JFM SE, 28(5), pp. 1492~1507, 2016. www.ksfme.or.kr 수산해양교육연구 제 권 제 호 통권 호 , 28 5 , 83 , 2016. http://dx.doi.org/10.13000/JFMSE.2016.28.5.1492
. 서 론
Ⅰ
고대로부터 오늘날에 이르기까지 사고 체계의 변화는 인류의 발전을 이끌고 있으며 그 근간이 , 되는 것은 인지 갈등이다 이러한 인지 갈등으로 . 비롯되는 탐구의 과정을 통해 사회는 변화되고 발전을 거듭해 왔다 탐구과정에서 연역법과 귀 . 납법은 사고 체계의 근간이 되었다 하지만 연역 . 법은 필연적 결론을 넘어서는 새로운 정보를 생 성하지 못하고 귀납법은 현재 상태와 관련된 사 ,
례를 통해 규칙을 뒷받침하나 그 이유를 제시하 지 못한다는 단점을 가지고 있다 .
이러한 단점에 대한 대안으로 Peirce 가 제안한 귀추법이 학자들의 연구를 통해 새롭게 부각되고 있다 (Kwon et al., 2003). 귀추법은 연역법이나 귀 납법으로는 설명하기 어려운 가설이나 과학지식 의 생성과정을 설명하는 데 적합한 방법이다 최근 연구들도 가설이 귀추를 포 (Hanson, 1958).
함한 일련의 복잡한 사고과정을 통해 생성된다고 보고하고 있다 (Jeong, 2004). Park(2006) 은 학생들
귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 초등학생들의 인식 분석
김희연 강버들
*유병길 개화초등학교
(
*부경대학교 부산교육대학교)
A Study on Analysis of Elementary School Students’ Perception on Science Classes Using Abductive Strategies
Hee-Yeon KIM Beodeul KANG ㆍ
*ㆍ Pyoung-Kil YOO
(Gaehwa Elementary Schoolㆍ
*Pukyong National Universityㆍ Busan National University of Education)
Abstract
The purpose of this study was to analyze elementary students’ perception on science classes using abductive strategies. The participants were composed of 21 students(10 boys, 11 girls) from K Elementary School in Busan Metropolitan City. They were asked for questionnaires developed by researchers after 20 times of reframed science lessons using abductive strategies. The results were as follows. First, the science classes using abductive strategies were effective to improve students’ interest(ave.=4.19) on science. Second, the analysis results on questionnaires asking utility of the classes showed the students' positive reactions to science lessons using abductive strategies. It was thought that the classes had a positive effect on all components of utility, i.e., overall science(4.48), generating hypothesis(4.19), conceptual understanding(4.19), and meta-cognition(3.76). Third, students perceived positively improvement on the science classes. The components of improvement, i.e., creativity(4.19), concentration(4.29), transfer(3.76), comprehension(4.29) were perceived positively by students. Fourth, students’ satisfaction on the sciences classes showed ave.=3.71. Last, students expressed satisfaction on the science classes using abductive strategies and experienced a change of thinking about attitude toward science.
Key words : Abductive strategies, Science classes, Perception
Corresponding author : 010-2421-9933, 051-500-7248, [email protected]
이 긍정적인 자기 주도적 태도를 보일 때 가설 , 생성 능력이 향상된다고 보고하였다 따라서 학 . 생들은 귀추전략을 활용하는 수업과정에서 자신 의 사고 과정에 대하여 능동적으로 깊이 개입하 게 되며 인식 검증 재인식의 과정이 계속해서 나 , ․ ․ - 타나게 된다 이는 학습자의 반성적 비판적 사고 . , 력 향상뿐만이 아니라 초인지와도 관련이 깊다 , .
과학의 내용은 쉽게 이해되지 않는 개념이 많 기 때문에 학생들이 자신의 학습 과정에 따라 인 지 과정을 조절하고 통제하는 메타인지가 매우 중요하다 (Baird et al., 1991). 그렇다면 추상적사고 와 반성적사고가 가능해지는 초등학교 고학년 학 생들에게 귀추전략을 이용한 과학수업이 초인지 에 유의미한 영향을 줄 수 있는지에 대한 의문이 제기되었다 본 연구와 관련된 선행연구에서 귀 . 추전략을 이용한 과학수업은 초등학생들의 과학 적 개념이해와 메타인지 향상에 효과가 있음을 확인하였다 (Kim et al., 2016).
따라서 본 연구는 선행연구와의 연계선상에서 귀추전략을 이용한 과학수업을 정규교과과정 속 에서 진행하였을 때 초등학생들의 인식은 어떠한 지에 대하여 연구해보고자 한다 이를 바탕으로 . 과학수업에서 다양한 귀추전략 프로그램 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다 이와 같은 목 . 적을 이루기 위해 설정한 연구문제는 다음과 같 다 .
첫째 귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 학 , 생들의 흥미도는 어떠한가 ?
둘째 학생들이 인식하는 귀추전략을 이용한 , 과학수업의 효용도는 어떠한가 ?
셋째 학생들이 인식하는 귀추전략을 이용한 , 과학수업의 향상도는 어떠한가 ?
넷째 귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 학 , 생들의 만족도는 어떠한가?
다섯째 귀추전략 활용 수업에 대한 학생들의 , 의견은 어떠한가 ?
이론적 배경 .
Ⅱ
과학적 문제해결의 첫 번째 단계는 가설생성이 다 이러한 가설생성의 방법 중 하나인 귀추법은 .
에 의해 제안된 논리적 추론법이다 귀추법
Peirce .
은 어떤 상황에서 성공적이었던 기존의 설명을 미지의 상황에 대한 잠정적인 설명으로 차용하여 제안하는 가설 창안의 정신적 과정이다(Lawson,
그리고 는 특정한 사실이나
1995). Magnani(2001)
법칙 가설 등을 추론하여 어떤 현상이나 관찰 내 , 용을 설명하거나 발견하는 과정으로 보고하였다.
따라서 귀추법은 가설을 생성하기 위해 기존의 일반적 규칙과 새롭게 관찰된 결과를 결합시키 고 이러한 두 전제 사이의 유사성을 바탕으로 , 관찰된 결과를 일반적 법칙의 한 사례로 인식하 도록 하는 논리적 추론이다 본 연구에서는 귀추 . 법을 놀라운 현상을 관찰하여 생긴 의문점을 관 ‘ 련 경험을 떠올려 원인을 찾아봄으로써 새로운 가설을 생성하는 논리적 추론 으로 정의한다 그 ’ . 리고 귀추법을 통해 도달하고자 하는 목표는 최 선의 설명으로서의 가설 생성에 있다 이 과정에 . 서 나타나는 절차적 체계를 갖춘 추론의 방법적 측면을 부각시키기 위하여 귀추법을 통해 가설 , 을 생성하는 일련의 과정을 귀추전략 이라는 용 ‘ ’ 어로 정의하여 의도적으로 사용하고자 한다.
귀추와 관련된 선행연구는 귀추 그 자체에 대
한 연구와 귀추가 영향을 미치는 요인 분석에 대
한 연구가 주를 이룬다 귀추 그 자체에 관한 연 .
구는 귀추의 정의에 대한 이론적 고찰로부터 보
다 세부적인 귀추적 사고 귀추 방법 귀추의 역 , ,
할 귀추 요소 귀추 과정 귀추의 분석틀 고안 , , , ,
귀추의 교육적 함의 고찰 등의 방향으로 진행되
었다 그리고 귀추가 영향을 미치는 요인 분석에 .
대한 연구는 과학의 본성에 대한 이해 과학적 ,
개념 획득 학업성취도 과학적 탐구능력 과학적 , , ,
태도 창의적 사고활동 비판적 사고활동 등에 대 , ,
한 내용이 주를 이루고 있었다(Kim et al., 2016).
연구 방법 .
Ⅲ
연구 대상 1.
본 연구는 시에 소재하고 있는 초등학교 B K 6 학년 개 학급 총 1 , 21 명을 대상으로 하였다 자세 . 한 사항은 <Table 1> 과 같다 .
division N total
exp. boy 10
girl 11 21
<Table 1> Distribution of the respondents
검사 도구 및 분석 방법 2.
선행연구 분석을 통하여 귀추전략을 이용한 과 학 수업을 적용할 학년 학기 단원들의 해당 차 6 1 시를 선정한 후 차시별 학습과정을 재구성하고, 귀추전략 학습지를 개발하였다 개발된 학습지는 . 과학교육 전문가 인에게 내용 타당도를 검증받 5 았다 귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 학생 . 들의 인식을 알아보기 위한 자체 검사 도구를 제 작하였다 . 5 인으로 구성된 과학교육 전문가 집단 으로부터 설문 항목에 대한 내용타당도 검증을 받아 검사에 투입하였다 .
귀추전략을 이용한 수업 전반에 대한 인식을 알아보기 위해 흥미도 효용도 가설생성력 이해 , ( , 력 메타인지 , ), 향상도 창의력 집중력 전이력 파 ( , , , 지력 ), 만족도의 측면에서 단계 5 Likert 척도로 10 개의 객관식 문항을 제작하였으며 질적인 분석 , 을 위해 그렇게 생각한 이유를 작성하도록 하였 다 .
그리고 귀추전략 활용에 대한 구체적인 의견 수렴을 위해 학습자가 인식한 귀추전략 수업의 장단점 적용 희망 빈도 귀추의 단계별 반응 과 , , , 학에 대한 생각의 변화 측면에서 묻는 개의 개 6 방형 주관식 문항을 응답과 이유 서술형으로 작 성하게 하였다 본 연구를 위해 수집한 자료는 .
을 이용하여 분석하였다
SPSS 22.0 .
귀추전략을 이용한 과학수업 설계 단계 3.
선행연구를 바탕으로 본 연구에서 설정한 귀추 전략을 이용한 가설 생성의 단계 중 단계 현상 5 1 ( 관찰하기 에서는 놀라움을 주는 현상을 관찰한다 ) . 단계 의문점 찾기 에서는 현상을 관찰하며 생긴
2 ( )
의문점을 찾고 , 3 단계 경험 떠올리기 에서는 현재 ( ) 의 의문점과 비슷한 과거 경험 상황을 떠올린다.
단계 원인 찾기 에서는 과거 경험 상황을 설명
4 ( )
할 수 있는 원인을 찾고 , 5 단계 가설 생성하기 에 ( ) 서는 현재 의문 상황을 잘 설명해 줄 수 있는 가 설을 생성하도록 한다.
현상 관찰하기 의문점 찾기 경험 떠올리기 원
‘ - - -
인 찾기 가설 생성하기 로 이어지는 단계의 귀 - ’ 5 추전략 단계는 각 단계가 분절되어 있지 않고 서 로 유기적으로 연결되어 자연스럽게 진행되도록 설정되었다 학습지도 계획에 따라 각 단원의 해 . 당 차시에서 실험 집단을 대상으로 귀추전략 학 습지를 투입하여 총 20 차시의 재구성된 수업을 진행하였다 구체적인 귀추 전략 교수 학습 과정 . - 안과 학습지 활동 예는 부록 < 1> 과 부록 < 2> 에 제시하였다 .
결과 및 논의 .
Ⅳ
귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 학 1.
생들의 흥미도
귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 흥미도를 분석한 결과 , 81.0% 의 학생들이 그렇다 점 ‘ (4 )’ 이 상의 응답을 하여 Likert 평균값 4.19 를 보였다 (<Table 2> 참조 ).
division No ← → Yes
1 2 3 4 5 M
(%) N 1
(4.8) 1
(4.8) 2
(9.5) 6
(28.6) 11
(52.4) 4.19
<Table 2> Interest on science classes by students
흥미도와 관련한 응답유형은 내가 아는 것을 “ 표현할 수 있어서 ”, “ 내가 모르던 것을 남의 도 움이 아닌 스스로의 생각으로 풀어 나가는 것이 재미있고 뿌듯해서 ”, “ 관심 없던 나의 경험에 대 해 더욱 생각하게 해주기 때문에 ”, “ 생각하는 법 을 배우니 친구들을 뛰어 넘을 수 있겠다는 생각 이 들어서 ”, “ 추리해 내는 것 같은 활동이 재미 있어서 ”, “ 생각을 계속하는 과정이 이럴 수도 있 겠구나 하면서 뇌가 깨우치는 것 같은 느낌이 신 기해서 ”, “ 나의 가설과 완전히 다를 때 더 재미 있어서 ”, “ 더 생각하면서 공부할 수 있어서 묘하 게 재미있어서 등으로 나타났다 ” .
이러한 응답 유형을 분석한 결과 놀라운 현상 , 에 대한 경험의 신기함 신기한 동영상이나 사진 , 을 관찰하는 자체가 흥미로움처럼 외적인 이유에 의한 즐거움도 있었지만 대부분의 경우는 생각 , 하는 법을 배우니 친구들을 뛰어 넘을 수 있을 것 같음 관심이 없던 나의 경험에 대해 더욱 생 , 각하게 해주었음 등과 같이 내적으로 겪게 되는 인지적 과정에 대한 흥미로움의 반응이었다 학 . 생들은 인지 갈등과 변화의 과정을 민감하게 느 끼고 있었으며 학생들 스스로 귀추전략의 본연 , 의 역할에 충실하게 몰입하여 학습을 진행하였음 을 간접적으로 알 수 있었다.
가설 생성과정의 과학적 감성을 연구한 의 연구에서 가설 지식의 생성에 흥미 Choi(2008)
요소 등 긍정 감성의 영향이 크게 작용한 점으로 미루어 볼 때 본 연구에서 나타난 귀추전략 수 , 업에 대한 높은 흥미도는 연구 결과에도 긍정적 인 영향을 미친 것으로 여겨진다 또한 초기 긍 . 정 감성은 후속 과정에서도 긍정 감성을 유지하 는데 영향을 준다는 Choi(2008) 의 결과를 통해 , 활동 도입부인 단계 현상 관찰하기에서부터 높 1 은 흥미를 갖도록 보완하여 설계된 귀추 전략의 활용이 유효하게 작용한 것으로 분석된다 .
귀추전략을 이용한 과학수업의 효용도 2.
귀추전략을 이용한 과학수업 결과 귀추전략 , 수업이 전반적인 과학 공부에 도움이 됨(Q1, 귀추전략이 가설 생성 활동에 도움이 됨 4.48),
과학적 개념 이해에 도움이 됨
(Q2, 4.19), (Q3,
메타인지에 있어서 도움이 됨 으
4.19), (Q4, 3.76)
로 나타났다 . <Table 3> 에서 보는 바와 같이 Q1 에 대한 반응이 95.3%(Likert 4 점 이상 로 매우 ) 높은 것처럼 대부분의 학생들이 귀추전략의 효과 성에 대해 높게 평가하고 있었다 .
division N(%)
No ← → Yes
1 2 3 4 5 M
Q1 0
(0) 0
(0) 1
(4.8) 9
(42.9) 11
(52.4) 4.48
Q2 1
(4.8) 0
(0) 2
(9.5) 9
(42.9) 9
(42.9) 4.19
Q3 1
(4.8) 0
(0) 2
(9.5) 9
(42.9) 9
(42.9) 4.19
Q4 2
(9.5) 0
(0) 4
(19.1) 10
(47.6) 5
(23.8) 3.76
<Table 3> Utility on science classes by students
효용도는 과학전반 (Q1), 가설생성 (Q2), 개념이
해 (Q3), 메타인지 (Q4) 등 가지 요소별로 응답을 4
분석했다 과학전반의 경우 나타난 응답은 예전 . “
에는 거의 과학을 외워서 공부했는데 처음 보는
것도 탐구하여 스스로 문제를 해결할 수 있게 되
는 것 같아서 ”, “ 자주 생각을 하다 보니 더 집중
하게 되어서 ”, “ 과학 현상에 대한 의문점을 자꾸
가질 수 있게 되어서 ”, “ 왜 그렇게 되는지 자꾸
생각해보게 되어서 ”, “ 과학이 어려웠는데 귀추를
하니 조금씩 쉬워지기 시작했기 때문에 ” 등으로
나타났다 가설생성의 경우는 가설을 어떻게 세 . “
워야 되는지 단계별로 배우니 쉽고 잘 알게 되어
서 ”, “ 가설로 인해 여러 가지 방안을 알게 되어
서 ”, “ 내가 스스로 가설을 만드니 더욱 생각이
많아져서 등으로 표현되었다 개념이해는 생각 ” . “
해보고 배우게 되니 더 이해가 잘 되어서 ”, “ 생
각을 깊게 할 수 있게 되어 다양한 생각이 많이
나서 ”, “ 힘들기는 하지만 생각을 많이 하게 되면
서 정말 나에게 도움이 된 것 같아서 로 나타났 ”
다 메타인지는 내가 과학에 대해 아는지 모르 . “ 는지 알게 되어서 ”, “ 내가 얼마나 생각하는지 알 게 되어서 ”, “ 내가 맞을 수도 있다는 자신감을 갖게 되어서 ”, “ 내 생각을 되짚어 보는 것이 이 전보다 덜 힘든 것 같아서 로 나타났다 ” .
이러한 결과는 An(2008) 의 연구에서 경험 귀추 적 탐구 수업 전략이 가설의 생성력과 논리적 사 고력 및 학업성취도에 긍정적인 영향을 준다고 보고한 결과와 일치한다 이상의 결과를 분석할 . 때 학생들은 귀추전략을 이용한 과학 수업의 효 용성에 대해 매우 긍정적으로 인식하고 있었고 , 실제 그 효과를 스스로 느끼고 있는 것으로 판단 된다 이는 학습자의 이해가 쉽도록 귀추전략의 . 단계를 간단명료하게 제시한 점이 학생들의 빠른 인식을 도와 쉽게 가설 생성이 가능하도록 하였 다 그리고 원인을 탐색하게 하는 과정에서 과학 . 적 개념으로의 진지한 접근이 자연스럽게 이루어 졌으며 허용적인 분위기 조성과 더욱더 생각에 , 집중할 수 있도록 한 환경조성이 학생들에게 자 신감을 갖게 하여 메타인지 작용에 더욱 집중할 수 있었던 것으로 분석된다.
귀추전략을 이용한 과학수업의 향상도 3.
귀추전략을 이용한 과학수업의 향상도를 살펴 보면 <Table 4> 에서 보는 바와 같이 창의력 , (Q5,
집중력 전이력 파지력
4.19), (Q6, 4.29), (Q7, 3.76), 의 결과를 보였다
(Q8, 4.29) .
division N(%)
No ← → Yes
1 2 3 4 5 M
Q5 1
(4.8) 1
(4.8) 1
(4.8) 8
(38.1) 10
(47.6) 4.19
Q6 1
(4.8) 0
(0) 1
(4.8) 9
(42.9) 10
(47.6) 4.29
Q7 1
(4.8) 3
(14.3) 5
(23.8) 3
(14.3) 9
(42.9) 3.76
Q8 2
(9.5) 0
(0) 1
(4.8) 5
(23.8) 13
(61.9) 4.29
<Table 4> Improvement on science classes by students
향상도의 응답유형을 보면 창의력은 이전에 , “ 는 내가 어떻게 아느냐는 듯 생각했던 것들에 대 해 지금은 나는 스스로 알 수 있다고 생각하며 많은 생각을 해내려고 노력하기 때문에 ”, “ 또 다 른 방면으로 자꾸 생각해 보게 되어서 ”, “ 신기한 현상들을 보니 또 다른 아이디어들이 떠올라서 ”, 가설을 세울 때 이전에는 별로 생각해 보지 않
“
았던 것에 대해 정말 다양한 생각들이 떠오름”
으로 나타났다 집중력은 좋은 가설을 세우기 . “ 위해 더 많은 내용을 검토하고 탐구하려 했기 때 문 ”, “ 매일 생각하니 집중력이 정말 올라간 것 같아서 ”, “ 신기하고 재미있는 현상들이 어떻게 그러한지 궁금해서 ”, “ 수업 자체에 더욱 관심이 많아져서 ”, “ 원인 찾기 단계에서 깊이 생각해보 게 되어서 ” 등으로 나타났다 전이력은 귀추전 . “ 력 자체가 내 경험을 바탕으로 가설을 세우는 것 이라 배운 것으로 생활 속에서 잘 쓸 수 있을 것 같아서 ”, “ 이미 문제를 해결하는 방법을 알게 되 었기 때문에 ”, “ 배웠던 여러 가지 단계를 거치면 될 것 같아서 ”, “ 귀추전략을 반복 연습하면 다른 문제도 해결 가능할 것 같아서 ”, “ 예전에는 쓸 일이 없었기 때문에 익숙하지 않아서 ”, “ 아직은 그런 적이 없어서 잘 모르겠음 ”, “ 다른 상황에 적용하는 것은 아직 부족한 것 같음 등으로 나 ” 타났다 파지력은 그 때 그 때 배운 것을 다시 . “ 생각해 낼 수 있기 때문에 ”, “ 내가 어떤 가설을 세웠는지 기억날 수 있어서 ”, “ 재미있고 놀라운 관찰 상황들이 기억에 오래 남기 때문에 ”, “ 재미 있고 신기한 방법으로 공부했기 때문에 ”, “ 내가 직접 생각해보고 비교해보니 기억에 오래 남아 서 ”, “ 더 인상 깊게 남아 있고 내가 생각해서 푼 문제라서 ” 등으로 나타났다 .
이 응답유형을 분석한 결과 , ‘ 창의력 요소에서 ’
는 또 다른 방면으로 자꾸 생각해 보게 됨 가설 ,
을 세울 때 이전에는 별로 생각해 보지 않았던
것에 대해 다양한 생각들이 떠오름 등의 반응이
나왔다 . ‘ 집중력 요소에서는 좋은 가설을 세우기 ’
위해 더 많은 내용을 검토하고 탐구하려 함 매 ,
일 생각하니 집중력이 정말 올라간 것 같음 원 , 인 찾기 단계에서 깊이 생각해보게 됨 등의 응답 이 나왔다 . ‘ 전이력 부분에서는 귀추전략 자체가 ’ 내 경험을 바탕으로 가설을 세우는 것이라 실생 활에 응용이 가능함 , 귀추전략을 반복연습하면 다른 문제도 해결 가능할 것 같다는 생각이 듬 등의 반응이 나왔다 . ‘ 파지력 요소에서는 그 때 ’ 그 때 배운 것을 다시 생각해 낼 수 있었음 내 , 가 어떤 가설을 세웠는지 기억이 남 재미있고 , 신기한 방법으로 공부함 등의 응답이 나왔다 .
이와 같이 귀추전략의 활용이 창의력 집중력 , , 전이력 및 파지력에 이르기까지 긍정적인 영향을 준 것으로 분석된다 과학자들이 하는 대단한 일 . 이라고 생각했던 가설 생성에 대해 학생들 자신 도 충분히 이전 경험을 토대로 가설을 생성해볼 수 있는 일이라는 것을 경험했으며 자신의 가설 , 이 맞을 수 있다는 기대감이 작용하여 학생 스스 로 귀추 과정에 몰입하게 한 것이다 그리고 스 . 스로 찾은 의문이기에 스스로 해결하고자 하는 의지가 깊어지면서 주도성과 적극성을 발휘하게 하여 창의력 집중력 전이력 파지력의 향상을 , , , 이끈 것으로 분석된다 .
특이사항은 다른 응답과 비교하였을 때 전이력 에서 보통이다 점 가 ‘ (3 )’ 23.8% 이고 , ‘ 그렇다 점 (4 )’
이상의 반응이 57.2% 에 그쳐 다른 요인들에 비해 비교적 낮게 나타난 점이다 응답 유형을 분석하 . 여 보면 학습의 과정 속에 귀추전략 학습지의 도 움을 받아 진행한 귀추적 사고는 비교적 무리 없 이 진행하였지만 삶의 다양한 상황에서 과학적 , ․ 비과학적 문제들을 접하였을 때 도움 없이 스스 로 귀추 전략을 활용하여 해결하는 것에는 자신 이 없고 부담을 느끼고 있음을 알 수 있었다 이 . 는 Suh et al.(2009) 가 학생들이 과학적 개념들을 이해한 후 그것들과 관련된 실생활의 문제를 과 학적으로 해결하는데 필요한 풍부한 지식 기반을 형성하는데 어려움을 겪음을 지적한 바와 일치한 다.
이러한 점을 개선하기 위하여 학교 현장에서
귀추전략을 지속적으로 지도할 수 있어야 하며, 과학교과 뿐 아니라 타 교과에서도 적절한 요소 를 찾아 귀추적 사고 과정을 펼칠 수 있도록 하 여 탐구가 필요한 상황에 능숙하게 적용할 수 있 는 전이력을 높여줄 필요가 있다 또한 귀추적 . 추론의 초기 과정에 활용하는 학습지에 대한 의 존도를 점진적으로 낮추어 학습자의 사고 체계 내에서 활발한 인지 작용으로 자연스럽게 일어나 도록 유도해야 한다고 본다 .
귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 학 4.
생들의 만족도
귀추전력을 이용한 과학수업에 대한 만족도 부 문에서 귀추 전략을 이용한 과학수업을 해보고 싶은가에 대해 57.1% 의 학생들이 그렇다 점 이 ‘ (4 )’
상의 반응을 보였고 , Likert 평균값은 3.71 로 나타 났다.
division No ← → Yes
1 2 3 4 5 M
N(%) 1
(4.8) 2
(9.5) 6
(28.6) 5
(23.8) 7
(33.3) 3.71
<Table 5> Satisfaction on science classes by students
만족도에 대한 응답은 지금 내가 모르는 것을 “ 배우고 직접 탐구해 보고 싶어서 ”, “ 더욱 더 재 미있고 흥미롭게 수업할 수 있어서 ”, “ 내 생각을 더 키우고 생각하는 힘도 기르고 싶기 때문에 ”, “ 더 깊이 생각해보고 더 좋은 아이디어를 내보고 싶기 때문에 ”, “ 집중이 잘 되고 깊이 생각하게 되지만 가끔 하고 싶어서 ”, “ 어렵기도 하고 재미 있기도 해서 ”, “ 귀찮긴 하지만 도움이 되는 것 같아서 등으로 나타났다 ” .
이와 같이 앞으로도 귀추전략을 이용한 수업을
하고 싶은 이유로는 스스로 탐구를 지속하고자
하는 의지로부터 기인한 것이 대부분이었다 한 .
편 다른 문항들에 비하여 만족도가 상대적으로
낮은 Likert 평균 점수가 나온 이유는 흥미도 있
고 효용성도 있지만 귀추적 추론을 진행하는 과 , 정 자체가 간단하지 않고 지속적인 집중력과 고 도의 사고력을 요하는 활동이므로 활동 자체에 대한 부담이 있는 것으로 나타났다 아직은 본격 . 적인 형식적 조작기가 발현되지 않은 인지 발달 수준의 학생들에게 귀추적 사고의 진행은 쉽고 빠르게 이루어지지 않기 때문으로 분석된다 . 는 귀추적 과학 지식의 생성에 Kwon et al.(2003)
서 나타나는 감성의 유형은 매우 다양하나 특히 , 흥미와 거부 유형의 감성이 비교적 많이 나타남 을 지적하였다 흥미와 같은 긍정적 유형의 빈도 . 가 더 높지만 학습자가 거부의 감성 유형을 보 , 일 때에는 과학 탐구 전반에 부정적인 영향을 미 치므로 교사가 이를 적절하게 해소해 줄 필요가 있다고 하였다 . Lee(2009) 도 가설 생성과정에서 친숙한 소재의 과제를 선정하거나 성취욕을 고취 시킬 수 있도록 학습 과정의 안내를 충분하게 제 공해야 한다고 제안하였다 .
한편 이러한 어려움을 느끼면서도 동시에 재 , 미를 느끼기도 하고 도전감을 느끼고 있는 것은 발전적 가능성을 시사한다 . Kwon et al.(2003) 는 적절한 불안이나 긴장은 상위 수준의 성취를 위 해 필요한 것이므로 이러한 부정적 감성까지도 잘 활용할 필요가 있다고 보고한 것과 같이 학 , 생의 다양한 감정을 긍정적이고 발전적인 방향으 로 돌리기 위해 학생들로 하여금 부담을 넘어서 서 몰입하고 매진할 수 있게 하는 유인가를 개발 해야 할 필요가 있는 것으로 분석된다 이를 위 . 해 학습 동기를 강하게 자극시키는 문제 상황을 경험하게 하는 방법 어려움의 상황을 모둠 토의 , 를 통해서 공동의 고민으로 인식하고 집단 지성 으로 풀어나갈 수 있는 형태의 조직 방법 귀추 , 의 과정을 재미있는 복합 활동의 형식으로 풀어 낼 수 있는 방안 등을 다양하게 모색해 보아야 할 것이다 .
귀추전략 활용 과학수업에 대한 학생들 5.
의 의견
가 과학수업에 대한 장단점에 대한 의견 . 귀추전략의 활용 방안에 대한 구체적 피드백을 얻고자 학습자 스스로 귀추전략을 이용한 과학수 업에 대해 장단점을 찾아보도록 하였다 그 결과 . 학생들이 귀추전략을 이용한 과학수업의 장점으 로 인식한 가장 중요한 것은 스스로 생각해보게 되고 생각하는 힘이 길러진다는 점이었다 이에 . 따라 호기심 집중력 탐구력 창의력 자신감 향 , , , , 상 등 유익했던 개인적인 경험들에 비추어 귀추 전략의 활용을 긍정적으로 인식하고 있었다.
한편 단점으로 가장 많이 제시한 것 또한 생 , 각하는 것과 관련되어 있었다 생각하고자 하는 . 의욕이 높아지고 생각하는 힘이 길러졌지만 이 , 런 생각을 정교하게 펼쳐나가는 과정 자체를 대 부분 쉽지 않게 인식하고 있었다 이러한 과정이 . 어려운 요인으로 관련 경험의 부재나 이전 경험 을 상기시키는 데 어려움을 겪기 때문으로 인식 하고 있었다.
그러나 같은 상황을 경험하였음에도 불구하고, 의문점이 없었거나 호기심을 갖지 않았거나 과 , , 학적으로 인식해보지 못한 상태의 경험은 가설 생성 상황에서 유용하게 활용되지 못한다는 분석 을 바탕으로 다양한 상황이나 자극에 대한 민감 성을 높일 수 있는 방안이 필요한 것으로 분석된 다 또한 관련성을 가진 유사 경험들을 많이 겪 . 을 수 있는 교과 내외적 학습 환경을 다양하게 재구성할 필요가 있다고 분석된다.
한편 머릿속 생각을 표현해 내는 활동이 어렵 ,
고 시간이 많이 소요되는 학생들은 쓰기 활동 자
체에 대한 부담을 드러냈다 이와 더불어 귀추전 .
략 단계의 원활한 도입을 위해 투입한 학습지 양
식에 지나치게 익숙해지면 일률적으로 정형화 된
답을 적게 될 수도 있겠다는 지적도 있었다 이 .
에 쓰기 활동에 대한 부담을 줄이고 가설 생성 ,
이 그 본연의 모습인 발견의 측면이 아닌 형식적
글쓰기 활동으로 퇴색되지 않도록 제공되는 양식
의 자율성을 확대하는 방향으로 발전되어 나가야
하겠다 귀추 전략이 익숙해질 무렵의 학습자에 .
게는 더욱더 생각을 확장해나갈 수 있는 최소 형 식의 양식을 제공하거나 무형식의 자유로운 공 , 간에서 범위와 차원을 넘나드는 생각을 귀추적 추론의 과정을 통해서 펼쳐낼 수 있도록 방향을 설정하는 것도 의미 있을 것이다.
나 귀추전략의 세부적인 단계에 대한 의견 . 귀추전략으로 가설을 생성하는 단계 중 가장 5 좋았던 단계는 단계인 현상 관찰하기 1 (33.3%) 와 단계인 가설 생성하기 로 나타났다 그러
5 (33.3%) .
나 두 단계에 내포된 속성은 서로 상반되므로, 학생의 성향에 따른 차이로 분석된다.
먼저 현상 관찰하기는 흥미와 관심을 끌 수 있 는 놀라운 상황이 제공되므로 재미있고 집중이 잘 된다 그런데 여타 단계들에 비하여 정보의 . 입력에 기반한 속성이 크므로 수용적 성향이 우 세한 학생들은 단계에서 부담을 덜 느끼며 안정 1 적으로 활동에 참여하는 것으로 보인다 반면 나 . , 머지 단계들은 대부분 자신의 생각을 표현해내는 출력에 기반하고 있는데 그 중에서도 특히 가설 생성하기는 다듬어진 표현활동의 정점이라 할 수 있다 따라서 표출적 성향이 우세한 학생들은 자 . 신만의 가설을 완성하여 표현하는 단계 활동에 5 서 오히려 성취감과 만족감 후련함을 느끼는 것 , 으로 분석된다.
한편 가장 어려웠던 단계는 , 61.9% 가 공통적으 로 단계 경험 떠올리기를 꼽았다 유사 경험과의 3 . 관련성이 귀추적 사고를 통한 가설 생성의 핵심 이기에 이 단계에서 난관에 봉착하면 다음 단계 로의 진행이 원활하지 않음을 절감한 것이다 여 . 기서 유사 경험에 대한 문제는 경험 자체의 부재 와 경험에 대한 회상의 어려움으로 축약할 수 있 다 경험 상황의 부재는 절대적 경험의 양이 부족 . 한 경우이지만 여기서 주목할 것은 회상하는데 , 겪는 어려움은 경험의 과정에 특이할 만한 사고 과정이 없었다는 점이다 즉 경험의 질적인 측면 . , 에 대해 지적하는 것인데 바로 민감한 관찰과 생 , 각이 바탕이 되어야 같은 경험을 하더라도 그 경
험이 이후 유의미하게 작용할 수 있다는 점을 학 습자에게 상기시킬 필요가 있다 이런 점에서 단 . 3 계 경험 떠올리기 과정의 어려움은 오히려 다음 가설 생성의 시작점이 되는 현상 관찰에 유의미 한 피드백을 적극적으로 암시할 것으로 본다 .
다 귀추전략을 이용한 학습 참여 희망 빈도에 . 대한 의견
귀추전략을 이용하여 얼마나 자주 학습하고 싶 은가에 대해 47.6% 가 매주 회 하는 것을 가장 1 희망하는 것으로 나타났다 (<Table 6> 참조 ).
division 1/semester 1/month 1/2weeks 1/week 2/week
N(%) 1
(4.8) 1
(4.8) 4
(19.0) 10
(47.6) 5
(23.8)
<Table 6> Frequency wanting to take science classes using abductive strategies
의 학생들이 주일에 회 이상 귀추 전
71.4% 1 1
략으로 학습하는 것을 희망하였는데 생각을 많 , 이 하게 되어 힘들다는 것을 인식하면서도 주일 1 에 1 회 이상 지속적으로 실시하는 것에 대한 필 요성을 공감하는 것으로 나타났다 그 이유로는 . 집중력과 두뇌개발 상상력 자극 등 귀추 전략의 , 긍정적 영향을 스스로 인정하는 답변을 하였다 .
라 귀추전략 수업 후 과학에 대한 생각의 변 . 화와 전반적인 소감에 대한 의견
귀추전략을 이용한 과학수업을 통해 대부분 학 생들은 과학에 대한 생각의 변화를 경험한 것으 로 나타났다 이는 경험 귀추적 학습 방법이 과 . 학적 태도에 긍정적인 영향을 준 Park(2007) 의 연 구 , 과학에 대한 태도가 긍정적으로 변화한
의 연구 과학에 대한 태도 및 과학적 Yun(2006) ,
태도 모두 유의미하게 향상된 Kim(2008) 의 연구
결과와 유사하다 이러한 변화는 자신이 생각한 .
가설이 최고라는 결실이 주는 성취감이 과학 탐
구에 대한 자신감과 의욕을 높였을 뿐 아니라,
절대적이고 권위적인 과학이 아닌 친근하며 쉽고
재미있게 접근할 수 있는 과학으로 과학을 재인
식하게 되었기 때문으로 분석된다 그리고 전반 . 적인 소감에서도 본 연구에 대한 만족감을 보였 고 과학적 태도와 과학에 대한 태도가 긍정적인 , 방향으로 변화하였음이 나타났다.
한편 전반적 소감에서 일부 부정적인 반응을 , 보인 학생들의 이유를 분석한 결과 고차원적 개 , 별 사고의 어려움을 호소하는 경우가 있었다 이 . 에 대한 보완적 측면을 Kim(2014) 의 연구 결과에 서 시사점을 찾을 수 있다 . Kim(2014) 는 동일한 상황에 대해서도 개인이 의문 현상을 표상하는 방법의 차이에 따라 이후의 탐구 과정에 차이가 발생한다고 밝혔는데 학습자간 의사소통의 기회 , 를 충분히 마련하면 가능하다고 제안하였다.
과학에 대한 생각의 변화로 도전 의식과 열의 가 높아진 학생에게 서로 다른 관점을 공유하면 서 다양하고 성공적인 귀추적 추론을 경험하게 하는 것은 공동사고를 통한 인지구조의 재구조화 를 촉진하여 지속적인 탐구와 창의적인 지식생성 을 위한 동력이 될 수 있을 것으로 분석된다 .
. 결 론
Ⅴ
본 연구에서는 귀추전략을 이용한 과학수업에 대한 초등학생들의 인식을 분석하였으며 그 결 , 론은 다음과 같다 .
첫째 귀추전략을 이용한 과학수업은 학생들의 , 과학에 대한 흥미도 (4.19) 를 향상시키는데 효과가 있었다 이는 귀추의 핵심인 가설 생성 능력의 . 신장과 관련이 있는 것으로 보인다 가설 생성 . 과정에서 학생들은 본인의 인지갈등과 변화의 과 정을 느낌으로서 내적으로 겪게 되는 인지적 과 정에 대한 흥미로운 과학적 감성의 체험이 과학 적 감성에 대한 흥미를 갖게 한 것으로 분석된 다.
둘째 학생들이 인식하는 귀추전력 적용 과학 , 수업의 효용도는 높게 나타났다 효용도를 분석 . 하기 위해 구분된 가지 하위요소였던 과학전반 4
가설생성 개념이해 메타인지
(4.48), (4.19), (4.19),
모두 효과성이 있는 것으로 나타났다 이
(3.76) .
는 학생들의 이해도를 고려하여 귀추전략의 단계 를 간단하고 명료하게 제시한 것이 학생들의 이 해를 증진시켜 원인을 탐색케 하는 과정으로의 자연스러운 접근을 이끌었을 것으로 분석된다.
아울러 학생들은 이러한 환경에서 과학수업에 대 한 자신감을 갖게 되고 과학수업에 대한 효용도 도 높게 인식하는 것으로 분석된다 .
셋째 학생들이 인식하는 과학수업에 대한 향 , 상도는 긍정적인 것으로 나타났다 향상도는 창 . 의력 (4.19), 집중력 (4.29), 전이력 (3.76), 파지력 등 가지 요소로 분석이 되었는데 모두
(4.29) 4 ,
긍적적으로 나타났다 다만 전이력 요소에서 일 . 부 학생들은 과학수업에서의 귀추적 사고는 별 어려움 없이 이루어졌지만 , 다른 실생활 문제에 접하였을 때는 귀추적 사고를 행하는 것에 다소 부담을 느끼는 것으로 나타났다 이를 보완하기 . 위하여 학교 현장에서는 과학교과 뿐만이 아니라 타 교과에서도 귀추적 사고를 활용할 수 있는 방 안을 강구하여 학생들이 탐구가 필요한 상황에서 잘 활용할 수 있도록 할 필요가 있다고 사료된 다.
넷째 귀추전력을 이용한 과학수업에 대한 학 , 생들의 만족도는 3.71 로 나타났다 만족도가 흥미 . 도 효용도 향상도보다 상대적으로 낮게 나온 이 , , 유는 흥미와 효용도를 느끼지만 귀추적 사고 과 정 자체가 지속적인 집중력과 고도의 사고력을 필요로 하는 활동이므로 형식적 조작기가 본격적 으로 발현되지 않은 인지발달 수준의 학생들 입 장에서는 귀추적 사고 과정 자체가 그리 쉽게 진 행되는 것처럼 느껴지지 않는 것으로 분석된다 .
다섯째 귀추전략 활용 수업에 대한 전반적인 ,
소감에서 학생들은 본 연구에 대하여 만족감을
나타냈으며 과학에 대한 태도에서 긍정적인 방 ,
향으로 변화되었다 귀추전력 수업에 대한 장점 .
으로 학생들은 스스로 생각하는 힘을 가지게 되
었다는 것이었고 단점으로는 사고력에 대한 힘 ,
은 생겼지만 귀추적 사고 과정 자체를 그리 쉽게 생각하지 않는 것으로 나타났다 그러나 대부분 . 의 학생들이 과학에 대한 생각의 변화를 경험한 것으로 나타났다.
이와 같은 결론을 토대로 후속 연구를 위해 다 음과 같은 제언을 하고자 한다 .
첫째 학생들의 사고과정을 돕기 위해 귀추전 , 략 학습지를 활용하여 효과를 보았으나 동일한 , 형태의 학습지 투입이 장기화된다면 의존도가 높 아지고 도리어 형식에 갇힌 일관된 생각을 조장 할 수도 있을 것으로 분석된다 따라서 학생들의 . 인지 수준에 따라 차별화된 접근 방식으로 학습 지를 개발하여 최선의 투입 방법과 투입 기간을 탐색하고 그 효과성을 검증해 보는 연구가 필요 하다 .
둘째 귀추전략을 이용한 과학수업을 통해 얻 , 게 되는 개념적이고 절차적 지식을 다른 상황에 적용시켜 활용할 수 있도록 전이력을 높일 수 있 는 방안에 대한 연구가 필요하다 탐구는 과학의 . 문제를 넘어서서 삶의 전반에 걸친 다양한 문제 상황을 해결해 나갈 수 있는 핵심적 사고 과정이 다 과학적사고가 패러다임적 사고만이 아닌 내 . 러티브적 성격을 띠고 있으며 일상적 사고와 엄 격하게 구분되는 것이 아닌 중첩되고 초기화되고 그것이 엄격하게 정교화 되는 과정 (Lee, 2008) 인 것처럼 과학적이고 일상적인 문제를 이분법적으 , 로 생각하기 보다는 문제 상황에 대한 적극적인 해결 방안을 모색하는 하나의 방안으로 귀추전략 을 활용할 수 있어야 할 것이다 이를 위해 타 . 교과와의 연계성 있는 지도 방안을 찾아보는 연 구가 필요하고 , 실생활 속 문제와 관련지어
이나 적인 방향으로 접근해보는 후속 STEAM STS
연구도 필요하다 이를 바탕으로 이러한 방법들 . 이 학교 현장에서 효과적으로 활용될 수 있도록 해야 할 것이다 .
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Received : 17 August, 2016
Revised : 31 August, 2016
Accepted : 05 September, 2016
부록 귀추 전략을 이용하여 재구성된 교수 학습 과정안 예
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