MBL을 이용한 온실효과 실험이 중학교 1학년 영재교육원 학생들에게 미치는 학습 효과

Abstract

본 연구에서는 지구 온난화와 관련한 온실효과를 중학교 1학년 영재교육 수업에 도입하여 학습효과를 분석하였다. 여기서는 과학 탐구의 다양성에 도움이 되는 컴퓨터를 활용한 실험수업 MBL(microcomputer-based laboratory)과 전통적 실험수업이 비교 분석되었다. 이 실험에서는 방법에 따라 MBL 수업과 전통적 실험 수업, 추론 유형에 따라 예측 집단과 비 예측 집단으로 분류하여 학업 성취도, 탐구태도, 흥미도 등의 학습효과를 검증하였다. 연구 대상은 경기도 A교육청 영재교육원의 중등 1학년 20명의 학생들이었고, 학생들이 직접 제작한 실험 장치로 80분씩 5일에 걸쳐 온실효과 실험을 실시하였다. 학습 효과 검증을 위한 분석 틀은 전경주(2002)의 온실효과 필수학습 요소와 평가 영역, 평가 기준을 이용하였다. 필수 학습요소 및 지식 평가영역을 토대로 사전&#8228;사후 검사지를 만들어 동질성 검증 및 학업 성취도를 분석하였다. 또한 탐구 평가 영역을 토대로 실험 보고서 및 탐구 평정척도를 만들어 탐구태도를 분석하였다. 그 다음에 설문지를 만들어 MBL 실험을 실시한 10명의 학생들에게 의견 조사를 실시하였다. 실험 방법에 따른 두 집단의 학업 성취도 결과를 보면, 전통적 실험 집단과 MBL 실험 집단은 유의미한 학습 효과를 보이지 않았다. 실험 방법에 따른 두 집단의 탐구 태도를 분석한 결과에서는 MBL 실험 집단(평균점수 37.5)이 전통적 실험 집단(평균점수 30.5)에 비하여 유의적으로 높았다. 이러한 사실은 MBL 방식의 온실효과 실험이 전통적 실험방식에 비해 탐구태도 면에서는 효과적임을 나타낸다. 설문 조사지를 통한 흥미도 조사에서 학생들은 MBL 실험방식이 더 흥미로웠다에 90%, 더 쉬웠다에 70%, 더 편리했다에 90%로 응답하여, MBL에 대한 학생들의 호감 및 흥미도는 전통적 수업에 비하여 현저하게 높았다. 영재 학생들을 위한 프로그램으로 MBL을 이용한 온실효과 실험은 학업 성취도 보다는 과학적인 탐구 태도와 과학에 대한 흥미를 고취시키는 데에 더 유의미하고 긍정적인 것으로 분석되었다.;The purpose of this study is to analyze the learning effects of MBL(Microcomputer Based Laboratory) experiment about the greenhouse effect on the gifted first grade middle school students. The factors of learning are academic achievement, exploring attitudes and interest levels. This experimental study is to compare the effectiveness between the MBL instruction and the traditional laboratory instruction. In this study, the students attended the experiment in an institute of the gifted education in Gyeonggi. They were classified as four groups depending on the two experiment types and two inference patterns in each experiment. The types are MBL and traditional laboratory, while the patterns are the prediction and non-prediction before experiment. At level of significance, p > 0.05, the MBL programs does not seem to be more effective than traditional laboratory in terms of improving academic achievement when being applied to the gifted first grade middle school students. The MBL group's average (14.8 points) is higher than that of the traditional group's by 0.2 point. However the statistics for the average difference are not significant. Meanwhile, at level of significance, p < 0.05, it seems that the MBL is more effective and positive than the traditional one in enhancing exploring attitudes. The survey in this study shows that 90% of the students found the MBL experiment interest. They responded that the MBL is more exciting, easier and more convenient compared to the traditional laboratory. In addition, the inference patterns under the prediction and non-prediction before experiment did not have a meaningful difference. In conclusion, the MBL experiment on the greenhouse effect to gifted first grade middle school students is not significantly effective in improving academic achievement. However, the exploring attitudes and interest levels for gifted students are likely to be significantly positive and meaningful.