Printed in the Republic of Korea
417
초등학교 과학 수업에서 게임을 이용한 협동학습의 효과
강석진*·고내영·고한중 전주교육대학교과학교육과
(2005. 1. 27 접수)
The Effects of the Cooperative Learning Using Games in Elementary School Science Classes
Sukjin Kang*, Naiyoung Go, and Hanjoong Koh
Departiment of Seience Education, Jeonju National University of Education, Jeonju 560-757, Korea (Received January 27, 2005)
요 약. 이연구에서는게임을이용한협동학습이초등학교 6학년학생들의학업성취도와과학학습동기 에미치는영향을조사했다. 한초등학교의 6학년 2개학급 68명을학급단위로통제집단과처치집단으로 할당했다. 사전검사로과학학습동기에대한검사를실시했다. ‘우리몸의생김새’와 ‘여러가지기체’ 단원 에대해 16차시에걸쳐처치를실시했다. 처치가끝난후, 연구자가개발한학업성취도검사와과학학습동 기검사를사후검사로실시했다. 공변량분석결과, 학업성취도검사의전체점수에서는유의미한효과가나 타나지않았으나, 여러가지기체단원에서는통계적으로유의미한효과가나타났다. 과학학습동기검사에 서도처치집단의점수가통제집단보다유의미하게높았다.
주제어: 협동학습, 게임, 성취도, 과학학습동기
ABSTRACT. In this study, we investigated the effects of the cooperative learning using games on the 6th graders' achievement and their science learning motivation. Two classes (68 students) from an elementary school were respec- tively assigned to a control group and a treatment group. A science learning motivation test was administered as a pretest.
Students were taught about “structure of our body” and “gases” units for 16 class periods. A researcher-made achieve- ment test and the science learning motivation test were administered as posttests. ANCOVA result indicated that there was no statistically significant effect in the achievement test scores. However, there was a statistically significant effect in the scores of the “gases” subcategory of the achievement test. The scores of the treatment group were also significantly higher than those of the control group in the science learning motivation test.
Keywords: Cooperative Learning, Games,Achievement, Science Learning Motivation
서 론
다른과목에비해과학수업에서는소집단활동이 더중요하다. 과학수업의경우, 실험기구사용에서 의제약이나실험과정의특성으로인하여소집단활 동이필수적인 경우가많기때문이다.1그러나보다 근본적인이유는과학지식의형성과정에서찾을수
있다. 일반적으로과학자들은가설의타당화과정에 서동료들과의활발한논쟁과토론을바탕으로과학 지식을구성한다.2학생들의학습과정도과학자들의 지식구성과정과유사하다. 사회적구성주의학습론 에따르면, 학습은개인적으로이루어지는것이아니 라어른이나동료학습자와의상호작용을통해이루 어진다.3따라서과학수업시간의여러가지활동을
통하여학생들이 나름대로의 의미(즉, 과학 지식)를 구성하기위해서는 활발한상호작용이 일어나는 소 집단활동이필수적인학습경험이라고볼수있다.
교사는과학수업의소집단활동에서학생들이협 력을바탕으로학습하기를기대한다. 그러나실제로 는소집단내의한두명이활동을주도할뿐, 나머지 학생들은방관자에머무는경우가대부분이며, 소집 단활동에참여하더라도다른사람의결과를그대로 베끼는등소극적이고수동적인행태를보이는경우 가많다.4이와같은형식적인소집단활동으로는학 생들이지식을구성할수있는활발한상호작용이나 유의미한상호협력을기대하기어렵다. 이에학생들 의능동적인 참여와 활발한토의를유도할수 있는 대안적인교수-학습전략으로서긍정적상호의존성을 바탕으로소집단구성원들의상호작용을유발하는협 동학습에대한연구가활발히이루어지고있다. 협 동학습은전통적인소집단학습과비교할때여러면 에서현저한차이를지니고있다. 협동학습은긍정적 상호의존성, 대면적상호작용, 개별적책무성, 사회적
기술, 집단 과정(group processing)과 같은 측면에서
전통적인소집단학습과뚜렷이구별되는특징을지 닌다.5그중에서도협동학습의가장큰특징은소집 단의공동학습목표를달성하는과정에서구성원들 이서로를협력자로인식하여돕는긍정적상호의존 성6이 강조된다는점이다. 즉, 학생들은 자신의성공 을위해서는다른구성원의성공이필수적임을깨닫 게되고, 그결과구성원들이서로의학습을도와주 게된다.
협동학습은구성원들의협력을바탕으로학습이이 루어지므로문제해결과정에서학생들의인지적부 담을줄여줄수있다. 학생들이상호작용과정에서다 양한시각을경험할수있으므로새롭게구성한지식 의타당성을검증할수있다는장점도있다. 또한, 협 동학습은구성원간의의사소통능력을기를뿐아니 라, 상대방의의견을존중하여다양성을인정하는태 도도배양할수있다. 선행연구에따르면, 협동학습 은교과에대한태도, 교사에대한 신뢰, 학습동기,
동료에대한친밀감과신뢰, 자아존중감등의정의적 영역에서효과적이라고한다.7또한, 협동학습은학업 성취도, 문제해결력, 사고력등의인지적영역에서도 효과적인것으로알려져있다.8특히, 협동학습이학 업성취도에미치는효과에대해서는교과, 연령, 성
별등의측면에서다양한연구가이루어져왔으며, 대 체적으로협동학습이다른학습구조에비하여학업 성취도향상에효과적이라고보고되었다.9,10
과학교육분야에서의협동학습연구들도정의적영 역에서는비교적일관되게긍정적인효과가있는것 으로보고되었다.11,12학업성취도측면에서도협동학 습은전반적으로효과적이지만, 연구대상, 학습자의 수준, 학습과제등에따라그효과가상이한경우도 보고되었다.1,4,13,14한편, 초등학생을대상으로한경우 에는, 대부분의교과에서협동학습이학업성취도향 상에매우긍정적인 효과가있으나, 과학교과의경 우 그 효과가일관되지않은것으로보고되었다.15,16
과학교과에서협동학습의효과가일관되지않은이 유는아직명확하지않지만, 과학교과에만독특하게 존재하는실험활동이원인일가능성이제안되었다.17
즉, 소집단별로하나의장치를이용하여진행되는실 험 활동은모든 학생들이 동등하게참여하기보다는 소수의학생들이주도할가능성이크고, 그결과소 집단활동에서 기대만큼의 긍정적상호의존성이구 현되지못했을수있다. 초등학생의경우, 이문제는 더욱심각해질수있다. 즉, 발달적측면에서자기중 심적인성향이상대적으로 강하고사회적인 기술이 발달하지못한초등학생들의 경우, 구성원들의협력 을통한긍정적상호의존성을경험하는것이상대적 으로더욱어려울것으로예상할수있다. 따라서초 등학교과학 수업에서 협동학습을효과적으로 적용 하기위해서는학생들이과학수업에서의활동에보 다적극적으로참여하도록유도하는방안에대한연 구가이루어져야한다.
연령이낮고산만한초등학생을대상으로협동학습 을실시하기위해서는학습내용에대한관심과참여 의욕을불러일으킬수있는구체적인학습활동과다 양한학습기법이필요하다. 김미숙18은학습할내용 을 게임방식으로만들경우, 학습에대한 학생들의 흥미와만족도를증진시킬수있다고제안했다. 게임 은그자체로서도흥미있을뿐아니라, 단순반복훈 련이나연습에서오는피로와지루함을감소시킬수 있으므로, 어린학생들의협동을이끌어내기위한학 습기법으로서적절한조건을갖추고있다. 또한, 게 임은 자아참여도(ego-involvement)가 높으므로학습 내용에대한학생들의흥미를유발시키고학습과제 에 대한 집중력을증진시켜,19학생들은능동적으로
학습활동에참여하게될것이다. 학생들은게임을통 해서규율에대한 존중심, 상대방을 배려하는 마음,
협동하는자세등을배울 수있으며, 의사소통의기 술을연습할수있다는점에서도협동학습과게임의 결합가능성을엿볼수있다.20
따라서 이 연구에서는학생들의흥미를 유발하여 학습활동에의 적극적인 참여와긍정적인 상호의존 을유도하기위한교수-학습전략으로협동학습과게 임의결합을시도했다. 이를위해초등학교 6학년학 생들을대상으로과학수업에서게임을이용한협동 학습을실시하여, 그효과를학업성취도와 과학학 습동기측면에서조사했다.
연구 방법
연구 대상 및 절차
이연구는전라북도에소재한초등학교 6학년 2개 학급 68명의학생들을대상으로했다. 사전성취도수 준이유사한 2개학급을처치집단과통제집단으로 배치하고, 사전검사로과학학습동기검사를실시 했다. 1인의교사가처치집단에는게임을이용한협 동학습수업을실시했고, 통제집단에는전통적수업 을실시했다. 수업처치의효과를조사하기위하여사 후검사로학업성취도검사와과학학습동기검사 를실시했다.
게임을이용한협동학습수업처치는초등학교 6학 년 ‘우리몸의생김새’(생명영역)와 ‘여러가지기체’
(물질영역) 단원에대하여 5주동안총 16차시에걸
쳐실시했다. 처치집단과통제집단은모두사전성 취도측면에서이질적인 4인 1조의소집단을구성했 다. 처치집단의경우, 일반적인협동학습모형에서와 마찬가지로개별적책무성을 강조하기 위해 소집단 의구성원에게각각특정한역할을부여했다. 처치집 단은실험관찰대신협동학습에적합하도록개발한 활동지와학습지를사용했다. 활동지와 학습지는학 생들이작성하는데너무많은시간을소비하지않고 학습활동에더많은시간을투자할수있도록최소 한의내용을기록하도록구성했다. 또한, 활동지와학 습지는조별로 1장씩만배부하여조원들이함께작성 하면서조원들간의협동이이루어지도록유도했다.
통제집단은교과서와실험관찰을바탕으로교사주 도의전통적인과학수업을실시했다. 수업및실험
내용은두집단사이의차이를최대한통제했다.
한편, 처치집단에는학생들이새로운수업방식에 익숙해질수있도록수업처치이전에협동학습에대 한오리엔테이션 1차시와연습수업 2차시를각각실 시했다. 오리엔테이션에서는협동학습수업의순서와 규칙, 활동지와학습지의사용법, 조활동점검표작 성법, 그리고기타유의점등에대하여설명했다. 연 습수업은 ‘우리몸의생김새’ 단원의처음두차시로 실시했고, 학생들이 게임을이용한협동학습수업을 체험해보면서수업의 전반적인 흐름을이해하는데 주안점을두었다.
게임을 이용한 협동학습
이연구에서시도한게임을이용한협동학습수업 은 STAD(Student Teams Achievement Division) 모형10에
기초했다. STAD는보상체계의구조화를통해협동
을 장려하는수업모형으로서, 긍정적상호의존성과 개별적책무성의강조, 그리고향상점수체계를도 입한균등한성공기회제공이중요한특징이다. 이 연구에서는나이가어린초등학생들에게협동학습을 적용한다는점을고려하여, 학생들의관심을이끌어 낼 수 있는게임 방식을도입함으로써소집단 활동 과정에서활발한상호작용과긍정적상호의존성을유 도했다. 소집단활동과정에서이루어지는게임은학 생들이학습내용에집중할수있도록동기를유발하 는 것에중점을두었다. 게임을이용한협동학습수 업은수업소개, 활동지작성, 학습지작성, 조 활동 점검, 퀴즈의 5단계로구성된다.
수업소개단계에서는이후학습에대한학생들의 주의를집중시키기위해다양한방법의동기유발자 료를사용했다. 동기유발자료는처치집단과통제 집단에동일하게사용했다. 학습목표가제시되면, 10
분정도학습내용에대한설명이이루어진다. 이단 계는교사주도로이루어지며, 시범실험이나멀티미 디어자료를최대한활용하여가능한한짧게진행된 다. 교사의내용설명이끝나면, 본격적인협동이진 행되는소집단활동이이루어진다. 소집단활동은크 게 활동지작성과학습지 작성의두 가지로구분할 수있다. 활동지는학습한내용을정리하는역할을하 는데, 학생들은서로상의하여활동지내용을기록한 다. 활동지작성이 끝나면, 학습한내용을점검하고 복습하는학습지작성단계가진행된다. 학습지는소
집단구성원들이서로협력하여풀어야하는게임형 식의문제로구성했는데, 게임형식을이용하면단순 한형성 평가 방식의복습에비해 학생들의 흥미와 적극적인참여를유발할수있다. 학생들의적극적인 소집단활동참여는협동학습의중요한요소인긍정 적인상호의존성과활발한대면적 상호작용의증진 으로이어질수있다. 게임의한예를 Fig. 1에제시 했는데, 이게임은학생들이주어진복습용문제의정 답을맞힐경우, 가족들이좋아하는스포츠에대한힌 트를얻을수 있도록구성했다. 학습지에사용된게 임은다양한형식을도입하여학생들이쉽게지루해 지는것을방지했다. 개발된게임및문항은현직교 사 2인의검토를받았다. 학습지작성단계에서는게 임을빨리끝내거나문제를많이맞히는것보다게임 을통해학습한내용을점검하고복습하여퀴즈에대 비하는것이더중요함을강조했다. 이를위해, 학습 지의정답을확인한후반드시소집단별로학습지와 활동지의내용을다시한번점검하고정리하는시간
을갖도록했다. 수업의마지막에는협동학습의특징 중집단과정에해당하는조활동점검표(Fig. 2)를작 성하도록했다. 소집단별로 1장씩주어진조활동점 검표를작성하면서, 학생들은소집단활동에서 각자 의행동을반성하고, 발전적인소집단활동을위한개 선 방안에대해 논의하여, 다음시간의활동에이를 반영했다.
STAD 수업모형의가장 큰 특징중 하나는 보상
체계의구조화이다. 이연구에서는학습량에따라 2~3
차시마다한번씩퀴즈를실시했는데, 퀴즈는소집단 학습활동의결과를개인별로평가하는방법이다. 퀴 즈결과의채점에서는모든학생의성공기회가동등 해질수있도록향상점수체계를사용했다. 학생개 개인은퀴즈를실시한후자신의기본점수에서향상 된정도에따라개인향상점수를받고, 조점수는소 집단구성원들의개인향상점수합으로계산된다. 즉,
각 구성원이 좋은점수를 얻기위해서는 조 점수가 좋아야하고, 조점수가좋기위해서는자신뿐아니 라다른구성원들도퀴즈에서좋은점수를얻어야만 하도록보상체계를구조화했다. 또다른보상 수단 으로학급신문 제도를이용했는데, 학급신문은학 급게시판에고정식으로만들어학생들이수시로볼 수 있도록했다. 학급신문에는성적이좋았던소집 단, 조점수가많이향상된소집단, 그리고협동을잘 한소집단등을신문기사형식으로소개하여학생들 이보다적극적으로협동학습에참여하도록유도했다.
검사 도구
이연구에서는학생들의학업성취도와과학학습 Fig. 1. An example of students’ worksheets.
Fig. 2. Checklist for small group activity.
동기를측정하기위하여각각연구자가제작한학업 성취도검사와과학학습동기검사를사용했다.
학업성취도검사지는 Bloom의이원 목표분류표
에따라지식영역 8문항, 이해영역 8문항, 적용영 역 4문항등총 20문항을객관식문항으로구성했다.
내용영역별분포는 ‘우리몸의생김새’ 단원과 ‘여러 가지기체’ 단원에서각각 10문항을개발했다. 개발 한검사문항은과학교육전문가 2인과초등교사 3
인으로부터안면타당도를검증받았다. 이연구에서
측정한검사지의내적 신뢰도계수(Cronbach’s α)는
0.69였다.
사전·사후과학학습동기검사는간이 IMMS(simplified
Instructional Materials Motivation Survey)21를 번역하
여사용했다. 간이 IMMS는주의력(attention), 자신감
(confidence), 적절성(relevance), 만족감(satisfaction)의
4개하위범주에대해각 4문항씩으로구성되어있다.
이연구에서는과학수업상황에적절하도록문항을 일부수정(예를들어, ‘수업’ 대신 ‘과학수업’)하여사 용했다. 모든 문항은 5단계리커트척도로이루어져 있다. 이 연구에서측정한검사지의내적신뢰도계
수(Cronbach’s α)는사전검사에서 0.90, 사후검사에
서 0.91이었다.
분석 방법
게임을이용한협동학습의효과를조사하기위하여,
수업처치를독립변인으로하고학생들의학업성취 도검사점수와과학학습동기검사점수를종속변
인으로하는공변량분석(ANCOVA)을 실시했다. 학
업성취도검사점수의공변인으로수업처치이전의
1학기중간고사점수를이용했다. 사후과학학습동
기 검사점수의 공변인으로는사전과학 학습 동기 검사점수를이용했다.
연구 결과
학업 성취도에 미치는 효과
통제집단과처치집단의학업성취도검사점수의
평균및교정평균과공변량분석결과를각각Table
1과 Table 2에 제시했다. 학업성취도검사에서처지
집단학생들의교정평균은 20점만점에 16.02로통
제집단의 15.04보다높았다. 그러나두 집단의점수
차이가통계적으로유의미하지는 않았다. 학업성취
Table 1. Means, standard deviations, and adjusted means of the achievement test scores
Control group Treatment group
M SD Adj. M M SD Adj. M
Total 15.211 2.88 15.041 15.851 2.65 16.021
Knowledge 6.21 1.20 6.15 6.62 1.21 6.68
Comprehension 6.06 1.61 5.97 6.32 1.55 6.41
Application 2.94 1.65 2.92 2.91 1.45 2.93
Biology unit 6.77 2.00 6.68 6.71 1.64 6.79
Knowledge 2.65 1.92 2.61 2.85 1.02 2.89
Comprehension 3.06 1.98 3.01 2.82 1.94 2.87
Application 1.06 1.55 1.06 1.03 1.39 1.03
Chemistry unit 8.53 1.42 8.45 9.09 1.42 9.17
Knowledge 3.56 1.66 3.54 3.77 1.43 3.78
Comprehension 3.09 1.97 3.05 3.44 1.96 3.48
Application 1.88 1.33 1.86 1.88 1.41 1.90
Table 2. ANCOVA result on the achievement test scores
SS df MS F p
Total 15.93 1 15.93 2.83 .098
Knowledge 4.72 1 4.72 3.96 .051
Comprehension 3.25 1 3.25 1.69 .199
Application .00 1 .00 .00 .975
Biology unit .23 1 .23 .08 .776
Knowledge 1.40 1 1.40 1.71 .196
Comprehension .33 1 .33 .44 .511
Application .02 1 .02 .08 .782
Chemistry unit 8.53 1 8.53 5.41 .023*
Knowledge 0.98 1 .98 3.37 .071
Comprehension 3.17 1 3.17 3.94 .051
Application .02 1 .02 .20 .657
*p<.05.
도검사의하위영역별분석결과, 이해와적용영역 에서는통제집단과처치집단의점수사이에통계적 으로유의미한차이가없었다. 그러나지식영역에서
는처지집단학생들의교정평균(6.68)이 통제집단
(6.15)에비해어느정도높은경향을보였다(p=.051).
한편, 학업성취도검사결과를단원별로분석한결 과, 생명영역단원에서는두집단의점수사이에통 계적으로유의미한차이가없었으나, 물질영역단원
에서는처치집단 학생들의 교정 평균(9.17)이 통제
집단(8.45)에 비해 통계적으로 유의미하게 높았다
(p<.05).
과학 학습 동기에 미치는 효과
집단에 따른과학 학습 동기검사 점수의평균과 교정평균은Table 3에, 공변량분석결과는Table 4
에제시했다. 통제집단과처치집단의교정 평균은
80점만점에각각 65.45와 61.40으로서, 처치집단의
점수가통계적으로유의미하게높았다(p<.05). 하위 범주별분석결과, 자신감범주와적절성범주에서는 처치집단학생들의교정평균이통제집단학생들에 비해통계적으로유의미하게높았다(p<.05). 반면, 주 의력범주와만족감범주에서는처치집단학생들의 교정평균이통제 집단에비해높았으나, 그 차이는 통계적으로유의미하지않았다.
논 의
과학교과에서협동학습이 학업 성취도에미치는 영향에대해선행연구들은일관되지않은결과를보
고하고있다.4,10,13-15 이 연구에서게임을이용한협동
학습수업을받은학생들은전통적인과학수업을받 은학생들에비해학업성취도검사점수가높았지만,
그 차이가통계적으로유의미하지는않았다. 이러한 결과는일견실험활동의특성으로인해과학수업에 서는협동학습의효과가뚜렷하지않다는선행연구 의주장과일관된것으로보인다. 즉, 실험은활동의 성격상모든학생들이소집단활동에동등하게참여 하여 긍정적상호의존성이구현되기보다는 일부학 생들이주도할가능성이크기때문에, 과학수업에서 협동학습의효과가 뚜렷하지않을 가능성을 뒷받침 하는것으로해석할수있다.
그러나이연구에서실시한학업성취도검사점수 의 단원별분석 결과는다른가능성을 제안한다. 실 험활동이거의없었던생명영역단원(우리몸의생 김새)에서는처치집단의학업성취도가통제집단과 거의유사했지만, 실험이많았던물질영역 단원(여 러가지기체)에서는처치 집단의학업성취도가통 제 집단보다 통계적으로유의미하게 높았다. 즉, 이 연구의결과는과학교과에서협동학습이학업성취 도에미치는효과가뚜렷하지않은이유로실험활동 으로인한 가능성을제안했던 선행연구의주장17과 일치하지않는다. 단원에따라게임을이용한협동학 습이학업성취도에미치는영향이달랐던이유로학 습해야할개념의양을생각해볼수있다. 물질영역 인 ‘여러가지기체’ 단원은산소, 이산화탄소, 수소 기체의발생방법과성질이주요한학습내용이다. 그 런데기체발생장치는기체의종류와무관하게거의 동일하므로, 학생들의입장에서는차시가진행될수록 Table 3. Means, standard deviations, and adjusted means of the science learning motivation test scores
Control group Treatment group
M SD Adj. M M SD Adj. M
Total 61.71 7.37 61.40 65.15 9.79 65.45
Attention 15.32 2.45 15.36 16.06 2.74 16.03
Confidence 15.15 2.22 15.06 16.32 2.48 16.41
Relevance 15.38 2.16 15.17 16.32 2.58 16.54
Satisfaction 15.85 1.93 15.76 16.44 3.10 16.53
Table 4. ANCOVA result on the science learning motivation test scores
SS df MS F p
Total 277.061 1 277.061 4.40 .040* Attention 17.65 1 17.65 1.19 .279 Confidence 30.67 1 30.67 6.79 .011* Relevance 30.78 1 30.78 6.94 .011* Satisfaction 19.95 1 19.95 1.69 .198
*p<.05.
실험장치꾸미기에대한부담이급격히줄어든다. 게 다가기체의종류별로 각각 2차시씩기체의 발생과 성질확인실험을비슷한방법으로반복하여진행하 므로, 학습해야할개념의양이다른단원에비해상 대적으로적어지는 효과가 있다. 반면, 생명 영역인
‘우리몸의생김새’ 단원의경우, 매시간인체의각
기관에대해구조와기능등을모두다루어야하므로,
시간당학습해야 할 개념의양이다른 단원에비해 월등히많다. 이상을종합해볼 때, 일반적인단원에 서는게임을이용한협동학습이학생들의학업성취 도향상에효과가있지만, 학습해야할개념의양이 너무많은단원에서는게임을이용하여학생들의적 극적인참여를유도하더라도협동학습의 효과가발 현되지못할가능성을생각해볼수있다.
학업성취도검사의하위영역별분석결과에서는 지식영역에서게임을이용한협동학습의효과가두
드러졌다(p=.051). 학습해야 할 개념의양이 많았던
생명영역단원에서는하위영역별분석에서집단에 따른차이가없었지만, 상대적으로학습량이 적었던 물질영역단원에서는 지식영역(p=.071)과이해 영
역(p=.051)에서게임을이용한협동학습수업을받은
학생들의학업성취도가높은경향이있었다. 학습과 제의수준에따른협동학습의효과에대해서는선행 연구의주장이일관되지않다. 즉, 협동학습이계산이 나사실적지식의암기와같은낮은수준의사고를요 구하는과제에보다효과적이라는연구도 있지만,22,23
문제해결이나탐구적이고높은수준의사고를요하는 과제에보다효과적이라는연구도보고되고있다.24,25
학습과제의수준과협동학습의효과에대한결론을 내리기위해서는계속적인 연구가필요하겠지만, 이 연구의결과는학습량이적절하다면초등학생에게주 로강조되는지식이나이해수준의학습목표를달성 하는데는학생들의높은동기와적극적인학습참여 를유발할수있는게임을이용한협동학습이효과적 일가능성을시사한다.
학습동기는학생들이학습을시작하고학습활동 을지속적으로유지·강화하도록유도한다. 문제는어 떻게학생들에게학습동기를유발할것인가에있다.
선행연구에따르면, 협동학습은학생들이소집단내 에서상호의존적이고 협력적인 과정을통해 소집단 에주어진과제를해결하도록유도하므로내·외적동 기를향상시킨다고한다.26-28이연구에서도새로운수
업처치가학생들의과학학습동기증진에유의미한
효과가있어(p<.05), 게임을이용한협동학습이학습
동기문제를해결할수있는한가지대안일가능성 을 제시한다. 학습에게임이도입될경우, 학생들의 만족도와흥미를증진시킬수있고단순반복연습의 단점인지루함을 줄일수 있다.18따라서자기중심적 성향이강한 어린초등학생들로부터 긍정적인 상호 의존성을이끌어내기위해서는, 협동학습에흥미로운 게임을적극적으로도입할필요성이있다. 한편, 과학 학습동기검사의하위영역별분석결과, 자신감과 적절성영역에서는처치집단의점수가통제집단에 비해유의미하게높았다. 즉, 게임을이용한협동학습 을통해학생들은학습한결과에대한자신감을가지 게 되고, 학습내용과자신과의관계에대해서도긍 정적으로인식하게 되는것으로볼수 있다. 그러나 주의력과 만족감영역에서는유의미한 차이가 없었 는데, 이러한결과는수업에너무다양한자료를도 입한것에서한가지원인을추측해볼수있다. 여키
즈-닷슨(Yerkes-Dodson) 법칙에 따르면, 주의 환기
(arousal)와 수행(performance) 사이의 관계는뒤집어
진 U자모양의함수로나타낼수있다.29즉, 적절한 수준의주의환기는학생들의 학습에효과적이지만,
너무적거나혹은지나치게많은주의환기는오히려 학생들의학습을방해할수있다. 이연구에서 실시 한게임을이용한협동학습을위해서는동기유발및 학습내용소개를위한멀티미디어자료, 실험 관련 자료, 활동지, 학습지관련게임자료, 조활동 점검 표, 퀴즈, 학급신문등전통적인과학수업에비해매 우다양하고많은자료가수업에도입되었다. 이러한 자료들은긍정적으로학습에대한동기를유발할가 능성도있지만, 반대로자료에의한자극이지속적으 로강하게주어져서, 오히려스트레스를일으켜학생 들의학습동기에부정적인영향을미쳤을가능성도 무시할수없다.
결론 및 제언
이연구에서는초등학교 6학년학생들을대상으로 게임을이용한협동학습이 학생들의 학업성취도와 과학학습동기에미치는영향을조사했다. 게임을이 용한협동학습은전반적으로학업성취도향상에큰 영향을미치지못하는것으로나타났다. 그러나단원
별분석결과, 실험이거의없었던생명영역단원에 비해상대적으로실험이중요한비중을차지했던물 질영역단원에서게임을이용한협동학습이효과적 인경향을보였다. 따라서과학교과에서협동학습이 성취도에미치는영향이일관되지않은원인으로, 선 행연구17에서제안했던실험이라는활동의특성보다 는오히려 학습해야 할 개념의양이라는 측면이더 중요할가능성이있다. 한편, 이 연구에서는생명영 역단원이먼저다루어졌으므로, 학생들이새로운수 업처치에익숙해진후에학습한물질영역단원에서 만수업처치의효과가나타났을가능성도무시할수 없다. 또한, 연구에서 다루었던 두 단원은학습해야 할개념의양이라는측면뿐아니라, 그이외에도다 루어진개념의특성이나 단원에서 실험이차지하는 비중등여러측면에서서로구분되는특징을지니고 있다. 따라서학습해야할 개념의양에따른 협동학 습의효과를파악하기위해서는다른변인들을통제 한구체적인추후연구가이루어져야할것이다.
학습과제의수준에따른협동학습의효과에대해 서는낮은수준의사고를요구하는과제에효과적이
라는선행연구22,23와 높은수준의사고를요하는과
제에효과적이라는선행연구24,25가혼재되어있다. 이 연구에서실시한학업성취도검사의하위영역별분 석결과에서는적용영역에비해지식이나이해영역 에서게임을이용한협동학습수업이효과적인경향 이있었다. 이러한결과는게임을이용한협동학습이 지식이나이해수준의학습목표가주로강조되는초 등과학수업에효과적일가능성을시사한다. 비록이 연구에서는게임을이용한협동학습이초등과학수 업에적용가능한가에대한탐색수준에그쳤지만, 앞 으로의추후연구에서는 협동학습에게임을 도입한 것이이제까지의 전형적인협동학습에 비해 구체적 으로어떤측면에서효과가있는지에대해서도조사 할필요성이있다.
이연구에서시도한게임을이용한협동학습은전 반적으로학생들의과학학습동기유발에효과적인 것으로나타났다. 그러나과학 학습동기의하위영 역중주의력과만족감영역에서는효과가유의미하 지않았는데, 그원인을밝히기위한노력이필요하 다. 이러한결과가나타난원인중의하나로너무많 은자료가제시되었기때문일가능성을생각해볼수 있다. 협동학습은수업진행의특성상전통적인과학
학습에비해상대적으로많은자료(예를들어, 조활 동점검표, 퀴즈, 학급신문등)를사용하게된다. 그 런데이연구에서시도한게임을이용한협동학습의 경우게임과관련된자료가다시추가적으로학생들 에게제시되었기때문에, 어떤학생들에게는학습자 료가동기유발에긍정적으로작용한측면보다오히 려지나치게많은자료로인하여스트레스가유발되 었을가능성도있다. 따라서우선학생들에게제시된 학습자료의양과학생들의학습동기사이의관계를 밝히기위한구체적인연구가이루어지고, 이를바탕 으로학생들의학업성취도와학습동기를동시에증 진시킬수 있는 방안에대한탐색이 이루어져야할 것이다.
인 용 문 헌
1. Lazarowitz, R.; Hertz-Lazarowitz, R.; Baird, J. H. Journal of Research in Science Teaching, 1994, 31, 1121.
2. Johnson, R. T.; Johnson, D. W.; Scott, L. E.; Ramolae, B. A. Journal of Research in Science Teaching, 1985, 22, 1003.
3. Vygotsky, L. S. Mind in society: The development of higher psychological processes; Harvard University Press:
Cambridge, 1978.
4. Chang, H. P.; Lederman, N. G. Journal of Research in Science Teaching, 1994, 31, 167.
5. Slavin, R. E. School and classroom organization; Lawrence Erlbaum Associates: Hillsdale, 1989.
6. Johnson, D. W.; Johnson, R. T.; Holubec, E. J. Circles of learning (4th ed.); Association for Supervision and Curriculum Development: Alexandria, 1993.
7. Johnson, D. W.; Johnson, R. T.; Holubec, E. J.; Roy, P.
Circles of learning; Association for Supervision and Curriculum Development: Alexandria, 1984.
8.정문성; 김동일열린교육을위한협동학습의이론과실 제; 형설출판사: 서울, 1998.
9.박성익교육학연구,1985, 23, 53.
10. Slavin, R. E. Cooperative learning: Theory, research, and practice; Prentice-Hall: Englewood Cliffs, 1995.
11. Lazarowitz, R.; Karsenty, G. Cooperative learning and students’ self-esteem in tenth grade biology classroom.
In S. Sharan (Ed.), Cooperative learning: Theory and research; Praeger: New York. 1990.
12. Tingle, J. B.; Good, R. Journal of Research in Science Teaching, 1990, 27, 671.
13.노태희; 박수연; 임희준; 차정호한국과학교육학회지,
1998, 18, 61.
14. Webb, N. M. Student interaction and learning in small groups: A research summary. In R. Slavin, S. Sharan, S. Kagan, R. Hertz-Lazarowitz, C. Webb, & R. Sch- muck (Eds.), Learning to cooperate, cooperating to learn; Plenum Press: New York, 1985.
15.박종욱; 김수현; 임희준; 노태희초등과학교육,1997, 16, 277.
16. Slavin, R. E. Educational Leadership, 1990, 47, 52.
17.임희준; 박수연; 노태희한국과학교육학회지,1999, 19, 18.김미숙367. 음악교육연구, 2003, 24, 1.
19. Parry, S. B. Training and Development Journal, 1980, 34, 104.
20.허운나교육과정연구, 1983, 3, 95.
21. Song, S. H. The effects of motivationally adaptive com- puter-assisted instruction developed through the ARCS model. Unpublished doctoral dissertation, Florida State University, 1998.
22. Johnson, D. W.; Maruyama, G.; Johnson, R. T.; Nelson,
D.; Skon, L. Psychological Bulletin, 1981, 89, 47.
23. Slavin, R. E. Psychological Bulletin, 1983, 94, 429.
24. Basili, P. A.; Sanford, J. P. Journal of Research in Sci- ence Teaching, 1991, 28, 293.
25. Lazarowitz, R.; Hertz-Lazarowitz, R.; Baird, J. H.;
Bowlden, V. Science Education, 1988, 72, 475.
26. Charbonneau, N. L.; Ribar, L. L. Increasing students motivation though the use of multiple intelligences and cooperative learning techniques. Master’s action research project report, Saint Xavier University and Skylight Field-based Masters Program. 1999.
27. Ginsburg-Block, M. D.; Fantuzzo, J. W. Journal of Edu- cational Psychology, 1998, 90, 560.
28. Lin, C.-C. Effects of goal structure on Chinese elemen- tary school students’ goal orientation, achievement, intrin- sic motivation, and belief about success/failure. Unpublished doctoral dissertation, Texas Tech University, 1997.
29. Keller, J. M.; 송상호매력적인수업설계: 주의집중,
관련성, 자신감, 그리고만족감; 교육과학사: 서울, 1999.
