생명과학 관련 과학사 자료를 활용한 ARCS(주의집중, 관련성, 자신감, 만족감) 전략 수업이 고등학생들의 과학에 대한 태도와 학습동기에 미치는 효과

Abstract

The Revised Curriculum in 2009 puts an emphasis on the importance of affective domain. In spite of its importance, however, there is a shortage of lesson materials and data related to history of science to improve the students' attitudes to science. And the learning motivations of students are merely regarded as tools for learning. The purpose of this study is to investigate the effects of ARCS strategy-based lessons with history of science materials related to life science on the attitudes to science and learning motivations of high school students. The subjects include 11th graders(97members) from science and engineering classes in a girls' high school in Seoul. The study used a pretest-posttest control group design and used the CIS questionnaire by Keller(1987) to measure learning motivations and the TOSRA questionnaire by Fraser(1981) to measure attitudes to science. Collected data were put to ANCOVA with the SPSS WIN 22.0 program. The findings and conclusions were as follows: First, the ARCS strategy-based lessons with history of science materials did not have significant impacts on increasing the learning motivations of high school students. There was a significance increase to attention and confidence, two subcategories of the ARCS strategy(p<.05), but no significant results were found in relevance and satisfaction. It would have been difficult to bring about significant changes to their learning motivations with a small number of lesson hours. In addition, high school students tend to have strong external motivations because of college entrance exam, which means that subjects would have experienced some difficulty improving their internal motivations. Second, the ARCS strategy-based lessons with history of science materials were effective for enhancing the attitudes to science of high school students(p<.05). There was a significant increase especially to "pleasure of science lessons," one of the subcategory. History of science materials combined with the attention strategy must have stirred interest in the students. But there was no significant increase to "vocational interest in science" because of historical difference between scientists in history of science and people working in science-related occupations of the day. So students would have been difficult to take an interest in science-related occupations. The findings raise a need to provide the students with a chance to experience and learn about science-related jobs along with the study of scientific concepts. In short, the ARCS strategy-based lessons with history of science materials were effective for improving high school students' learning motivations in some subcategories and attitudes to science. There will be effects even on the areas where they were not effective by developing a long-term systematic program for the overall units of life science and offering strategies and educational environments to arouse their internal motivations.;2009 개정 교육과정에서는 정의적인 측면에 대해서 그 중요성을 강조하고 있다. 하지만 이러한 중요성에도 불구하고 과학에 대한 태도를 향상시키기 위해 활용할 수 있는 과학사 관련 수업 교재 및 자료가 부족한 실정이며, 학생들의 학습동기 또한 학습을 위한 도구로만 여겨지고 있다. 본 연구에서는 생명과학 관련 과학사 자료를 구성하여 동기설계 모형인 ARCS 전략과 함께 적용한 프로그램이 고등학생들의 학습동기와 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보고자 하였다. 본 연구는 서울특별시 소재의 여자고등학교 2학년 이공계열 97명을 대상으로 하였으며, 사전-사후검사 통제집단 설계를 하였다. 검사 도구는 학습동기를 측정하기 위해 Keller(1987)의 CIS 검사지를 사용하였고, 과학에 대한 태도를 측정하기 위해서는 Fraser(1981)의 TOSRA 검사지를 사용하였다. 수집된 자료는 SPSS WIN 22.0 프로그램을 이용하여 공변량 분석(ANCOVA)을 하였다. 본 연구의 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 과학사 자료를 활용한 ARCS 전략 수업이 고등학생들의 학습동기 향상에 유의미한 결과를 가져오지 못하였다. ARCS 전략의 하위범주에서는 주의집중과 자신감에서는 유의미한 향상이 나타났지만(p<.05) 관련성과 만족감에서는 유의미한 결과를 얻지 못하였다. 이는 짧은 차시의 수업 처치로 학습동기의 유의미한 변화를 이끌어내기에는 힘들었을 것이며, 더불어 고등학생들은 입시로 인한 외재적 동기가 강하게 작용하여 내재적 동기를 향상시키기에는 어려움이 있었을 것이라 생각된다. 둘째, 과학사 자료를 활용한 ARCS 전략 수업이 고등학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 효과적이었다(p<.05). 특히 하위 영역 중 ‘과학 수업의 즐거움’ 에서 유의미한 향상이 일어났다. 과학사 자료와 더불어 주의집중 전략이 함께 사용됨으로써 학생들의 흥미를 가져온 것이라 생각된다. 반면 유의미한 향상을 가져오지 못했던 영역 중 ‘과학에 대한 직업적 관심’은 과학사 속 과학자들의 탐구를 통해 현재의 과학 관련 직업에 관심을 가지기에는 시대적 차이 등 한계가 있을 것이다. 그러므로 과학적 개념 학습과 더불어 과학 관련 직업에 대해 경험하고 배울 수 있는 기회가 주어져야 한다고 생각된다. 따라서 과학사를 활용한 ARCS 전략 수업이 고등학생들의 학습동기의 일부 하위범주와 과학에 대한 태도를 함양시키는 데 효과가 있었다. 생명과학의 전반적인 단원에 대한 체계적이고 장기적인 프로그램을 개발하여 학생들의 내재적 동기가 유발될 수 있는 전략과 교육적 환경을 제시하면 효과를 보이지 못한 부분에 대해서도 효과를 볼 수 있을 것이라 생각된다.