"과학문화교육"

2005-07-25 (Vol 2, No 7)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

온라인 물리탐구토론 학습체제 개발 및 영재들의 상호작용 분석

학위 논문 요약

첨단과학과 정보화 시대에 국가의 미래를 책임질 과학영재의 양성은 매우 중요하다. 최근 영재들의 창의적 문제해결력과 비판적 사고력을 함양하기 위한 프로그램이 개발되었고, 그 중 하나로 ‘탐구토론’은 종합적인 탐구능력의 향상은 물론 집단적 조직력과 협동심을 기르고 사회적 합의과정을 배울 수 있는 좋은 프로그램이다. 그러나 일정한 시간과 장소를 정해야 하는 부담이 영재들의 참여를 막고 있어 활발하게 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 이를 해결할 수 있는 방안으로 영재들의 상호작용을 극대화할 수 있는 온라인 물리탐구토론 학습체제를 개발하였다.

온라인 물리탐구토론 학습체제는 다음과 같이 5가지의 설계원칙에 의해서 개발되었다.

첫째, 학습자의 학습동기를 강화하고 접근이 용이하도록 화면을 설계하여야 한다.
둘째, 오프라인 탐구토론과 최대한 근접하도록 설계되어야 한다.
셋째, 토론 집단 구성을 소집단으로 하여 집단간 논쟁토론, 집단 내 합의토론이 가능해야 한다.
넷째, 자신의 위치를 쉽게 파악할 수 있는 구조로 설계되어야 한다.
다섯째, 토론의 흐름을 한 눈에 파악할 수 있도록 구성해야 한다.

이를 위하여 대화형 구조, 단위토론별 배치, 개인이력보기 등을 도입한 온라인 물리탐구토론 학습체제를 개발하여, ‘공동 탐구’ → ‘보고서 제출’ → ‘온라인 탐구토론’ → ‘재탐구’ → ‘수정보고서 제출’ → ‘오프라인 탐구토론’의 과정을 온라인으로 지원할 수 있는 체제를 구축하였다.

개발된 온라인 물리탐구토론 학습체제는 2002년 11월 9일부터 2003년 1월 8일까지 약 2개월에 걸쳐 서울대학교 과학영재교육원 물리반 8학년 학생 23명을 대상으로 적용되었고, 영재들은 2002년 12월 24일부터 2003년 1월 4일까지 12일 동안 온라인 탐구토론을 수행하였다.

온라인 탐구토론의 상호 비판적인 논쟁활동이 영재들의 탐구과정에 피드백으로 작용하여 가설의 변화, 실험의 재설계 등을 통하여 탐구과정의 논리적 불일치를 해소하고 재실험이 이루어지는 변화를 이끌어내어 보다 완결된 탐구로 발전하는 모습을 관찰할 수 있었다.

또한 영재들의 소위 ‘지적 자존심’은 영재들의 참여에 부정적인 요인으로 작용하기도 하지만, 학습동기를 자극하여 과제에 대한 강한 집착력을 유발시켜 활발한 탐구토론을 이끌어내는 긍정적인 요인으로 작용하는 등 영재들이 지니는 중요한 특성이다.

영재들의 온라인 탐구토론에서 제시한 메시지의 내용분석(content analysis)을 위해서 개별진술수, 단위토론수와 같은 메시지 수, 발언 유형, 탐구 단계, 제목 유형, 근거 제시 방법, 답변 유형, 응답과 미응답 비율과 같은 7가지의 내용 차원 분석항목과 온라인 물리탐구토론 학습체제 접속현황, 시간별 메시지 등록 현황, 시간별 메시지 분포, 답변 시간과 같은 4가지의 시간 차원 분석항목의 11가지의 세부 분석항목을 참여 범주, 내용 범주, 상호작용 범주로 구분하여 분석하였다.

그리고 온라인 탐구토론에서 영재들의 상호작용 유형을 단위토론에서의 참여자 수, 다중토론장의 형성, 대화의 이동을 중심으로 구분하여 개인간 상호작용 유형, 일대일 참여의 상호작용 유형, 다중참여로 인한 일대다 상호작용 유형, 다대다 상호작용 유형, 세 조 이상의 상호작용 유형 등으로 분류하였다. 이는 사이버 상에서 벌어지는 영재들의 참여구조와 상호작용 양상을 파악할 수 있어 온라인을 통한 영재교육의 방향에 좋은 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

또한 온라인 탐구토론에서 발언의 흐름, 발언자, 대상, 발언유형 등 탐구토론의 전체적인 과정을 시각적으로 표현하기 위한 상호작용지도(interaction map)를 개발하여 토론의 진행과정, 논쟁의 흐름, 다중토론장의 형성 등을 그림으로 표현하였다. 본 연구에 참여한 영재들은 선형적 구조보다는 다중토론장의 형성으로 인한 다차원적 구조를 나타내었다. 이와 같이 상호작용지도는 시각적으로 온라인탐구토론의 진행과정을 파악할 수 있기 때문에 온라인을 통한 평가에 활용이 가능하다.

전체적인 탐구토론활동 후에 온라인 물리탐구토론 학습체제의 사용자 편리성, 온라인 탐구토론의 비동시성, 글쓰기와 관련된 온라인 탐구토론, 온라인 탐구토론의 시각적 표현과 물리적 존재감, 온라인 탐구토론의 선호도에 대하여 설문과 면담을 실시하였다. 영재들은 온라인 탐구토론에서 시공간을 초월하여 접근할 수 있고, 비동시성으로 인하여 충분한 사고 후에 논쟁에 참여할 수 있다는 점을 온라인 탐구토론의 가장 큰 장점으로 여기고 있었다.
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이봉우
서울대학교 교육학 박사학위 (2003. 08. 29)
지도 교수: 이 성묵

첨부
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