과학 글쓰기를 활용한 수업이 중학생들의 과학적 태도, 학습 동기 및 학업 성취도에 미치는 영향

Abstract

과학 기술 경쟁 시대인 현대 사회에서는 수많은 정보를 바탕으로 생활 주위에서 일어나는 문제를 스스로 해결하려는 문제 해결력과 의사소통 능력이 요구된다. 이를 위해 과학과 교육 과정에서는 의사소통 능력과 문제 해결력을 함양할 수 있는 과학 글쓰기 수업을 권장하고 있으며, 최근 들어 과학 글쓰기가 새롭게 부각되고 있다. 본 연구에서는 과학 글쓰기의 한 형태로 수업의 정리 단계에서 글쓰기를 강조한 수업이 학생들의 과학적 태도, 학습 동기 및 학업 성취도에 미치는 영향을 알아보았다. 과학 글쓰기 수업 처치의 효과를 알아보기 위해서 중학교 2학년을 대상으로 2개 반은 실험반, 2개 반은 비교반으로 4월부터 6월까지 총 30차시에 걸쳐 진행되었다. 실험 수업의 대상 단원을「열 에너지」,「물질의 구성」,「소화와 순환」,「호흡과 배설」로 선정하였다. 실험반은 정리 단계에서 7∼10분 정도 학습 목표와 관련하여 중요한 과학적 개념을 글쓰기의 형태로 정리하는 과학 글쓰기 수업, 비교반은 문제 풀이로 정리하는 수업을 하였다. 과학 글쓰기 수업이 학생들의 학업 성취도 및 서술형 평가에 미치는 영향을 알아보기 위해서 연구자의 학교 지필 평가를 사용하였으며, 과학적 태도 검사는 Fraser가 개발한 과학태도검사 TOSRA(Test of Science Related Attitude)를 수정·보완하여 사용하였다. 학생들의 과학 학습 동기는 과학 학습 동기 검사지 PALS(Pattern of Adaptive Learning Survey)와 학습 동기 전략 검사지 MSLQ(Motivated Strategies for Learning Questionnaire)의 두 가지 검사지를 연구의 목적에 맞게 수정 · 보완하여 사용하였다. 사전 · 사후 검사 결과는 SPSSWIN 12.0 통계처리 프로그램을 사용하여 분석하였다. 본 연구의 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 과학적 태도 검사 결과 학생들의 과학적 태도 함양에 유의미한 효과가 있었다(p<.05). 과학 글쓰기를 활용한 수업이 과학적 태도 하위 영역에서 학생들의 과학 탐구에 대한 태도, 과학 수업의 즐거움에는 유의미한 효과가 있었으나(p<.05), 과학에 대한 취미로 관심, 수용적인 과학적 태도 및 과학에 대한 적극성 차이에 대한 태도에는 영향을 미치지 않았다. 둘째, 과학학습동기 검사 결과 학생들의 학습 동기 향상에 유의미한 영향을 미치지 못했다(p>.05). 과학 글쓰기를 활용한 수업이 전체적인 학습 동기 향상에서 효과를 보이지 않았으나 학습 동기의 하위 영역에서는 다른 점을 보였다. 가치 동기의 하위 요소인 내재적 동기와 외재적 동기에는 유의미한 차이를 보이지 않았으나(p>.05), 과제에 대한 가치 차이에서는 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 과학에 대한 자신감을 나타내는 기대 동기에서는 p>.05로 나타나 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 반면 시험에 대한 불안 경향성을 나타내는 정서 동기에서는 p<.05로 나타나 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 셋째, 과학 글쓰기를 활용한 수업은 학생들의 학업 성취도 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으나 학생들의 서술형 평가 능력 향상에는 유의미한 효과가 나타나지 않았다(p>.05). 본 연구를 통해 과학 글쓰기 수업을 강조한 수업 전략은 학생들의 과학 탐구에 대한 태도와 과학 수업에 즐거움을 향상시키는 과학적 태도와 학생들의 학업 성취도를 높이는 것에는 효과적인 것으로 나타난다. 하지만 학생들의 학습 동기 함양과 서술형 평가 능력 향상에 효과가 나타나지 않았다. 그러므로 학교 현장에 과학 글쓰기의 수업을 활용하기 위해서는 단기간의 적용이 아닌 지속적인 수업이 이루어져야 할 것으로 보인다.;Modern society in the period of scientific & technological competition demands communication skills as well as problem-solving ability to solve problems in all areas of life on one's own. The science curriculum, for this reason, encourages science-writing lessons for cultivating communication skill and problem-solving ability; and lately science writing has been attracting new attention. This study looked into the effects of lessons which laid emphasis on science writing. Science writing lessons were given to second graders of a middle school over 30 periods from April to June, with 2 classes as the experimental group and 2 classes as the control group. ‘Heat Energy,' 'Construction of Matter,' 'Digestion and Circulation' were selected as the object units of the lessons. The experimental group took the lessons of science writing where they organized important scientific concepts related to learning goals, for about 7-10 minutes, in the form of science writing; and the control group took lessons where they organized the concepts through solving questions. For the students' academic achievement and essay test performance, a written test developed by the present researcher's school was used; and for scientific attitude, TOSRA (Test of Science Related Attitude) developed by Fraser was used, with some modification and supplementation. For the students' motivation for learning science, PALS (Pattern of Adaptive Learning Survey), a questionnaire on motivation for learning science, and MSLQ (Motivated Strategies for Learning Questionnaire), a questionnaire on strategy for motivating learning, were used, with some modification and supplementation in agreement with the purpose of the study. The results of pre- and post-tests were analyzed at the significance levels of p<.05, p<.01, and p<.001, using the SPSS WIN12.0 statistical analysis program. The results and conclusion of this study are as follows: First, it was found that the lessons using science writing had positive effects on improvement in the students' academic achievement, whereas they had no significant effect on improvement in the students' essay test performance (p<.05). Second, the attitude test showed that the lessons had effects on the cultivation of the students' scientific attitude. As for the sub-factors of scientific attitude, the lessons had significant effects on the students' Attitude towards Scientific Inquiry, and Pleasure of Science Lesson (p<.05), whereas they had no effect on Interest in Science as a Hobby, Acceptant Scientific Attitude, and Difference in Positive Attitude towards Science. Third, the tests of motivation for learning science showed that the lessons had no positive effect on improvement in students' motivation for learning. Although the lessons using science writing showed no effects on improvement in overall motivation for learning, there were some differences when it comes to the sub-factors of motivation for learning. Among the sub-factors of motivation for learning, Intrinsic Motivation and Extrinsic Motivation showed no significant difference (p>.05); however, Difference in Values on Task showed a significant difference (p<.05). Expectancy Motivation, which shows confidence in science, showed no statistically significant difference, with p>.05. On the other hand, Emotional Motivation, which shows tendency toward anxiety about examination, showed a statistically significant difference, with p<.05. The present study showed the strategy of lessons that laid emphasis on science writing was effective at encouraging students' attitudes towards science inquiry, scientific attitude that enhances the pleasure of science lessons, and the students' academic achievement. However, it was found that the strategy had no effect on the cultivation of the students' motivation for learning and on the improvement of their performance in essay test. Therefore, it is deemed that science writing in science lessons should be applied on a continuous basis, not on a short-term basis, to be effective on the field of education in shools.