[논문]지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 미치는 영향

김상우; 임성만; 위수민

doi:10.5467/jkess.2017.38.6.438

지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 미치는 영향
A Study of Impacts on Students' Scientific Attitude by Specialized Thematic Science Club Activities 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.38 no.6, 2017년, pp.438 - 447

김상우 (한국교원대학교 지구과학교육과) , 임성만 (한국교원대학교 지구과학교육과) , 위수민 (한국교원대학교 지구과학교육과)

초록
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이 연구의 목적은 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 연구 대상은 우리나라 남부에 있는 소도시 소재 2개의 인문계 고등학교에 재학생 중인 92명이었다. 연구를 위해 지역 특화 주제를 정하여 운영하는 2개의 과학동아리 46명을 실험집단, 지역 특화 주제를 정하지 않고 일반적인 수업을 운영하는 2개의 과학동아리 46명을 통제집단으로 선정하였다. 조사 내용은 과학에 대한 정의적 영역 중 과학적 태도와 관련된 검사지를 이용하여 대응표본 t-검증과 독립집단 t-검증을 실시하였다. 연구 결과, 첫째, 지역 특화 주제형 과학동아리 활동은 학생들의 과학적 태도에 긍정적인 효과를 나타냈다. 실험집단과 통제집단 모두 과학적 태도의 평균점수가 동아리를 운영하기 전보다 향상되었지만 지역 특화 주제를 운영한 실험집단의 상승 폭이 통제집단의 상승 폭보다 더 컸으며, 통계적으로도 유의미한 차이가 있었다. 둘째, 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 일상생활의 문제를 해결하는 학교, 가정, 사회 상황에서의 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위해 동아리 운영 전후에 실시한 검사 결과 통제집단에서는 유의한 차이가 없었지만, 지역 특화 주제를 운영한 실험집단에서는 가정과 학교 상황에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 따라서 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 많은 긍정적 영향을 끼치므로, 현장에서 과학동아리를 운영하는데 있어 하나의 프로그램으로 고려될 수 있다는 시사점을 도출할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effect of specialized thematic science club activities on the students' scientific attitudes. The subjects of this study were ninety students from two high schools in Korea. The study group consisted of forty experimental groups and forty six science clubs with no special topics. The mean, standard deviation, t-value, and significance were compared with the corresponding sample t-test. First, specialized thematic science club activities showed positive effects on students' scientific attitude. Although the average scores of the scientific attitudes of the experiment group and the control group were improved before the operation of the club, the increase of the experimental group which operated the specialized topic was larger than that of the control group and there was a statistically significant difference. In the analysis of sub-elements of scientific attitude, the increase of the experimental group was larger than that of the control group. There were no statistically significant results in the control group, but the experimental group showed significant differences in openness, creativity, and cooperativeness among the subordinate factors of scientific attitude. Second, to investigate the effects of the specialized thematic science club activities on the scientific attitude in school, family, and social situations solving the problems of daily life as well as solving the science problems, there was no significant difference within the group, but there was a statistically significant difference between the experimental group with the specialized topic and the home and school situation. This result indicated that the scientific attitudes required to solve problems in the home and school have improved positively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

하지만 과학동아리를 운영하는 형태에는 여러 종류가 있으며 계획적으로 운영되지 못하고, 학생들이 익숙한 실험만을 반복하거나 단순히 시간을 보내는 활동으로 끝나는 경우도 많아 개선의 여지가 있다고 생각한다. 따라서 본 연구에서는 과학동아리 활동을 지역 특화 주제를 선정하고 이를 해결해나가는 나가는 형식으로 진행하는 동아리와 그렇지 않은 과학동아리를 비교 분석해서 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 미치는 영향을 파악해 보고자 하였다. 이 연구에서는 위와 같은 연구목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 내용을 중점적으로 다루고 있다.

제안 방법

지역 특화 주제를 수행하기 전 실험집단과 통제집단의 과학적 태도에 대한 사전 검사를 실시하였다. 사전 검사 후 실험집단에는 지역특화 주제를 선정하여 동아리를 운영하였고, 통제집단에는 지역 특화 주제 없이 기존의 형식으로 동아리를 운영하였다. 지역 특화 주제의 운영이 끝난 후, 지역 특화 주제형 동아리 운영의 효과를 알아보기 위해 사후 검사로 사전 검사와 동일한 내용의 과학적 태도 검사를 실시하였고, 이 연구의 전체적인 설계 모형은 Fig.
이 연구는 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 어떠한 효과를 나타내는지를 알아보기 위해 사전사후 검사 통제 집단 설계(Pre-test and Post-test Control Group Design)에 기초하여 실험을 설계하였다. 지역 특화 주제를 수행하기 전 실험집단과 통제집단의 과학적 태도에 대한 사전 검사를 실시하였다. 사전 검사 후 실험집단에는 지역특화 주제를 선정하여 동아리를 운영하였고, 통제집단에는 지역 특화 주제 없이 기존의 형식으로 동아리를 운영하였다.

대상 데이터

이 연구는 우리나라 남부지방에 위치한 소도시 소재 2개의 인문계 고등학교 과학동아리 4반의 92명을 대상으로 이루어졌다. 2개 동아리는 실험집단(46명), 2개 동아리는 통제집단(46명)으로 선정한 후 실험집단에만 지역 특화 주제를 선정하여 동아리를 운영하게 하였다.
2개 동아리는 실험집단(46명), 2개 동아리는 통제집단(46명)으로 선정한 후 실험집단에만 지역 특화 주제를 선정하여 동아리를 운영하게 하였다. 학교 현장의 과학동아리 활동 특성 상 많은 학생의 확보에 어려움이 있어, 2개 지역의 인문계고등학교를 선정하여 연구를 실시하였다. 연구 대상의 구체적인 인원구성은 Table 1과 같다.

데이터처리

그러므로 이 검사지 역시 점수의 합이 높을수록 바람직하다고 할 수 있다. 실험집단과 통제집단 내에서 사전, 사후간의 평균을 비교할 때 동일집단 내에서의 비교이기 때문에 대응표본 t-검정을 실시하여 분석하였다.
지역 특화 주제를 수행하기 전과 후로 나누어 과학적 태도에 대한 검사를 실시하였다. 실험집단과 통제집단에서 각각 실험 전후에 평균, 표준편차, t값 및 유의도를 알아보았으며, 그 결과를 비교, 분석하였다. Kim 등(1998)에 의해 개발된 과학적 태도의 설문지는 1번 전혀 그렇지 않다, 2번 그렇지 않다, 3번 보통이다, 4번 그렇다, 5번 매우 그렇다로 되어 있다.

이론/모형

더불어 특화 주제형 과학동아리 활동에 대한 학생들의 과학적 태도 변화를 알아보기 위해 Song과 Kim(2010)에 의해 개발된 ‘과학적 태도 요소 선정 및 학교, 가정, 사회 상황을 고려한 과학적 태도 측정도구’를 추가적으로 사용하였다. 이 평가 도구에 의하면 과학적 태도의 평가는 일상생활 속 문제를 해결할 때 어떤 과학적 태도를 갖고 해결하는지, 과학수업을 통해서 형성된 과학적 태도가 학교의 실생활에서 어떤 영향을 미치는지 알아보는 것이었다.
이 연구에 사용된 과학적 태도 검사 도구는 Kim 등(1998)에 의해 개발된 ‘국가수준의 과학과 관련된 정의적 영역 평가 체제’와 Song과 Kim(2010)에 의해 개발된 ‘과학적 태도 요소 선정 및 학교, 가정, 사회 상황을 고려한 과학적 태도 측정도구’였다. Kim 등(1998)에 의해 개발된 ‘국가수준의 과학과 관련된 정의적 영역 평가 체제’에 의하면 과학에 관련된 정의적 특성은 과학에 대한 인식, 과학에 대한 흥미, 과학적 태도의 3가지 범주로 나누어 각각 16개의 소범주 별로 5개의 문항씩 총 80문항으로 구성되어 있다.
이 연구에서는 이 검사지에서 사용된 과학적 태도에 관한 35문항만을 검사도구로 사용하였다. 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성이라는 하위 요소로 구성되어 있으며 문항의 형태는 Likert 척도를 사용하였다. 사전 사후에 동일한 검사지를 사용하였고, 과학에 대한 인식의 Cronbach’s α 계수는 0.

성능/효과

이러한 점은 앞으로 학교 현장에서의 과학동아리 운영에 좋은 시사점을 줄 수 있으리라 사료된다. 둘째, 과학적 태도의 하위 요소별 평균점수가 모든 영역에서 지역 특화 주제를 운영한 실험집단의 상승 폭이 통제집단보다 더 크게 나타났고, 통제집단의 경우 통계학적으로 유의미한 결과는 없었지만 실험집단의 t-검정 결과 과학적 태도의 하위 요소 중 개방성, 창의성, 협동성에서 사전-사후 검사간 유의미한 차이가 나타났다. 과학적 태도의 모든 하위적 요소의 평균점수가 상승하였지만 개방성, 창의성, 협동성을 제외한 나머지 요소들에서 유의미한 차이가 없었다.
하지만 지역 특화 주제를 선정함에 있어 어떤 주제를 선정하느냐에 따라 충분히 다른 하위적 요소도 유의미한 결과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 셋째, 지역 특화 주제형 과학 동아리 활동이 학교는 물론 가정, 사회 상황에서의 과학적 태도에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 지역특화 주제를 운영한 실험집단에서는 가정과 학교 상황에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었다.
연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 지역 특화 주제형 과학 동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 긍정적인 효과를 나타냈다. 실험집단과 통제집단 모두 과학적 태도의 평균점수가 과학 동아리를 운영하기 전보다 향상되었지만 지역 특화 주제를 운영한 실험집단의 상승 폭이 통제집단보다 더 컸으며, 통계학적으로도 유의미한 차이가 있었다.

후속연구

따라서 지역 특화 주제를 운영하는 과학 동아리 활동을 통해 과학적 태도의 향상을 꾀하고 이를 바탕으로 문제해결을 하는 과정은 과학적 소양의 함양이라는 과학교육의 목표를 달성하는데 도움이 될 것이라고 생각한다. 비록 이 연구의 결과가 과학 동아리 활동에 적극적인 학생들을 대상으로 하여 고등학교 전체에게 일반화하는 데에는 한계가 있다고 하더라도 이 연구의 결과가 ‘열정을 가지고 지도하는 과학교사’들에게 용기를 줄 수 있으며 다양한 과학동아리 프로그램 개발에 도움을 줄 수 있으리라 생각한다.
이상의 결과를 토대로 할 때 지역특화 주제형 과학 동아리 활동은 학생들의 과학적 태도를 긍정적으로 변화시키는데 효과적인 방법으로 활용될 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다. 지역 특화주제를 운영하는 기간이 6개월 남짓임에도 불구하고 참여 학생들의 과학적 태도에 긍정적 효과가 있음을 보여주고 있기 때문에 향후 동아리 운영 프로그램을 개발함에 있어서 지역 특화 주제를 연계한 내용 구성이 효과적이라는 것을 알 수 있다. 특히 미국과학 교사협회(NSTA, 1990)에서 제시한 과학적 소양인의 정의를 보면 ‘과학, 기술의 개념과 윤리적 가치에 근거하여 일상생활의 직면하는 문제를 해결’하고, ‘과학과 기술에 관련된 정보의 근원을 찾아 정보를 수집, 분석, 평가하고 이들을 활용하여 문제를 해결하는 것’이라고 강조하고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학 교육에서 전통적으로 강조해왔던 영역은 무엇인가?	과학 교육에서는 전통적으로 강조해왔던 인지적 영역 외에 근래에는 정의적 영역을 주목하고 있으며, 특히 정의적 영역 중 태도는 과학 학습과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있기 때문에 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다(Hong et al., 2006;Kim and Lee, 2004; Lee and Kil, 2011; Lee and Wee, 2015).
	과학과 교육과정에서는 어떤 것을 목표로 제시하고 있는가?	우리나라 과학과 교육과정에서는 학생들의 과학 학습에 대한 흥미와 호기심을 기르고, 과학적 태도를 기르는 것을 목표로 제시하고 있으며, 학생들이 갖추어야할 과학적 태도는 과학 문제를 해결하는데 뿐만 아니라 일상생활의 문제를 해결하는데 필요한 태도임을 제시하고 있다(MOE, 2015). 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고 유지하려는 노력은 미래의 과학기술 인력의 확보를 위해서 뿐만이 아니라, 개인과 사회 문제 해결에 과학 지식과 기능을 활용할 수 있는 ‘과학적 소양’을 가진 미래 시민을 양성하기 위해서도 꼭 필요하다(Lee and Kim, 2004; Yu et al.
	과학교육에서 정의적 영역에서 동아리 활동은 어떤 도움을 주는가?	그러나 일반적으로 학교현장에서는 지적 영역을 강조하고 정의적 영역은 소홀히 다루어지는 경향이 있는데, 그것은 과학교육에서 정의적 영역의 개념이 모호하고 교육과정 개발 및 교수방법의 도입과 평가가 어렵기 때문이다(Ha, 1991; Hwang, 1991). 그런 의미에서 동아리 활동은 적성과 소질 계발, 건전한 인성발달과 독창적이고 유용한 창의적 능력함양, 공동체 의식과 강인한 정신력 함양 그리고 미래 사회 대응력으로서의 문제 해결력과 조직력, 갈등관리력 등과 같은 고차원적인 사회능력을 개발하기 위해 학생들의 자율적인 단체 활동과 동아리 활동에 대한 관심이 크게 증대되고 있다(Sung, 2000). 실제 과학동아리에 대한 참여는 과학에 대한 인식과 흥미 및 태도에 긍정적인 영향을 주며 과학적 사고력을 신장하고 과학적 소양을 증가시키는 기능이 있다(Kang etal., 2005).

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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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