"과학문화교육"

2005-05-25 (Vol 2, No 5)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

화학 교육에서 비유의 사용 현황과 비유를 사용할 때 개념 이해에 영향을 미치는 요인

국문 초록

본 논문에서는 화학 교육에서 비유의 사용 현황과 비유를 사용할 때 개념 이해에 영향을 미치는 요인을 조사하였다. 비유의 사용 현황은 과학 교과서의 화학 영역 분석(연구 I)과 서울 시내 중학교 과학 교사들을 대상으로 한 설문 분석(연구 II)을 통하여 조사하였다. 비유를 사용할 때 과학 개념 이해에 영향을 미치는 요인 연구는 중학교 1학년 학생들을 대상으로 비유물의 체계성과 표현 방식(연구 III), 대응 명료화와 제시 시기(연구 IV), 비유물의 개수, 출처 및 제시 순서(연구 V), 다중 비유에서 대응 회수, 비유물간 유사성 비교(연구 VI)가 화학 반응에 관한 개념의 이해에 미치는 효과의 분석을 통하여 실시하였다.
연구 I에서, 교과서마다 비유의 사용 빈도가 매우 다양하였고, 광범위하게 사용되는 비유는 적었다. 비유를 유형별로 분석한 결과 기능적 속성을 공유한 비유, 그림으로 제시된 비유, 추상적 목표물을 구체적 비유물로 대응시킨 비유, 단순 비유와 부연 비유, 일상적 상황과 관련된 비유가 많았다. 교과서 본문 중에 '비유'라고 언급한 경우는 적었다.
연구 II에서, 대부분의 과학 교사들은 과학 수업에서 비유를 자주 사용하였고 비유의 효과에 대해서 매우 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 비유를 사용할 때에는 관련된 그림을 함께 제시하고, 비유 자체에 대하여 설명하고, 잘못 생각하기 쉬운 것도 언급해야 한다는 데 동의하였다. 그러나 하나의 개념을 여러 개의 비유로 설명하거나 학생 스스로 비유를 만들도록 한다는 교사는 적었다. 또한, 과학 수업에서 비유가 효과적으로 사용되기 위해서는 적절한 비유 자료와 체계적 비유 사용 수업 모형이 필요하다고 생각하였다.
연구 III에서, 체계성은 표현 방식에 관계없이 학습 직후 개념 응용에 긍정적인 영향을 미쳤다. 그러나 파지 검사의 응용 문제에서 체계성과 표현 방식의 상호작용 효과가 있었다. 이러한 결과는 언어와 그림 양 형태로 제작한 체계적인 비유물이 개념 응용에 가장 효과적임을 시사한다.
연구 IV에서, 학습 직후 및 파지 검사의 회상 문제에서는 대응 명료화의 유무나 비유물의 제시 시기에 따른 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 응용 문제에서는 대응 명료화를 사용한 집단의 점수가 사용하지 않은 집단의 점수에 비해 유의미하게 높았다. 또한 학습자의 장의존성/독립성과 사전 과학 성취 수준은 대응 명료화 또는 비유물 제시 시기와 상호작용 효과가 있었다.
연구 V에서, 비유물의 개수(1개/2개), 출처(일상/과학) 및 제시 순서가 회상 및 응용에 미치는 주효과는 없었다. 파지 검사 응용 문제에서 장독립적인 학습자는 비유물을 한 개 사용하였을 때보다 두 개 사용하였을 때 과학 개념 이해도가 더 높았다. 비유물을 두 개 사용하는 경우, 장의존적 학습자는 과학-일상 비유물의 순서보다 일상-과학 비유물의 순서로 제시했을 때 더 효과적이었다.
연구 VI에서, 비유물의 개수와 대응 회수에 따라 과학 개념의 회상 및 응용에서 유의미한 효과는 나타나지 않았다. 그러나 비유물간의 유사성 비교는 과학 개념 응용에서 유의미한 효과가 있었다. 학습자의 장의존성/독립성은 과학 개념 이해에 영향을 미치지 않았는데, 이것은 연구 VI에서 사용한 학습 자료가 비유물과 목표물의 공유 속성을 설명했기 때문이라고 해석할 수 있다.
결론적으로, 과학 교과서와 수업에서는 비유가 단편적이며 비체계적으로 사용되고 있음에도 불구하고, 과학 교사들은 비유 사용 효과에 대하여 긍정적으로 인식하였고 적합한 비유와 체계적인 비유 수업 모형을 원하고 있었다. 비유를 사용할 때 과학 개념 이해에 영향을 미치는 요인에 대하여 고찰한 결과, 비유물의 체계성과 표현 방식, 대응의 명료화가 직접적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 비유물의 제시 시기, 출처, 제시 순서, 개수는 학습자의 특성에 따라 효과가 달라짐을 발견하였다. 또한 다중 비유에서 비유물의 유사성 비교가 비유의 사용 효과에 큰 영향을 미치고 있음을 발견하였다. 비유를 사용할 때 과학 개념의 이해에 영향을 미치는 요인들을 고려한 체계적 비유 사용 수업 전략을 수립하고 그 효과를 확인하는 후속 연구가 진행되어야 한다.

주요어: 비유, 체계성, 표현 방식, 대응 명료화, 다중 비유, 장의존성/독립성.

학 번: 96718-802

서울대학교 교육학 박사학위 논문 요약, 2002
지도교수: 노태희

첨부
박사학위논문_본문.hwp

권혁순
청주교육대학교

과학문화교육연구소