스토리텔링을 활용한 물리 교수·학습 방법이 과학적 태도와 개념 이해 인식에 미치는 효과 The Effects of Physics Teaching-Learning Method Using Storytelling on Scientific Attitudes and Perception of Concepts Understanding원문보기
대부분의 학생들은 물리 학습에 대한 어려움과 부정적인 인식을 가지고 있다. 특히 내러티브 사고가 배제된 논리-과학적 사고를 기반으로 하는 학습으로 학생들은 전체 맥락을 이해하기 어려워한다. 본 연구에서는 물리 수업에 내러티브 사고를 활용하는 스토리텔링 교수 학습 방법을 개발하여 학생들의 물리 학습에 대한 어려움을 개선하고자 하였다. 이를 위해 과학적 태도 향상, 개념이해가 가능한 스토리텔링 교수 학습 방법을 문헌연구를 통해 개발하였다. 이를 고등학생과 중학생들을 대상으로 하는 수업에 적용하여 그 효과를 확인한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습에 흥미가 낮은 고등학생을 대상으로 하는 스토리텔링 활용 교수 학습 방법은 과학 관련 직업, 과학 및 과학관련 활동에 대한 흥미를 높였고, 비판성, 개방성, 협동성, 자진성 등에서 유의한 효과가 있었다. 둘째, 학습에 적극적인 중학생은 스토리텔링 활용 교수 학습 방법이 물리 개념을 이해하는 데 도움을 준다고 인식하였다. 이번 연구를 통해 개발된 스토리텔링 교수 학습 방법은 학생들의 물리에 대한 흥미와 동기유발을 일으키고, 과학적 사고력을 증진시켜 개념 학습에 도움을 줄 것으로 기대한다.
대부분의 학생들은 물리 학습에 대한 어려움과 부정적인 인식을 가지고 있다. 특히 내러티브 사고가 배제된 논리-과학적 사고를 기반으로 하는 학습으로 학생들은 전체 맥락을 이해하기 어려워한다. 본 연구에서는 물리 수업에 내러티브 사고를 활용하는 스토리텔링 교수 학습 방법을 개발하여 학생들의 물리 학습에 대한 어려움을 개선하고자 하였다. 이를 위해 과학적 태도 향상, 개념이해가 가능한 스토리텔링 교수 학습 방법을 문헌연구를 통해 개발하였다. 이를 고등학생과 중학생들을 대상으로 하는 수업에 적용하여 그 효과를 확인한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습에 흥미가 낮은 고등학생을 대상으로 하는 스토리텔링 활용 교수 학습 방법은 과학 관련 직업, 과학 및 과학관련 활동에 대한 흥미를 높였고, 비판성, 개방성, 협동성, 자진성 등에서 유의한 효과가 있었다. 둘째, 학습에 적극적인 중학생은 스토리텔링 활용 교수 학습 방법이 물리 개념을 이해하는 데 도움을 준다고 인식하였다. 이번 연구를 통해 개발된 스토리텔링 교수 학습 방법은 학생들의 물리에 대한 흥미와 동기유발을 일으키고, 과학적 사고력을 증진시켜 개념 학습에 도움을 줄 것으로 기대한다.
Most students have difficulties and negative perceptions about physics learning. Especially, it is difficult to understand the whole context by learning based on logical-scientific thinking which excludes narrative thinking. This study aims to develop a storytelling teaching-learning method using th...
Most students have difficulties and negative perceptions about physics learning. Especially, it is difficult to understand the whole context by learning based on logical-scientific thinking which excludes narrative thinking. This study aims to develop a storytelling teaching-learning method using the narrative thinking in physics lessons for improving the difficulty of students of physics learning, For this purpose, a storytelling teaching-learning method that can improve scientific attitude and understand and change the concepts was developed through literature research. The following results were confirmed its effects to apply high school students and middle school students. First, the teaching-learning method using the storytelling for high school students with low interest in learning had a significant effect in science-related occupation, interest in science and science-related activities, criticism, openness, cooperation, and spontaneity. Second, the middle school students who are active in learning recognized that teaching and learning methods using storytelling helped to understand physics concepts. The storytelling teaching-learning method developed through this study is expected to stimulate students' interest and motivation in physics and to be useful for learning concepts by improving their scientific thinking skills.
Most students have difficulties and negative perceptions about physics learning. Especially, it is difficult to understand the whole context by learning based on logical-scientific thinking which excludes narrative thinking. This study aims to develop a storytelling teaching-learning method using the narrative thinking in physics lessons for improving the difficulty of students of physics learning, For this purpose, a storytelling teaching-learning method that can improve scientific attitude and understand and change the concepts was developed through literature research. The following results were confirmed its effects to apply high school students and middle school students. First, the teaching-learning method using the storytelling for high school students with low interest in learning had a significant effect in science-related occupation, interest in science and science-related activities, criticism, openness, cooperation, and spontaneity. Second, the middle school students who are active in learning recognized that teaching and learning methods using storytelling helped to understand physics concepts. The storytelling teaching-learning method developed through this study is expected to stimulate students' interest and motivation in physics and to be useful for learning concepts by improving their scientific thinking skills.
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문제 정의
따라서 스토리텔링 활용 교수·학습 방법을 통해 과학적 태도를 향상시켜 물리 학습에 대한 긍정적인 인식을 갖도록 하며, 개념 이해를 원활히 할 수 있도록 하여 물리 학습의 어려움을 해결하는 데 도움이 되는지 확인하고자 한다.
그리고 스토리텔링 활용 교수·학습 방법이 개념 이해에 미치는 영향을 학생들 스스로 점검할 수 있게 5점 척도의 설문지를 개발하였다. 보통 개념 이해정도를 측정한다면, 성취도 평가 결과를 비교해야 하지만, 본 연구에서는 자신이 직접 스토리를 작성하고 스토리텔링하는 과정에서 개념 이해에 도움이 된다는 인식 정도를 살펴보기 위해서 수업 후 변화를 스스로 점검하도록 하였다. 설문지는 먼저 연구자가 여러 연구에서 사용되고 있는 다양한 과학적 태도 검사와 자기주도 학습능력 검사, 자아효능감검사지 등에서 학습 관련 설문 문항을 추출한 뒤 연구의 목적에 맞게 취사선택 및 배열하여 제작하였다.
본 연구는 2015 개정 교육과정의 등장과 함께 학생 참여형 수업이 가능하고, 내러티브 사고를 활성화시켜 과학 학습의 맥락을 이해할 수 있게 하는 스토리텔링 활용 교수·학습 방법을 재구성 및 개발하고, 그 적용 효과로 과학적 태도 변화와 개념 이해에 도움이 되는 지에 대한 인식을 알아보고자 하였다.
950이었다. 본 연구에서는 사후 검사만 했으므로, 단순 기술통계를 통한 평균 점수로 개념 이해에 도움이 된다는 인식 정도를 파악하였다. 그리고 ’목표, 과정, 결과'의 각 영역에서 개념 이해에 도움이 된다는 인식 정도에 차이가 있는 지를 알아보기 위해 통계검정을 실시하였다.
본 연구에서는 스토리텔링 활용 교수·학습 방법이 가져올 과학적 태도 변화와 개념 이해의 도움 정도에 대한 학생들의 인식을 설문을 통해 조사하였다.
이미 선행연구들에서 스토리텔링 교수·학습 방법이 과학적 태도에 긍정적 효과를 주고 있음이 밝혀졌지만, 과학적 태도는 다양한 글쓰기 활동과 발표, 토론 등의 표현 기회를 통해 길러질 수 있어 본 연구에서는 물리 학습에 대한 흥미가 낮은 고등학생들을 대상으로 하여 어떤 변화가 있는 지 알아보고자 하였다.
이상과 같은 교육과정의 변화에 따라 내러티브사고를 활성화시켜 과학 학습의 맥락을 이해하는 방안으로 스토리텔링 활용 교수·학습 방법을 개발하고, 그 적용 효과를 알아보는 것이 본 연구의 목적이다.
이에 본 연구에서는 학생들이 직접 스토리를 제작하고 발표하는 스토리텔링 활용 교수·학습 과정을 통해다음과 같은 연구문제를 해결하고자 한다.
특히 논리-수학적 사고 활동이 많은 물리 영역에 대해 과학적 태도와 개념 이해에 스토리텔링 활용 교수·학습 방법이 효과적인지 알아보고자 하였다.
제안 방법
그리고 스토리텔링 활용 교수·학습 방법이 개념 이해에 미치는 영향을 학생들 스스로 점검할 수 있게 5점 척도의 설문지를 개발하였다.
이미 선행연구들에서 스토리텔링 교수·학습 방법이 과학적 태도에 긍정적 효과를 주고 있음이 밝혀졌지만, 과학적 태도는 다양한 글쓰기 활동과 발표, 토론 등의 표현 기회를 통해 길러질 수 있어 본 연구에서는 물리 학습에 대한 흥미가 낮은 고등학생들을 대상으로 하여 어떤 변화가 있는 지 알아보고자 하였다. 그리고 이와 별개로 스토리텔링 활용 수업이 스토리 속에 포함된 과학 개념을 학생들끼리 자신의 생각을 표현하고, 남의 생각과 비교함으로써 학습할 수 있는 지 확인하기 위해 과학 개념 학습에 적극적인 중학교 과학영재반 학생들에게 적용하였다. 과학 개념 이해 및 개념 변화는 특히 개념 이해를 위해서는 서사나 열거의 방법으로, 개념 변화를 위해서는 대조/비교의 방법을 사용한다(Son, 2013b).
수업 과정 중에는 활동지와 자료가 제공되었고, 마지막 단계에서는 수업일지를 작성하여 자기 평가가 이뤄지도록 하였다. 두 경우 모두 2시간 연속 블록 타임으로 4회 총 8시간 분량의 스토리텔링 활용 수업을 진행하였다. 그리고 학생들이 스토리텔링 활용 수업에서 작성한 산출물의 예시는 Figure 3과 Figure 5이다.
둘째, 스토리텔링 본 활동은 앞서 작성한 스토리를 모둠 내에서 스토리텔링하면서 수정하거나 이야기의 쉬운 전달을 위해 인포그래픽 등을 추가한다. 이후 전체 학생들을 대상으로 발표한다.
과학적 태도가 뛰어난 집단은 스토리텔링 활용 수업으로 과학적 태도 변화가 크지 않을 것으로 예상되어 개념학습을 스토리텔링 전 활동에 실시하여 개념 이해를 목표로 하였고, 과학적 태도가 낮은 집단은 과학적 태도 함양이 우선되어야하기에 스토리텔링 전 활동으로 호기심을 자극하는 스토리 이해 활동이 실시되었다. 따라서 연구 대상의 특성에 따라 스토리텔링 활용 수업을 달리하였기에 대상을 구분하여 연구하였다. 과학적 태도 함양을 위한 스토리텔링 활용 교수·학습은 다소 과학에 대한 흥미가 떨어져 과학적 태도 점수가 낮게 나타난 경남 G시의 농촌 지역에 위치한 고등학교 2학년 34명(남 23명, 여 11명)들을 대상으로 물리 수업시간에 진행하였다.
본 연구에서 적용한 스토리텔링 활용 교수·학습 방법은 Son(2013a)이 여러 연구들을 종합하여 제안한 내러티브 스토리텔링과 탐구적 과학글쓰기를 접목한 스토리텔링 활용 교수·학습 방법에서 탐구적 과학글쓰기 대신에 스토리를 작성하고 스토리텔링하는 과정을 중심으로 변형하였다.
‘과정’은 친구들과 스토리를 작성하고 스토리텔링하는 구체적 과정이 개념이해에 도움이 되는 지 학생들의 인식을 알아보는 문항으로 구성하였다, 마지막 ‘결과’는 스토리텔링 활용 수업의 최종 결과가 개념 이해에 얼마나 도움을 주었는지에 대해 학생들의 인식을 알아보는 문항으로 구성하였다. 설문을 실시하기 전에 학생들에게 각 설문 영역의 의미와 취지를 설명하고, 질문을 받아 설문의 의도를 오해하지 않도록 하였다. 설문 문항의 신뢰도 Cronbach‘s α = 0.
보통 개념 이해정도를 측정한다면, 성취도 평가 결과를 비교해야 하지만, 본 연구에서는 자신이 직접 스토리를 작성하고 스토리텔링하는 과정에서 개념 이해에 도움이 된다는 인식 정도를 살펴보기 위해서 수업 후 변화를 스스로 점검하도록 하였다. 설문지는 먼저 연구자가 여러 연구에서 사용되고 있는 다양한 과학적 태도 검사와 자기주도 학습능력 검사, 자아효능감검사지 등에서 학습 관련 설문 문항을 추출한 뒤 연구의 목적에 맞게 취사선택 및 배열하여 제작하였다. 이를 과학교육학 전공 박사학위 소지자 1명과 논의하여 수정한 뒤 과학교육학 전공 교수 3명에게서 이에 대한 재수정 및 타당도를 검토 받았다.
스토리텔링 활용 교수·학습 방법에서 ‘스토리 구성’단계에서 학생들이 작성해야 할 스토리는 Table 1과 같은 순서에 의해 작성한다. 이 스토리 작성법은 Isabelle(2007)이 압력에 관한 마그데부르그 반구 이야기를 통해 개념 이해와 개념 변화를 유도하려고 제시한 스토리 작성법을 기반으로 연구 목적에 맞게 재구성하였다.
대상 데이터
과학적 태도 함양을 위한 스토리텔링 활용 교수·학습은 다소 과학에 대한 흥미가 떨어져 과학적 태도 점수가 낮게 나타난 경남 G시의 농촌 지역에 위치한 고등학교 2학년 34명(남 23명, 여 11명)들을 대상으로 물리 수업시간에 진행하였다.
그리고 개념 이해를 위한 스토리텔링 활용 교수·학습은 개념 학습에 적극적인 경남 C시에 위치한 중학교의 과학영재학급 학생 1학년 15명(남 8명, 여 7명)을 대상으로 실시하였다.
데이터처리
그리고 ’목표, 과정, 결과'의 각 영역에서 개념 이해에 도움이 된다는 인식 정도에 차이가 있는 지를 알아보기 위해 통계검정을 실시하였다.
각 문항은 매우 긍정을 5점, 매우 부정을 1점으로 표시하는 5점 리커트 척도로 평가된다. 동일한 집단에 대해 일정한 시간을 두고, 두 번 표본 추출하는 경우이므로 쌍표본 t검정으로 통계 처리하였다. 그리고 스토리텔링 활용 교수·학습 방법이 개념 이해에 미치는 영향을 학생들 스스로 점검할 수 있게 5점 척도의 설문지를 개발하였다.
만약 어떤 영역에서 인식 정도의 차이가 있다면, 그 영역에서의 부족한 점을 찾을 것으로 예상하였다. 학생 수가 15명에 불과하여 모수 통계에 부적합하므로 모수 통계의 ANOVA에 해당하는 비모수 추리 통계 방법인 Kruskal-Wallis 검정을 SPSS Win 22.0으로 실시하였다.
이론/모형
스토리텔링 활용 교수·학습 방법이 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위해 과학적 태도 검사로 Kim, Jung & Jeong(1998)이 제작한 정의적 특성 평가체제를 사용하였다.
성능/효과
그러나 ‘과학에 대한 인식, 과학교육에 대한 인식, 호기심, 끈기성, 창의성’은 오히려 평균 점수가 줄어들었고, 특히 ‘과학에 대한 인식, 과학교육에 대한 인식, 창의성’은 유의수준 1%에서 유의미한 부적 효과가 나타났다.
그리고 과학에 대한 태도의 세부 평가 요소에서는 ‘과학과 관련된 직업에 대한 인식, 과학에 대한 흥미, 과학과 관련된 활동에 대한 흥미’ 요소가 유의수준 1%에서 유의미한 변화가 있었고, ‘과학과 관련된 직업에 대한 흥미’ 요소가 유의수준 5%에서 유의미한 효과가 있었다.
둘째, 스토리텔링 활용 교수·학습 방법은 물리개념 이해에 어떤 영향을 미치는가?
셋째, 스토리텔링 후 활동은 발표된 내용에 대해 동료 평가를 실시하고, 교사는 오류가 있는 내용 등에 대해 피드백을 제공한다. 이후 학생들은 스토리텔링 활동 수업에 대한 수업일지를 작성하여 자기 평가와 반성의 기회를 갖는다.
그리고 개념 이해를 위한 스토리텔링 활용 교수·학습은 개념 학습에 적극적인 경남 C시에 위치한 중학교의 과학영재학급 학생 1학년 15명(남 8명, 여 7명)을 대상으로 실시하였다. 이들이 물리학습에 적극적인 사실은 영재학급 담당교사와의 면담을 통해 확인하였고, 그들이 생산한 다양한 산출물들의 주제 영역이 물리인 것으로 보아 물리학습을 선호하는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같은 결과로부터 스토리텔링 활용 교수·학습 방법은 과학에 대한 흥미가 낮은 학생들에게는 과학적 태도 함양의 효과가 있고, 학습 욕구가 강한 학생들에게는 개념 이해에 효과적으로 사용될 수 있다는 결론을 내릴 수 있다.
첫째, 스토리텔링 활용 교수·학습 방법은 과학적 태도에 어떤 영향을 미치는가?
첫째, 스토리텔링 활용 교수·학습 방법은 과학적 태도와 관련하여 과학 관련 직업, 과학 및 과학관련 활동에 대한 흥미를 높였고, 비판성, 개방성, 협동성, 자진성 등에서 유의한 효과가 있었다.
과학에 대한 흥미가 낮은 농촌지역의 고등학생들을 대상으로 스토리텔링 활용 교수·학습 방법을 실시하기 전과 후에 검사한 과학적 태도 검사 결과는 Table 3과 같았다. 통계 처리 결과, 대영역에 속하는 과학에 대한 태도의 흥미 영역만 유의수준 1%에서 유의미한 변화가 있었고, 나머지 과학에 대한 태도의 인식 영역과 과학적 태도 영역에는 유의미한 변화가 없었다. 과학에 대한 태도의 인식은 오히려 평균 점수가 줄었다.
한편 과학적 태도 영역에서는 ‘비판성’ 요소가 유의수준 1%에서, ‘개방성, 협동성, 자진성’ 요소가 유의수준 5%에서 유의미한 효과가 있었다.
후속연구
그러한 연구 결과들이 축적되어 정리되면, 현재 교원양성과정의 기본 이수 과목인 ‘논리 및 논술’ 수업의 내용으로 활용될 수 있고, 학생 참여형 수업과 관련된 과학교사 연수에서 적극적으로 활용될 것으로 기대된다.
또한 Han & Shin(2016)의 연구에서 스토리텔링 활동이 학습자가 학습 내용을 기억하고 맥락화하는데 도움이 된다는 분석 결과와 일치하며, 특히 상위 집단의 경우 효과가 있다는 연구 결론은 과학영재 중학생들 대상으로 한 본 연구의 결과와 일치한다. 본 연구에서는 사후 설문을 통해 개념 이해에 도움이 되는지 인식 정도를 살펴보았는데, 영재학생들의 경우 설문의 일부 항목은 스토리텔링 활용 수업과 상관없이 이미 높은 인식을 가지고 있을 수도 있기 때문에 향후 연구에서는 이와 관련하여 사전-사후 비교가 필요하다.
향후에는 스토리텔링 활용 교수·학습 방법을 더욱 발전시키기 위해 연구 대상이나 목적을 달리하여 과학 탐구, 과학의 본성 등 다양한 인지적, 정의적 측면의 효과에 대한 연구가 진행될 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
통합과학은 어떤 개념으로 제시되었나?
2015 개정 교육과정에서 ‘통합과학’은 모든 학생들이 필수로 이수해야 하는 과목이다. 통합과학은 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 네 영역이 물질, 규칙성, 시스템, 다양성, 환경, 에너지 등 빅 아이디어 중심의 스토리를 기반으로 통합적으로 제시되었다(MOE, 2015). 하지만 기존의 과학 교수·학습 방법들은 대부분 논리-과학적 사고를 기반으로 진행되어 스토리를 이해하는 내러티브 사고가 배제되었기 때문에 스토리 중심의 학습에 대한 맥락을 이해하기 어렵다(Kang, 2011).
내러티브란?
따라서 새 교육과정에 부합하는 학생들의 스토리 기반 학습을 위해서는 내러티브 사고를 활용한 과학 수업을 통해 학생들이 실제적 지식을 습득할 수 있게 하고, 나아가 개념 변화 및 과학적 관점을 형성할 수 있도록 해야 한다(Kim & Kim, 2002). 내러티브는 일련의 사건을 스토리 방식으로 연결한 것이며(Polkinghorne, 1988), 이를 효과적으로 표현하고, 지식을 재생산해내는 과정이 스토리텔링이며, 내러티브 사고에 의해 만들어지는 사람들의 의도와 그 변화가 개입된 스토리를 수업 중에 작성하고, 서로 공유하는 수업을 스토리텔링 수업이라고 한다(Son, 2013a). 즉 과학 학습에 대한 맥락을 이해하기 위해서는 내러티브 사고를 바탕으로 하는 스토리텔링 활용 수업이 필요하다.
기존의 방식에서 빅 아이디어 중심의 스토리를 하는데 문제점은?
통합과학은 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 네 영역이 물질, 규칙성, 시스템, 다양성, 환경, 에너지 등 빅 아이디어 중심의 스토리를 기반으로 통합적으로 제시되었다(MOE, 2015). 하지만 기존의 과학 교수·학습 방법들은 대부분 논리-과학적 사고를 기반으로 진행되어 스토리를 이해하는 내러티브 사고가 배제되었기 때문에 스토리 중심의 학습에 대한 맥락을 이해하기 어렵다(Kang, 2011). 따라서 새 교육과정에 부합하는 학생들의 스토리 기반 학습을 위해서는 내러티브 사고를 활용한 과학 수업을 통해 학생들이 실제적 지식을 습득할 수 있게 하고, 나아가 개념 변화 및 과학적 관점을 형성할 수 있도록 해야 한다(Kim & Kim, 2002).
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