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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신동훈
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 서울교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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이 연구의 목적은 초등학생을 위한 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 실험 설계 능력 향상과 실험 설계의 유형 및 정교성 변화에 효과가 있는지 알아보고자 하는 것이다.
초등학교 6학년 2학기 과학과 교육과정을 분석하여 적합한 수업 주제를 추출하여 6차시의 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 효과를 알아보기 위해 서울 소재 초등학교 6학년을 대상으로, 실험 집단 2개 학급, 비교 집단 2개 학급으로 정하였다. 실험 집단은 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램을 적용한 수업을 하였고, 비교 집단은 교과서와 지도서 기반의 일반적인 수업을 실시하였다. 과학적 실험 설계 지식 생성력 검사지를 이용하여 실험 집단과 비교 집단에게 사전 검사와 사후 검사를 실시하였고, 그 결과를 토대로 실험 설계 능력 향상과 실험 설계의 유형 및 정교성 변화를 비교 분석하였다.
이 연구를 통하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
첫째, 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램은 실험 설계 능력 향상에 효과적이다. 비교 집단의 실험 설계 능력은 사전 검사와 사후 검사 간에 의미있는 차이가 없었으나, 실험 집단은 사전 검사에 비해 사후 검사에서 학생들의 실험 설계 능력이 눈에 띄게 향상하였다.
둘째, 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램은 실험 설계의 유형 및 정교성 수준 향상에 효과적이다. 먼저, 실험 설계의 유형 변화를 살펴보면 비교 집단과 실험 집단의 사전 검사에서는 두 집단 모두 긍정-부정 비교법, 긍정 비교법 순으로 많이 나타났다. 그러나 사후 검사에서 비교 집단은 거의 변화가 없었으나, 실험 집단은 긍정 비교법이나 긍정-부정 비교법이 줄어들고 가장 상위 수준인 비례 비교법이 뚜렷하게 증가하였다. 다음으로 실험 설계의 정교성 변화를 살펴보면 비교 집단과 실험 집단의 사전 검사에서는 두 집단 모두 변인 통제를 하지 않거나 추상적인 실험 설계가 많았다. 그러나 사후 검사에서 비교 집단은 거의 변화가 없었으나, 실험 집단은 변인 통제를 하거나, 구체적인 실험 설계가 뚜렷하게 증가하였다. 또한 학생 개인별로 실험 설계의 유형과 정교성 수준에 따라 단계화하고, 단계 변화 양상을 미시적으로 분석한 결과 비교 집단에 비해 실험 집단에서 ‘단계 향상’이 된 학생의 비율이 훨씬 높았다.
초등학교 6학년 2학기 과학과 교육과정을 분석하여 적합한 수업 주제를 추출하여 6차시의 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 효과를 알아보기 위해 서울 소재 초등학교 6학년을 대상으로, 실험 집단 2개 학급, 비교 집단 2개 학급으로 정하였다. 실험 집단은 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램을 적용한 수업을 하였고, 비교 집단은 교과서와 지도서 기반의 일반적인 수업을 실시하였다. 과학적 실험 설계 지식 생성력 검사지를 이용하여 실험 집단과 비교 집단에게 사전 검사와 사후 검사를 실시하였고, 그 결과를 토대로 실험 설계 능력 향상과 실험 설계의 유형 및 정교성 변화를 비교 분석하였다.
이 연구를 통하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
첫째, 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램은 실험 설계 능력 향상에 효과적이다. 비교 집단의 실험 설계 능력은 사전 검사와 사후 검사 간에 의미있는 차이가 없었으나, 실험 집단은 사전 검사에 비해 사후 검사에서 학생들의 실험 설계 능력이 눈에 띄게 향상하였다.
둘째, 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램은 실험 설계의 유형 및 정교성 수준 향상에 효과적이다. 먼저, 실험 설계의 유형 변화를 살펴보면 비교 집단과 실험 집단의 사전 검사에서는 두 집단 모두 긍정-부정 비교법, 긍정 비교법 순으로 많이 나타났다. 그러나 사후 검사에서 비교 집단은 거의 변화가 없었으나, 실험 집단은 긍정 비교법이나 긍정-부정 비교법이 줄어들고 가장 상위 수준인 비례 비교법이 뚜렷하게 증가하였다. 다음으로 실험 설계의 정교성 변화를 살펴보면 비교 집단과 실험 집단의 사전 검사에서는 두 집단 모두 변인 통제를 하지 않거나 추상적인 실험 설계가 많았다. 그러나 사후 검사에서 비교 집단은 거의 변화가 없었으나, 실험 집단은 변인 통제를 하거나, 구체적인 실험 설계가 뚜렷하게 증가하였다. 또한 학생 개인별로 실험 설계의 유형과 정교성 수준에 따라 단계화하고, 단계 변화 양상을 미시적으로 분석한 결과 비교 집단에 비해 실험 집단에서 ‘단계 향상’이 된 학생의 비율이 훨씬 높았다.
목차
I. 서론 11. 연구의 필요성 및 목적 12. 연구 문제 33. 용어의 정의 34. 연구의 제한점 5II. 이론적 배경 61. 과학적 실험 설계의 유형 분류 62. 과학적 실험 설계 능력 지수 산출 방법 113. 과학적 실험 설계 지식 생성 교수 학습 방법 15III. 연구 방법 181. 연구 대상 182. 연구 절차 183. 연구 설계 204. 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램 개발 21가. 프로그램 주제 추출 21나. 과학적 실험 설계 지식 생성 교수 학습 절차 구성 22다. 프로그램의 타당도 검증 235. 검사 도구 23가. 과학적 실험 설계 지식 생성력 검사지 A형과 B형 23나. 서술형 설문 조사 및 면담 246. 결과 분석 방법 24가. 학생별 실험 설계 내용 분석 24나. 실험 설계 능력 지수의 통계적 분석 25다. 실험 설계의 유형 및 정교성의 변화 분석 25라. 실험 설계 유형 및 정교성의 수준에 따른 단계 구분 26IV. 연구 결과 및 논의 281. 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램 28가. 과학적 실험 설계 지식 생성 교수 학습 과정안 개발 28나. 과학적 실험 설계 지식 생성 활동지 개발 332. 과학적 실험 설계 지식 생성 학습 프로그램의 효과 36가. 과학적 실험 설계 내용 분석 및 실험 설계 능력 지수 산출 36나. 실험 설계 능력 지수의 변화 38다. 실험 설계의 유형과 정교성 변화 40라. 개인별 실험 설계 수준에 따른 단계화 및 단계의 변화 45마. 서술형 설문 조사 및 면담 결과 51V. 결론 및 제언 541. 결론 542. 제언 56참고 문헌 57ABSTRACT 60부록 63
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