가설적 사고력 신장을 위한 일반 화학 탐구 실험의 적용 효과

Abstract

제7차 교육 과정에서는 탐구 과정이 중심이 되는 과학 교육의 필요성을 강조하고 있다. 학생 중심의 탐구 학습이 가능하기 위해서는 먼저 교사가 탐구 교수ㆍ학습에 대해 잘 인지하고 탐구 수업 및 실험을 잘 진행할 수 있는 능력을 갖출 수 있어야 하므로 앞으로 과학 교사가 될 학생들에 대한 탐구 실험 교육이 필요하다. 본 연구에서는 로슨(Lawson)의 순환 학습에 근거하여, 가설적 사고력을 강조한 탐구적 일반 화학 실험을 개발하였다. 그 후 대학교 1학년 60명의 학생들을 대상으로 하여, 이들을 실험 집단과 비교 집단으로 나누어서 수업 처치를 하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 가설적 사고력을 강조한 탐구 실험을 실시한 수업 처치는 과학적 추론 사고 기능에 있어서 유의미하지는 않았다. 그러나 이 검사 결과, 연구에 참여한 모든 학생들이 이미 가설 연역적 사고가 가능한 단계임을 알 수 있었다. 두 번째, 가설적 사고력을 강조한 탐구 실험을 실시한 수업 처치는 과학적 가설 생성 능력에 있어서 유의미하였다. 세 번째, 가설적 사고력을 강조한 탐구 실험을 실시한 수업 처치는 과학에 대한 태도를 더욱 긍정적으로 변화시켰다. 네 번째, 가설적 사고력을 강조한 탐구 실험을 실시한 수업 처치는 과학 실험에 대한 인식을 호의적으로 증진시켰다. 이를 통하여, 본 연구에서 개발된 실험은 가설적 사고력의 신장에 있어서 효과적임을 알 수 있었다. 앞으로 이 연구에서 사용한 D-EA모델, D-HD모델, EA-EA모델, EA-HD모델뿐만 아니라, 다른 모델을 사용하여 실험을 개발한 후에 그 효과를 검증해 볼 수 있을 것으로 생각된다. 7차시에 걸친 처치 기간이 가설 생성 능력을 평가하는데 다소 짧다고 볼 수 있으므로, 지속적인 연구를 통하여 그 추이를 살펴본다면 더욱 구체적인 결과를 얻을 수 있을 것이다. 또한 학생들의 가설 생성 과정에 대한 질적 연구를 병행한다면, 더욱 의미 있는 연구가 될 것으로 생각된다. 이와 같은 가설적 사고력을 강조한 탐구 실험을 경험한 예비 과학 교사들이 장차 과학 교사가 되었을 때 탐구 실험에 대한 자신감을 갖고 지도할 수 있는 능력을 갖게 될 것으로 기대한다.; Elementary and middle school science under the 7th education program heavily emphasizes science education that focuses on the inquiry model. In order to successfully carry out such student-centered scientific inquiry model, it should be set forth that anticipated future science teachers be well educated with this inquiry-experiment model so that they will be able to understand and lead such teaching methods. This study has created inquiry-based introductory chemistry experiments which emphasizes hypothetical thinking. Tracking back to Lawson's Learning Cycle, the experiments root from the 9 models of learning cycle for college-level experiments. The results of this study are as follows: 1. Treatments with inquiry experiment stressing on hypothetical thinking was not found to be more effective than the teaching model with the typical experiments in terms of the ability of scientific reasoning. However, the results clearly conveyed that all the participants of the study were able to carry out hypothetical-deductive thinking; 2. Treatments with the emphasis on hypothetical thinking was found to be more effective in generating scientific hypothesis than those with the typical inquiry-experiments; 3. Treatments stressing hypothetical thinking made more of a positive difference in science-relating attitude than others 4. Treatments with experiments emphasizing hypothetical thinking increased the inclination in understanding of scientific experiment compared to the typical teaching methods. Hence, it is shown that the experiments created in this study were effective in increasing hypothetical thinking. In the future, it is expected that other experiments than the ones based on 9 models of learning cycle for college-level experiments will be developed and have their results proven. This experimental study with only seven experiment sessions may not be enough to correctly evaluate the ability to create hypothesis; thus, it is expected that a continuous study will generate a more productive outcome. Furthermore, a qualitative study on the process of creating hypotheses as well as the quantitative study will be even more meaningful. Future science teachers who experienced such experimental teaching methods that emphasize hypothetical thinking are expected to have confidence in teaching such inquiry-based experiments.