본 연구에서는 초‧중학생들과 초‧중학교 교사들의 과학 탐구활동에 대한 인식을 조사하여 비교 분석하기 위해 과학 탐구활동에 대한 인식, 소규모 집단 탐구활동 시 멘토 참여에 대한 인식, 과학 수업 방법에 대한 선호도를 설문지를 통해 조사 하였으며, 이를 토대로 학교급간 학생과 교사들의 인식을 비교하고, 또한 학생과 교사의 과학 탐구활동에 대한 인식 등을 분석하였다.
이 연구 결과를 토대로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다.
첫째, 학교급간 학생들의 과학 탐구활동을 비교해본 결과, 고학년보다는 저학 년에서 많이 이루어지고 있으나, 과제에 소요되는 시간은 평균 4시간 이내로 2007 개정교육과정에서 제시한 6시간 이상의 자유탐구활동 시간보다 훨씬 못 미 치는 시간으로 응답하였다. 또한 학생들은 다양한 과학 탐구활동을 함에도 불구 하고 교과서 위주의 과학 탐구활동이 주를 이루고 있어 과학 탐구활동에 많은 시간이 투입되는 학생 중심의 과학 탐구활동이 필요하다. 또한 탐구활동조 편성 은 학생들의 능력을 고려하지 않고 교사가 특별한 기준도 없이 편성하여 탐구활 동을 저해하는 요소이기도 하다.
학생들은 자기주도적인 과학 탐구활동을 할 때 가장 어려운 점으로 탐구 주제 의 선정과 팀별 역할 분담으로 선정하였다. 이에 교사는 과학 탐구의 주제를 충 분히 제공하고, 이를 토대로 학생들이 자기주도적으로 과학 탐구활동을 할 수 있 는 장을 만들어 주어야 할 것이다.
과학 탐구활동을 통한 인지적 효과에 대한 초․중학생의 응답을 t-검증을 통해 유의미한 차이를 조사한 결과 학습이 깊이에 대한 이해(p<.05) 문항에서 유의미 한 차이가 나타나 학생 스스로 과학적 사고를 할 수 있는 기회가 만들어져야 한 다고 본다.
과학 탐구활동 시 학생들은 멘토 참여가 나와 다르게 과학 탐구 활동에 대한 새로운 관점을 제공해 줄 것이라는 기대와 탐구과정에서 구두조언을 많이 해 줄 것이라는 기대에 긍정적으로 응답하였으며 학교급간 유의미한 차이는 나타나지 않았다.
과학학습 교수법에 대해서는 초‧중학생 모두 전통적인 교수법보다는 탐구적 교 수법을 더 선호하여 과학 탐구활동이 이루어질 때는 학생 중심의 탐구활동이 이 루어져야 할 것이다. t-검증을 통해 학생들 간의 유의미한 차이가 있는지를 조사 한 결과도 전 문항에 걸쳐 유의미한 차이가 나타난 것으로 분석되었다. 따라서 교사는 학습 내용에 따라 전통적 교수법과 탐구적 교수법을 골고루 선택하여 교 수-학습 과정안을 작성할 필요가 있다.
둘째, 교사들은 탐구활동을 하는 자체가 부담으로 느끼는 경우가 많아 단편적 인 과학 탐구만이 주를 이루고 있으며, 활동 조 편성은 교사의 임의적인 판단에 의하여 이루어지고 있어 학생들의 탐구활동을 저해하는 요소가 생기는 것으로 분석된다. 또한 활동조 편성을 하는 기준은 학생의 능력에 따라 편성한다고 응답 하였으나 학생들은 특별한 기준이 없다고 응답하여 대조적이다.
교사들은 탐구활동을 할 때 학생들의 탐구기능 습득, 의사소통 함상, 학생들의 개념 증진에 초점을 맞춰 진행하며, 탐구활동 지도에서 어려운 점은 과제 수행에 필요한 자료 수집의 어려움을 호소하였다. 또한 긴 시간을 요하는 자기주도적 과 학 탐구활동은 수업 시간 부족으로 나타나 이에 대한 대책이 필요하다.
탐구활동에 대한 인지적 효과 면에서는 탐구활동을 통해 학생들의 문제를 해 결하는 과정과 체험을 통해 배운 내용을 오랫동안 기억하다는 의견을 제시하였 으며, 사회적 정의적 영역에서는 스스로 결과를 만들어 내면서 성취감을 느낀다 는 응답이 가장 많았으며, 학교급간 교사들끼리 t-검증을 통한 유의미한 차이가 있는지를 조사할 결과 인지적 효과에서는 문제를 해결하는 과정 습득, 학습에 대 한 흥미가 유의미한 차이가 있은 것으로 나타났으며, 사회적, 정의적 효과에서는 책임감, 학습방법의 장단점, 성취감(p<.05) 등이 유의미한 차이가 있는 것으로 분 석되었다. 이는 앞에서도 보았지만 학생의 수준에 맞는 개념 및 탐구 방법을 개 설하여 학생 수준에 맞도록 학습 방법을 개선해야 한다는 것으로 볼 수 있다.
그리고 탐구활동 시 멘토 참여에 대해서는 긍정적인 응답을 보였는데 그 이유 로는 학생들에게 나와 다르게 과학 탐구활동에 대한 새로운 관점을 제공해 줄 것이라는 의견과 학생들과 같이 토론하여 필요한 부분에 도움을 주고 자신감을 심어 준다고 하였다. 교사들 간의 유의미한 차이는 없는 것으로 분석되었다.
교사들도 전통적 수업 방법보다는 탐구적 수업 방법을 더 선호하는 것으로 나
타났다. 이에 교사들은 자기주도적 탐구 활동을 할 때 학생 스스로 개념을 설정 하고, 스스로 탐구하여 성취감을 맞볼 수 있도록 교사 스스로의 노력이 필요하 다. t-검증을 통해 교사들 간의 유의미한 차이가 있는지를 조사한 결과도 전통 적 교수법에서는 권위적인 정보로 이루어진 교과(p<.05), 실험 장치의 고안 ((p<.05)에 대한 문항이, 탐구적 교수법에서는 새로운 개념은 실험 활동을 통해 이루어져야 함(p<.01)이 유의미한 차이가 나타난 것으로 분석되었다. 따라서 교사 는 새로운 과학개념들을 교실 수업에서 다루어지기 전에 실험 활동에서 학습이 이루어 질 수 있도록 해야 한다.
셋째, 과학 탐구활동에 대한 학생과 교사의 인식을 비교해본 결과 탐구활동과 소요시간은 서로 비슷하게 나타났으나, 소요시간은 단지 2시간 내외로 매우 짧은 시간에 이루어지고 있으며, 주제 탐구활동을 위해 학생들은 평균 13시간, 교사는 평균 16시간이 필요하다고 응답하여 차이가 나타났다. 그리고 활동조 편성 기준 에서도 교사들은 학생들의 능력에 따라 활동조를 편성한다고 응답하였으나 학생 들은 특별한 기준이 없이 활동조를 편성하여 탐구활동을 저해시키는 요인으로도 분석된다. 또한 학생들은 장시간의 주제탐구활동을 원하는데도 불구하고 단 시간 에 정리하고 결과를 도출해내는 단순 실험의 탐구활동을 진행하는 것으로 분석 되어 학생들이 창의력, 사고력, 탐구력 신장을 위해서는 교과서 위주의 탐구활동 보다는 다양한 형태의 주제탐구활동이 필요하다고 본다.
조별탐구활동을 진행할 때 어려운 점에 대해서는 학생들은 주제선정, 역할 분 담이 가장 어려운 것으로 응답하였으나, 교사들은 과학 탐구방법, 과제수행에 필 요한 참고자료의 수집 등으로 응답하여 이를 적절히 활용하면 학생 주도의 탐구 활동이 활발하게 진행될 것으로 본다.
과학 탐구활동에 대한 학생과 교사의 의견은 모두 긍정적으로 응답하였으며, 그중 탐구활동을 통해 스스로 결과를 만들어 내는 성취감이 가장 높은 의견을 보였다. 또한 멘토 참여에 대한 의견도 학생, 교사 모두 긍정적이라는 같은 의견 으로 나타났다. 종합해보면 학생들은 자기주도적 탐구활동 시 멘토 참여는 학생 들에게 있어서 나와 다르게 과학 탐구활동에 대한 새로운 관점에서의 제공과 연 구과정에서 많은 부분을 조언해 줄 것이라는 믿음을 가질 수 있다는 것이다.
이상의 내용을 종합하여 다음과 같은 제언을 하고자 한다.
첫째, 현재 교사들은 학생들에게 다양한 탐구활동을 접해 주어야 할 것으로 본 다. 또한 이는 교사들에게도 많은 영향을 끼치므로 과학 탐구에 대한 정확한 인 식을 바탕으로 교과서를 집필할 필요가 있다. 조작적인 탐구활동만이 아닌 과학 적 사고활동과 여러 논증 과정을 거친 탐구과정이 수행된다면 학생들은 과학 탐 구에 대한 성취감은 물론 과학 탐구 능력을 기르는 데 좋은 영향을 끼칠 것으로 생각된다.
둘째, 교사들 대부분은 정확하게 과학 탐구를 인식하고 실현하는 데 부족한 감 이 있다고 판단된다. 학생들과 가장 가까이 있는 교사야말로 과학 탐구에 대한 정확한 인식과 그 필요성을 알아야하지만 현실적으로 많은 부분들이 그에 미치 지 못하고 있음을 교사들은 얘기한다. 이에 과학 탐구에 대한 교사 연수와 같은 교사 교육의 확대를 통해 교실에서 실질적인 과학 탐구가 실현될 수 있도록 하 는 것이 바람직하다고 생각된다. 또한 과학 탐구에 대한 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 많은 교사들은 자료의 부족을 얘기하고 있다. 과학 탐구에 대 한 자료의 공유 또한 교사들에게 많은 도움이 되리라 생각하며 이런 자료를 쉽 게 구할 수 있고 공유할 수 있는 여건이 주어지길 기대한다.
또한 후속 연구로 교사들의 과학 탐구 실현에 대한 교사 관찰과 더불어 과학 탐구의 어려운 점과 교과서의 내용 등 현실적인 연구가 더 의미 있는 연구가 되 었으면 한다.