뇌파검사를 활용한 과학영재의 판별 및 이에 기반한 선발체계의 구안

Abstract

2000년 영재교육진흥법의 제정 및 2002년 공포와 함께 우리나라 공교육에서의 과학영재교육이 시작되면서 과학영재교육과 일반과학교육의 차별화 필요성에 대한 합의는 이루었으나 속진, 심화 등 영재교육의 지도방법론적인 면에 우선적인 관심이 쏠리고 있는 형편이다. 그러나 이런 방법론적인 연구의 기반에는 과학영재에 대한 정의 및 특성에 대한 합의와 판별도구 및 과정에 대한 논의가 필수적으로 필요하다. 본 연구는 서울시 과학영재 판별의 현황과 문제점을 살펴보고<연구 Ⅰ>, 과학영재 판별에 사용되고 있는 다양한 도구별 성취도를 이용한 상관관계 분석<연구 Ⅱ>, 뇌파검사 자료 분석을 통한 대안적인 의미에서의 과학영재 판별 가능성 탐색 및 <연구Ⅲ, Ⅳ> 우리나라에 적합한 과학영재 판별모형을 구안하고자 하였다<연구 Ⅴ>. <연구 Ⅰ>에 의하면 학생과 교사의 입장에서 살펴본 과학영재 판별의 가장 큰 문제점은 학교장 추천과정의 일관성 없음과 추천학생 인원수 제한 및 높은 지필 고사 의존도인 것으로 나타났다. 또 학부모의 입장에서는 좀 더 이른 시기의 영재 판별과 우수 전문가에 의한 과학영재교육 실시 및 교육 기회 확대와 홍보 등을 원하는 것으로 조사되었다. <연구 Ⅱ>에 의하면 현행 서울시 과학영재 판별도구로 쓰이는 지필 고사와 심층 면접 성취도 사이에 뚜렷하게 높은 상관관계가 나타나지 않았다. 또한 기타 과학영재 판별도구별 성취도를 이용한 분석에서도 유의미하게 높은 상관관계를 나타내는 특정의 도구가 발견되지 않은 것으로 보아 한 가지 방법만을 이용한 영재 판별에서 발생할 어려움과 다면적 판별의 필요성을 알 수 있었다. 한편 본 연구의 판별도구별 성취도로부터 얻어진 회귀식은 <Logit(영재여부)= -23.457+.006(TTCT 검사)+.074(IQ 검사)+.304(장의존·장독립검사)+.537(공간지각능력 검사)+.005(실험능력평가)>이며 이 결과를 다면적 영재 판별을 수행할 때 각 검사별 배점의 기초 자료로 사용할 수 있다. <연구Ⅲ>에서는 학습과정을 신경심리학적 특성을 통해 알아볼 수 있는 뇌파검사(electroencephalogram : EEG)를 실시하고, 이를 이용한 과학영재 판별의 가능성을 검증해보았다. 과학영재 집단은 뇌의 활성율과 반응 중심 부위 및 반응 경향, 각 부위별 상관관계에서 일반 집단과 유의미한 차이를 나타냈다. 따라서 뇌파검사 자료 분석을 통해 영재 집단과 일반 집단과의 뇌 반응 패턴차를 확인할 수 있었으며, 이를 이용한 과학영재 판별의 가능성을 확인 할 수 있었다. <연구 Ⅳ>에서는 뇌파검사 자료를 기반으로 한 과학영재 판별지수(Gifted Index: G Index)를 개발하여 적용한 결과 76%이상의 집단 예측확률을 나타냈고 기타 판별도구와 비교해 볼 때 과학영재 판별에 유용성을 갖고 있음을 보여주었다(p<0.05). 마지막으로 <연구 Ⅴ>에서는 <연구 Ⅰ- Ⅳ>의 결과를 바탕으로 우리나라 공교육에 적합한 과학영재 판별모형(Kim‘s Gifted Identification model : KGI)을 구안하였다. KGI 모형을 적용하면 일시적인 연습과 훈련에 의하여 과학영재로 판별되었다 하더라도, 일년간의 다면적인 평가를 통한 누적적인 판별 결과를 통하여 잘못된 영재 판별의 논의를 제거시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 또 이런 누적적 판별은 일관성 있는 과학영재교육 운영에도 효과를 나타내는 것으로 조사되었고, 영재교육 담당교사 20명에게 모형의 적합도를 인정받았다. 영재 판별은 영재의 정의 및 영재의 특성, 영재교육 프로그램과의 연결 선상에서 검토되어야 하며 본 연구 결과에서 과학영재 판별의 문제점과 유용한 판별 방법과 과정이 도출되었으므로 이를 토대로 서울시 과학영재교육원 영재 판별상의 문제점을 보완하기 위한 후속 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.;The main aims of the present studies were to develop the science-gifted student identification model with brain functions. In Korea, the education of science-gifted students in the public educational sector has begun with the presentation in 2000 and promulgation in 2002 of "The law to promote the education for science-gifted students." The differentiation of education for gifted and normal students, a long debated issue, was reached to an agreement among public shortly after this legislation. The prime interest of the studies have been focused on the educational methods such as identification, acceleration and enrichment of educating gifted students. In the basis of such methodological research, however, the characteristics of the science-gifted students should be agreed and justified, and the tools and methods for identification should be examined at the first hand. Therefore, the purpose of this research is to make an adequate plan of science-gifted student discrimination model for the Korea by considering the problems in the process of science-gifted student identification in Seoul and attempt to apply various identification tools for complement of problems. The summary of the results of research is as follows. First, in the <research Ⅰ>, we extracted problems of science-gifted student identification process by using the tools such as questionnaire and interview. The interests and tendency of cooperation about science-gifted student education were low in the group of teachers. The identification process was inconsistent and improper. There were no sufficient public relations among the parents and gifted students. Second, in the <research Ⅱ>, we measured the examined degree of achievement by using possible tools to distinguish gifted students from normal students and examined the correlation between the results of measurement. There was no identification tool that properly explained that is consistent and has high correlation between each identification tools. This result represents various characteristics of science-gifted students. We can also raise the problem about the propriety and credibility of previously used discrimination tools. Third, in the <research Ⅲ>, on the aspect of education science, we performed the test of brain waves to examine the tendencies and differences in the brain activities of gifted-students and normal-students group. As a result, between the gifted- and normal-students groups, we could see several meaningful differences at the points such as, the degree of awakening, the region of the response, and activity of the main brain waves. Also, we could see the characteristics for the region of response by analyzing the data of brain wave between the two groups divided by sex (i.e. a boys' group and a girls' group), Fourth, in the <research Ⅳ>, we gauged the possibility for the gifted-students identification in the concept of alternative plan by developing science-gifted student identification index (G index) which is based on the analysis data of brain wave test and the analysis of correlation with other identification tools. The gifted-student identification by using the material of brain wave test is possible by assuming the distribution of score, the pattern of correlation, the equation of regression with other identification tools, and the possibility of accumulation of the statistics. Fifth, in the <research Ⅴ>, we suggest the model of gifted-students identification (KGI Model) on the base of aforementioned results and assess the adequateness of the model through interview of the science teachers. Previously submitted identification models have no differences among each grade and did not have successive evaluation after first identification. The KGI model supplements problems of previous studies and applies many aspects of identification tool. Also, the KGI model is focused on science gifted-student identification of the middle school students in Korea. The process of gifted-student identification should be analyzed by the justification of gifted-students and characteristics of the gifted-students, and it should be connected with the program of gifted-students' education. Therefore, on the basis of this research results, to complement the problem for the gifted-student identification of "Academy of science gifted-students of Seoul," the following research is necessary.