논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 전략 적용 및 효과

Abstract

The purpose of this study was to investigate changes in scores of claim and evidence after the group argumentation and scores of summary writing and the concepts included in summary writing by implementing the argumentation emphasized Science Writing Heuristic(SWH). Also, this study analyzed students' perception on implementation of the argumentation emphasized Science Writing Heuristic(SWH) using a survey. This study was conducted with 108 grade Ⅱ students in earth science classes. Students’ writing sample of claim and evidence were scored using analytic rubric developed in this research. The comparison of pre and post argumentations was carried out using a paired t-test. Students’ summary writing on two topics were scored using analytic rubric developed in this research and also analyzed with respect to concepts included in summary writing. The comparison of experimental and comparative groups in summary writing was carried out using a independent two samples t-test. Students’ perception on implementation of the argumentation emphasized Science Writing Heuristic(SWH) were investigated and analyzed. The results and conclusion of this research are as follows. First, the scores of claim on three topics, described evidence for all the topics and multimodal evidence on four topics increased significantly after group argumentation (p<.05). Scores of claim and evidence increased significantly after the group argumentation in most topics. Second, summary writing of experimental group scored significantly higher than comparative group except for big idea concept of ‘green energy.’ In the case of science concepts included in summary writing, more occurred in experimental group for six concepts in 'green energy,' four concepts in 'plate tectonics.' Third, Students’ perception of implementation of the argumentation emphasized Science Writing Heuristic(SWH) were positive. The students answered that the planing and conducting inquiry, writing of claim and evidence, and developing inquiry question were helpful in learning. Henceforth, this research implies needs of implementing group argumentation and writing in science teaching and learning.;본 연구의 목적은 지구과학 교과에 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 프로그램을 적용하여 논의 전·후 주장과 증거 글쓰기 점수의 변화와 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 교수·학습 적용 후 요약글쓰기 점수 및 요약글쓰기에 포함된 개념, 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 교수·학습 활동에 대한 학생들의 인식을 알아보는 것이다. 서울 소재 C여자 고등학교 2학년 3개 학급의 학생 108명을 실험집단으로 하여 5개 주제에 대하여 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 교수·학습 프로그램을 적용하였고 같은 학교 3학년 3개 학급의 학생 99명을 비교집단으로 하여 전통적 강의식 수업을 적용하였다. 주장과 증거 글쓰기를 개발한 주장과 증거 글쓰기 분석틀을 이용하여 점수를 부여한 후 대응표본 t-검정을 하여 조별 논의 전과 후의 점수 차이를 분석하였다. 또한 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 교수·학습 적용 후 2개의 주제에 대하여 요약글쓰기를 실시하여 요약글쓰기 점수 및 요약글쓰기에 포함된 개념을 전통적 강의식 수업을 한 비교집단과 독립표본 t-검정을 하여 비교하였다. 모든 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 교수·학습의 적용을 마친 후 교수·학습에 대한 학생들의 인식을 설문 조사하고 응답결과를 분석하였다. 본 연구의 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 5개 중 대부분의 주제에서 논의 후 학생들의 주장과 증거의 점수에 유의미한 상승이 있었다. 5개의 주제 중 서술 주장의 경우 3개 주제, 서술 증거의 경우 5개 주제, 다중 표상 증거의 경우 4개의 주제에서 조별 논의 후 통계적으로 유의미한 점수 상승이 있었다(p<.05). 학생들은 논의를 통해 주장과 증거에 대한 상대방의 의견을 듣고, 자신의 의견과 비교 하며 평가하고 내적 외적인 협상과정을 통해 자신의 주장과 증거를 수정 보완하며, 자신의 사고 과정을 돌아보는 반성적 사고를 한다. 이러한 논의 과정을 통하여 주장과 증거의 점수가 상승 된 것으로 보인다. 둘째, 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 교수·학습을 적용한 실험집단의 요약글쓰기 점수는 전통적 강의식 수업을 한 비교집단보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다(p<.05). 또한 요약글쓰기에 포함된 개념을 사용한 학생 수는 실험집단이 비교집단에 비해 많은 것으로 나타났다. 요약 글쓰기에서 주제 1 ‘친환경에너지’의 Big idea 요소를 제외한 모든 요소에서 실험집단의 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 요약글쓰기에 포함된 개념은 실험집단에서 주제 1 ‘친환경에너지’의 경우, 8개의 개념 중 6개의 개념, 주제 2 ‘판구조론’의 경우 8개의 개념 중 4개의 개념을 많은 학생이 사용하였다. 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 학습에서 학생들은 스스로 의문을 만들고 실험 설계와 수행, 주장과 증거를 만드는 동안 끊임없이 동료들과 논의를 하도록 요구된다. 또한 실험 결과나 주어진 자료를 통해 자신의 주장을 뒷받침하기 위한 증거의 정확성, 충분성, 타당성을 높이기 위해 노력한다. 이러한 과정에서 학생들은 자신의 추론과정을 돌아보고 수정하며 개념을 정교화하고 명료화한다. 따라서 논의를 강조한 탐구적 과학글쓰기 학습의 과정이 학생들의 요약글쓰기의 Big idea, 개념, 다중표상, 논리적 구조 형성과 포함된 개념 형성에 도움이 된 것으로 보인다. 셋째, 학생들의 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 수업에 대한 인식을 분석한 결과 수업에 참여한 실험집단의 학생들이 실험을 설계하고 수행하는 과정, 데이터를 분석하여 주장과 증거를 쓰는 과정, 의문을 형성하는 과정이 학습에 도움이 되었다고 응답하였다. 하지만 향후 논의를 강조한 탐구적 과학 글쓰기 수업의 수업 적용에 대해 부정적으로 응답한 학생이 19명(17.59%)있었고 한 학기에 한번 정도로 일반 강의식 수업과의 병행을 원하는 학생이 8명(7.41%) 있었다. 이유로는 쓰는 활동이 많아 시간이 오래 걸려 학습의 부담감이 있고 지속적으로 생각하여 자신의 의견을 제시해야 하는 등 수업에 대한 부담감이 있기 때문이라고 응답하였다. 이러한 학생들의 인식을 바꾸기 위해서는 학생들을 대상으로 과학 학습에서의 글쓰기의 역할 및 필요성을 설명하여 충분한 동기를 부여 할 필요가 있겠다. 주장과 증거 글쓰기의 점수 상승, 실험집단과 비교집단의 요약글쓰기 점수와 요약글쓰기에 포함된 개념의 차이는 과학 교육 현장에서 향후 논의와 글쓰기를 지속적으로 적용해야 할 필요를 시사한다. 또한 논의와 글쓰기의 적용을 위한 다양한 수업 주제의 선정 및 수업 프로그램의 개발이 필요하며 이를 위한 교사 교육도 필요할 것이다.