토론 강화 탐구실험이 중학생의 학업성취도, 과학 탐구 능력 및 태도에 미치는 영향

Abstract

In this knowledge based society with an explosive increase of new knowledge and a variety of new problems, experimental learning of science education, which is useful for knowing the essence of a problem and learning its affective domain, is needed. However, most experiments in class are being taken place based on the content of its subject rather than its process. And students conduct the experiments according to "a detailed recipe in a COOKBOOK." To resolve this kind of problem, we need inquiry experiment emphasizing discussion, in which a teacher lets students communicate, encourage interaction each other, and then come to a problem during the class. In this study, we investigated the effects of inquiry experiments emphasizing discussion on students' achievement, science process skill and learning attitude of middle school biology students. For this purpose this study compared two sections. In one section, An inquiry experiment emphasizing discussion was used. Second section was instructed in the traditional experiment method. The unit 󰡐Constitution of organism󰡑and 󰡐Digestion󰡑 was used. A total of 100 students were included in this study. These classes were treated for 6 hours during 7 weeks from March 1 to April 27, 2009. The pretests-posttests control group begins was applyed. An analysis of covariance(ANCOVA) was used as the data analysis procedure. Significant differences were found in the achievement and the science process skill using inquiry experiment emphasizing discussion(p〈.01) but not seen in the learning attitude when compared to traditional classroom. structure and inquiry experiment emphasizing discussion was effective in the high-ability, average-ability and low-ability students in the science achievement(p〈.01). significant differences were not found in the achievement, science process skill and the attitude of students according to gender grouping of inquiry experiment emphasizing discussion. But inquiry experiment emphasizing discussion was more effective in the low-ability students than the high-ability and average-ability students in the science process skill. Inquiry experiment emphasizing discussion is not effective in both male and female students. But significant differences were seen in achievement and process skill to female students and in only process skill to male students. Significant differences were not seen 10-divided domain from science process ability. But students in the inquiry experiment emphasizing discussion group achieved better than those in traditional experiment group in basic process skill and integrated process skill.;지식의 양이 폭발적으로 증가하고, 다양한 문제 상황에 직면하고 있는 지식 기반 사회에서 필요한 과학 교육은 문제 상황의 파악과 정의적 영역 습득에 유용한 실험 학습을 하게 하는 것이다. 그러나 실험수업에서는 과정보다는 내용 중심으로 이루어지며 학생들은 요리책(cookbook)식으로 상세하게 나열된 절차에 따라 실험을 수행 한다. 이러한 문제를 극복하고 학습자간의 상호작용을 격려하며 구성원들의 합의를 통한 문제해결을 이끌어내기 위한 수업 방식으로 토론 강화 탐구 실험이 필요하다. 본 연구에서는 생물교과에 토론 강화 탐구 실험을 적용하여 그 효과를 분석하고 성별에 따른 소집단 구성 방식의 영향을 알아보았다. 중학교 1학년 「생물의 구성」과 「소화」단원에서 전통적 실험 수업과 토론 강화 탐구실험을 실시하여 학생들의 과학 학업성취도와 과학 탐구 능력 및 태도에 대한 효과를 분석하였다. 연구대상은 서울시 소재 남녀공학 중학교 1학년 100명이며 7주간 6차시 수업처치를 하였고 사전-사후 통제집단 설계를 사용하였다. 연구 결과는 SPSS통계 프로그램을 이용하여 공변량 분석으로 분석하였다. 연구 결과 토론 강화 탐구실험 수업은 전통적 실험 수업에 비해 학생들의 과학 관련 태도에 유의미한 차이가 없었으나 학업성취도와 과학 탐구 능력에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다(p〈 .01). 그리고 사전 성취 수준에 따른 토론 강화 탐구 실험은 학업성취도 면에서 상위, 중위, 하위 수준 모두 유의미한 차이를 보였다(p〈 .01). 또한 토론 강화 탐구실험 소집단 성별의 구성 방식에 따라서 학업성취도, 과학 탐구 능력 및 태도는 차이를 보이지 않았다(p〉 .05). 그러나 사전 성취 수준에 따른 학업성취도는 상위와 중위 수준에서는 유의미한 차이가 없었으나 하위 수준의 경우는 유의미한 차이를 보였다(p〈 .01). 성별에 따른 토론 강화 탐구 실험 수업에서 여학생은 학업성취도와 과학 탐구 능력에서, 남학생은 과학 탐구 능력에서만 유의미한 차이를 보였다. 과학 탐구 능력을 5개의 범주로 묶어 기초 탐구 능력과 통합 탐구 능력의 영역으로 분석한 결과 두 영역 모두 전통적 실험 수업에 비해 토론 강화 탐구실험 수업이 효과적이었다(p〈. 05).