The Effect of an Enhancing Program for Variable Control Abilities Applied to the Science Education in Middle School

중학교 과학교육에서 변인통제 능력 향상 프로그램 적용 효과

In this study, we develop 15 learning programs to enhance the variable identification and control abilities for the middle school students and analyze the effect of the programs applied to the class. To increase the learning effect of the variable identification and control abilities, we design the programs so that the students can monitor their thinking processes and also they can evaluate the results from their cognitive activities objectively. We analyze the effect of the programs applied to the class and the results show that the test group, which uses the program, marks higher scores in the variable identification abilities compared to the control group. Also, the test group has the increased level of logic to control the variables. Especially, the effect is higher with the students who do not have any logic to control the variables. From the results, we know that it is possible to improve the variable identification and control abilities of the students through the meta-cognitive learning programs developed by us. Furthermore, the results show that the score of variable control abilities positively correlate with that of meta-cognitive level. It means that the meta-cognitive strategy meaningfully increases the variable control abilities of middle school students.

본 연구에서는 중학교 학생들의 변인 판별 및 변인 통제 능력을 신장시킬 수 있는 15가지의 학습 프로그램을 개발하고, 이를 적용하여 수업효과를 분석하였다. 변인 판별 및 통제 학습 효과를 높이기 위하여 자신의 사고 과정을 모니터하고 인지 활동 결과에 대해 객관적으로 평가할 수 있도록 구성하였다. 이 프로그램의 수업 효과를 분석한 결과, 프로그램을 투입한 실험집단이 비교집단에 비해 변인 판별 점수가 높았으며, 변인통제 논리 형성정도도 증가하였는데, 특히 변인통제 논리 형성정도가 미형성 단계인 학생들에게 효과가 크게 나타났다. 이는 우리가 개발한 학습 프로그램을 통해 학생들의 변인 판별 및 통제 능력을 향상시키는 것이 가능함을 보여준다. 또한, 변인 통제 능력 점수와 메타 인지 수준 점수 간에 정(+)적인 상관관계를 보였다. 이는 메타인지 전략이 변인 통제 능력을 유의미하게 향상시키는 효과가 있다고 할 수 있다.