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문제 정의
- 본 연구에서는 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 학생들이 과학 글쓰기에 부담을 느끼지 않으면서 교실 수업에서 문제인식, 가설설정, 자료해석과 같은 탐구 기능도 익힐 수 있도록 탐구 요소별 과학 글쓰기를 적용하고 사고의 확장을 위해 통합적 문제해결 글쓰기를 실시하면서 이 프로그램이 학생들의 문제해결력 향상에 효과적인지 알아보고자 한다. 또한 과학글쓰기 수업이 학생들의 성별과 사전 인지수준 및 학업성취도에 따라 문제해결력 향상에 차이가 있는지 알아보고자 한다.
- 따라서 구체적 조작기 학생들을 제외하고 형식적 조작기와 과도기 학생들을 대상으로 과학 글쓰기를 활용한 수업 전략이 인지 수준에 따라 효과가 다르게 나타나는지 알아보기 위해 이원공변량분석을 하였다. 또한 사전학업 성취도와 수업 처치의 상호작용 효과를 보기 위해 실험반 학생과 비교반 학생들의 사전 학업 성취도를 분석해 보았다. 본 연구는 1학기 중간고사 직후 시작하였기 때문에 사전 학업 성취도 점수로 1학기 중간고사 점수를 보았고 사전 학업 성취도에 따른 창의적 사고력 변화를 보기 위하여 1학기 중간고사 점수로 학업 성취도 평균 이상이 되는 학생과 학업 성취도 평균 미만인 학생들로 두 그룹으로 나누어 사전 학업 성취도 점수와 수업 처치 사이의 상호작용 효과를 비교하였다.
- 또한 사전학업 성취도와 수업 처치의 상호작용 효과를 보기 위해 실험반 학생과 비교반 학생들의 사전 학업 성취도를 분석해 보았다. 본 연구는 1학기 중간고사 직후 시작하였기 때문에 사전 학업 성취도 점수로 1학기 중간고사 점수를 보았고 사전 학업 성취도에 따른 창의적 사고력 변화를 보기 위하여 1학기 중간고사 점수로 학업 성취도 평균 이상이 되는 학생과 학업 성취도 평균 미만인 학생들로 두 그룹으로 나누어 사전 학업 성취도 점수와 수업 처치 사이의 상호작용 효과를 비교하였다. 그 결과는 Table 8과 같다.
- 기존에는 실험 수업에서 과학 글쓰기가 탐구 사고력에 어떤 영향을 미치는지 연구하거나 초등학생이나 중학생들을 대상으로 과학글쓰기가 탐구 사고력과 같은 문제해결력 향상에 도움을 준다는 연구 결과는 많았지만 고등학생을 대상으로 실험 수업이 아닌 교실 수업에서 과학 글쓰기가 문제해결력을 기를 수 있다는 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 학생들이 과학 글쓰기에 부담을 느끼지 않으면서 교실 수업에서 문제인식, 가설설정, 자료해석과 같은 탐구 기능도 익힐 수 있도록 탐구 요소별 과학 글쓰기를 적용하고 사고의 확장을 위해 통합적 문제해결 글쓰기를 실시하면서 이 프로그램이 학생들의 문제해결력 향상에 효과적인지 알아보고자 한다. 또한 과학글쓰기 수업이 학생들의 성별과 사전 인지수준 및 학업성취도에 따라 문제해결력 향상에 차이가 있는지 알아보고자 한다.
- 배희숙 등13의 과학글쓰기 수업 전략은 탐구기능 요소에 대한 짧은 과학글쓰기 연습을 통해 학생들의 탐구 능력이 신장될 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 여러 가지 과학 글쓰기 수업 모형을 통하여 읽기를 통해 문제를 인식하고 과학 개념을 파악할 수 있도록 하였고 탐구 요소별 짧은 과학글쓰기를 통해 학생들이 탐구 기능을 자연스럽게 익힐 수 있도록 하였고 마지막에 여러 문제가 통합된 상황에서 학생들의 문제해결 능력이 발휘될 수 있는 통합적 문제해결 글쓰기를 할 수 있도록 하였다. 즉 과학 글쓰기를 통해 문제해결력을 향상하기 위한 과학글쓰기 수업모형을개발하였다.
- 본 연구에서는 정규 과학 수업 시간에 학생들이 과학글쓰기 수업 모형에 따라 탐구 요소별 과학 글쓰기를 하고 마지막 단계에서 통합적 문제해결 글쓰기를 하면서 고등학교 학생들의 문제해결력 향상에 영향을 주는지 알아보고자 하였다.
- 실험반에 비교반에 비해 문제해결에 필요한 비판적 사고력 점수 차이가 통계적으로 유의미하게 나왔다. 성별에 따라서 점수차이가 통계적으로 유의미한지 알아보기 위해 교수법과 성별에 따른 상호 작용 효과를 보았다. 이를 위해 이원공변량 분석을 실시한 결과는 Table 7과 같다.
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