[논문]과학 관련 사회적 문제(SSI) 상황에서 반박자료와 감정이입상황에 따른 초등학생의 의사결정 변화

양일호; 김기영; 임성만; 김은애; 김성운

doi:10.15523/jksese.2015.8.1.66

과학 관련 사회적 문제(SSI) 상황에서 반박자료와 감정이입상황에 따른 초등학생의 의사결정 변화
Elementary School Students' Decision-Making Change through Refutation Materials and Empathic Situation on Socio-Scientific Issue 원문보기

대한지구과학교육학회지 = Journal of the Korean society of earth science education, v.8 no.1, 2015년, pp.66 - 75

양일호 (한국교원대학교) , 김기영 (신암초등학교) , 임성만 (한국교원대학교) , 김은애 (한국교원대학교) , 김성운 (한국교원대학교)

Abstract ▼ AI-Helper

This study is to investigate an argumentation level for elementary school students after analysing an argumentation structure about a socio scientific issue(SSI), and inquire a change of the decision-making according to the refutation materials and empathic situation. This data was collected from the semi-structured interview with the 14 students, grade 6th. For this, the first stage is to present the reading materials about the SSI to the students, let them decision-making and make them argue pro and con about the SSI during the interview. After that, facing with the refutation materials against the existing contention and the empathic situation, the change of the decision-making of the students was conducted. After the research, the level of the argumentation of the students was low, and the students who didn't have the background knowledge about the theme made the decisions according to the values, emotions or intuitions of their own. And the decision-making of the students changed more when presented with the refutation materials and the empathic situation, they were difficult to make the decision because of new information and various stances. Besides, they lacked in the ability that recognize the situation related with their own life, just used the fragmentary knowledge associated with value of life respect. Through these result, it is necessary to produce the refutation materials and empathic materials about the SSI to the students for improving the level of argumentation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

T: 만약 네가 어떤 질병을 치료하는 약을 개발하는 과학자라고 생각해자. 드디어 질병을 치료할 약을 개발했어.
T: 만약 네가 어떤 질병을 치료하는 약을 개발하는 과학자라고 생각해자. 드디어 질병을 치료할 약을 개발했어. 사람에게 직접 사용하기 전에 혹시나 모를 부작용에 때문에 고민하고 있다면 너는 어떻게 하겠니?
본 연구는 초등학생들의 SSI에 대한 의사결정에서의 논증수준을 알아보고, 반박자료와 감정이입상황에 따른 의사결정의 변화를 분석하는데 그 목적이 있다. 연구의 목적을 이루기 위하여 선행연구와 초등과학과 교육과정 분석을 통해 최근 문제가 되고 있는 사회적 이슈이며, 다양한 의사결정이 가능한 주제를 2가지 선정하였다.
본 연구에서는 학생들의 의사결정 변화를 알아보기 위하여 반박자료를 제시하였다. 학생들에게는 반박자료를 읽고 다시 의사결정을 하도록 하였고, 의사결정의 내용과 이유에 대하여 면담을 진행하였다.
연구의 결과는 SSI주제를 활용한 논증 교육에서 시사하는 바가 있다. 먼저, SSI 주제를 활용한 논증교육을 위해서는 학생들의 배경지식이 될 수 있는 자료의 제공이 필요하다.
이에 본 연구에서는 초등학생들의 의사결정변화를 알아보기 위하여 SSI 상황 읽기자료를 읽게 하고 의사결정을 한 뒤, 면담을 통해 SSI 상황에 대한 의사결정을 알아본다. 이후 학생들의 의사결정에 대한 반박 자료와 감정이입상황을 제시하여 의사결정의 변화를 유도하고 면담을 통해 의사결정변화여부를 알아본다.

가설 설정

S11: 동물실험을 하면 안 되겠어요.
S11: 사람이나 동물이나 똑같은 생명이니까요.
S11: 자료에서 동물실험을 했으면 사람들이 그만큼 안 죽었을 수도 있잖아요. 동물실험을 해야 한다고 생각해요.
S11: 제가 휴대폰으로 인터넷 검색할 때 보았는데, 우리나라 원자력 발전소가 네 개인가 있다고 들었어요. 그런데 원자력 발전소가 하나 터질 것 같다고 들었거든요.
S1: 그래도 동물 실험을 하면 그래도 어떤 부작용이 생길 수 있는지 알 수 있으니까 해야 한다고 생각해요.
S1: 생각이 바뀌진 않았어요.
S3: 그러면 딴 직장에 취직하면 되지요. 차라리 설득 안하고 다른 직장에 취직하면 되지요.
S3: 반대하려고요. 지역의 이익보다는 안전이 우선이니까요.
S7: 그래도 동물실험을 해야 할 것 같아요. 사람의 생명을 살릴 수 있는 일이니까요.
S7: 아까 가습기 독성물질 이야기를 듣고 바뀐 것 같아요. 가습기의 독성물질이 동물실험을 했다면 밝혀질 수도 있었을 것이니까요.
S7: 현재 사람들이 병에 걸려 있으니까 동물에게 한번 해보고 빨리 사람들에게 줄 것 같아요.
T: 그럼 반박자료에 대한 생각은 어떤가요? 동물실험을 통과하더라고 사람들에게 부작용이 생기는 경우에 대해서는 어떻게 생각하나요?
T: 너 생각에 더 중요하다고 생각하는 걸 이야기 하면 되.
T: 만약 네가 원자력 발전소를 건설하도록 해야 하는 정부의 공무원이라면 어떻게 할까? 만약 반대 측을 설득하지 못하면 직장을 잃을 수도 있어.
T: 반박자료를 읽고 나서 혹시 생각이 바뀌었니?
T: 반박자료를 읽고 혹시 생각이 바뀌었니?
T: 반박자료를 읽고 혹시 생각이 바뀌었니?

제안 방법

반박자료와 감정이입상황에 따른 의사결정의 변화 양상을 알아보기 위하여 면담전사자료에서 의미 있는 문장을 추출하고 이를 토대로 일반적인 의미를 구성하여 범주화한 후, 참여자의 의사결정 변화를 기술하였다. 또한 면담전사자료를 바탕으로 읽기자료를 읽은 후의 의사결정, 반박자료를 통한 의사결정, 감정이입상황에서의 의사결정의 일치 정도를 분석하였다.
또한 자료의 분석에서 신뢰도를 높이기 위하여 도식화된 논증구조와 논증수준을 전사된 면담자료와 비교하여 재확인 하였고, 과학교육전문가 1인과 함께 수집된 자료의 일부를 독립적으로 분석한 후, 비교하여 확인하는 과정을 거쳤다.
네 번째 단계에서는 최종의사결정에 대하여 반대하는 측면에서 감정이입상황을 제시한 후, 의사결정의 변화에 대하여 설명하도록 하였다. 면담 중 면담기록지를 이용하여 학생들의 반응과 면담을 진행하는 동안 알게 된 정보를 기록하였다. 그리고 모든 면담내용은 참가자의 동의하에 녹음하였으며, 면담 후 전사하여 분석자료로 활용되었다.
면담질문지는 면담 중 이야기의 흐름이 끊기지 않고 다양한 의사결정을 할 수 있도록 주제에 따라 의사결정, 의사결정변화, 감정이입상황 질문을 중심으로 반구조화된 면담질문지로 구성하였다.
읽기자료는 학생들이 친근하게 접근할 수 있도록 실제 상황과 유사한 가상상황을 제시하였으며, 초등학생들이 이해할 수 있는 수준의 근거를 제시하였다. 반박자료는 각 주제에 따라 찬성 측과 반대 측에 대한 반박자료 2종류로 구성하였다. 반박자료는 SSI 상황에 대한 본인의 의사결정에 반대되는 구체적인 사례, 관련 사진자료 등이 제시되었다.
반박자료와 감정이입상황에 따른 의사결정의 변화 양상을 알아보기 위하여 면담전사자료에서 의미 있는 문장을 추출하고 이를 토대로 일반적인 의미를 구성하여 범주화한 후, 참여자의 의사결정 변화를 기술하였다. 또한 면담전사자료를 바탕으로 읽기자료를 읽은 후의 의사결정, 반박자료를 통한 의사결정, 감정이입상황에서의 의사결정의 일치 정도를 분석하였다.
첫 번째 단계는 읽기자료를 제시하기 전에 관련주제에 대한 학생들의 배경지식을 알아보는 대화를 진행하였고, 두 번째 단계에서는 SSI 읽기자료를 제시하고 제시된 상황에 대하여 자신의 의사를 결정할 수 있도록 하고, 상황에 대한 주장과 근거를 설명하도록 하였다. 세 번째 단계에서는 학생들이 주장한 찬성 또는 반대의견에 대한 반박자료를 제시한 후, 의사결정의 변화에 대하여 설명하도록 하였다. 네 번째 단계에서는 최종의사결정에 대하여 반대하는 측면에서 감정이입상황을 제시한 후, 의사결정의 변화에 대하여 설명하도록 하였다.
본 연구는 초등학생들의 SSI에 대한 의사결정에서의 논증수준을 알아보고, 반박자료와 감정이입상황에 따른 의사결정의 변화를 분석하는데 그 목적이 있다. 연구의 목적을 이루기 위하여 선행연구와 초등과학과 교육과정 분석을 통해 최근 문제가 되고 있는 사회적 이슈이며, 다양한 의사결정이 가능한 주제를 2가지 선정하였다. 선정된 SSI 소재는 6학년 에너지 단원과 관련이 있는 원자력 발전소 건설 문제와 학생들이 국어수업에서 토론주제로 다룬 적이 있는 동물실험문제이다.
반박자료는 SSI 상황에 대한 본인의 의사결정에 반대되는 구체적인 사례, 관련 사진자료 등이 제시되었다. 원자력 발전소 건설 문제에 대한 찬성 측 반박자료는 체르노빌 원전사고의 사례, 반대 측 반박자료는 원자력 발전소의 안정성과 지역발전을 예로 제시하였고, 동물실험문제에 대한 찬성 측 반박자료는 동물과 인간의 생체구조의 차이에 의한 부작용이 발생한 사례, 반대 측 반박자료는 동물실험의 부재로 인한 인명피해 사례를 제시하였다.
이에 본 연구에서는 초등학생들의 의사결정변화를 알아보기 위하여 SSI 상황 읽기자료를 읽게 하고 의사결정을 한 뒤, 면담을 통해 SSI 상황에 대한 의사결정을 알아본다. 이후 학생들의 의사결정에 대한 반박 자료와 감정이입상황을 제시하여 의사결정의 변화를 유도하고 면담을 통해 의사결정변화여부를 알아본다. 수집된 면담자료를 바탕으로 논증구조의 분석을 통해 학생들의 논증수준을 파악하고, 의사결정변화를 분석하여 반박자료와 감정이입상황이 의사결정에 미치는 영향과 그 요인을 알 수 있을 것이다.
자료수집은 크게 네 단계로 이루어졌다. 첫 번째 단계는 읽기자료를 제시하기 전에 관련주제에 대한 학생들의 배경지식을 알아보는 대화를 진행하였고, 두 번째 단계에서는 SSI 읽기자료를 제시하고 제시된 상황에 대하여 자신의 의사를 결정할 수 있도록 하고, 상황에 대한 주장과 근거를 설명하도록 하였다. 세 번째 단계에서는 학생들이 주장한 찬성 또는 반대의견에 대한 반박자료를 제시한 후, 의사결정의 변화에 대하여 설명하도록 하였다.
학생들과의 면담은 개별로 1회씩 빈 교실에서 진행되었으며, 각 면담은 대화형식으로 20~40분 정도 소요되었다. 면담이 시작되기 전에 연구에 관한 간략한 설명과 함께 연구동의서에 서명을 받았다.
본 연구에서는 학생들의 의사결정 변화를 알아보기 위하여 반박자료를 제시하였다. 학생들에게는 반박자료를 읽고 다시 의사결정을 하도록 하였고, 의사결정의 내용과 이유에 대하여 면담을 진행하였다. 반박자료를 통한 학생들의 의사결정은 변화가 없는 경우와 변화가 있는 경우가 나타났다.

대상 데이터

각 주제에 따른 읽기자료와 반박자료, 면담질문지는 과학교육전문가 2인과 과학교육 석·박사과정 10명이 참여한 4차례의 세미나를 통해 타당도를 점검받았다.
본 연구에서 연구 참여자는 기본적인 과학지식이 잘 습득되어 있어야 하며 의사결정에 대한 자신의 생각을 분명하고 조리 있게 표현해야 한다. 따라서 평소 의사전달능력이 뛰어나고 과학학업성취도가 상위 30%이상인 학생으로 6개 학반 담임교사의 추천을 받아 최종적으로 남학생 7명, 여학생 7명을 선정하였다.
본 연구는 D광역시 S초등학교 6학년 학생 14명을 대상으로 하였다. 본 연구에서 연구 참여자는 기본적인 과학지식이 잘 습득되어 있어야 하며 의사결정에 대한 자신의 생각을 분명하고 조리 있게 표현해야 한다.
연구의 목적을 이루기 위하여 선행연구와 초등과학과 교육과정 분석을 통해 최근 문제가 되고 있는 사회적 이슈이며, 다양한 의사결정이 가능한 주제를 2가지 선정하였다. 선정된 SSI 소재는 6학년 에너지 단원과 관련이 있는 원자력 발전소 건설 문제와 학생들이 국어수업에서 토론주제로 다룬 적이 있는 동물실험문제이다. 각 주제에 따른 읽기자료와 반박자료, 면담질문지는 과학교육전문가 2인과 과학교육 석·박사과정 10명이 참여한 4차례의 세미나를 통해 타당도를 점검받았다.
자료 수집을 위한 과제는 주제에 관련된 상황을 중립적으로 제시한 읽기자료, 그리고 학생들의 의사결정의 변화를 유도하기 위한 반박자료로 구성하였다. 읽기자료는 학생들이 친근하게 접근할 수 있도록 실제 상황과 유사한 가상상황을 제시하였으며, 초등학생들이 이해할 수 있는 수준의 근거를 제시하였다.

이론/모형

본 연구에서는 학생들의 논증구조를 분석하기 위하여 Toulmin의 TAP(Toulmin, 1958)를 이용하여 논증구조를 도식화하였다. 그리고 논증수준을 평가하기 위하여 도식화된 논증구조를 Osborne의 논증수준 분석틀(Osborne et al., 2004)을 이용하여 분석하였다. 논증수준 분석틀은 주장(Claim), 근거(Data), 보장 (Warrant), 보강(Backing), 반증(Rebuttal)의 각 요소들의 유무를 기준으로 논증의 수준을 분석하는 것으로(Table 1), 학생들과의 면담내용에서 주장과 근거만 나타난 경우 1수준으로, 주장과 근거뿐만 아니라 보장이 나타난 경우 2수준으로 범주화하였다.
본 연구에서는 학생들의 논증구조를 분석하기 위하여 Toulmin의 TAP(Toulmin, 1958)를 이용하여 논증구조를 도식화하였다. 그리고 논증수준을 평가하기 위하여 도식화된 논증구조를 Osborne의 논증수준 분석틀(Osborne et al.

성능/효과

그러나 감정이입상황에서는 사람의 생명을 살릴 수 있다는 근거를 들어 가치관의 일관성을 보여주지 못했다. 그리고 반박자료의 정보를 근거로 제시하여 이전 최종의사결정에서의 주장이 논리적 일관성이 없었음을 보여주며, 이전에 제시된 정보들이 근거로써 지속적으로 사용될 수 있음을 보여준다.
또한 제시된 읽기 자료에서 정보를 수집하기도 하였다. 자신의 가치와 비슷하거나 이해하기 쉬운 정보를 선택하는 등 정보의 선택에서 선별적임을 알 수 있었다. 또한 면담 전반에 걸쳐 자료의 신빙성이나 인과관계에 대한 의심이 없었으며 일반적이거나 과학적 용어가 아닌 부적절한 용어를 사용하기도 하였다.
Ju & Lee(2013)의 연구에서도 학생들은 논리적인 의사결정보다는 주로 감정적이고 직관적 반응에 근거한 의사결정을 내리는 것으로 나타났다. 주제에 따라서는 원자력 발전보다 동물실험에서 1수준을 보인 논증구조가 많이 나타났다.
주제에 따른 학생들의 논증에서는 동물 실험 보다 원자력 발전 주제에서 2수준을 보인 논증구조가 더 많이 나타났다. 이는 원자력 발전 주제는 뉴스나 책, 토론주제 등을 통해 접해볼 가능성이 높았고, 학생들의 면담에서 드러나지는 않았지만 본 연구의 연구참여자인 6학년 학생들은 5학년 국어교과 신문만들기 단원에서 이미 후쿠시마 원전 사태 주제를 접해본 경험이 있어 주제에 대한 배경지식이 있었던 것으로 생각된다.
학생들의 논증구조를 분석한 결과, 학생들의 논증 수준은 1수준과 2수준으로 논증의 질이 낮았다. 주제에 대한 배경지식이 없는 학생들은 자신의 가치관에 의존한 의사결정을 하거나 감정적이고 직관적인 반응에 근거한 의사결정을 내렸다.

후속연구

수집된 면담자료를 바탕으로 논증구조의 분석을 통해 학생들의 논증수준을 파악하고, 의사결정변화를 분석하여 반박자료와 감정이입상황이 의사결정에 미치는 영향과 그 요인을 알 수 있을 것이다. 또한 이 연구 결과를 통해 학생들의 논증의 질을 높이기 위한 효과적인 반박자료와 감정이입상황으로 구성된 초등학생수준의 SSI 자료 개발에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것이다.
이후 학생들의 의사결정에 대한 반박 자료와 감정이입상황을 제시하여 의사결정의 변화를 유도하고 면담을 통해 의사결정변화여부를 알아본다. 수집된 면담자료를 바탕으로 논증구조의 분석을 통해 학생들의 논증수준을 파악하고, 의사결정변화를 분석하여 반박자료와 감정이입상황이 의사결정에 미치는 영향과 그 요인을 알 수 있을 것이다. 또한 이 연구 결과를 통해 학생들의 논증의 질을 높이기 위한 효과적인 반박자료와 감정이입상황으로 구성된 초등학생수준의 SSI 자료 개발에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	논증은 학생들에게 어떤 기회가 될 수 있는가?	, 2000). 논증은 학생들이 과학문제 상황에서 동료와의 논의를 통해 현상을 해석하고 문제를 해결해나가는 실질적인 탐구능력을 키워주는 기회가 될 수 있다(Kim & Song, 2004; Park, 2006). 또한 논증은 과학의 본성 이해와(Osborne & Simon, 2004), 비판적 사고와 합리적 의사결정 능력의 함양에도 중요한 역할을 한다(Quinn, 1997).
	과학자들은 논중을 통해 무엇을 하는가?	과학에서의 논증은 연구과정에 있어서 핵심적인 활동이다. 과학자들은 논증을 통해 새로운 이론에 대해 지지하는 이론을 뒷받침하는 증거를 제시하거나, 다른 사람과 의견을 나누는 논증 과정을 통하여 과학적 지식을 생성한다(Zohar & Nemet, 2002). 과학교육에서도 과학적 개념의 변화와 비판적 사고능력의 배양을 위해 논증활용의 중요성이 강조되고 있다 (Driver et al.
	과학에서 논증은 크게 두 가지의 상황으로 구분되는데 무엇인가?	과학에서 논증은 크게 두 가지의 상황으로 구분된다. 첫째는 과학적 질문의 상황으로만 구성된 과학적 상황이며, 둘째는 과학적 이론이 배경이 되어 현실의 문제에 대한 사회적, 윤리적 측면이 강조된 사회과학적(Socio-scientific) 상황이다(Osborne et, al., 2001).

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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].

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