중학교 과학 수업에서 학생들의 인지수준에 따른 학생-학생, 교사-학생 상호작용에 관한 연구

Abstract

이 연구의 목적은 중학교 1학년 과학수업에서의 CASE(Cognitive Acceleration through Science Education) 활동에서 나타나는, 학생들의 인지수준에 따른 학생-학생, 교사-학생 사이의 상호작용을 분석하고 이를 바탕으로 학습자의 인지수준에 따라 교수학습과정에서의 상호작용을 바람직한 방향으로 촉진할 수 있는 방법을 모색하는 데 있다. CASE활동에서 상호작용이 어떻게 일어나는가를 분석하기 위하여 학생들의 활동을 녹음하고 전사하여 분석하였으며, 학생들을 대상으로 면담을 실시하였다. 학생들의 인지수준에 따른 조 내에서의 역할에서 토론의 모든 과정을 주도하는 것은 주로 조 내에서 상대적으로 인지수준이 높은 학생들이었다. 인지수준이 높은 학생이 토론을 주도하지 못하는 조의 경우는 문제인식과 해결이 원활하게 이루어지지 않았다. 인지수준이 낮은 학생들은 인지수준이 높은 학생에 비하여 문제를 인식하고 해결하는데 어려움을 겪었다 인지수준이 낮은 학생들은 문제상황에서 변인을 잘 찾아내지 못하고, 원인변인(독립변인)과 결과변인(종속변인)을 잘 구분하지 못하며 동시에 고려할 수 있는 변인의 수가 적어 변인통제를 잘 하지 못하였다. 또한 학생들은 문제를 인식할 때 문제가 제시되는 상황에 크게 의존하였다. 인지수준이 낮은 학생들은 자신보다 능력이 뛰어난 동료나 교사와의 상호작용을 통하여 문제를 인식하고 해결하였고, 인지수준이 높은 학생들은 스스로 또는 자신과 마찬가지로 인지수준이 높은 학생과의 상호작용을 통하여 문제를 인식하고 해결하였다. 조 안에 인지수준이 높은 학생이 토론을 주도하고 있을 경우에는 조원들 사이의 상호작용만으로도 문제를 해결 할 수 있기 때문에 교사의 도움을 크게 필요로 하지 않았다. 그러나 조 안에 인지수준이 높은 학생이 없거나 토론을 주도하지 못하는 경우에는 교사의 개입이 있어야 문제인식과 문제해결이 일어났다. 학생들은 변인통제와 관련된 CASE 활동을 하면서 변인통제를 하는데 공통적인 오류의 유형을 나타내었다. 학생들은 변인통제에 있어서 알아보고자 하는 원인 변인을 변화시키고 나머지 원인변인을 통제하는 것이 아니라, 알아보고자 하는 원인 변인을 통제하고 나머지 원인변인을 변화시키는 경향을 보였다. 또한 인지수준이 낮을수록 동시에 고려할 수 있는 변인의 수가 적었고, 고려해야 할 변인과 고려하지 않아도 되는 변인을 구분하지 못하였다. 학생들은 공정한 실험이란 결과가 같게 나오도록 원인변인을 조절하는 것이라고 생각하는 경향이 있었다. 학생들은 CASE 활동을 선호하였으며 동료와의 토론과 생각을 많이 하게 되는 점을 어려워하면서도 장점으로 인식하고 있었다. 학생들은 교사와의 상호작용이 문제를 인식하고 해결하는데 큰 도움이 된다고 생각하지만 동료와의 상호작용을 더 선호하였다. 위의 결과는 CASE와 같이 학생-학생, 교사-학생 상호작용이 중요한 부분을 차지하는 소규모 집단 협동 토론학습에서, 인지수준이 다양한 모든 학생들이 적극적으로 학습에 참여하도록 하기 위해서는 인지수준이 높은 학생이 조 내에서 토론을 이끌도록 조를 구성하고, 인지수준이 낮은 학생들도 적극적인 사고활동을 할 수 있도록 조 구성원들 사이에서 메타인지적 질문이 오고가는 분위기를 조성하기 위한 교사의 적극적인 개입이 필요함을 시사한다.;The purpose of this study is to analyze the interaction pattern of student to student and teacher to student by student's cognitive level on some CASE(Cognitive Acceleration through Science Education) activities in 1st grade middle school science class. For this purpose, verbal interactions during students were doing CASE activities were audio-taped, transcribed, and analyzed. And classroom observation and interview with students were carried out. In general, high cognitive level students led the all parts of discussion. Low cognitive level students had difficulties in perception and solving the problem as compared with high cognitive students. Low cognitive level students did not find variables well in a problem situation and they did not discriminate between dependent and independent variables. They also did not consider various variables at the same time.Therefore, they have difficulties in controlling variables. Low cognitive level students were able to solve the problem when high cognitive level studenst or teacher gave some hints or assistance in perception and solving the problem. Students were showed some similar patterns of controlling variables. They controlled the independent variable to be changed and changed the independent variable to be controlled. They tended to think that 'fair' test means 'same result' or 'compensation for handicap'. Majority of students preferred CASE activity to normal science lesson. They thought that CASE activity made them think more and encouraged them to interact with peers. On the other hand, these made students feel CASE activity was more difficult than normal science lesson. Students preferred help from peers to teacher when they faced with difficulties during the activities. In conclusion, for the improvement of quality of interactions during the lesson, first of all, teacher should notice individual students' character and intervene to facilitate the environment for metacognitive interaction.