중학교 2학년 「전기」단원에서 순환학습 수업 전략의 개발 및 적용 효과

Abstract

The purpose of this research was to investigate the effect of learning cycle model on the middle school students' improvement of s science achievement, scientific reasoning, science-related attitudes. The subject participated in this study were 140 in 8th grade at a co-educational junior high school in Seoul, Korea. They randomly assigned to the control group and treatment group. The treatment group received the instruction of learning cycle approaches. The control groups received a traditional text-book oriented form of instruction that included reading, writing. They have been taught about 「Electricity」section of middle school Science2 for 12 class periods during the second semester. Evaluation instruments used in pre-test and post-test were science achievement test, classroom test of scientific reasoning, science related attitude test. Moreover ANCOVA was done by using SPSS 10.0 statistic program. The results of this study were as follows. Firstly, there was no significant difference(p>.05) between two groups about students` science achievements test by ANCOVA analysis. Secondly, especially in high level group, the analysis by ANCOVA showed that the scores of students' science achievements test for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05). But in low level group, there was no significant difference(p>.05) between two groups about students` science achievements test by ANCOVA analysis. Thirdly, the analysis by ANCOVA showed that the scores of scientific reasoning for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.01). Fourthly, especially in high level group, the analysis by ANCOVA showed that the scores of classroom test of scientific reasoning for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05). But in low level group, there was no significant difference(p>.05) between two groups about classroom test of scientific reasoning by ANCOVA analysis. Fifthly, especially in hypothetical-deductive thinking level and transitional thinking level, the analysis by ANCOVA showed that the scores of classroom test of scientific reasoning for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05). But in Empirical-inductive thinking, there was no significant difference(p>.05) between two groups about classroom test of scientific reasoning by ANCOVA analysis. Sixthly, there was no significant difference(p>.05) between two groups about students` achievements test by ANCOVA analysis. Seventhly, especially in high level group, the analysis by ANCOVA showed that the scores of science related attitude test for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05). But in low level group, there was no significant difference(p>.05) between two groups about science related attitude test by ANCOVA analysis. According to the analysis, in high level group, it was found that students of treatment group received the instruction of learning cycle approaches showed much more changes positively in achievement, scientific reasoning, science-related attitudes than those of control group. The other hand, in law level group, it was found that students of control group received a traditional text-book oriented form of instruction that included reading and writing showed much more changes positively in achievement, scientific reasoning, science-related attitudes than those of treatment group.;본 연구는 순환 학습 수업 전략의 탐색 단계, 용어 도입 단계, 개념 적용 단계를 거치는 동안 학생들의 학업 성취도, 과학적 사고, 과학에 관련된 태도에 대한 효과를 측정해 봄으로써 탐구를 강조한 순환학습의 효과를 알아보고자 하는데 목적이 있다. 연구 대상은 서울 소재 남녀 공학 중학교 2학년 4개의 학급 140명으로 순환 학습 수업 모형을 도입한 집단을 실험 집단으로, 교과서 위주의 강의식 수업을 도입한 집단을 통제 집단으로 나누어 실험 설계를 하였다. 과학 학업 성취도, 과학적 사고력, 태도 검사지를 사용하여 사전 검사 실시 후 실험 집단과 통제 집단에 각각 중학교 2학년 「전기」단원을 내용으로 12차시에 해당하는 순환 학습 전략에 의한 수업과 전통적인 수업 방법으로 수업 처치를 하였다. 수업 처치 후 사전 검사지와 동일한 검사지를 사용하여 사후 검사를 실시하였다. 검사 결과는 SPSS 10.0 통계 패키지를 사용하여 사전검사 결과를 공변인으로 하는 공변량 분석(ANCOVA)을 통해 자료를 분석하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 학업 성취도 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 1.85점 높게 나타났으나 통계적으로는 유의미한 차이를 나타내지 않았다(p>.05). 둘째, 성취 수준이 상위인 학생들은 과학 학업 성취도 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 12.41점 높게 나타났으며 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p<.05). 그러나 성취 수준이 하위인 학생들은 오히려 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 6.91점 낮게 나타내며 공변량 분석 결과 통계적으로도 유의미 하지 않았다(p>.05). 셋째, 과학적 사고력 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 9.83점 높게 나타났으며 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p<.001). 넷째, 성취 수준이 상위 수준과 하위 수준인 학생들 모두 과학적 사고력 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 높게 나타났으며 상위 수준에서 통계적으로는 유의미한 차이를 나타냈으나(p<.05) 하위 수준에서 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다(p>.05). 다섯째, 가설 연역적 사고 수준, 과도기적 사고 수준, 귀납적 사고 수준인 학생들 모두 과학적 사고력 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 높게 나타났으며 가설 연역적 사고 수준과 과도기적 사고 수준의 그룹에서 통계적으로는 유의미한 차이를 나타냈으나(p<.05) 경험 귀납적 사고 수준의 그룹에서는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다(p>.05). 여섯째, 과학에 대한 태도 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 낮게 나타났으며 통계적으로는 유의미한 차이를 나타내지 않았다(p>.05). 일곱째, 성취 수준이 상위인 학생들은 과학에 대한 태도 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 2.23점 높게 나타났으며 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p<.05). 그러나 하위 그룹에서는 오히려 실험 집단의 교정평균이 통제 집단의 교정 평균보다 3.07점 낮게 나타내며 공변량 분석 결과 통계적으로도 유의미 하지 않았다(p>.05). 이와 같이 상위 수준 학생에게는 순환 학습 수업 전략을 적용한 수업이 학업 성취도, 과학적 사고력, 과학에 대한 태도에 긍정적인 영향을 주고 있다. 반면 하위 수준의 경우는 순환 학습 수업 전략을 적용한 수업보다는 전통적인 강의식 수업이 학업 성취도, 과학적 사고력, 과학에 관련 된 태도에 오히려 더 효과적이었다. 따라서 한 학급에 상위 수준과 하위 수준이 모두 존재하는 우리나라 실정을 고려할 때, 순환 학습 수업과 강의식 수업을 적절히 사용하면 보다 나은 학습 효과를 얻을 수 있으리라 사료된다.