The Effects of Science Question Enhancement Instruction on the Science Question Level and Achievement of Middle School Students

Student questioning is included in the priority of science literacy, to enable students to solve problems by exploring questions, communicating and constructing knowledge(AAAS, 1989). Also, the essence of student questioning in science lies in its function as a link between thinking and learning. But educators did not pay much attention to students' questioning in Korea. The purpose of this study was to investigate the effects of science question enhancement instruction on students' science questioning level and achievement. Also, this study showed the effects of other variables(logical thinking, science achievement, interest, and gender) on students' science questioning level. The pretest-posttest control group design group design was used. The sample was consisted of 80 second grade middle school students in experimental group(Science question enhancement instruction) and 74 students in control group(Traditional learning). Students in both groups were received identical content instruction on the unit 'Structures and functions of plant'. These groups were treated for 15 hours during 6 weeks. Students' questions were rated using the four levels described by the Middle School Students' Science Question Rating Scale(r= .96,)(Cuccio-Schirripa & Steinner, 2000). Science achievement data were collected using a 17 item multiple choice test(Cronbach ${\alpha}$= .84). To investigate students' logical thinking ability, a abridged GALT(Cronbach ${\alpha}$= .69) was used. Five-way ANOVA, ANCOVA, and multiple regression analysis were used to analyze the results. The results indicated that students who received instruction on researchable questioning outperformed those students who were not instructed on high-order questioning(p< .01). Results of correlations indicated that instruction(r= .640), science achievement(r= .311) and logical thinking ability(r= .212) was significantly and positively related with students' questioning level. But, interest and gender did not show any significant correlation with students' questioning level. Science question enhancement instruction was more effective on science achievement than the traditional instruction(p< .01).

질문 강화 수업이 중학생들의 질문 수준과 학업 성취도에 미치는 영향

질문은 학생들에게 문제의 탐색과 의사소통, 지식의 구조화를 통해서 문제해결이 가능하도록 하므로, 과학 교육에서 큰 의미를 가진다. 또한 학생 질문은 사고와 학습 사이를 연결해 준다는 점에서도 중요한 의미를 가진다. 그러나 학생의 질문에 대해서 분석하고 연구한 연구는 그렇게 많지 않았다. 따라서 본 연구에서는 질문 수준 강화 수업이 전통적인 수업에 비해 학생들의 질문 수준과 학업 성취도에 어떤 효과가 있는지 알아보았다. 또한 논리적 사고력, 과학 성적, 흥미, 성별과 같은 여러 변인들이 학생의 질문 수준에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 연구 대상은 중학교 2학년 학생 182명으로, 통제집단은 전통적인 수업을 하였고, 실헙집단은 질문 수준 강화 수업을 하였다. 연구단원은 중학교 과학 2 "식물의 구조와 기능"으로 약 7주 동안 15차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 학생들의 논리적 사고력 수준을 파악하기 위하여 GALT 축소본 검사지를 사용하였고 학업 성취도 검사는 17문항의 오지선다형문항을 개발하여 사용하였다. 질문 수준에 대한 여러 변인(수업방법, 과학 성적, 논리적 사고력, 흥미, 성별)의 효과를 분석하기 위해 오원 분산분석(ANOVA), 공변량 분석(ANCOVA), 다중회귀분석(Multiple regression analysis)을 하였다. 학생들의 질문 수준을 분석해 본 결과, 질문 강화 수업이 전통적인 수업에 비해 학생들의 질문 수준을 향상시키는데 효과적이었다(p< .01). 학생의 질문 수준과 상관 관계가 가장 높은 것은 수업 방법(r= .640)이었으며, 질문 수준은 과학 성적(r= .311)과 논리적 사고력(r= .212)에도 상관이 있었다. 그러나 질문 수준은 흥미와 성별에는 상관이 거의 없었다. 질문 강화 수업은 학생들의 학업 성취도를 향상시키는데 전통적인 학습보다 효과적이었다(p< .01). 따라서 질문 강화 수업은 학생들의 질문 수준뿐만 아니라 학업 성취도에도 높은 효과를 나타내었으므로 바람직한 수업방법이라고 생각된다.