"과학문화교육"

2006-01-25 (Vol 3, No 1)

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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설

확장적 과학 탐구 활동을 통한 중학생의 탐구 동기 변화 과정

(박사학위 논문 요약)

본 연구에서는 과학 탐구 요소 위주의 단편적인 활동이나 지시적인 확인 실험과 대비되는 종합적이고 포괄적인 문제 해결 활동으로서 실제성, 개방성, 연속성을 특징으로 하는 ‘확장적 과학 탐구’를 개념화하고 이러한 탐구 활동에서 한 가지의 중요한 정의적 구인을 ‘탐구 동기’로 개념화하였다. 탐구 동기는 과학 탐구 활동을 지향하고 출발시키는 개인의 심리적 태세로, 동기의 방향에 따라 정적(正的) 탐구 동기, 부적(負的) 탐구 동기로 구분하고 각각을 그 원인에 따라 외적 탐구 동기와 내적 탐구 동기로 구분하였다.

연구의 목적은 확장적 과학 탐구 활동에서 중학생들의 탐구 동기가 어떻게 변화하는지 종단적으로 조사하여 기술하고, 특히 확장적 과학 탐구 과제의 특징이 탐구 동기에 어떠한 영향을 미치는지 조사하는 것이다.

중학교 1학년 4개 학급의 남, 여 학생 128명을 연구 대상으로 하였다. 과학 교과서의 ‘힘과 운동’ 단원에 제시되어 있는 2가지 탐구 과제와 본 연구에서 개발한 4가지의 확장적 과학 탐구 과제를 학생들이 수행하는 동안 탐구 동기가 어떠한지 설문을 통하여 반복적으로 정량적 자료를 조사하였다. 또한 학생들이 제출하는 탐구 보고서를 통하여 탐구 동기 변화 과정에 대한 정성적 자료를 수집하였다. 이러한 정량적 및 정성적 자료를 분석하고 종합하여 탐구 동기의 변화 과정을 기술하였고 특히 확장적 과학 탐구 과제의 특징이 탐구 동기에 미치는 영향을 조사하기 위해 설문과 면담을 실시하였다.

또한 탐구 동기는 탐구 수행의 직접적인 경험을 통해 형성된다고 보고 탐구 수행 과정에서 학생들의 인지적 참여도를 ‘이해’와 ‘몰두’의 두 범주로 하여 반복적으로 조사하고, 탐구 수행 과정에서의 인지적 참여도와 탐구 수행 후 형성된 탐구 동기와의 관계를 탐색하였다. 보다 구체적으로 탐구 동기의 변화 사례 및 변화 원인을 조사하기 위해 6명의 학생을 대상으로 매 탐구 활동마다 면담을 실시하고 사후 면담에서는 4명의 학생을 추가하여 10명을 대상으로 면담을 실시하였다.

각 탐구 과제에 대한 탐구 동기를 분석해 보면 확장적 과학 탐구는 교과서에 제시된 협의의 탐구에 비해 정적 탐구 동기를 나타내는 학생 수가 유의하게 증가하지는 않았다. 그러나 탐구 보고서를 통하여 탐구 동기의 원인을 분석하여 보면 교과서에 제시된 협의의 탐구에서는 정적 탐구 동기의 원인으로 과제 외재적 요인이 과제 내재적 요인에 비해 높게 인식된 반면 확장적 과학 탐구에서는 정적 탐구 동기의 원인으로 과제 내재적 요인이 과제 외재적 요인에 비해 높게 인식되었다. 부적 탐구 동기의 경우는 교과서에 제시된 협의의 탐구나 확장적 과학 탐구 모두에서 과제 내재적 요인이 과제 외재적 요인보다 높게 인식되었다.

확장적 과학 탐구의 전반부와 후반부에서 탐구 동기의 개인별 변화 양상을 살펴보면 정적 탐구 동기가 유지된 학생(39%)이 부적 탐구 동기가 유지된 학생(28%)에 비해 많았고 전반부에서 부적 탐구 동기를 보이다가 후반부에서 정적 탐구 동기로 변화된 학생(21%)이 반대의 경우(12%)보다 많았다. 또한 확장적 과학 탐구의 후반부에서 전반부에 비해 정적 탐구 동기 중 내적 탐구 동기로 구분되는 학생 수가 증가하여(p<0.10) 탐구 동기의 바람직한 변화는 확장적 과학 탐구의 전반부보다 후반부에서 뚜렷하였다.

확장적 과학 탐구 과제의 특징이 이러한 탐구 동기에 미치는 영향을 조사하기 위해 설문을 실시한 결과 학생들은 연속성보다는 실제성과 개방성을 긍정적으로 인식하였으며(p<0.05) 면담 대상 학생 중에는 개방성에 대해서 긍정적인 반응과 부정적인 반응을 동시에 보이는 경우도 있었다. 면담 대상 학생 중 확장적 과학 탐구에 대해 정적 탐구 동기를 나타낸 학생들은 실제성과 개방성을 주요 원인으로 인식하였으며 부적 탐구 동기를 나타낸 학생들은 개방성을 주요 원인으로 인식하였다.

한편 탐구 수행 과정에서 학생들의 인지적 참여도를 분석한 결과 탐구 내용과 과정의 전반에 대한 이해의 정도는 과학 교과서에 제시된 협의의 탐구와 개발된 확장적 과학 탐구 사이에 유의한 차이가 없었으나, 능동적으로 열심히 참여한 몰두의 정도는 확장적 과학 탐구에서 유의하게 증가하였다(p<0.01). 확장적 과학 탐구의 후반부에서는 전반부에 비해 이해와 몰두의 정도가 모두 유의하게 높았다(p<0.05). 면담 결과 확장적 과학 탐구에서 몰두의 정도가 증가한 이유는 확장적 과학 탐구 과제의 개방성이 주요 원인으로 작용하였다. 탐구 수행 과정에서 이러한 인지적 참여도는 탐구 동기와 0.2 내지 0.5의 유의한 상관관계를 나타냈으며 정적 탐구 동기를 나타낸 경우 인지적 참여도는 과제 외재적 요인에 대한 인식과는 0.2 내지 0.4의 상관관계를, 과제 내재적 요인에 대한 인식과는 0.4 내지 0.6의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 탐구 수행 과정에서 학생들의 인지적 참여도 증진이 정적 탐구 동기 중 내적 탐구 동기 형성에 기여할 수 있다는 것을 시사한다고 하겠다.

결론적으로 확장적 과학 탐구는 과학 교과서에 제시된 협의의 탐구에 비해 정적 탐구 동기를 나타내는 학생 수가 유의하게 증가하도록 하지는 않았지만, 학생들이 정적 탐구 동기의 원인을 보다 더 과제 내재적 요인으로 인식하도록 하는데 기여하였으며 확장적 과학 탐구의 전반부에 비해 후반부에서 탐구 동기의 바람직한 변화가 뚜렷하였다. 이러한 탐구 동기의 변화는 확장적 과학 탐구 과제의 특징 중 연속성보다는 실제성과 개방성에 기인했다고 볼 수 있으며 특히 개방성은 탐구 활동에서 학생들이 능동적으로 열심히 참여하는 몰두의 정도를 증진시켜 탐구 동기 변화에 긍정적 영향을 주었다.

주요어: 확장적 과학 탐구, 탐구 동기, 인지적 참여도, 정적(正的) 탐구 동기, 부적(負的) 탐구 동기, 내적 탐구 동기, 외적 탐구 동기
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서울대학교 박사학위, 1998
지도교수: 박승재

첨부
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윤혜경
춘천교육대학교

과학문화교육연구소