STS 수업 모형을 활용한 탐구 수업 전략 및 효과

Abstract

제 6차 교육 과정에서 제 7차 교육 과정을 거치면서 초·중등학교에서는 STS 교육과 학생 중심의 탐구 학습을 중요시하는 교육이 강조되고 있다. STS 교육은 세계적인 추세이고 과학적 소양을 지닌 개인을 양성하는데 그 목적이 있으며 과학적 소양이라 함은 문제 해결, 가치 판단, 의사 결정에 관한 지식과 그것들을 수행할 수 있는 능력이 포함한다. 학생 중심의 탐구 학습은 문제 인식, 가설 설정, 실험 설계 및 수행, 가설 검증, 결론 도출로 이어지는 가설 연역적 탐구 학습 이라 할 수 있다. 본 연구에서 선택한 내용은 고등학교 2학년에서 배우는 화학Ⅰ과목 중 물 단원이다. 제 7차 고등학교 교육 과정의 목표에서와 같이 화학Ⅰ은 물질 현상의 탐구를 통하여 화학 개념을 이해하고 과학 탐구 능력을 신장하여 실생활 문제에 활용하도록 하는 것이다. 제 7차 고등학교 화학Ⅰ 교육 과정은 교사들로 하여금 과학 / 기술 / 사회적으로 접근하도록 유도하고 있다. STS 접근이 가능한 수업 모형으로 미국의 NCISE에서 사용한 STS 수업 전략을 들 수 있다. NCISE에서 사용한 STS 수업 전략은 가설 연역적 수업 방법을 토대로 한 수업 형태이므로 STS 탐구 수업 전략이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 탐구를 강조한 STS 수업 전략 개발하여 학생들에게 적용해 보는 것을 목적으로 하였다. 즉, 이러한 수업 전략을 현장 수업에 실시하여 얻어질 수 있는 과학 학업 성취도의 변화와 과학 / 기술 / 사회와 관련된 태도 변화를 알아봄으로써 STS 교육과 탐구 학습을 중요시하는 수업 전략에 대한 방향성을 제시하고자 한다. 연구 대상은 경기도 소재 남녀 공학 고등학교 2학년 자연 계열 학생 2개 반 58명을 대상으로 1개 반은 탐구를 강조한 STS 수업 전략을 도입한 집단을 실험 집단으로 1개 반은 교과서 위주의 강의식 수업을 도입한 집단을 통제 집단으로 2003년 2학기 동안 10차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 과학에 관련된 태도 검사와 과학 학업 성취도 검사는 실험반과 통제반에 동일한 시험지로 사전과 사후에 동일하게 적용하였으며 검사 결과는 SPSS 10.0 통계 패키지를 사용하여 공변량 분석(ANCOVA)을 하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 물과 관련하여 탐구를 강조한 STS 수업 전략을 도입한 집단의 학생들과 교과서 위주의 강의식 수업을 도입한 집단의 학생들은 과학 학업 성취도 변화에 있어서 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단의 교정 평균보다 4.26점 높게 나타났다. 그러나 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다(p>.05). 둘째, 탐구를 강조한 STS 수업 전략을 도입한 집단의 학생들이 교과서 위주의 강의식 수업을 도입한 집단의 학생들보다 과학 / 기술 / 사회와 관련된 태도 변화에 있어서 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p<.05). 셋째, 과학에 관련된 세부적인 네 가지의 영역 중에서 과학 수업 내용 영역(Ⅱ 영역)과 과학의 가치 영역(Ⅳ 영역)에서는 통계적으로 매우 유의미한 차이를 나타냈다(p<.001). 이와 같이 물 단원에 대한 탐구를 강조한 STS 수업 전략을 도입한 집단의 수업은 학생들의 과학 학업 성취도와 과학 / 기술 / 사회와 관련된 태도에 보편적으로 긍정적인 영향을 주었다. 앞으로 STS 교육을 중시하며 탐구 능력을 신장시킬 수 있는 수업 전략을 끊임없이 연구하고 개발하여 활용하면 과학적 소양을 가진 학생들의 양성 뿐 만 아니라 과학 / 기술 / 사회와 관련된 태도 및 과학 학업 성취도에도 보다 큰 영향을 줄 것으로 기대된다.;While the 6th secondary education curriculum is transferred to the 7th secondary education curriculum in the Korean educational world, the STS(Science-Technology-Society) education and the education putting an emphasis on the student-centered inquiry learning are being emphasized. The STS education is the world trend and its purpose is to educate individuals grounded in science, which involves the knowledge about problem solution, valuation and decision making and the abilities to perform these things. Student-centered inquiry learning can be said to be a hypothetical-deductive inquiry learning which includes recognizing questions, setting up hypotheses, planning and conducting experiments, proving hypotheses and drawing conclusions. This study is on the chapter Water in the 11th grader's chemistryⅠtextbook. Its aims are understanding the concept of chemistry through searching for the material phenomena, increasing the inquiry abilities and taking advantage of them, just like those of the 7th secondary education curriculum. The chemistryⅠ education curriculum of the 7th secondary education encourages science teachers to approach it in scientific, technological and social ways. As a teaching model, we can take a STS teaching strategy used in NCISE. It is said to be a STS inquiry teaching strategy because it is based on the hypothetical-deductive teaching method. On the basis of it, the inquiry-emphasized STS teaching strategy was developed in this study. By checking out the change of the students' science schoolwork achievements and their attitude related to science, technology and society. I'm going to suggest the direction of the class strategy emphasizing the STS education and inquiry learning to the science teachers in the Korean educational world. This study was intended for the 11th graders in science course, 58 boy and girl students of 2 classes in a co-educational high school in Kyeonggi-do. One class is an experimental group who introduced STS teaching strategy and the other is a controlled group who introduced textbook-oriented lecturing class. They have been taught for 10 periods during the second semester of 2003 school year. The surveys of a science-related attitude and science schoolwork achievements are conducted to both the groups with a same pre-tests and post-tests. The result was analyzed by using the SPSS Win statistics package. The results of this study are as follows; First, the curriculum average of an experimental group who introduced to STS teaching strategy emphasizing inquiry on WATER was higher than that of a controlled group who introduced textbook-oriented lecturing class by 4.26, which didn't show meaningful difference statistically. Second, the former group showed a difference statistically in the change of the attitude related to science, technology and society. Third, among the four specific categories related to science, there was a statistically very meaningful difference between the category of science class contents (categoryⅡ) and the category of value(categoryⅣ). Like these, the class for the group who introduced a STS teaching strategy emphasizing the inquiry about the chapter: WATER had a positive influence generally on their science schoolwork achievement and the attitude related to science / technology / society. Now, if we put an emphasis on a STS education and constantly study, develop and take advantage of the class strategy which can increase the inquiry abilities, it is expected that we can not only cultivate the students well grounded in science, but also have a greater influence on the attitude related to science / technology / society and the science schoolwork achievements.