중학생의 과학적 자기효능감 발달에 영향을 미치는 문제중심학습의 학습 특성 분석

Abstract

과학적 자기효능감(science self-efficacy)은 학습자의 과학 학습 동기를 형성하고, 과학 성취도를 높이며, 과학 진로 선택에 영향을 미치는 중요한 동기 요소이다. 이에 과학교육자들은 학습자의 과학적 자기효능감을 높이기 위한 다양한 학습 전략을 연구하여 왔다. 그 중 문제중심학습(problem based learning)은 많은 실험 연구들을 통하여 학습자의 과학적 자기효능감을 효과적으로 높이는 학습전략으로 알려져 왔다. 다만, 문제중심학습 전략의 어떠한 특성이 학습자의 자기효능감을 형성시키는데 어떠한 방식으로 기여하는지는 아직 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 중학생의 과학적 자기효능감 형성에 영향을 미치는 문제중심학습의 핵심 특성을 탐색하고, 문제중심학습에 참여한 중학생의 과학적 자기효능감이 형성되는 과정을 분석하고자 하였다. 이를 위해 연구자는 중학교 3학년 학습자 17명에게 2011년 11월부터 12월까지 총 20차시에 걸친 문제중심학습을 처치하였다. 자료의 수집은 심층면담을 통해 이루어졌으며, 1차 심층 면담(평균 60분)은 프로그램을 마친 직후, 2차 심층면담(평균 20분)은 프로그램 종료 6개월 후에 실시하였다. 면담 자료는 즉시 전사되어 분석되었으며, 자료의 분석은 Strauss와 Corbin(2007)의 방법을 활용하였다. 그 결과, 문제중심학습 환경에서 학생들에게 실제적이고 비구조화된 문제를 제공하는 것은 학생들의 과학적 자기효능감 형성에 바탕이 됨을 알 수 있었다. 그리고 문제를 해결하는 과정에서 소그룹 협동학습은 학생들의 과학적 자기효능감 형성을 촉진하는 조건으로 나타났다. 또한 조별로 얻은 결과물을 공유하는 과정은 과학적 자기효능감을 이후의 학습으로 전이하여 학습의 선순환을 일으키는 조건으로 작용하였다. 나아가 학생들의 과학적 자기효능감은 학생들의 이후 과학 프로그램 참여 희망, 과학적 진로 선택 등에 영향을 미쳤다. 본 연구의 결과를 통해 다음을 제안하고자 한다. 학습자의 과학적 자기효능감을 높이기 위해 과학 수업은 개념이 아닌 문제 중심으로 이루어져야 한다. 이때 문제는 학습자의 삶과 연결된 실제적인 것이어야 하며, 정해진 답이 아닌 다양한 답이 나올 수 있도록 비구조화되어야 한다. 또한 소그룹 협동학습과 결과의 공유 과정은 과학적 자기효능감의 발달을 목표로 한 과학 수업의 핵심 전략으로 활용되어야 한다.;This study was to investigate the characteristics of problem based learning(PBL) that effects on development of students' science self-efficacy, and examine how middle schoolers' science self-efficacy to being developed while involved in a PBL environment. The Participants in this research were 17 students(n=17, 12 boys, 5 girls) in grades 9 in a public middle school in Seoul, South Korea, who've taken part in <Science club> from November to December, 2012. The researcher in this study were the same as the <Science club> course instructor. Each programs of <Science club> are based on PBL, every students in this club were given 10 problems during the course. Research Method was based on qualitative research, and every data was collected from interview materials, students’products, and a journal of instructor. Each participants answered about 2 sets of interview questions when after the course has just completed, and when after 6 month later. Every interview conversations was transcribed right after when each interview have finished. The materials of this study analyzed with Strauss & Corbin’s method. Thus the researcher found out that students constructed their self efficacy beliefs through 4 conditions that in PBL environment, which are 'the authentic problems’,‘ill-structured problems’, ‘peer group study’, ‘sharing outcomes with peers’. Among these conditions, ‘authentic and ill-structured problems’ was the precedent conditions for students’ science self-efficacy development. And ‘Peer group study’ was the condition for facilitation to self-efficacy, and ‘sharing outcomes with peers’ was the condition for making students' science self-efficacy in future. As a result, Making students engage in authentic, ill-structured problem investigations during the science class will affect on the development of students’ science self efficacy belief. Also, inviting them in peer group investigations and giving them much time to share their own success to other people would be good opportunities for middle schoolers to facilitate the development of their Science self-efficacy belief.