과 학년 별 인원은 Table 1과 같다.
이론/모형
- 이 연구에서 구성한 정보내용은 Giere et al.(2008)이 제시한 이론적 가설 평가 프로그램의 6단계 과정 중 제시된 과학 정보에서 드러난 이론적 모형이 예측하는 내용의 인식, 실제 얻은 자료의 구분, 그리고 예측의 내용과 자료의 일치 여부의 판단을 어느 정도 적절히 하는가에 초점을 두었다. 따라서 정보내용에는 정보 대상(실세계), 정보 대상에 관한 설명 또는 주장, 정보 대상으로부터 실험 및 관찰을 통해 얻은 자료, 자료와 예측의 일치를 설명하는 다른 대안 설명이 필요한 경우 대안 설명에 해당하는 내용이 포함되도록 구성하였다.
성능/효과
- 가설-연역적 추론 여부에 따른 우선 근거에 관한 설문 응답을 분석한 결과(Table 7), 가설-연역적 추론 과정에 따라 판단한 22%의 학생들 중 81%가 정보의 타당성을 판단하고 신뢰하는 가장 결정적인 기준이 과학적 증거라 응답하였다. 반면 가설-연역적 추론이 아닌 개인의 지식과 신념에 따라 정보를 평가한 학생들의 55%만이 과학적 증거를 우선 근거로 들었다.
- 그러나 전형적인 과학적 추론인 가설-연역적 추론을 통해 제시된 정보를 평가한 학생들은 연구 참여 학생의 22%에 지나지 않았다. 또한 평가의 최종 단계인 정보의 판단에서 가설-연역적 추론을 한 학생의 경우 과학적 증거를 더 우선시하는 것으로 드러났다.
- 연구 참여 학생의 대부분(78%)은 정보내용에 근거하지 않고 개인의 지식과 신념대로 예측하거나 판단에서도 정보 내용과 관련 없이 판단을 하여 정보평가 과정이 가설-연역적 추론 과정으로 이루어지지 않은 것으로 드러났다. 이와같이 가설-연역적 추론과정을 거치지 않고 정보를 평가한 학생들의 대부분(72%)은 연구자가 의도한 결과와 다른 판단을 하였다.
- 이 설문에서 중등학생들이 최다 선택한 주제는 초감각적 지각 능력, 지구 온난화, 혈액형과 성격, 하이브리드 자동차, 화성생명체 존재, 공룡 멸종 이었다.
- 이 연구에서 보인 학생들의 가설-연역적 추론 능력의 부족과 판단에 우선시 하는 근거에 대한 학생들의 신념은 과학적 소양을 위한 과학 수업에 시사점을 제시한다. 이 연구에 참여한 학생들은 정보 평가의 부분적인 요소, 가령 자료의 식별에는 대체로 우수한 능력을 보였으나 이들 요소들을 조합하여 가설-연역적 추론을 통해 정보의 타당성을 판단하는 능력은 많이 보이지 않았다. 이렇게 가설-연역적 추론을 사용하지 않은 경우는 최종의 정보 판단 과정에서 제시된 정보를 평가하는 단계를 소홀히하는 대신 자신들의 직접 경험에 의존한 선지식 또는 신념에 의존하여 판단함을 확인하였다.
- 이에 대한 응답 사례는 화성 생명체 주제에 관하여 Table 6에 제시 하였다. 이 예시에서 첫번째의 가설-연역적 추론에 따라 정보를 평가한 경우는 정보내용에 근거하여 예측 확인을 하고 이를 근거로 정보 판단이 이루어져 예측과 판단이 연계됨을 알 수 있었다. 그러나 두 번째 가설-연역적 추론에 따르지 않고 정보를 평가한 경우 판단 과정에서 자료의 부족함이나 대안적 설명의 타당성 등을 지적하는 보다 비판적 자세로 미결정의 결론을 내린 사례도 볼 수 있었으나 가설-연역적 추론을 거치지 않은 이 사례들은 자신의 생각대로 예측 확인을 한 경우는 물론 정보내용에 근거하여 예측 확인을 하더라도 마지막 판단에서 개인의 지식과 신념에 따라 판단한 것으로서 가설-연역적 추론 과정을 거쳤다고 볼 수 없었다.
- 자신이 가지고 있는 지식과 신념에 따라 정보의 타당성에 대하여 긍정, 부정, 비결정으로 다양하게 판단하였다. 이 판단에 사용하는 우선 근거는 개인 직접 경험과의 일관성, 과학적 증거 두 가지임을 면담을 통해 확인할 수 있었다. 정보 평가의 기준으로 이 두 근거들 중 하나를 선택하는 문항을 추가한 2차 지필에서 과학적 증거를 우선하는 경우가 연구 참여 학생들의 60%였고, 개인의 직접 경험을 우선하는 경우가 40%를 보였다.
- 정보평가 과정에서 첫 단계인 예측 확인 과정은 정보에서 제시된 설명 또는 주장이 예측하는 내용이 무엇인지 정보 내용에서 확인하는 것으로, 정보에서 제시된 설명 또는 주장의 타당성을 판단하기 위한 근거 자료가 무엇일지 추론하는 과정이다. 이러한 예측 확인 문항에서 정보내용의 사용 여부에 따라 (P1)정보내용에 근거하여 추론한 유형, (P2)정보내용과 함께 개인적 지식 및 신념을 추가하여 응답한 유형, (P3)개인적 지식 및 신념에만 기초하여 응답한 유형, (P4)정보내용을 추론없이 그대로 서술한 유형으로 구분할 수 있었다.
- 하지만 비판적인 자세를 갖는다면 긍정적인 결과의 경우 보다 신중한 태도를 취한다. 주어진 이론적 모형이 적절하다고 판단하는 것이 아니라 주어진 설명이 틀리더라도 예측과 자료가 맞을 수 있는 다른 대안적 설명이 없는지를 검색하고 그러한 대안적 설명이 있다고 판단이 되면 이론적 모형의 타당성을 보류하고, 대안적 설명이 없다는 확신이 있을 때만이 이론적 모형이 실세계를 잘 설명한다는 결론을 내린다.
- 예측과 마찬가지로 판단 역시 주어진 정보에 근거하는가의 여부에 따라 구분이 되었다. 즉 정보의 자료와 예측에 근거하여 판단하는 유형(J1), 정보의 자료와 개인의 지식, 신념에 근거하여 판단하는 유형(J2), 정보의 자료에 근거하나 추가 자료를 요구하는 유형(J3), 개인의 지식과 신념에 근거하여 판단하는 유형(J4), 뚜렷한 근거 없이 정보를 믿지 않거나 부정하는 유형(J5)의 다섯 가지로 구분되었다. 판단 유형과 학생들의 응답 예는 Table 4에 제시하였다.
후속연구
- 또한 과학적 증거를 우선시 하는 학생들 역시 세련된 인식론에 기초하기보다 과학의 권위에 의존한 판단에 의한 것일 수 있다. 따라서 과학 관련 정보의 평가 능력을 위한 수업에서 평가 과정뿐만 아니라 그 기저가 되는 인식론을 함께 다루어 정보가 구성되는 과정 즉 자료의 생성 과정 및 대안적 방법을 살피고 그에 관한 판단 주체인 자신의 지식과 신념을 함께 그 평가 대상으로 할 때 보다 건전한 판단을 할 수 있을 것이다. 결국 평가할 정보에서 제시된 정보 도출 과정뿐만 아니라 그와 관련된 평가자의 선지식 및 신념을 함께 평가하는 것을 통해 과학적 평가뿐만 아니라 자신의 입장이 분명해지는 평가를 할 수 있을 것이라 판단된다.
- 추후 연구에서는 자료의 타당성에 관한 판단을 포함한 학생의 평가 능력을 볼 필요가 있을 것이다. 또한 과학적 추론 과정에 따라 정보를 평가하더라도 그 정보를 믿는지 또는 정보를 활용할지의 여부는 개인이 가지고 있는 신념 및 가치가 영향을 줄 것이므로 가설-연역적 추론에 의한 정보의 평가 이외에 신념 및 가치 등이 작용하는 다른 형태의 논리적 또는 도덕적 추론 능력 역시 연구하여야 과학적 소양을 위한 교육에 보다 폭넓은 시사점을 제시할 수 있을 것이다.
- 이렇게 추론 방식을 유도하는 문항의 배열에도 불구하고 의도된 추론 방식을 사용한 사례가 적었다. 아마도 의도적으로 유도한 문항 배열 없이 열린 질문으로 정보 평가를 요청하였다면 가설-연역적 추론을 사용한 빈도는 더 적었을 수도 있을 것이다. 이는 학생들이 전형적인 과학적 추론의 사용에 익숙하지 않음을 단적으로 보여주는 결과이다.
- 결국 평가할 정보에서 제시된 정보 도출 과정뿐만 아니라 그와 관련된 평가자의 선지식 및 신념을 함께 평가하는 것을 통해 과학적 평가뿐만 아니라 자신의 입장이 분명해지는 평가를 할 수 있을 것이라 판단된다. 정보의 소비자로서 내리는 과학적 정보 평가는 대부분 그 내용에 관한 정확한 지식이 미비한 상태에서 일어나게 되므로 정보에 제시된 정보 도출 과정을 비판적으로 평가하고 이 때 관여되는 평가자 자신의 과학에 관한 인식론(가령, 증거 유형의 선호도, 증거와 정보 판단 과정)을 함께 평가 대상으로 포함하는 것이 보다 적절한 정보 평가를 하게 할 것이다.
- 결국 정보 판단에 대한 학습이 이루어질 때 수집된 자료가 타당한가에 대한 평가는 필요한 부분인 것이다. 추후 연구에서는 자료의 타당성에 관한 판단을 포함한 학생의 평가 능력을 볼 필요가 있을 것이다. 또한 과학적 추론 과정에 따라 정보를 평가하더라도 그 정보를 믿는지 또는 정보를 활용할지의 여부는 개인이 가지고 있는 신념 및 가치가 영향을 줄 것이므로 가설-연역적 추론에 의한 정보의 평가 이외에 신념 및 가치 등이 작용하는 다른 형태의 논리적 또는 도덕적 추론 능력 역시 연구하여야 과학적 소양을 위한 교육에 보다 폭넓은 시사점을 제시할 수 있을 것이다.
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