이 연구에서는 미래사회를 살아갈 학생들이 갖추어야 할 인성 역량을 함양시키기 위한 교육 실천 방법인 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업의 효과 및 어려움에 대한 교사와 학생들의 인식을 알아보고, 수업에서 나타나는 문제점을 파악하여 효과적인 수업 적용 방안을 모색하고자 하였다.
이를 위해 본 교수모델을 적용한 과학 수업을 진행한 중등교사 6명을 대상으로 이 수업에 대한 인식 설문 조사를 실시하였으며, 그 중 중학교 교사 1명의 수업을 경험한 143명의 학생을 대상으로 이 수업에 대한 인식 설문 조사를 실시하였다. 또한 중학교 4명의 교사가 수업한 4개 중학교 193명의 학생 활동지를 분석하였다.
교사 인식 설문은 수업의 효과와 수업의 어려움의 2개 영역, 학생 인식 설문은 수업의 효과, 수업의 참여, 수업의 수행 정도 및 수업의 어려움의 4개 영역으로 구성하여 실시하였다. 설문 문항은 리커트 5점 척도, 선택형, 선택 후 이유 진술형, 자유 서술형으로 구성하였고, 설문의 통계는 각 문항에 대해 설문 응답 빈도수를 구한 후 해당 요소별 백분율로 분석되었다. 학생 활동지는 본 연구에서 개발한 학생 활동지 평가틀에 따라 평가되어 수업 단계별로 그 결과가 분석되었다.
교사 인식 설문 결과, 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업이 학생들의 협력적 문제해결력과 인성 함양에 효과적인 것으로 인식하고 있고, 수업 적용의 어려움은 시간 부족, 수업 단계별 교수 방법 부족 및 프로그램 개발의 어려움으로 인식하고 있었다. 교사들이 수업에서 겪은 어려움은 학생들의 수업 단계별 활동 이해 부족, 수업 참여 미흡, 시간 부족에 의한 것이었다. 교사들은 이런 어려움에 대해 학생들의 수업 단계별 활동 이해 부족은 각 수업 단계에 대한 취지 및 활동 내용을 자세하게 제시, 수업 참여 미흡은 수업 분위기 조성 및 과정형 평가의 방법, 시간 부족은 교수 방법의 다양화 및 블록 타임 운영의 방법으로 해결 방안을 제시하였다.
학생 인식 설문 결과, 본 교수모델을 적용한 과학 수업이 자신들의 협력적 문제해결력과 인성 함양에 효과적이고, 수업 참여와 수업 활동 수행면에서 적극적으로 활동하였다고 인식하고 있었다. 학생들이 수업에서 겪은 어려움은 수업 단계별 활동 이해 부족, 시간 부족, 협력과 의사소통의 어려움에 의한 것으로 인식하고 있었다.
학생 활동지 분석 결과, 협력적 문제해결 중심교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업에서 나타난 문제점은 교사 측면에서는 수업모델에 대한 이해 부족과 피드백의 부족 등으로, 학생 측면에서는 수업 단계별 활동 이해 부족과 수업 참여 미흡 등으로 나타났다.
이번 연구 결과, 교사와 학생들은 모두 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업에 대해 긍정적으로 인식하고 있었으며, 이 수업에서 나타난 어려움으로 교사 측면에서는 CoProC교수모델에 대한 이해 부족, 피드백의 부족, 시간 부족 및 프로그램 개발의 어려움 등으로, 학생 측면에서는 수업 단계별 활동 이해 부족, 수업 참여 미흡, 시간 부족, 협력과 의사소통의 어려움 등으로 나타났다.
이에 협력적 문제해결 중심교수모델(CoProC)이 학교 현장에 효과적으로 적용되기 위해서는 이 교수모델을 제대로 이해하여 교육과정과 학생 수준에 맞게 자신의 수업을 재구성할 수 있도록 교사의 전문성 향상이 우선되어야 하며, 학생들에게 다양한 방법으로 피드백을 제공하여 학생들이 수업에 적극적으로 참여하도록 유도하여야 한다. 한편 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업이 가능하도록 수업시수 확보가 선행되어야 할 것이다.

The purpose of this study was to examine the perception of teachers and students about the effects and the difficulties of science class applying the Collaborative Problem solving for Character competency instruction model(CoProC), which is a teaching method to improve the character competency of students who will live in the future society, and to find out the effective teaching methods by identifying problems in class.
Questionnaire survey was conducted from 6 secondary school teachers who applied the CoProC instruction model to their science class and 143 students who had taken classes from one middle school teacher among them. In addition, we analyzed the activity worksheets of 193 students who were taught by four middle schools teachers in four different middle school.
The teacher perception questionnaire consisted of two areas of class effectiveness and class difficulty, while the student perception questionnaire consisted of four areas: class effectiveness, class participation, class performance and class difficulty. The questionnaire consisted of 5-point Likert scale questions, multiple choice questions, post-choice reason statement and free-response type questions, and the survey statistics were analyzed by the percentage of each element after measuring the frequency of survey response for each question. Student activity worksheets were assessed according to the student activity worksheets assessment framework developed in this study, and the results were analyzed by class stages.
Results of the teachers’ perception questionnaire showed that science class applying the CoProC instruction model was effective for students'' collaborative problem-solving skills and improvement of character competence, whereas the difficulties in applying the CoProC instruction model to the class were the lack of time, the lack of teaching methods by CoProc stages and the difficulty of CoProc program development. The difficulties teachers faced in class were students'' lack of understanding of CoProc activities in each CoProc stage, lack of class participation and lack of time. In response to these difficulties, teachers proposed to provide detailed information about class objects and the activities for the lack of understanding of the activities in each CoProc stage, to create good class atmosphere and procedural assessment for the lack of class participation, and to use various teaching methods including block time operation methods for the lack of time.
Results of the students'' perception questionnaire showed that science class applying the CoProC instruction model was effective for their collaborative problem-solving skills and improvement of character competence, and that students were positively active in class participation and class activity performance. The difficulties students faced in class were the lack of understanding of CoProc activities in each CoProc stage, the lack of time, and the difficulties of collaboration and communication.
As a result of analysis of student activity worksheets, the problems in science class applying CoProC instruction model were the lack of understanding of this model and feedback on the teacher’s side, and the lack of understanding of the activities in each stage and class participation on the student’s side.
Results of this study showed that both teachers and students were positive about science class applying the CoProC instruction model. Difficulties in this class was that teachers had lack of understanding of the CoProC instruction model, lack of feedback, lack of time and difficulty in program development. On the student side, there were lack of understanding of class activities in each stage, insufficient participation in class, lack of time and difficulty in collaboration and communication.
Therefore, in order to apply the CoProC instruction model effectively to school sites, it is necessary for teachers to understand the CoProC instruction model properly and to improve teachers’ professionalism so that they can reorganize class curriculum based on the students’ level. In addition, students should be given feedback in a variety of ways to encourage students to participate actively in class. Besides, enough class time should be secured to enable science class applying the CoProC instruction model.