발산적 사고력 신장을 위한 탐구 수업 전략 개발 및 적용 효과

Abstract

최근 과학 교육에서는 창의적 문제 해결력 신장의 중요성이 강조되고 있다. 창의적 문제 해결력은 창의적 사고와 비판적 사고의 상호 작용에 의한 결과이므로, 창의적 문제 해결은 좁은 의미의 창의적 사고, 즉, 발산적 사고에서 시작된다고 할 수 있다. 그러나 실제 학교 현장에서는 과학 지식의 전달에 비중을 둔 나머지 다양한 생각의 길을 여는 기회를 차단하여 창의력 교육이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 창의력 교육의 일환으로 중학교 3학년 과학 「전류의 작용」단원에서 발산적 사고력 신장에 초점을 둔 탐구 수업 전략을 개발하고, 개발된 탐구 수업 전략이 학생들의 발산적 사고력과 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보았다. 연구 대상은 서울 소재 남녀 공학 중학교 3학년 4개 학급 학생 130명으로 선정 하였다. 이 중 발산적 사고력 신장에 초점을 둔 탐구 수업 전략을 도입한 2개 학급 66명의 학생을 실험 집단으로, 전통적 설명식 수업을 도입한 2개 학급 64명의 학생을 비교 집단으로 나누어 실험 설계를 하였다. 연구 대상의 인지 수준에 따라 결과가 다를 것이라고 가정하여 수업 처치 전 논리적 사고력 검사지(GALT-축소본)를 이용하여 집단 별로 인지 수준 분포를 조사하였다. 연구 방법은 중학교 3학년 과학「전류의 작용」단원에서 Lawson의 순환 학습에 기저를 두고, 발산적 사고력에 초점을 둔 탐구 수업 전략을 총 9개의 주제에서 개발하였다. 개발한 수업 전략의 효과를 알아보기 위하여 수업 처치 전 발산적 사고력을 측정할 수 있는 검사로 가설 생성 능력 검사지와 과학적 태도 검사지를 사용하여 사전 검사를 실시하였다. 실험 집단에는 본 연구에서 개발한 수업 전략을 도입하였고, 비교 집단에는 같은 내용을 다루되 전통적 설명식 수업으로 진행하였으며 두 집단 모두 동일 교사가 수업을 실시하였다. 사후 검사는 사전 검사와 동일한 검사지를 사용하였으며, 검사 결과는 SPSS 12.0 통계 패키지를 사용하여 사전 검사를 공변인으로 하는 공변량 분석(ANCOVA)으로 분석하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 발산적 사고력의 사후 점수에 있어서 실험 집단의 교정 평균은 비교 집단에 비하여 1.65점 높게 나타났으며, 이는 통계적으로 유의미하였다(p<.01). 발산적 사고력의 하위 영역인 유창성과 융통성에 있어서 실험 집단의 교정 평균은 비교 집단에 비하여 각각 0.83점, 0.82점 높게 나타났으며, 이들은 모두 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 둘째, 발산적 사고력에 대하여 연구 대상의 인지 수준에 따라 분석한 결과, 형식적 조작 수준과 구체적 조작 수준에 있는 학생들의 사후 검사 점수는 실험 집단과 비교 집단이 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았으나, 과도기 수준의 학생들은 실험 집단의 교정 평균이 비교 집단보다 2.53점 높았으며 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<.01). 발산적 사고력의 하위 영역인 유창성과 융통성에서도 형식적 조작 수준, 구체적 조작 수준의 학생들은 통계적으로 유의미한 차이가 없었으나 과도기 수준의 학생들에게는 유의미한 차이가 있었다(p<.05). 셋째, 과학적 태도의 사후 점수는 실험 집단의 교정 평균이 비교 집단보다 0.89점 높았으며, 이는 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 과학적 태도의 하위 구성 요소별로 분석한 결과에서는 호기심, 비판성, 협동심, 자기주도성에서 유의미한 차이가 없었으나, 개방성, 끈기, 창의성은 실험 집단의 교정 평균 점수가 비교 집단 보다 높았으며 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 넷째, 과학적 태도 점수를 인지 수준별로 분석한 결과, 형식적 조작 수준의 학생들은 실험 집단과 비교 집단의 유의미한 차이가 없었던 반면, 과도기 수준의 학생들은 과학적 태도의 하위 영역 중 창의성((p<.05)에서, 구체적 조작 수준의 학생들은 개방성(p<.01)과 끈기(p<.05)에서 유의미한 차이를 보였다. 분석 결과를 종합하여 보면, 발산적 사고력 신장에 초점을 둔 탐구 수업 전략은 일반 학급의 학생들에게 발산적 사고력과 과학적 태도 변화에 긍정적인 효과가 있으며, 특히 형식적 조작 수준의 학생들보다 과도기 수준, 구체적 조작 수준에 있는 학생들에게 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 창의적 사고력의 근간이라 할 수 있는 발산적 사고력은 별도의 수업을 통해서만 신장 가능한 것이 아니라 학교 정규 수업 시간에서도 향상될 수 있다는 것을 시사하며, 특히 일부 우수한 학생들인 특목고 학생들 또는 과학 영재반 학생들에게 뿐만 아니라 일반의 학생들에게도 창의적 사고력 신장 수업이 긍정적인 영향을 줄 수 있으므로 정규 교과 시간에 창의적 사고력 신장을 염두에 두고 수업을 구성해야 한다는 것을 의미한다.;The purpose of the study was to develop of inquiry teaching instructions focused on improvement in divergent thinking skill and to investigate the effect of inquiry teaching instructions on the middle school students' divergent thinking ability and scientific attitude. The students participated in this study were 130 in 9th grade at a middle school in Seoul, Korea. They randomly assigned to the treatment group and control group. The treatment group had been taught and received instructions focused on improvement in divergent thinking skill for 9 class periods during the second semester. The control group had been taught and received the text-book oriented form of instruction. Evaluation instruments used in pre-test and post-test were hypothesis-generation ability test and the scientific attitude test. The scientific hypothesis-generation ability test also measure fluency and flexibility. So we can consider the score as divergent thinking ability. SPSS Win 12.0 program was used. The study made use of technical statistics and ANCOVA. The findings were as follows: Firstly the adj. mean of the treatment group was 1.65 higher than one of the control group and there is a significant difference(p<.01) between two groups about students' divergent thinking ability test by ANCOVA analysis. And analysis by ANCOVA showed that the scores of the fluency and the flexibility for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05) Secondly the mean of the treatment group was higher than one of the control group but there is no significant difference(p>.05) between two groups for formal operational students' and concrete operational students' divergent thinking ability. But for the transitional students, the adj. mean of the treatment group was 2.53 higher than one of the control group and there is a significant difference(p<.01). And analysis by ANCOVA showed that the scores of the fluency, flexibility for the formal operational students of treatment group were no significant difference(p>.05). But for the transitional students, the mean of the treatment group was higher than one of the control group and there is a significant difference(p<.05). Thirdly the adj. mean of the treatment group was 0.89 higher than one of the control group. The analysis by ANCOVA showed the scores of the for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05). Especially open-mindedness, endurance and creativity scores became higher than pre-test and there is a significant difference(p<.05). On the other hand, there is no significant difference between two groups about curiosity, critical-mindedness, cooperation and voluntariness. Fourthly especially in concrete operational students, the analysis by ANCOVA showed that the scores of scientific attitude for the treatment group were significantly higher than those of the control group(p<.05). But for formal operational students and transitional students, there was no significant difference(p>.05) between two groups about test of scientific attitude by ANCOVA.