"과학문화교육"

2009-05-25 (Vol 6, No 5)

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과학문화교육의 연구와 저술

[박사학위논문요약] CASE 프로그램의 적용과정에서 아동의 인지수준과 아동-교사의 상호작용이 문제해결과 논리적 사고력에 미치는 영향

이 연구는 CASE 프로그램을 초등학교 고학년 아동에게 적용하는 과정에서 아동의 인지적 및 정의적 특성이 문제 해결에 미치는 영향과 장기간의 프로그램 적용 후 인지 수준과 아동-교사의 상호 작용에 따른 인지 수준의 발달 정도를 알아보는데 그 목적이 있었다.

이 연구를 위하여 사전에 SRT Ⅱ 검사, 동시적/ 연속적 정보 처리 검사, 주의력 검사, 과학에 대한 태도와 아동 자신에 대한 인식 검사를 하였고, 아동의 인지적 및 정의적 특성은 관찰과 면담을 통하여 보다 면밀히 분석하였다.

연구 대상은 초등학교 아동 29명으로 그 중 정성적 연구에 참여한 아동은 8명이었으며, 이들에게 CASE 프로그램을 1년 6개월 동안 적용하면서 변인, 비례와 반비례, 복합 변인, 평형에 대한 문제를 해결한 후의 문제지, 교사와의 사후 면담 및 상호 작용시 나타낸 내용을 조사·분석하였다. 또한 인지 수준의 신장을 측정하기 위해 중간과 사후에 SRT Ⅱ, Ⅲ 검사를 실시하였다.

연구 결과에 의하면, 문제 해결에 지대한 영향을 주는 변인은 인지 수준과 주의력이었다. 또한, 동시적 정보 처리 능력이 우수한 아동은 문제의 성격에 따라 문제 해결 전략을 달리 선택하여 인지 부담을 줄이는 특성을 보였으며, 대부분의 아동들은 문제 해결 과정에서 메타인지 활동을 하기보다는 문제 해결이 끝난 후 검증이나 검산을 하였다. 문제 해결에 실패한 아동들은 대부분 일차적으로 표상한 전략이 견고하여 문제 해결의 실패 요인을 스스로 밝히지 못하였다. 또한, 과학에 대한 태도와 자신에 대한 인식이 긍정적일 때 문제 해결에 대한 자신감과 성공률을 높일 수 있었다.

인지 능력의 신장 정도를 인지 수준에 따라 분석한 결과, 구체적 조작 중기와 후기 아동들의 인지 수준이 상대적으로 크게 신장되었다. 이는 제시된 과제가 이 수준의 아동에게 적절한 인지 갈등을 제공하였고, 따라서 이들에게 도전 가능한 수준이었기 때문에 이들의 인지 수준 향상에 기여한 것으로 판단된다. 아동-교사의 상호 작용에 따라 인지 능력의 신장 정도를 분석한 결과, 아동-교사의 상호 작용 효과는 구체적 조작기 후기의 아동들에게 가장 크게 나타났다. 이는 문제 해결 과정에서 아동이 교사-아동의 상호 작용에 의해 도움을 받지만, 그 영향은 이동의 인지 수준과 과제가 요구하는 인지 수준에 차이가 크지 않을 때 보다 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

2001.02, 한국교원대 대학원 초등과학교육 박사
지도교수: 최병순

김영준

과학문화교육연구소