과학에서의 창의적 문제해결력과 아동의 메타인지와의 관계

Abstract

현대사회에서 창의적 문제해결력은 필수적인 능력으로 꼽히고 있고, 우리나라의 교육방향이 창의적인 인간을 육성하는데 있음에도 교육현장에서는 창의성 교육이 큰 실효를 거두지 못하고 있다. 이는 창의적 문제해결력에 대한 연구와 교사들의 전문적인 지식이 부족하기 때문이다. 메타인지는 문제해결과정을 조절하고 통제하는 실행적 전략으로 창의적 문제해결력에 작용하는 상위인지이다. 따라서 본 연구의 목적은 과학에서의 창의적 문제해결력과 아동의 메타인지와의 관계를 밝히고자 하는데 있다. 이러한 연구목적에 따른 구체적인 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 과학에서의 창의적 문제해결력과 메타인지는 어떠한 상관이 있는가? 둘째, 과학에서의 창의적 문제해결과정(문제발견하기 및 정의하기, 가설설정하기 및 변인조절하기, 해결책 구안하기)과 메타인지는 어떠한 상관이 있는가? 셋째, 과학에서의 창의적 문제해결력과정의 사고기능(확산적 사고, 비판적 사고)과 메타인지는 어떠한 상관이 있는가? 넷째, 과학에서의 창의적 문제해결력에 미치는 메타인지 구성요소별(메타인지적 지식, 메타인지적 자기조정, 메타인지적 경험) 영향력은 어떠한가? 본 연구의 대상은 서울시에 위치한 공, 사립 초등학교 6학년 아동 총 217명이다. 검사도구는 조연순(2000)이 개발한 과학에서의 창의적 문제해결력 검사지와 김기화(1992), Pintrich 외(1991), Klein(1998)의 메타인지 검사지를 수정, 보완하여 본 연구자가 개발한 메타인지 검사지를 사용하였다. 수집된 자료는 한글 SPSS 10.0 프로그램을 사용하여 Cronbach α계수, Pearson의 적률상관계수를 산출하였고 표준 다중회귀분석을 실시하였다. 본 연구에서는 '창의성'을 심리적인 관점에서 '새롭고 적절한(유용한) 것을 만들어 내는 능력'으로 보고, '과학에서의 창의적 문제해결력'은 '확산적 사고와 비판적 사고가 복합적으로 작용하여 새롭고 적절한 산출물을 만들어 내는 능력'으로 보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학에서의 창의적 문제해결력과 메타인지는 유의미한 상관을 보였다. 둘째, 과학에서의 창의적 문제해결 일련의 과정인 '문제발견하기 및 정의하기', '가설설정하기 및 변인조절하기', '해결책 구안하기'는 메타인지와 모두 유의미한 상관을 보였다. 셋째, 과학에서의 창의적 문제해결과정의 사고기능인 '확산적 사고', '비판적 사고'는 메타인지와 모두 유의미한 상관을 보였다. 넷째, 과학에서의 창의적 문제해결력에 상대적으로 가장 큰 영향을 미치는 메타인지 구성요소는 메타인지적 지식이었으나 모든 구성요소가 비슷한 기여를 하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 종합하여 본 연구에서 얻은 결론은 메타인지는 과학에서의 창의적 문제해결 각 과정에서 작용하며 특히, 그러한 일련의 모든 과정들이 합해진 창의적 문제해결의 전체적인 수행과정에서 더 작용한다는 것이다. 이는 과학에서의 창의적 문제해결력을 기르기 위한 교육과정과 교수학습방법의 '메타인지적 접근'에 대한 가능성을 제공한다. 즉, 과학에서의 창의성 교육을 위한 교육과정 및 교수방법을 개발할 때 메타인지의 모든 구성요소들이 스며들어 가도록 구안하는 방법을 고려해 볼 수 있을 것이다. 본 연구를 바탕으로 한 후속연구로 창의적 문제해결력의 영역특수적인 특성을 고려하여 다른 영역이나 다른 교과, 다른 과제에서 창의적 문제해결력과 메타인지와의 관계를 밝히는 연구, 질적인 자료 수집을 통한 창의적 문제해결과정에 총체적으로 접근하는 연구, 메타인지와의 관련성을 고려하여 창의적 문제해결력을 향상시키기 위한 구체적인 교육과정, 교수방법 개발 등의 연구를 제안한다.; Creative problem solving ability is the producing ability for new and appropriate output by working with divergent thinking and critical thinking. Though the importance has been fostered in school, education for enhancing creative problem solving ability is not activated sufficiently yet. One of reason is that teachers do not have enough expert knowledge about creative problem solving ability. The purpose of this study was to reveal the relationship between the creative problem solving ability in science and students' metacognition. Metacognition is the strategy to control and regulate the process of problem solving. To the purpose of this study, research questions were specified as follows: First, what is the relationship between the creative problem solving ability in science and students' metacognition? Second, what is the relationship between each process of creative problem solving in science(finding and defining a problem, building up a hypothesis and controlling changing factors, making a problem solution) and students' metacognition? Third, what is the relationship between thinking skills(divergent thinking and critical thinking) operating during creative problem solving in science and students' metacognition? Forth, what is the relative contribution of factors of metacognition on creative problem solving ability in science? The subjects of this study consisted of 217 6th graders of 4 each classes, in public and private elementary schools in Seoul. Students were given the creative problem task and metacognition test which based on several researches and were modified by this researcher. Cronbach α coefficient, Pearson's product moment correlation coefficient, and the Standard Multiple Regression Analysis were conducted using SPSS 10.0 program. The study results were revealed as follows: The creative problem solving ability in science had significant correlation with metacognition. And 'finding and defining a problem', 'building up a hypothesis and controlling changing factors', and 'making a problem solution' which are each process of creative problem solving in science had significant correlation with metacognition. Both divergent thinking and critical thinking had significant correlation with metacognition during problem solving. Among factors of metacognition, metacognitive knowledge was the most effective element of the creative problem solving ability in science. The other factors also contributed as much as metacognitive knowledge. The study results revealed that the metacognition operated at each process of creative problem solving and was related with both divergent thinking and critical thinking which were working in creative problem solving. The finding of this study suggests that metacognition could be considered in planning the curriculum or teaching and learning methods to foster creative problem solving ability. Theoretical implications regarding this finding of study are offered as follows; studying about the relationship between creative problem solving ability and metacognition in other areas or other subjects, studying how the metacognition is used in creative problem solving process using qualitative method, and studying about the specific curriculum and teaching and learning methods to foster the creative problem solving ability.