[논문]과학수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 과학 관련 태도와 실험복에 대한 인식에 미치는 영향

박형민; 임채성

doi:10.15267/keses.2018.37.4.363

과학수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 과학 관련 태도와 실험복에 대한 인식에 미치는 영향
The Effects of Elementary School Students' Experiences in Wearing a Lap Coat on Science-related Attitudes and Perception of Wearing a Lap Coat in Science Learning 원문보기

초등과학교육 = Journal of Korean elementary science education, v.37 no.4, 2018년, pp.363 - 371

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to analyze the effects of wearing lab coats on science-related attitudes of elementary school students in science learning. In addition, we analyzed the effects of wearing lab coats on perceptions of the authenticity of school science activities and the necessity of wearing lab coats. Samples of the study were composed of 4 classes of 92 fifth graders in Seoul, Korea. Unit of 'Temperature and Heat' was selected as a object of the research. The major results of the study are as follows. First, for the independent t-test of science-related attitudes, a statistically significant difference between the experimental group and the comparative group was found. Second, 9 students (9.78%) were more than 1SD above the average of the difference between the results of pre and post. Seven of them were experimental group students and two were comparative group students. Third, there was a statistically significant difference between the comparison group and the experimental group as a result of the perception test of the similarity of the scientific activity of the elementary school students and the scientific activity of the scientists. Fourth, there was no statistically significant difference between the comparison group and the experimental group as a result of the perception test of the necessity of wearing a lab coat. Based on these findings of this study, implications for science education research and teaching and learning at school are discussed.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Research design
표 Table 2. The result of independent t-test on science-related attitudes
표 Table 3. The result of independent t-test on science-related attitudes by question
표 Table 4. The result of independent t-test on perception of the authenticity of scientific activities
표 Table 5. The result of independent t-test on perception of the necessity of wearing a lab coat

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구의 목적은 실험복 착용의 심리적이고 정의적인 영역에 대한 효과성을 제시하고, 과학실 수업에서 지향하고 정착시켜야 할 물리적 환경 조성의 바람직한 방향을 제시하기 위한 것이다. 따라서 본 연구에서는 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 과학 관련 태도와 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 착용 필요성에 대한 인식에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 학교 과학 활동의 실제성에 대한 인식과 실험복의 필요성에 대한 인식을 5단계 리커트식 척도형 두 개 문항과 응답의 이유를 밝히는 개방형 두 개 문항으로 자체 제작하여 검사하였기 때문에 자체 제작한 검사지의 타당도가 다소 부족하다는 점이 본 연구의 제한점이다.
본 연구에서는 과학 수업을 할 때 초등학생들의 실험복 착용 여부가 초등학생들의 과학 관련 태도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 초등학생들의 실험복 착용 여부가 학교 과학 활동의 실제성과 실험복 착용의 필요성에 대한 인식에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다.
실험복 외에 과학 활동 중 보안경, 실험용 장갑 등의 착용 여부가 미치는 영향에 대해 검증하는 후속 연구도 필요하다. 본 연구에서는 실험복 착용이 미치는 영향을 학생들의 정의적인 영역과 그들의 인식에 제한하여 분석하였다. 정의적 영역 외에 과학과의 주요 목표인 행동적, 인지적 영역에 미치는 영향을 검증하는 후속 연구가 필요하다.
본 연구의 목적은 실험복 착용의 심리적이고 정의적인 영역에 대한 효과성을 제시하고, 과학실 수업에서 지향하고 정착시켜야 할 물리적 환경 조성의 바람직한 방향을 제시하기 위한 것이다. 따라서 본 연구에서는 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 과학 관련 태도와 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 착용 필요성에 대한 인식에 미치는 영향을 분석하였다.

제안 방법

본 연구에서는 일반적인 과학 관련 태도 검사지로 널리 쓰이고 있는 TOSRA (Fraser, 1981)를 연구목적과 현대 초등학생들의 상황에 맞게 수정하여사용하였다. 과학교육 전공 교수와 과학교육과 대학원생들에게 의뢰하여 검사지의 타당도를 검증하였다. 이 도구는 5단계 리커트 척도형 15개 문항으로 구성되어 있으며, 과학 탐구에 대한 태도, 과학 수업의 즐거움, 과학에 대한 취미로서의 관심, 과학에 대한 직업으로서의 관심, 해당 단원 내용에 대한 흥미의 다섯 가지 하위 요인으로 구성되어 있다.
본 연구단원 수업의 실시 전과 후에 각각 과학 관련 태도검사, 수업 중 초등학생들의 과학 활동과 과학자의 과학 활동의 유사 정도 인식 검사, 실험복 착용의 필요성에 대한 인식 검사를 실시하여, 그 결과를 정량적으로 분석하였다. 또한, 정량적 검사로 드러나지 않는 특성들을 알아내기 위하여 관찰지, 면담일지를 분석하는 등 정성적 연구를 병행하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
본 연구에서는 과학 수업을 할 때 초등학생들의 실험복 착용 여부가 초등학생들의 과학 관련 태도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 초등학생들의 실험복 착용 여부가 학교 과학 활동의 실제성과 실험복 착용의 필요성에 대한 인식에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 서울 소재 N 초등학교 5학년 4개반(92명)을 대상으로, 5학년 1학기 1단원 ‘온도와 열’을 연구 단원의 수업을 실시하였다.
본 연구는 통제집단 사전-사후 검사 설계(Table 1)에 따라 진행하였으며, 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 착용 필요성에 대한 인식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 과학 관련 태도 검사, 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 필요성에 대한 인식검사를 실시하였다. 이렇게 수집된 검사 데이터는 i-STATISTICS를 활용하여 독립표본 t-검증을 통해 먼저 정량적 분석을 실시하였다.
과학 수업 시, 실험반 학생들은 실험복을 착용하였고, 비교반 학생들은 실험복을 착용하지 않았다. 본 연구단원 수업의 실시 전과 후에 각각 과학 관련 태도검사, 수업 중 초등학생들의 과학 활동과 과학자의 과학 활동의 유사 정도 인식 검사, 실험복 착용의 필요성에 대한 인식 검사를 실시하여, 그 결과를 정량적으로 분석하였다. 또한, 정량적 검사로 드러나지 않는 특성들을 알아내기 위하여 관찰지, 면담일지를 분석하는 등 정성적 연구를 병행하였다.
이를 토대로 후속 연구 과제를 다음과 같이 제안한다. 본 연구에서는 실험복의 착용 여부를 독립변인으로 설정하여 연구를 진행하였다. 실험복 외에 과학 활동 중 보안경, 실험용 장갑 등의 착용 여부가 미치는 영향에 대해 검증하는 후속 연구도 필요하다.
본 연구에서는 일반적인 과학 관련 태도 검사지로 널리 쓰이고 있는 TOSRA (Fraser, 1981)를 연구목적과 현대 초등학생들의 상황에 맞게 수정하여사용하였다. 과학교육 전공 교수와 과학교육과 대학원생들에게 의뢰하여 검사지의 타당도를 검증하였다.
또한, 공동연구자 중 한 사람이 5학년 담임이자, 교환 학습제를 적용한 네개 반의 과학 담당교사이기 때문에 학생들의 변화관찰이 용이하고, 추가 면담 및 자료 수집이 적절한 5학년을 연구 학년으로 선정하였다. 비교반은 학생들이 실험복을 미착용하고 참여하는 과학실수업을, 실험반은 실험복을 착용하고 참여하는 과학실 수업을 실시하였다. 실험반과 과학반은 사전에 실시한 과학 관련 태도 점수, 학교 과학 활동의 실제성에 대한 인식 점수, 실험복 착용 필요성 인식 점수는 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었다(각각 [t(46, 44)=−0.
이러한 점들을 종합적으로 고려하여 5학년 1학기 1단원 ‘온도와 열’을 적용 단원으로 선정하여 한 달 간 총 11차시의 수업을 진행하였다.
이렇게 수집된 검사 데이터는 i-STATISTICS를 활용하여 독립표본 t-검증을 통해 먼저 정량적 분석을 실시하였다. 정량적 검사를 통해 드러나지 않는 특성들을 파악하기 위하여 과학 관련 태도 및 인식의 변화에 더 심층적으로 파악할 필요가 있는 학생들과 면담을 실시하고, 상황에 따라 비구조적으로 추가 질문을 하여 자료를 수집․분석하였다(Creswell et al., 2003).
학교 과학 활동의 실제성과 실험복 필요성에 대한 인식 검사지는 과학 교육 전문가 집단과의 세미나를 통해 본 연구 목적에 적합하게 자체 제작하여 활용하였다. 이 검사지는 초등학생들이 과학실에서 하는 과학 활동과 과학자의 과학 활동이 얼마나 비슷하다고 생각하는지, 과학 수업을 할 때 실험복을 입는 것이 얼마나 필요하다고 생각하는지에 대해 응답하는 5단계 리커트식 척도형 2개 문항과 응답의 이유를 밝히는 개방형 2개 문항으로 구성되어 있다.

대상 데이터

43%)도 과학관, 청소년 단체 활동지 등에서 일회성으로 실험복을 착용해 본 것에 불과하기 때문에 실험복 착용의 효과성을 알아보기 위한 연구 대상으로 적절하다. 또한, 공동연구자 중 한 사람이 5학년 담임이자, 교환 학습제를 적용한 네개 반의 과학 담당교사이기 때문에 학생들의 변화관찰이 용이하고, 추가 면담 및 자료 수집이 적절한 5학년을 연구 학년으로 선정하였다. 비교반은 학생들이 실험복을 미착용하고 참여하는 과학실수업을, 실험반은 실험복을 착용하고 참여하는 과학실 수업을 실시하였다.
본 연구는 서울시에 소재한 N 초등학교에 재학 중인 5학년 학생들(4개 반, 92명)을 대상으로 실시하였다. 이 학생들은 대부분 실험복을 착용해 본 경험이 없으며(87명, 93.
서울 소재 N 초등학교 5학년 4개반(92명)을 대상으로, 5학년 1학기 1단원 ‘온도와 열’을 연구 단원의 수업을 실시하였다.

데이터처리

본 연구는 통제집단 사전-사후 검사 설계(Table 1)에 따라 진행하였으며, 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 착용 필요성에 대한 인식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 과학 관련 태도 검사, 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 필요성에 대한 인식검사를 실시하였다. 이렇게 수집된 검사 데이터는 i-STATISTICS를 활용하여 독립표본 t-검증을 통해 먼저 정량적 분석을 실시하였다. 정량적 검사를 통해 드러나지 않는 특성들을 파악하기 위하여 과학 관련 태도 및 인식의 변화에 더 심층적으로 파악할 필요가 있는 학생들과 면담을 실시하고, 상황에 따라 비구조적으로 추가 질문을 하여 자료를 수집․분석하였다(Creswell et al.

성능/효과

과학 수업 중 초등학생들의 과학 활동과 과학자의 과학 활동의 유사 정도 즉, 학교 과학 활동의 실제성에 대한 인식 검사 결과, 비교반과 실험반 사이에 통계적으로 유의한 차이가 나타났다[t(46, 44)=−2.896 (p<.01)](Table 4).
그동안 실험복은 실험 중 학생들의 안전을 보호하는 물리적인 기능이 강조되어 왔다. 그러나 본 연구를 통해, 실험복은 학생들의 안전을 보호하는 기능 외에도 학생들의 심리적이고 정의적인 영역에도 긍정적인 효과를 준다는 점이 드러났다. 특히, 실험복 착용 경험은 초등학생들의 과학 관련 태도의 향상에 긍정적인 영향을 주며, 특히 실험에 대한 태도에 큰 영향을 준다는 점이 나타낸다.
넷째, 실험복 착용의 필요성에 대한 인식 검사 결과, 비교반과 실험반 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 실험반의 학생들이 실험복 착용의 필요성을 더 크게 인식하는 경향이 있었다.
독립 표본 t-검정 결과, 비교반과 실험반의 과학 관련 태도 점수는 통계적으로 유의한 차이가 나타났다[t(46, 44)=−2.229 (p<.05)])(Table 2).
둘째, 과학 관련 태도의 사후와 사전 결과값 차이의 평균보다 1 표준편차 이상 높은 학생들은 9명(9.78%)이었다. 그 중 7명은 실험반 학생, 2명은 비교반 학생들이었다.
또한, 문항별로 분석해 보았을 때, 문항 2와 문항 9에서 비교반과 실험반 사이에 점수의 차이가 가장 컸다(각각 [t(46, 44)=−2.347 (p<.05)], [t(46, 44)=−3.062 (p<.01)])(Table 3).
또한, 실험반 학생들을 대상으로 사후 과학 관련 태도의 수준에 따라 학생들의 실험복 착용 필요성에 대한 인식의 차이를 알아보기 위해 실시한 독립표본 t-검정 결과, 과학 관련 태도 점수가 ‘상인 집단’과 ‘하인 집단’ 사이에 실험복 착용이 필요하다고 인식하는 정도는 통계적으로 유의한 차이가 없었다[t(26, 17)=0.891 (p>.05)].
또한, 실험반 학생들을 대상으로 사후 과학 관련 태도의 수준에 따라 학생들의 학교 과학 활동의 실제성에 대한 인식의 차이를 알아보기 위해 실시한 독립 표본 t-검정 결과, 과학 관련 태도 점수가 ‘상인 집단’과 ‘하인 집단’ 사이에 사후 학교 과학 활동 실제성 인식 점수는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다.
또한, 학생들을 대상으로 한 실험복을 착용하고 배우기 적합한 단원에 대한 설문 결과, ‘온도와 열’ 단원은 8개의 단원 중 3번째의 적합도를 보였다.
그러나 실험반의 학생들이 실험복 착용의 필요성을 더 크게 인식하는 경향이 있었다. 면담 결과, 실험복을 입으면 학생들이 실제 과학자가 된 것과 같은 기분을 느끼고, 과학 실험에 더욱 열중할 수 있기 때문에 실험복을 착용한 실험반 학생들이 비교반 학생들에 비해 실험복 착용의 필요성을 더욱 크게 느끼는 것으로 나타났다.
면담에서 알 수 있듯이, 비교반 학생들은 초등학생과 과학자의 과학 활동 사이에 실험 곤란도와 안전도의 차이가 크다고 인식하고 있었다. 또한, 과학자의 과학 활동은 실제의 문제를 해결하는 것을 목적으로 하며, 새로운 것을 발견하기 위해 실시하지만, 초등학생들의 과학 활동은 단지 연습이며, 과학자가 이미 밝힌 것을 답습하는 활동에 불과하기 때문에 초등학생과 과학자의 과학 활동은 유사하지 않다고 인식하고 있었다.
”라는 내용을 골자로 하는 과학실험 안전사고 예방 및 안전관리 방안 안내 자료를 배포하였다. 본 연구자들이 서울시 26개 초등학교 교사들을 대상으로 실험복 비치 현황 및 실험복 착용에 대한 인식을 설문한 결과, 73.1%(19개)의 학교에서는 실험복이 비치되어 있었으며, 26.9%(7개)의 학교에서는 실험복이 비치되어 있지 않았다. 또한 38.
셋째, 수업 중 초등학생들의 과학 활동과 과학자의 과학 활동의 유사 정도에 대한 인식 검사 결과, 비교반과 실험반 사이에 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 실험복 착용만으로도 학교 과학의 실제성을 높이는데 상당한 효과를 얻을 수 있음을 시사한다.
실험복 착용의 필요성에 대한 인식 검사 결과, 비교반과 실험반 사이에 통계적으로 유의한 차이가 나타나지는 않았으나[t(46, 44)=−0.932 (p>.05)](Table 5), 실험반 학생들이 비교반 학생들보다 실험복 착용의 필요성을 더 크게 인식하는 경향이 나타났다.
04%)이었으며, 그 중 3명이 실험반 학생이었다. 이러한 결과들을 종합적으로 고려해 볼 때, 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용은 과학 관련 태도 향상에 긍정적인 영향을 준다고 볼 수 있다.
첫째, 과학 관련 태도 검사 결과, 비교반과 실험반 사이에 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 문항별로 분석해 보았을 때, 특별히 ‘나는 어떤 일이 일어난 원인을 실험을 통해서 알아내는 것을 좋아한다.

후속연구

정의적 영역 외에 과학과의 주요 목표인 행동적, 인지적 영역에 미치는 영향을 검증하는 후속 연구가 필요하다. 또한, 본 연구에서는 과학실에서 실험복 착용의 효과성을 분석하였기 때문에, 차후에는 과학실이 아닌 일반 교실에서 실험복 착용의 영향을 검증하는 연구가 필요하다.
따라서 본 연구에서는 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용 경험이 과학 관련 태도와 학교 과학 활동의 실제성 및 실험복 착용 필요성에 대한 인식에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 학교 과학 활동의 실제성에 대한 인식과 실험복의 필요성에 대한 인식을 5단계 리커트식 척도형 두 개 문항과 응답의 이유를 밝히는 개방형 두 개 문항으로 자체 제작하여 검사하였기 때문에 자체 제작한 검사지의 타당도가 다소 부족하다는 점이 본 연구의 제한점이다.
본 연구에서는 실험복의 착용 여부를 독립변인으로 설정하여 연구를 진행하였다. 실험복 외에 과학 활동 중 보안경, 실험용 장갑 등의 착용 여부가 미치는 영향에 대해 검증하는 후속 연구도 필요하다. 본 연구에서는 실험복 착용이 미치는 영향을 학생들의 정의적인 영역과 그들의 인식에 제한하여 분석하였다.
본 연구에서는 실험복 착용이 미치는 영향을 학생들의 정의적인 영역과 그들의 인식에 제한하여 분석하였다. 정의적 영역 외에 과학과의 주요 목표인 행동적, 인지적 영역에 미치는 영향을 검증하는 후속 연구가 필요하다. 또한, 본 연구에서는 과학실에서 실험복 착용의 효과성을 분석하였기 때문에, 차후에는 과학실이 아닌 일반 교실에서 실험복 착용의 영향을 검증하는 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	의복이 착용자에게 미치는 심리적인 영향은 무엇인가?	또한, Adam and Galinsky는 동일한 실험복을 이용하여 흥미로운 실험을 하였는데, 의사의 실험복이라고 묘사된 실험복을 입은 학생들이 화가의 실험복이라고 묘사된 실험복을 입은 학생보다 지속된 주의력이 더 높은 점을 발견하였다. 이처럼 의복은 착용자의 인식을 자극하는 상황적 단서가 되어 현재의 역할을 더 중요하게 인식하고 몰입하게 하는 계기를 제공하고(Solomon & Douglas, 1987; Rafaeli & Pratt, 1993), 의복에 대한 지각을 통해 착용자에게 심리적 영향을 미치게 할 수 있다(Kim, 2006). 이러한 선행 연구 결과들을 볼 때, 과학 수업에서 초등학생들의 실험복 착용은 물리적 안전을 위한 기능뿐만 아니라, 학생들의 심리적이고 정의적인 영역에서도 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 여겨진다.
	의복의 역할은 무엇인가?	의복은 일반적으로 외부의 환경으로부터 신체를 물리적으로 보호하는 기능, 개인의 사회적 지위나성, 역할, 성격, 태도, 가치관, 직업 등을 전달하는 기능을 한다(양리나, 2001). 그러나 의복은 그 외에도 다양한 기능을 갖고 있으며, 인간의 삶에 특이한 영향을 미치기도 한다.
	학생들이 생각하는 과학자의 전형적인 이미지는 무엇인가?	, 2008; Fralick, 2009; An & Yoo, 2012; Kim & Jung, 2014). 즉, 학생들은 실제 과학자들은 과학 활동을 할 때 실험복을 착용한다고 인식하고 있으며, 학생들에게 있어 실험복은 과학자의 이미지를 대표하는 상징과도 같다. Norton and Franz (2004)는 전문직의 유니폼이 직업의 역할이나 특성을 반영할수록 유니폼 착용이 직업에 대한 착용자의 태도에 미치는 영향이 더욱 크다고 주장하였다.

참고문헌 (26)

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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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