"과학문화교육"

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

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과학문화교육의 연구와 저술

[박사논문요약] Thinking Science 프로그램이 학생들의 일지발달 가속과 인지과정 기능의 발달에 미치는 효과

이 연구의 목적은 Thinking Science 프로그램이 학생들의 인지발달 가속과 인지과정 기능의 발달에 미치는 효과를 알아보는 것이었다. 그리고 이 프로그램의 인지가속 효과를 검증하기 위해 안정상태와 사고상태에서 뇌파를 측정하고 비교․분석하였다. 이 연구에는 초등학교 5학년 305명과 중학교 1학년 336명이 참여하였으며, 연구 대상을 실험집단과 통제집단으로 나눈 후 실험집단에게는 2년 동안 Thinking Science 프로그램을 처치하였다.

연구 결과, Thinking Science 프로그램에 의한 인지발달 가속 효과는 초등학 생과 중학생에게 모두 나타났다. 성별에 따른 인지발달 가속 효과를 살펴보면, 초등학교에서는 여학생에게만 효과가 나타났지만 중학교에서는 남학생과 여학생 모두에게 효과가 나타났다. 인지수준에 따른 인지발달 가속 효과를 살펴보면, 초등학교에서는 특정 인지수준에서 효과가 나타나지 않았으나 중학교에서는 사전 인지수준이 높은 학생들보다는 낮은 학생들에게서 더 효과가 있었다.

인지발달 가속 효과를 검증하기 위해 초등학교 연구 대상 중 일부를 선정하여 안정상태와 Thinking Science 프로그램에서 사용된 교수 전략이 수행되는 사고상태에서 뇌파를 측정하였다. 뇌파의 분석 결과, 안정상태와 사고상태에서 실험집단의 서파의 상대력은 통제집단에 비해 큰 반면에 실험집단의 속파의 상대력은 통제집단에 비해 작았다. 특히 이러한 현상은 고등 인지기능을 담당하는 대뇌 피질의 전전두엽과 전두엽에서 뚜렷하게 나타났다. 실험집단과 통제집단의 뇌파의 패턴을 초등학생과 중학생을 대상으로 측정한 뇌파의 패턴과 비교해 보았을 때, 실험집단의 뇌파의 패턴은 중학생과 비슷했고 통제집단의 뇌파의 패턴은 초등학생과 비슷했다. 이러한 결과는 Thinking Science 프로그램이 두뇌의 성숙을 촉진시켰고, 결국 인지발달 가속을 유발했음을 입증한다.

Thinking Science 프로그램에 의한 인지과정 기능의 발달을 살펴보면, 초등학생와 중학생에게 모두 효과가 있었다. 인지과정 기능 영역별로 살펴보면, 초등학생의 경우는 주의와 동시적 정보처리 영역에서 효과가 있었고, 중학생의 경우는 설계와 동시적 정보처리 영역에서 효과가 있었다. 이러한 결과는 Thinking Science 프로그램이 인지과정 기능에 대해 원전이 효과가 있으며, 나이가 많을수록 이 프로그램에 의해 높은 수준의 인지과정 기능 영역에서 효과가 있음을 보여주는 것이다.

2003. 02, 한국교원대 대학원 초등과학교육 박사
지도교수: 최병순

신애경

과학문화교육연구소