"과학문화교육"

2005-06-25 (Vol 2, No 6)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

안내된 토의 활동이 고등학교 학생의 힘과 운동에 대한 개념 변화에 주는 역할

학위 논문 초 록

본 연구의 목적은 구성주의 학습 이론과 토의 학습 이론을 고찰하여 토의 집단의 구성, 힘과 운동의 관계를 논리적으로 유추하는 과정 및 토의 활동 점검 등을 통해 토의가 이루어지도록 지도하는 수업 모형을 고안하고 검증하려는 것이었다.

본 연구에서는 인문계 고등학교 2학년 남학생 126명을 세 반으로 나누어 전통적 수업을 하는 통제반, 학생과 학생 사이의 토의 활동만을 하는 실험반 Ⅰ, 안내된 토의 활동을 하는 실험반 Ⅱ 로 구성하였다. 수업 전에는 고등학생의 힘과 운동 개념 및 논리적 사고력(GALT)을 검사하였으며, 실험반 Ⅰ과 실험반 Ⅱ는 다시 동질 집단과 이질 집단으로 토의 집단을 구성하였다. 토의가 전개될 때, 학생과 학생 사이의 토의에서는 학생이 자신의 생각을 드러내고 동료의 생각과 비교 검토하도록 하였으며, 교사와 학생 사이의 토의를 포함하는 안내된 토의 활동에서는 학생 자신이 지닌 사전 개념과 교사나 다른 학생의 과학적인 개념을 학생 스스로 비교 검토하도록 하였다.

토의가 진행될 때 학생이 토의 활동을 점검하도록 하였고, 각 토의집단에서 토의하는 과정을 녹음하였다. 학생들이 작성한 토의 활동 점검표와 녹음된 토의 활동 과정, 수업 전 후 학생들의 힘과 운동 개념을 검사하여 그 결과를 분석하였다.

수업 전 후 고등학생의 힘과 운동에 대한 개념 정답율을 비교 분석한 결과, 힘과 운동 개념 정답율에서 실험반 Ⅰ은 사전의 22%에서 사후의 34%로, 실험반 Ⅱ는 사전의 11%에서 사후의 52%로 증가하여, 두 실험반은 사전의 15%에서 사후 18%로 증가한 통제반에 비해서 5%의 유의 수준으로 의미가 있는 차가 있었다. 이러한 결과는 토의 활동이 힘과 운동 개념 변화에 효과가 있었다고 해석될 수 있다. 학생과 학생 사이의 토의활동 만을 한 실험반 Ⅰ 보다는 교사가 학생 사이의 함께 참여한 실험반 Ⅱ가 1%의 유의미한 수준에서 더 많은 개념 변화를 보여 안내된 토의 활동이 힘과 운동 개념 변화에 더욱 효과가 있음을 알 수 있었다.

토의 활동 과정을 분석한 결과, 동질 집단보다는 이질 집단에서 더 활발하게 토의 활동이 이루어졌다. 실험반 Ⅰ에서는 이질 집단 중에 학생과 학생 사이의 토의 활동만으로는 과학적인 개념으로 바뀌지 않는 경우도 나타났으며, 이는 이질 집단이라도 토의 구성원 중 과학적인 개념을 지닌 학생이 없어서 자신의 생각을 바꾸더라도 과학적인 개념이 아닌 동료의 생각을 받아들였기 때문이었다. 이것은 토의 집단을 이질 집단으로 구성하는 것만으로는 학생들의 사전 개념을 바람직하게 변화시키기 어려움을 보여주는 것이라 해석된다.

실험반 Ⅱ에서는 과학적인 개념을 갖게 된 학생이 학생과 학생 사이의 토의 활동에 참여하여 토의 집단에서 동료의 생각을 비교하고 분석하는 데 주도적인 역할을 담당하여 실험반 Ⅰ보다 더 많은 학생들이 개념 변화를 하게 되었다. 안내된 토의 활동이 개념 변화에서 중요한 역할을 하게된 이유는 안내된 토의 활동을 통하여 각 토의 집단에 과학적 개념을 지니게 된 학생이 포함됨으로써 다른 학생의 개념 변화에 도움이 되었기 때문이다. 안내된 토의 활동을 통해서도 개념 변화를 하지 못한 학생들은 대부분 힘이 물체의 내부에서 소모되거나 힘을 물체가 지닌 속성으로 파악한 학생들이었다.

토의 활동을 통한 힘과 운동에 대한 개념 변화에서 논리적 사고력이 동질인 집단과 이질인 집단 사이에 유의미한 차이는 없었으며, 학생의 논리적 사고력 수준도 힘과 운동 개념 변화에 영행을 주지 못하였다.

안내된 토의 활동을 통한 수업은 전통적 수업이나 학생들만의 토의 수업보다 힘과 운동 개념 학습에 효과적이었다. 그리고, 토의 집단에 이미 과학적인 개념을 지닌 학생이 같이 토의하는 것이 그렇지 않은 집단보다 토의 집단 구성원들의 개념 변화에 긍정적인 영향을 주었다. 따라서, 토의 활동을 통하여 과학적인 개념을 지닌 학생이 토의에 참여할 수 있게 하는 것이 동질 토의 집단을 이질 집단으로 바뀌게 하여 토의 활동을 활발하게 하였고, 동료들의 개념 변화에도 영향을 주는 역할을 하게 되었다.

주요어 : 힘과 운동, 개념 변화, 안내된 토의 활동, 논리적 사고력, 이질 토의 집단, 동질 토의 집단
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김명환
서울대학교 교육학 박사학위 논문, 1995
지도교수: 박승재

첨부
김명환영문 초록.hwp

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