이미지의 시대를 살아가는 학생들이게 비주얼씽킹은 다양한 정보를 받아들여 자기 것으로 소화하고 생각을 잘 전달하는 방법으로 효과적이다. 이에 본 연구에서는 비주얼씽킹을 활용한 과학 수업이 초등학생의 학업성취도, 과학에 대한 태도 및 창의적 학업 효능감에 미치는 효과에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구를 위해 서울특별시 소재 초등학교 4학년 2개 학급 학생 총 38명을 대상으로 연구를 실시하였다. 실험집단과 비교집단은 실험 탐구가 중심이 되는 단원인 4학년 2학기 ‘그림자와 거울’ 단원을 교과서 내용 중심으로 모두 동일한 교사가 수업을 진행하였다. 실험집단은 교사가 재구성한 학습지를 활용하여 탐구 과정 및 결과를 비주얼씽킹으로 기록하였으며, 비교집단은 기존 실험관찰책을 활용하여 기록하였다. 사전 사후 실험 설계를 통하여 과학 학업성취도, 과학에 대한 태도, 창의적 학업 효능감 검사를 실시하였으며 실험집단의 경우 설문을 통해 학생들의 비주얼씽킹 활용 수업에 대한 인식을 조사하였다. 연구 결과, 학생들이 표현한 비주얼씽킹은 기존의 외형적 특징에 기반하여 제시된 비주얼씽킹 유형과는 달리 본 연구에서는 내용적 특징을 토대로 탐구 및 학습 내용을 비주얼씽킹으로 표현하는 방식을 ‘활동 회상형’, ‘결과 표현형’, ‘개념 정리형’의 세 가지 유형으로 분류하였다. 이 유형은 이후 초등 과학수업에서 비주얼씽킹을 활용할 때 외형적 유형과는 또다른 방식으로 활용할 수 있는 유형이 될 수 있을 것으로 생각된다. 내용적으로 볼 때에는 ‘활동 회상형’을 수업 중 모든 학습 활동을 그대로 표현한 것이고, ‘결과 표현형’은 차시의 대표적인 탐구 활동 및 결과를 정리하여 표현힌 것이다. ‘개념 정리형’은 학습 주제에 따른 핵심 개념이 드러나게 제시한 유형으로 ‘개념 정리형’이 보다 발전된 형태의 유형이라 볼 수 있다. 비주얼씽킹을 활용한 과학 수업의 효과는 과학 학업성취도와 과학 관련 태도에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 창의적 학업 효능감에도 효과적인 것으로 나타났다. 비주얼씽킹을 통해 학생 스스로 지식을 시각화하는 과정을 통해 재구성해 보는 활동은 자신의 탐구 활동을 되돌아보고 정리하는 기회가 되며, 이를 통해 과학적 개념의 이해를 돕고 지식을 내면화하는 데 긍정적인 효과를 준 것으로 생각된다. 또한, 실험관찰책에 텍스트의 형태로 탐구의 과정이나 결과를 기록하는 것에 비하여 시각적 표상의 하나인 비주얼씽킹을 구성하는 과정이 학생들에게 보다 즐거운 과정이자 과학 교과와 수업에도 흥미를 높이는 과정으로 작용했다는 것을 알 수 있었다. 교과서에 제시된 동일한 활동과 내용을 학습했더라도 비주얼씽킹으로 구성하는 활동을 통해 자신만의 독창적인 방식으로 학습한 내용을 표현해 봄으로써 창의적 사고와 학습에 대한 자신감에도 도움이 된 것으로 파악된다. 비주얼씽킹을 활용하는 수업에 대한 학생들의 인식은 상당히 긍정적이었으며, 그림으로 자신의 생각을 자유롭게 표현하는 수업을 흥미로워하고 학습에도 도움이 되었다고 느끼고 있었다. 이와 같이 비주얼씽킹은 학생들에게 긍정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 본 연구에서 활용한 것과 같은 비주얼씽킹 활동이나 학습지는 과정 중심 평가에도 충분히 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 교사는 학생들이 비주얼씽킹을 구성하는 과정 및 결과물의 관찰을 통해 학생들의 과학적 개념에 대한 이해 정도를 확인하여 평가 및 피드백에 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
For students living in the age of images, visual thinking is effective as a way to receive various information as one''s own, and to convey one’s thoughts and ideas well to the others. Therefore, this study analyzed the effects of science classes using visual thinking on elementary school students'' academic achievement, science related attitude, and creative academic efficacy. For this study, the subjects were 38 students from 2 classes in the 4th grade of an elementary school located in Seoul. The experimental group and the control group were taught by the same teacher, focusing on the textbook content, in the unit of ‘Shadows and Mirrors’ in the 2nd semester of the 4th grade, which is the unit centered on experimental inquiry. The experimental group recorded the inquiry process and results through visual thinking using the teacher''s reconstructed worksheet, while the control group recorded using the traditional workbook. Through the pre-post experimental design, students’ science academic achievement, science related attitude, and creative academic efficacy were conducted and their perceptions on the class applying visual thinking were also investigated. As a result of the study, unlike the existing visual thinking types presented based on external characteristics, this study classified the methods of expressing inquiry and learning contents as visual thinking into three different types, which are ''activity recall type'', ''result summary type'' and ''core concept representation type''. This type is thought to be a type that can be used in a different way from the external type when visual thinking is used in elementary science classes later. In terms of content, the ‘activity recall type’ expresses all the learning activities in class as it is, and the ‘result summary type’ expresses the representative inquiry activities and results of the period. ‘Core concept representation type’ is a type that reveals key concepts according to the learning topic, and it can be seen as a more advanced type. The effect of science class using visual thinking had a positive effect on science academic achievement and science related attitudes, and it was also found to be effective on creative academic efficacy. The activity of reconstructing the student''s own knowledge through the process of visualizing their own knowledge through visual thinking is an opportunity to look back and organize their inquiry activities, which is thought to have had a positive effect on helping students understand scientific concepts and internalizing knowledge. In addition, compared to recording the process or results of inquiry in the form of text in the traditional textbook, the process of constructing visual thinking, which is one of the visual representations, was a more enjoyable process for students and a process that increased interest in science subjects and classes. Even if students learned the same activities and contents presented in the textbook, expressing what they learned in their own original way through activities composed of visual thinking helped them to have confidence in creative thinking and learning. The students'' perception of classes using visual thinking was quite positive, and they felt that classes in which they could freely express their thoughts through drawing was interesting and helpful in learning. In this way, visual thinking not only has a positive effect on students, but also visual thinking activities and worksheets used in classes can be used as process-oriented evaluation. It is thought that the teacher can check the students'' understanding of scientific concepts by observing the process and results of visual thinking and use it for evaluation and feedback.
I. 서론 11. 연구의 필요성 및 목적 12. 연구 문제 4II. 이론적 배경 51. 비주얼씽킹의 개념과 효과 52. 과학 관련 태도 153. 창의적 학업 효능감 16III. 연구 방법 221. 연구 대상 222. 연구 설계 223. 연구 절차 234. 비주얼씽킹 활용 수업의 특징 255. 수업의 방법 및 적용 296. 검사 도구 337. 조사 및 분석 방법 39IV. 결과 및 논의 411. 초등학생이 구성한 비주얼씽킹의 특징 412. 비주얼씽킹을 활용한 수업이 학업성취도에 미치는 영향 553. 비주얼씽킹을 활용한 수업이 과학에 대한 태도와 창의적 효능감에 미치는 영향 574. 비주얼씽킹을 활용한 수업에 대한 초등학생의 인식 62V. 결론 및 제언 731. 결론 732. 제언 75참고문헌 76부록 80ABSTRACT 96