예비화학교사의 실험 보고서에서 반성적 글쓰기가 메타인지에 미치는 영향

Abstract

실험 보고서 작성은 실험 활동을 통한 학습자의 과학 학습 과정을 언어로 구체화 할 수 있는 교수·학습 전략이다. 학습자는 실험 보고서 작성을 통해 과학 학습의 이해와 과학 지식의 형성이 가능할 뿐만 아니라, 의사소통 기능과 문제 해결 능력을 함양할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 실험 보고서 작성의 긍정적인 효과와 더불어, 실험 보고서 작성을 통해 학습자의 메타인지가 향상될 수 있도록 반성적 글쓰기를 강조한 실험 보고서 작성 전략을 개발하였다. 이를 실험 수업에 적용한 후, 학습자의 메타인지 변화를 메타인지 검사지(MAI, Metacognitive Awareness Inventory)를 통해 알아보았다. 또한, 실험 수업에서 실제 작성된 실험 보고서에 나타난 반성적 사고 유형을 평가 기준을 통해 살펴보았다. 본 연구는 무기화학탐구실험을 수강한 서울특별시에 소재한 한 사범대학에서 화학교육 3학년에 재학 중인 예비화학교사 20명을 대상으로 수행되었다. 예비화학교사는 한 학기 동안 총 10회에 걸쳐 반성적 글쓰기를 강조한 실험 보고서를 작성하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 반성적 글쓰기를 강조한 실험 보고서 작성 수업 처치 후, 메타인지 검사지를 통해 연구 대상의 메타인지 변화에 대한 효과를 Wilcoxon 부호-서열 검정으로 분석한 결과, 통계적으로 유의미한 차이(p<.05)가 있는 것으로 분석되었다. 메타인지를 구성하는 인지에 대한 지식 영역과 인지 조절 영역에 관한 분석 결과, 두 영역 모두에서 통계적으로 유의미한 차이(p<.05)를 보였다. 메타인지의 세부 유형에 대한 분석 결과, 인지에 대한 지식 영역의 선언적 지식과 조건적 지식 그리고 인지 조절 영역의 모니터링이 통계적으로 유의미한 차이(p<.05)가 있는 것으로 분석되었다. 둘째, 예비화학교사의 실험 보고서에 나타난 반성적 사고 유형을 분석한 결과, 인지에 대한 지식 영역의 선언적 지식과 인지 조절 영역의 모니터링이 높은 점수였다. 인지에 대한 지식 영역의 세부 유형인 과정적 지식과 조건적 지식은 인지 조절 영역의 모니터링, 오류 수정, 그리고 평가 유형과 비슷한 점수였다. 그러나 인지 조절 영역의 세부 유형인 계획과 정보 관리는 다른 세부 유형보다 현저하게 낮은 점수였다. 조건적 지식의 경우에는 통계적으로 유의미한 세부 유형이었지만, 실제 보고서에서는 가장 높은 점수를 획득하지 못하였다. 그 이유는 실험 주제와 방법이 교수자에 의해 주어졌기 때문에 실험 보고서 작성 시, 예비화학교사들이 스스로 실험 활동에 필요한 학습 전략을 왜 그리고 언제 사용해야 하는지 기술할 수 있는 기회가 적었기 때문으로 보인다. 반성적 글쓰기가 강조된 실험 보고서 작성을 통한 반성적 사고 활용과 메타인지 향상을 위해서는 한 학기 이상의 꾸준한 시도와 교수자와 학습자 간의 지속적인 점검이 필요하다. 그리고 실험 수업 형태를 개방적 실험 수업 형태로 학습자에게 제공한다면, 다양한 반성적 사고 활용이 가능할 것으로 보인다.;Writing experimental report over experimental activities is the teaching and learning strategy for making the science learning course of learner as a concrete language. Through the writing of experimental reports, the learners can understand science learning and build science knowledge, and in addition to this, they can develop communication ability and problem-solving skills. In this research, as well as the positive effect of experimental report, in order to improve the learner’s metacognition through the writing of experimental report, the experimental report writing strategy emphasizing on reflective writing was examined. After adapting this to the experimental class, the change of learner’s metacognition was checked by the MAI(Metacognitive Awareness Inventory). And the type of reflective thinking in the experimental report which was written in experimental class was examined. This research was conducted for 20 pre-service chemistry teachers who took the class of ‘inquiry-based inorganic chemistry laboratory’ and are in the 3rd grade of chemistry education of college of education in Seoul. The pre-service chemistry teachers wrote the experimental report emphasizing on reflective writing over 10 times during as semester. The result is as follows. First, after the writing class of the experimental report emphasizing on reflective writing, according to the result of analyzing the change effect of metacognition with Wilcoxon signed-rank test through the test paper of metacognition, it was found that there was a meaningful difference statistically(p<.05). And according to the result of analyzing the knowledge of cognition area and regulation of cognition area consisting of metacognition, there was a meaningful difference statistically(p<.05) in both areas. According to the analysis of detailed types of metacognition, it was analyzed that the declarative knowledge and the conditional knowledge of knowledge of cognition area and the monitoring which belongs to regulation of cognition area have a meaningful difference statistically(p<.05). Second, according to the result of analyzing the reflective thinking type in experimental reports of pre-service chemistry teachers, the declarative knowledge in knowledge of cognition area and the monitoring in regulation of cognition area recorded high score. The procedural knowledge and the conditional knowledge which are the detailed types of knowledge of cognition area recorded similar score to the monitoring, debugging and evaluation type in regulation of cognition area. But the planning and the information management which are the detailed type of regulation of cognition area recorded low score significantly. For the usage of reflective thinking and the development of metacognition through the writing of experimental report emphasizing on the reflective writing, the continuous efforts over one semester and the constant checks between instructor and learner are needed. And if the type of experimental class were provided in the type of open class, the various usage of reflective thinking would be possible.