학생들의 사전 과학적 태도를 알아보기 위해 실험집단과 통제집단에 사전 과학적 태도 검사(100점 만점)를 실시하여 독립표본 t-검증을 한 결과, <표 Ⅲ-7>과 같이 사전 과학적 태도 검사에서는 실험집단과 통제집단이 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않고 있어 동일한 집단임을 알 수 있다(p>0.05). 수업 처치 후, 두 집단 간 의 과학적 태도 변화를 살펴보기 위해 동일한 과학적 태도 검사지를 이용하여 사 후 검사를 실시하고 독립표본 t-검증을 한 결과 개념도 적용 수업 이후 실험집단 이 통제집단보다 전체적으로 유의미한 결과를 보이며 특히 과학교과 선호, 과학적 태도 영역에서 효율적인 결과를 나타내었다(p<0.05). 이는 개념도 그리기 활동이 초등학교 과학과 학습에 긍정적인 영향을 미치며 학생들 대부분 개념도 그리기활 동이 재미있으며 공부에 도움이 되었다고 생각했다는 신동로 등(1998)과 개념도 활용 수업이 학생들의 과학성취도 및 태도에 긍정적인 효과를 미쳤으나 과학에 대 한 태도 중 ‘과학수업의 즐거움’ 범주에서 효과에 대한 차이가 없어 개념도 작성에 대한 학습자들의 심리적 부담을 반영하였다는 박수경 등(2002)의 결과와 유사하 다. 정영란과 이은파(2003)는 개념도-순환학습이 학생들의 과학성취도와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도를 향상시키는 데 전통적인 수업보다 더욱 효과적이다 고 했으며, 또한 권영신(2013)은 개념스케치를 활용한 탐구문제 해결 수업이 판구
<표 Ⅲ-7> 실험집단과 통제집단의 과학적 태도 검사 결과
구 분 구분 집단 M SD df t p
과학 교과에
대한 태도
과학 교과 선호
사전 실험집단 9.98 2.44
166 1.974 0.293 통제집단 9.54 2.95
사후 실험집단 10.95 2.25
166 1.974 0.033*
통제집단 10.18 2.43 과학
시간 즐거움
사전 실험집단 7.20 1.48
166 1.974 0.123 통제집단 6.81 1.79
사후 실험집단 7.04 1.45
166 1.974 0.61 통제집단 6.92 1.54
수업에 대한 만족
사전 실험집단 10.02 2.24
166 1.974 0.863 통제집단 9.96 2.21
사후 실험집단 10.29 1.75
166 1.974 0.902 통제집단 10.32 2.01
과학 수업 활동
사전 실험집단 5.38 1.51
166 1.974 0.159 통제집단 5.05 1.54
사후 실험집단 5.39 1.40
166 1.974 0.358 통제집단 5.20 1.28
소계
사전 실험집단 32.58 5.90
166 1.974 0.207 통제집단 31.36 6.63
사후 실험집단 33.67 5.05
166 1.974 0.199 통제집단 32.62 5.46
과학적 태도
사전 실험집단 32.08 3.85
166 1.974 0.297 통제집단 31.46 3.82
사후 실험집단 32.05 3.66
166 1.974 0.032*
통제집단 30.89 3.23
전체
사전 실험집단 64.67 8.06
166 1.974 0.156 통제집단 62.82 8.69
사후 실험집단 65.71 6.06
166 1.974 0.023*
통제집단 63.51 6.39
조론에 대한 개념변화와 과학적 태도에 긍정적인 변화를 주며, 과학적 태도에서는
‘과학자의 평범성’, ‘과학 수업의 즐거움’, ‘과학에 대한 취미로서의 관심’ 범주에서 통계적으로 유의미한 증가를 보였다고 하였다. 실제 수업과정에서 학생들에게 개념 도는 새로운 수업방법으로서 호기심을 불러일으키고, 과학적 개념을 나열하고 위계 화 시키는 과정에서 개념도를 그려보는 행동이 과학교과에 대한 선호도를 상승시 킨 것으로 생각된다. 또한 개념도가 과학을 탐구함에 있어 발휘되는 태도(Gardner, 1975)인 과학적 태도 영역에서 호기심등을 자극하여 학생들에게 재미있고 즐거운 과학 수업으로서 다가가는데 긍정적인 영향을 미쳤다고 사료된다.
*p<0.05 (100점 만점)
‧ 과학교과에 대한 태도 50점 만점; 과학 교과 선호 15점;
과학시간 즐거움 10점; 수업에 대한 만족 15점; 과학 수업 활동 10점
‧ 과학적 태도 50점
사전 과학적 태도에서 메타인지 상․하위 30%의 위치에 해당하는 인원을 추출하여 독립표본 t-검증을 한 결과, 실험하위집단과 통제하위집단이 과학시간 즐거움, 과 학수업활동, 과학교과에 대한 태도 소계 영역에서 통계적으로 유의미한 차이가 발 생하였다(p<0.05). 사전 집단 간 차이를 보정하기위해 공분산분석(ANCOVA)를 통 해 다시 검사한 결과는 <표Ⅲ-8>과 같다. 그 결과 메타인지 상위 집단이 과학 교 과에 대한 태도 전체영역에서 하위 집단보다 통계적으로 유의미한 값을 나타내었 다(p<0.05). 과학 교과에 대한 태도는 과학교과 선호, 과학시간 즐거움, 수업에 대 한 만족, 과학수업 활동 영역으로 구성되며(채동현, 1997), 과학을 공부하는 것을 좋아하고, 재미있는 과목으로 생각하는 측면에서 개념도를 적용한 실험집단 중 특 히 메타인지 상위 집단에서 과학 과목을 접함에 더 흥미를 느끼고 반응하는 것으 로 생각된다. 실제 개념도 작성 결과를 분석해보면 메타인지 상위학생들의 과학적 개념간의 위계 정립과 나열이 더 정확하며 개념간의 관계 분석과 설명이 매끄러운 것을 볼 수 있다. 이는 메타인지 상위집단이 개념도 작성에 적극성을 가지고 임하 며 과학 교과에 긍정적인 태도를 보임으로써 나타나는 것으로 생각된다.
과학적 태도는 호기심, 적극성, 협동성, 솔직성, 계속성과 끈기성, 객관성, 개방성 등을 의미한다(채동현, 1997). 개념도 활용 수업을 진행하면서 메타인지 상위 집단 의 과학적 태도에 긍정적인 변화를 기대하였으나 오히려 메타인지 하위 집단에서 통계적으로 유의미한 결과가 나타났다(p<0.05). 실제로 수업에서 메타인지 상위 집 단은 개념도 작성에 있어 개인적인 활동을 통해 작성하고, 스스로 문제를 해결하려 는 독립성과 자신의 생각을 관철하는 태도가 두드러지게 나타났다. 이에 반해, 메 타인지 하위 집단은 개념도 작성에 부족한 부분을 메꿔나가기 위해 친구들과 협동 학습에 적극성을 더 띄고 토의하였다. 또한, 교사와의 피드백에서 솔직한 태도로 모르는 것을 질문하였으며 자신의 개념도 수정에 있어 개방적으로 받아들이려는 태도를 보여 과학적 태도 변화에 긍정적인 결과가 나타난 것으로 생각된다. 이는 학습자의 메타인지 증진과 문제해결과정의 효율성 증진이 상호관련성 있으며 특히 메타인지 상위수준의 학습자보다 하위수준의 학습자가 문제중심학습 적용 후 메타 인지와 문제해결과정의 효율성에서 보다 크게 증진되었다는 최희정(2004)의 결과 와도 비슷하다.
<표 Ⅲ-8> 메타인지 상․하위 30% 집단의 과학적 태도 검사 결과
요 인 집단 n 사전 사후 ANCOVA
M SD M SD F p
과학 교과 에 대한 태도
과학 교과 선호
실험상위 28 10.46 2.46 11.46 2.01
3.121 0.083 통제상위 26 11.03 2.51 10.85 2.20
실험하위 25 9.64 2.77 10.64 2.51
0.805 0.374 통제하위 25 8.24 2.98 9.40 2.53
과학 시간 즐거 움
실험상위 28 7.71 1.51 7.57 1.20
0.819 0.370 통제상위 26 7.69 1.52 7.27 1.43
실험하위 25 7.04 1.86 6.80 1.32
0.167 0.685 통제하위 25 5.96 1.77 6.44 1.45
수업 에 대한 만족
실험상위 28 10.18 2.61 10.93 1.72
2.992 0.090 통제상위 26 10.65 2.40 10.19 1.92
실험하위 25 10.00 2.58 10.04 1.67
1.458 0.233 통제하위 25 9.48 1.90 10.56 2.06
과학 수업 활동
실험상위 28 6.04 1.37 5.89 1.50
3.384 0.072 통제상위 26 5.54 1.14 5.08 1.13
실험하위 25 4.96 1.62 5.04 1.24
0.000 0.983 통제하위 25 4.08 1.41 5.04 1.38
소계
실험상위 28 34.39 6.41 35.86 4.77
5.510 0.023*
통제상위 26 34.92 6.36 33.38 5.16 실험하위 25 31.64 6.92 32.52 4.88
0.005 0.944 통제하위 25 27.76 6.09 31.44 5.50
과학적태도
실험상위 28 33.82 3.78 33.29 3.94
0.220 0.641 통제상위 26 33.08 3.40 32.65 2.77
실험하위 25 30.20 3.29 31.60 3.33
4.440 0.041*
통제하위 25 30.72 3.92 29.92 2.87
전체
실험상위 28 68.21 8.03 69.14 6.21
4.935 0.031*
통제상위 26 68.00 9.28 66.04 5.77 실험하위 25 61.84 8.77 64.12 6.09
1.438 0.236 통제하위 25 58.48 7.17 61.36 5.61
*p<0.05 (100점 만점)
‧ 과학교과에 대한 태도 50점 만점; 과학 교과 선호 15점;
과학시간 즐거움 10점; 수업에 대한 만족 15점; 과학 수업 활동 10점
‧ 과학적 태도 50점
<표 Ⅲ-9> 개념도 활용 수업 선호도 검사 통계
대상학생 설문응답
유형 응답자수(%) 비고
전체학생 (84명)
긍정 60.7
실험반 3개 전체학생
부정 39.3
상위 30%
(28명)
긍정 72 실험반 메타인지
상위 30%
부정 28
하위 30%
(25명)
긍정 53.8 실험반 메타인지
하위 30%
부정 46.2