무기화학 수업에서 ConcepTests의 활용이 학업 성취도와 학습 태도에 미치는 효과

Abstract

The purposes of this study are to develop the ConcepTests, which is one of the student-centered teaching skill, in inorganic chemistry class and to study its effects on the academic achievement and attitude of the students. Control group is 27 junior students taken the inorganic class in 2001 and experimental group is 32 junior students in 2004. Five chapters are used in this study ; An Introduction to Transition Metal Chemistry, Bonding Models for Transition Metal Complexes, Reactions of Transition Metal Complexes, Organotransition Metal Chemistry and Catalysis, and Instrumental Methods in Inorganic Chemistry. The ConcepTests is taken before each class about fifiteen minutes and both groups have two academic achievement test and the experimental group have an additional attitude survey. The results of this study are as follows : 1. There is a significant difference between control group and experimental group in the score of the midterm examination(p<.05). 2. There is a correlation between the ConcepTests score and the academic achievement in two chapters dealing with basic concepts and analysis of the spectrum. 3. The questions of the ConcepTests are classified with Bloom's Taxonomy of educational objectives. The questions consist of four 'knowledge', ten 'comprehension', ten 'application' and one 'analysis'level. ConcepTests used in this study is closely related with the comprehension and application of the concept. 4. In the experimental group, most of students have positive attitude toward using ConcepTests in the class. Students prefer to the class using a ConcepTests, because they understand the preview of the class and actively discuss the subjects in the class.;일반적으로 대학에서의 무기화학 강의는 전통적인 강의법을 사용하고 있다. 그러므로 교수는 학생들이 올바른 개념을 가지고 있는지 확인하지 못하고 수업을 시작하게 된다. 따라서 이 연구에서는 학생중심의 활동적인 수업을 유도하기 위한 교수법 중 하나인 ConcepTests를 사용하여 무기화학 수업에서 학업 성취도에 미치는 영향과 ConcepTests를 활용한 수업 방법에 대해 학생들의 수업 태도를 알아보았다. 본 연구의 실험집단은 2004년 서울시에 소재한 대학교 3학년 학생들 중 무기화학을 수강한 학생들이며, 통제집단은 2001년 같은 교수자의 무기화학을 수강했던 학생들이다. 연구 내용은 무기화학단원 중에서 전이금속 화학의 소개, 전이금속 착화합물의 결합 모델, 전이금속 화합물의 반응, 유기금속화학과 촉매, 무기화학에 쓰이는 기기 분석법이다. 각 단원의 ConcepTests를 개발하여 매 단원 시작 전에 15-20분 정도 시행되었고, 각 단원 종료 후 10분간 ConcepTests 내용을 정리하였다. 두 집단 모두 사전검사(1차 시험)을 실행하였고, ConcepTests를 활용하는 한 학기 동안 사후 검사(2차·3차 시험)를 실시하였고, 실험집단에게 ConcepTests에 대한 태도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 실험집단의 학업 성취도 평균은 2차와 3차 시험 모두 향상되었으나 2차 시험의 결과만이 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다(P<.05). 실험집단의 각 단원별 학업 성취도 검사 점수와 ConcepTests의 점수 간의 상관관계를 분석한 결과, 전이금속 착화합물의 결합 모델과 무기화학에 쓰이는 기기 분석법이 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다(P<.05). 또한 Bloom의 목표 분류 체계를 이용하여 ConcepTests문항을 분류한 결과, 총 25개의 문항 중 ‘지식’은 4개, ‘이해’는 10개, ‘적용’은 10개, ‘분석’은 1개로 구분되었다. ConcepTests는 개념을 질문하는 것이기는 하지만, 지식 보다는 적용과 이해의 측면에 더 초점을 맞춘 문항들이 많음을 알 수 있다. ConcepTests 수업 전략에 대한 학생들의 태도검사를 빈도분석 한 결과, 모든 문항에서 긍정적인 반응이 나타났다. 또한 실험집단 태도검사 결과의 문항 간 선형회귀분석을 실시한 결과 ‘ConcepTests에 적극 참여하였다’에 대한 문항간의 인과관계는 나타나지 않았지만, ConcepTests가 효과적이었다고 생각한 학생들은 ConcepTests가 화학을 공부하는데 도움이 되었으며 화학에 대한 좋은 이미지를 가지게 되었다고 생각하는 것으로 나타났다. 그리고 ConcepTests가 화학을 공부하는데 도움이 되었다고 생각한 학생들은 화학에 대한 좋은 이미지를 가지게 되었다고 생각하는 것으로 나타났다. ConcepTests를 한 학기 동안 실시하여 학업 성취도의 큰 변화를 가져오지는 못했지만, 학습 태도는 매우 긍정적으로 나타났다. 학생들은 동료들과 의견을 나누며 공부하고, 오늘 학습할 내용을 미리 알 수 있는 점이 가장 좋았다고 하였다. 따라서 ConcepTests에 익숙해지기 위해 한 학기 이상의 기간을 두고 학업 성취도에 관한 연구를 해 볼 필요가 있다.