[논문]디지털 시대에 요구되는 예비 초등교사의 과학 관련 협력적 문제해결역량 분석

나지연; 윤회정

doi:10.15267/keses.2020.39.4.494

디지털 시대에 요구되는 예비 초등교사의 과학 관련 협력적 문제해결역량 분석
Analysis of Elementary Pre-Service Teachers' Collaborative Problem Solving Competency Related to Science which Required in the Digital Age 원문보기

초등과학교육 = Journal of Korean elementary science education, v.39 no.4, 2020년, pp.494 - 505

나지연 (춘천교육대학교) , 윤회정 (춘천교육대학교)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we surveyed characteristics of the science related collaborative problem solving competency of pre-service elementary teachers, especially required in the digital age. The participants in online survey were 119 pre-service elementary teachers of National University of Education located in Gangwon province. The analyzed results of survey were as follows: First, pre-service teachers performed their task responsibly in collaborative problem solving context related to science. However, they lacked competencies in making rubrics for problem solving processes or outcomes, and setting up rules about team activities. Second, in using ICT technology, the competencies of utilizing tools such as app and software lacked compared with the competencies of searching data in online and using ppt. Third, there was no statistically significant difference among groups by their intensive major in university or selective subject in high school. Nevertheless, pre-service teachers majoring in natural science showed more persistence than those majoring in humanities in problem solving context. Finally, there was no significant gender difference except 'clear communication and accomplishment'. That is, female pre-service teachers performed more responsible in their task and showed more fluency in communication and presentation within their group than male counterparts. Based on these results, implications in the field of pre-service teacher education were discussed.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Categories and sample items of d-CPS
표 Table 2. The result of reliability analysis (N=119)
표 Table 3. Participants of the main survey (N=119)
표 Table 4. The mean and standard deviation of d-CPS categories (N=119)
표 Table 5. The results of MANOVA of collaborative problem solving competency by majors
표 Table 6. The result of an independent sample t-test according to high school course (N=118)
표 Table 7. The result of an independent sample t-test according to gender (N=119)

AI 본문요약
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문제 정의

셋째, 응답자의 심화 전공과 고등학교 계열에 따른 집단 간 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다. 다만, 자연계열 출신 예비교사들이 인문계열 출신보다 과학 관련 협력적 문제해결 상황에서 더 끈기 있게 문제를 해결하고자 하였다. 자연계열 출신 예비교사들은 인문계열 출신 예비교사들보다 과학에 대한 흥미가 높아 자연계열을 선택했을 것이다.
특히 디지털 시대에는 정보의 축적과 기술의 소유보다 다양한 역량을 지닌 사람들과의 협력을 통해 문제를 해결하는 협력적 문제해결역량이 강조되고 있으므로(You, 2016), 디지털 시대의 교사들이 디지털 네트워크 환경에서 요구되는 역량을 가졌는지 점검해볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 예비 초등교사를 대상으로 디지털 네트워크 환경에서 요구되는 협력적 문제해결역량을 조사하여 그 특징과 양상을 알아보고, 교사 교육과정의 내용 구성과 운영에 대한 시사점을 도출하였다.
본 연구에서는 예비 초등교사를 대상으로 디지털 네트워크 환경에서 요구되는 과학 관련 협력적 문제해결역량을 조사하여 그 특징과 양상을 알아보고자 1개 교육대학교 3학년 예비교사 119명을 대상으로 온라인 설문 조사를 실시하고, 그 결과를 분석하였다. 결과는 다음과 같다.

제안 방법

먼저, 연구자 2인은 독립적으로 d-CPS의 검사 문항의 명확성, 가독성, 이해가능성을 함께 논의하면서 점검하였다. 특히, You (2016)의 d-CPS가 대학생을 대상으로 개발되었기 때문에 동일 학력과 연령대인 예비 초등교사가 검사 문항을 이해하고 응답하는 데에 어려움이 없을 것으로 판단하였다.
연구 대상의 심화 전공은 과학교육, 미술교육, 수학교육, 실과교육, 음악교육, 체육교육이었으며, 연구 대상에 대한 세부 특성은 Table 3과 같다. 본 연구에서는 연구 대상의 특징에 기반을 두어 심화 전공, 고교 계열, 성별에 따른 과학 관련 협력적 문제해결역량을 분석하였다.
예비교사들이 사용하는 온라인 강의 플랫폼 (LMS)에 온라인 설문 안내와 설문 참여 링크를 게시하였으며, 예비교사들이 자유롭게 접속하여 설문에 응답하도록 하였다. 예비교사들의 응답은 SPSS 14.
연구 대상이 설문에 응할 시기에는 초등과학교육Ⅰ(2학년)에서 생명 영역과 지구 영역의 내용지식과 실험실습을 학습한 후였고, 초등과학교육Ⅱ(3학년)에서는 에너지 영역과 물질 영역의 내용지식과 실험실습, 과학교과교육 이론을 학습하는 중이었다. 초등과학교육Ⅱ 9주차 강의 수강을 마친 후 설문을 실시하였다. 특히 과학교육과에 해당하는 연구 대상들은 추가로 생명영역탐구 수업(2학년)을 수강하였으며, 에너지영역탐구 수업(3학년)을 수강 중에 있었다.

대상 데이터

1개 교육대학교 3학년 예비교사 127명을 대상으로 온라인 설문 조사(2020년 5월 중순∼6월 중순) 를 실시하였다. 불성실한 응답 8개를 제거하여 119명의 응답을 분석하였다.
1개 교육대학교 3학년 예비교사 127명을 대상으로 온라인 설문 조사(2020년 5월 중순∼6월 중순) 를 실시하였다. 불성실한 응답 8개를 제거하여 119명의 응답을 분석하였다. 연구 대상의 심화 전공은 과학교육, 미술교육, 수학교육, 실과교육, 음악교육, 체육교육이었으며, 연구 대상에 대한 세부 특성은 Table 3과 같다.

데이터처리

예비교사들이 사용하는 온라인 강의 플랫폼 (LMS)에 온라인 설문 안내와 설문 참여 링크를 게시하였으며, 예비교사들이 자유롭게 접속하여 설문에 응답하도록 하였다. 예비교사들의 응답은 SPSS 14.0을 사용하여 다변량 분산분석(MANOVA), 독립 표본 t-검정을 실시하였다.

이론/모형

예비 초등교사를 대상으로 디지털 네트워크 환경에서 요구되는 과학 관련 협력적 문제해결역량을 조사하기 위하여 You (2016)의 d-CPS (Collaborative Problem Solving in digital age)를 사용하였다. You (2016)의 d-CPS는 대학생을 대상으로 디지털 시대에 최적화된 협력적 문제해결역량을 측정하기 위하여 개발되었다.

성능/효과

넷째, ‘명확한 소통과 책임감 있는 수행’에서 성별에 따른 유의미한 차이가 나타났다. 즉, 여자 예비교사가 남자 예비교사보다 맡은 일을 책임감 있게 완수하고, 팀 내 의사소통과 팀의 결과물에 대한 표현을 더 적절하고 수월하게 하였다.
둘째, 과학 관련 협력적 문제해결 상황에서 ICT를 활용할 때, ICT 기술이나 앱, 소프트웨어 등의 도구를 활용하는 역량이 검색엔진을 통한 자료 검색과 PPT 같은 프로그램을 활용한 자료 제작 관련 역량보다 상대적으로 부족하였다. OECD PISA 2015 질문지를 활용하여 예비교사들의 ICT 능력을 조사한 Kim and Min (2018)의 연구 결과에 의하면 우리나라 예비교사들의 ICT 활용능력은 OECD 국가 중 최고 수준이다.
이에 다변량 통계치로 Pillai의 트레이스 값을 활용하였다. 또한 오차분산의 동질성 검증결과, 응답자의 심화 전공에 따라 종속변인의 오차분산이 동일한 것으로 나타났다(p>.05). 여섯 개의 심화 전공에 따른 과학 관련 협력적 문제해결역량 평균 점수를 비교해본 결과, 과학교육과 5.
응답자의 심화 전공에 따라 과학 관련 협력적 문제해결역량에 차이가 있는지를 알아보기 위해 다변량 분산분석을 실시한 결과는 Table 5와 같다. 분석에 앞서 공분산행렬의 동질성을 확인하기 위해 Box의 동질성 검정을 실시하였으며, 그 결과, 동질성 가정이 충족되지 못하였다(F=1.57, p<.05). 이에 다변량 통계치로 Pillai의 트레이스 값을 활용하였다.
셋째, 응답자의 심화 전공과 고등학교 계열에 따른 집단 간 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다. 다만, 자연계열 출신 예비교사들이 인문계열 출신보다 과학 관련 협력적 문제해결 상황에서 더 끈기 있게 문제를 해결하고자 하였다.
05). 여섯 개의 심화 전공에 따른 과학 관련 협력적 문제해결역량 평균 점수를 비교해본 결과, 과학교육과 5.46점, 미술교육과 5.80점, 수학교육과 5.25점, 실과교육과 5.73점, 음악교육과 5.45점, 체육교육과 5.84점으로 나타났으나, 응답자의 심화 전공에 따른 집단 간 차이는 통계적으로 유의미하지 않은 것으로 확인되었다(Pillai’s Trace= .52, p>.05).
예비 초등교사의 과학 관련 협력적 문제해결역량을 조사한 결과는 Table 4와 같다. 예비 초등교사의 과학 관련 협력적 문제해결역량은 총 7점 만점에 평균 5.60점으로 나타났다. 요인별 점수를 살펴보면 여덟 번째 요인인 ‘공정한 참여와 피드백’이 5.
응답자의 고등학교 계열에 따라 과학 관련 협력적 문제해결역량에 차이가 있는지를 알아보기 위해 독립표본 t-검정을 실시한 결과는 Table 6과 같다. 요인별 분석 결과, 과학 관련 협력적 문제해결역량은 고등학교 계열 간에 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 다만, 문항별로 비교한 결과, 네 번째 ‘문제해결안 적용’ 요인에 속하는 ‘나는 문제해결과정에서 어려움이 발생하더라도 포기하지 않고 완수한다.
75)에 비해 높게 나타났다. 이러한 차이에 대한 효과 크기를 확인한 결과, Cohen’s d=-0.57로 나타나 중간 수준 이상의 효과가 있는 것으로 나타났다.
05) 요인에서 집단 간 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 사후분석을 실시한 결과, ‘협력 방식 수립’ 요인에서 미술교육과와 체육교육과 소속 예비교사들의 점수가 음악교육과 소속 예비교사들의 점수보다 유의미하게 높다는 것을 알 수 있다.
05). 즉, 요인과 문항별 분석 결과를 바탕으로 여자 예비교사가 남자 예비교사보다 맡은 일을 책임감 있게 완수하고, 팀 내 의사소통과 팀의 결과물을 더 적절하고 수월하게 표현한다고 생각하는 것을 알 수 있다.
첫째, 예비교사들은 과학 관련 협력적 문제해결상황에서 자신이 맡은 일을 책임감 있게 수행하고 있으나, 그에 비해 과학 관련 문제를 해결해가는 과정에서 문제해결 방법이나 결과물을 평가하는 기준 마련과 문제해결과정에서 팀의 활동 규칙이나 방법을 정하는 부분의 역량은 상대적으로 부족하였다. 개인이 맡은 일에 대한 성실한 수행은 성공적인 협력적 문제해결을 위한 필수적 요소이지만, 팀 내 구성원들의 협력 없이도 수행할 수 있는 개인적 측면의 활동이다.

후속연구

둘째, 예비교사 교육에서 과학 관련 문제해결 상황에서 활용할 수 있는 ICT 기술과 도구의 종류와 특성을 안내할 필요가 있으며, 실제로 이를 문제해결에 사용해보는 기회를 제공할 필요가 있다. 예비교사들이 협력적 문제해결 상황에 필요한 ICT 기술이나 앱, 소프트웨어와 같은 도구들을 스스로 찾아보고, 이들의 활용 방법을 익히기는 쉽지 않다.
위의 연구 결과로부터 도출된 시사점은 다음과 같다. 첫째, 초등 예비교사 양성 과정에서 예비교사들에게 과학 관련 협력적 문제해결 기회를 제공할 때 교수자가 학생들에게 결과물을 평가할 수 있도록 기준을 마련하는 방법을 안내하고, 스스로 평가를 해보는 교육 기회를 제공할 필요가 있으며, 활동 시 발생할 수 있는 어려움을 극복할 수 있도록 팀 내 규칙을 활동 전에 구성해 보도록 제안할 필요가 있다. Uba (1994)는 동양 문화권에 속한 개인의 특징으로 수용적이며 논쟁이나 갈등을 회피하고 타인에 대한 도전을 자제하면서 집단과의 조화를 중시하는 성향을 언급한 바 있다.

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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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