극지 교육 프로그램에서 나타난 초·중학생들의 학습 특성

Abstract

본 연구의 목적은 극지에 대한 학생들의 심리적 거리감을 줄이기 위해 개발된 극지 교육프로그램을 적용하여 학생들에게 나타나는 학습 특성을 극지연관성(Polar-Relatedness) 분석 기준을 적용하여 파악하고, 과학교육의 측면에서 극지 교육에 시사점을 제공하는 것이다. 지구상의 미개척지 중 하나인 ‘극지’는 현대과학의 발전에 있어 중요하게 여겨지는 대상이며, 최근 떠오르는 연구 주제이다. 극지는 우리와 물리적으로 멀리 떨어져 있지만, 오히려 극지가 가지고 있는 지리적, 기후적 특성 때문에 연구 가치가 높게 평가된다. 그러나 일반 대중들은 극지에 대해 여전히 잘 모르고, 심리적 거리감을 느끼고 있다는 점에 주목하였다. 이에 따라 극지에 대한 거리감을 느끼게 하는 방해 요소를 제거하는 극지 교육프로그램을 전략적으로 개발하여, 그 안에서 나타나는 학습 특성을 파악하고 교육적인 시사점을 도출하였다. 연구 문제는 첫째, 수업 주제에 따라 나타나는 극지연관성 특성은 어떠한가? 둘째, 수업 단계에 따라 나타나는 극지연관성 특성은 어떠한가? 셋째, 학생별 특성은 어떠한가? 이다. 연구를 위한 극지 교육 프로그램이 개발 및 적용되었으며, 개발된 프로그램은 총 5차시(15시간)로 구성된 ‘나는 극가대표’ 프로그램이다. 프로그램은 ‘Global’, ‘Local’, ‘Personal’ 단계로 구성된다. 프로그램은 서울 소재 대학교의 과학교육과에서 운영하는 토요 과학 교실을 통해 운영되었다. 연구 참여자는 초·중학생 여섯 명이며, 22년 8월 13일 토요일을 첫 시작으로 22년 10월 8일 토요일에 마무리되었다. 본 연구는 질적 사례연구로, 프로그램 지원서, 사전검사지, 수업 활동지, 수업 녹화 영상, 수업 후 개인 면담 내용이 연구 자료로 수집, 분석되었다. 자료 분석은 선행연구의 ‘Nature-Relatedness Scale(Nisbet et al., 2009)’을 기반으로 하여, 극지만의 특성에 맞게 수정 보완하여 개발한 ‘Polar-Relatedness’ 분석 기준이 사용되었다. 수집된 자료는 수업의 주제별, 단계별 그리고 학생별로 분석하였고, 전공자 1인과 분석 결과의 타당성을 위해 협의하는 과정을 거쳤으며, 최종적으로 과학교육 전문가 1인에게 검증받았다. 수업의 주제별, 단계별, 학생별 분석을 토대로 나타난 학생들의 학습 특성을 파악하여 서술하였고, 이를 통해 극지 교육에 시사점을 제시하였다. 주제별, 단계별, 학생별 분석에서 학생들의 극지연관성은 각기 다른 양상을 띄었다. 먼저, 주제별 분석 결과를 살펴보면, 극지에 대한 심리적 거리감을 좁히는데 가장 효과적인 소재는 생물학 주제였으며, 자칫 극지에 대해 학생들이 어려움을 느끼고, 거부감을 일으켰을 수도 있었던 주제는 지구온난화의 원리를 설명하는 대기과학 주제였다. 다음으로 단계별 분석 결과를 살펴보면, 극지에 대한 심리적 거리감을 좁히는데 주요한 수업 단계는 ‘Local’ 단계였으며, 극지 관련 이슈가 전지구적 범위에서 개인적 범위로 다가가기 위한 도약점이 되는 단계였다. 마지막으로 학생별 분석 결과를 살펴보면, 극지 교육 프로그램 적용 후 학생들에게 극지연관성의 정서적 측면인 ‘self’와 정의적 측면인 ‘experience’는 쉽게 파악되었지만, 인지적 측면인 ‘perspective’의 상대적으로 잘 드러나지 않았다. 과학 지식 이해도가 낮은 학생은 극지 학습 내용과 맥락을 정서적 측면에서 접근하여 이해하는 경향이 있었다. 과학 지식 이해도가 높은 학생은 극지 학습 내용과 맥락을 과학적 원리에 집중하여 이해하는 경향이 있었으며, 지구시스템적 사고가 나타났다. 수업 전반에 걸쳐 극지에 대한 학생들의 관심과 흥미가 나타났지만, 단순한 흥미와 관심을 넘어 극지에 대한 심리적 거리감을 좁히기 위해서는 극지에 대한 새로운 시각을 가지고 극지에 대해 다양한 관점을 가지는 것이 핵심적 요소임이 밝혀졌다. 본 연구는 과학교육에서 그동안 주목받지 못했던 ‘극지’라는 소재에 주목하여 다양한 주제의 수업 컨텐츠를 이끌어 내 과학교육의 범위를 확장하였으며, 극지의 특성에 맞는 교수 학습법을 개발한 것에 의의가 있다. 또한, 환경심리학 연구에서 주로 사용되었던 자연 연관성 척도(Nisbet et al., 2009)를 극지연관성 분석 기준으로 개발하여 지구과학의 영역으로 가져와 과학교육의 측면에서 극지 교육 수업을 통해 나타난 학생들의 학습 특성을 분석했다는 점에서 의미가 있다. ;The purpose of the study is to identify the characteristics of students by applying the polar-Relatedness analysis criteria developed to reduce students' psychological distancing toward the poles, and to provide implications for polar education in terms of science education. Polar, one of the unexplored areas on Earth, is an important object in the development of modern science and is a emerging research topic. Although the poles are physically far from us, they are highly valued for their research due to their geographical and climatic characteristics. However, it was noted that the general public still does not know about the poles and feels psychological distance. Accordingly, it is necessary to strategically develop a polar education program that eliminates obstacles that cause psychologically distant feeling, identify the characteristics that appear therein, and derive educational implications. The research question is, first, what are the characteristics of polar-relatedness that appear according to the class topic? Second, what are the characteristics of polar-relatedness that appear according to the class stage? Third, what are the polar-relatedness characteristics of each student? A polar education program for research was developed and applied in 2022, and the developed program consists of a total of 5 sessions (15 hours). The program consists of 'Global', 'Local', and 'Personal' stages. The program was operated through the Saturday Science Class run by the Science Education Department of the University in Seoul. Six elementary and middle school students participated in the study, and it was completed on Saturday, October 8, 22, starting on Saturday, August 13, 22. This study was a qualitative case study, and program applications, pre-test papers, class activity papers, recorded videos of classes, and personal interviews after classes were collected and analyzed as research data. Based on the previous study's 'Nature-Relatedness (Nisbet, 2009), the data analysis was analyzed based on the 'Polar-Relatedness' standard developed by revising and supplementing it to suit the characteristics of the poles. The results of the study are qualitative by subject, stage, and student. It was analyzed and a process of consulting with one major for the validity of the analysis results, and was finally verified by one science education expert. Based on the analysis of the subject, stage, and student of the class, the characteristics of the students were identified and implications for polar education were presented. In the analysis by subject, stage, and student, the polar relevance of students showed different patterns. First, as a result of the subject analysis, it was the biology topic that increased interest in the poles, and on the contrary, the topic that could make students think about the poles as difficult and complex was atmospheric science that covered the principle of global warming. Next, results of the step-by-step analysis, it was found that the main class stage in narrowing the psychological distance to the pole was the ‘Local’ stage, which became a leap point to approach the personal range from the global range. Finally, results of each student's analysis, after the application of the polar education program, the emotional aspect of polar-relatedness, and the affective aspect of ‘perspective’ were easily identified, but the cognitive aspect of ‘perspective’ was relatively poorly revealed, and it was found that it is a key factor to have a new perspective on the polar and various perspectives on the polar to narrow the psychological distance to the polar. This study is meaningful in that it drew attention to the subject of polar, which had not been noted in science education, and led to class contents. In addition, it is meaningful to develop teaching and learning methods that fit the characteristics of polar regions that are far away. Finally, relatedness, a concept used in environmental psychology research, was brought to the field of science education to analyze the learning characteristics of students. The concept of relatedness has the potential to be used when learning about other distant places or when learning scientific knowledge that you think has nothing to do with yourself.