물리 교과에서 학생들의 메타인지 전략 활용과 학업적 자기효능감에 대한 분석

Abstract

물리 교과는 추상적이고 복잡한 현상들을 이해해야 하기 때문에 단순히 경험에 의한 지식이나 직관적 사고를 통한 물리 학습은 학생들로 하여금 물리를 이해하는데 어려움을 느끼게 한다. 따라서 효과적인 물리 학습을 위해서는 반성적인 사고와 자신의 학습을 계획 및 점검하고 조절하는 능력인 메타인지적 사고가 필요하다. 또한, 학교에서 받는 수업 시수와 사교육에 대한 의존도를 고려했을 때, 학생들이 학습에 투자하는 시간에 비해 효율적인 학습이 이루어지지 않고 있음을 알 수 있다. 이는 단순히 학생들의 인지적 능력만 고려한 수업이 아닌 학습 동기와 같은 정의적 특성을 고려한 수업이 이루어져야 하는데 이와 관련된 변인이 학업적 자기효능감이다. 이에 본 연구에서는 중, 고등학생 및 대학생들의 물리 교과에서의 메타인지 전략과 학업적 자기효능감을 알아보고 이를 분석하고자 하였다. 연구 참여자는 경기도 소개 중학교 2개교 학생 167명, 고등학교 1개교 학생 181명, 서울 소재 대학교 3개교 학생 133명을 대상으로 하였다. 메타인지의 검사도구는 Taasoobshirazi 와 Farely(2013)의 물리 과목에 대한 메타인지 측정도구(Physics Metacognition Inventory; PMI)를 수정 및 보완하여 사용하였다. 또한, 학업적 자기효능감 검사도구는 김아영과 박인영(2001)이 개발한 학업적 자기효능감 검사지를 물리 교과에서의 학업적 자기효능감으로 수정 및 보완하여 사용하였다. 자료수집은 약 1개월에 걸쳐 이루어졌으며 수집된 자료들은 SPSS 18.0 통계 프로그램을 이용하여 학교급별 메타인지와 학업적 자기효능감의 차이가 있는지 알아보기 위해 일원변량분석(one-way ANOVA)를 실시하였다. 또한, 남녀간의 차이가 있는지 알아보기 위해 독립표본 t검정(t-test)를 실시하였으며 메타인지와 학업적 자기효능감 간의 상관관계를 알아보기 위해 상관분석을 실시하였다. 연구 결과, 학교급별에 따른 물리 교과에서의 메타인지 차이는 대학생, 중학생, 고등학생 순으로 높았으며 대학생과 중학생, 대학생과 고등학생 간의 차이가 통계적으로 유의미하게 나타났다. 성별에 따른 메타인지 차이를 살펴보면 중학생과 고등학생은 남녀간의 차이가 없었지만 대학생의 경우 남학생이 여학생보다 메타인지가 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 학교급별에 따른 학업적 자기효능감의 연구 결과 대학생, 고등학생, 중학생 순으로 높았지만 서로간의 유의미한 차이를 보이지 않았다. 성별에 따른 학업적 자기효능감의 차이는 중학생의 경우 남학생이 여학생보다 높게 나타났으며 그 차이는 통계적으로 유의미했지만 고등학생과 대학생은 남녀간의 유의미한 차이를 보이지 않았다. 마지막으로, 물리 교과에서 메타인지와 학업적 자기효능감의 관계는 중ᆞ고등학생 및 대학생 모두 높은 상관관계를 나타냈다. 즉, 메타인지가 높은 학생들은 학업적 자기효능감 또한 높다는 사실을 알 수 있다. 본 연구 결과를 통해 물리 학습에 큰 영향을 미치는 메타인지와 학업적 자기효능감을 발달시킬 수 있는 교수-학습의 의 필요성을 인식하고 학생들의 인지적 측면과 정의적 측면을 함께 고려한 효과적인 물리 수업 방안이 마련될 것을 기대한다. ;The purpose of the study was to investigate middle school, high school, and university students’ use of metacognitive skills and their academic self-efficacy in the physics subject. The total number of the participants was 481, including 167 middle school students, 181 high school students, and 133 university students. Two questionnaires developed based on the extensive review of literature were administered to the participants: one was for investigating students’ use of metacognitive skills when solving physics problems (40 items) and the other was for measuring their academic self-efficacy on the physics subject (28 items). Both questionnaires consisted of 5 point-Likert scales items. The results of the study were as follows. First, the university students used more metacognitive skills when they encountered physics problems than secondary students (p<.001). Whereas males showed higher mean scores than females at the university level (p<.001), there was no significant gender difference at the secondary level. Second, unlike the use of metacognitive skills, there was no significant difference in the academic self-efficacy among different grade levels. However, the middle school and university students presented significant gender difference. Males showed higher mean scores in both groups (p<.05, p<.001 respectively). And lastly, there was a significant correlation between students’ use of metacognitive skills and their academic self-efficacy in the physics subject.