본 연구의 목적은 TIMSS 2015 결과를 분석하여 성취수준별로 학생들의 과학성취도와 흥미에 영향을 주는 교육맥락변인을 탐색하고 집단 특성에 맞는 교수 학습 방법을 도출하려는 것이다. 과학 성취와 흥미에 미치는 교육맥락변인의 영향력을 비교하기 위해 위계선형모형에 의한 분석을 실시하였다. 연구결과에 따르면, 4학년 과학성취도의 경우에는 우수수준 이상 학생들의 성취도에 영향을 주는 변인은 도서보유량, 부모학력, 수업에 대한 학생 인식이었고, 보통수준 이하 학생들의 성취도에 영향을 주는 변인은 도서 보유량으로 확인되었다. 8학년 과학성취도의 경우에는 우수수준 이상 학생들의 성취도에 영향을 주는 변인은 도서 보유량, 수업에 대한 학생 인식, 재학생의 경제적 배경으로 확인되었고, 보통수준 이하 학생들의 성취도에 영향을 주는 변인은 도서 보유량과 과학 수업에 대한 학생 인식으로 확인되었다. 학년을 막론하고 도서 보유량과 과학 수업에 대한 학생 인식은 학생의 과학 성취도와 흥미에 주는 영향력이 높은 것으로 확인되었다. 연구결과를 토대로 우리나라 초등학교와 중학교 과학과 교수학습에 주는 시사점을 모든 학생들을 위한 체계적인 독서 프로그램 제공, 중학교 학생참여형 과학 수업을 활성화, 초등학교 보통수준 이하의 학생들을 위한 탐구실험 체험과 개념 연계 수업 등의 측면에서 제안하였다.
과학 기술 경쟁 시대라는 시대적 흐름에 따라 세계 주요 국가들이 STEAM 교육에 주목하고 있다. 우리나라 과학교육의 목적이 과학적 소양을 지닌 창의적 인재 육성이라는 점에서 보면 STEAM 교육의 필요성은 부정할 수 없는 사실이다. 이에 본 연구에서는 초등학교 6학년 과학 교과에서 활동과 흥미를 고려한 주제 중심의 STEAM 통합교육 프로그램을 개발하여 초등학생의 창의성 및 과학교과 흥미도에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서 개발한 STEAM 교육 프로그램은 6학년 각 단원별 마무리 활동에 단원 정리 및 심화 보충활동으로 적용할 수 있도록 개발하였다. 주제별 활동중심의 프로그램으로 학생들의 과학 학습을 통해서 창의성 및 과학교과 흥미도를 높이는데 주안점을 두었다. 개발한 STEAM 프로그램을 J도내 3개 초등학교 학생들에게 사전 사후에 투입한 결과, 실험 집단은 비교 집단에 비해 초등학생들의 창의성 및 과학 교과 흥미도가 유의미하게 향상되었다. 따라서 지속적이며 체계적인 STEAM 프로그램의 개발이 요구되며, 더 나아가서는 초등학교 전 학년에 걸쳐 적용할 수 있는 STEAM 프로그램을 개발하고 교육현장에서 적극적으로 활용하려는 노력이 이루어져야 할 것이다.
본 연구는 '태양계와 별' 단원에 대한 스마트러닝 교수 학습 프로그램을 개발하고 적용하여 초등학생들의 과학적 태도, 과학 흥미도, 학업성취도에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 초등학교 5학년 과학 교과 내용 중 '태양계와 별' 단원을 선정하여 설계한 스마트러닝 수업은 스마트기기의 다양한 콘텐츠를 활용하여 학습자간 상호작용과 협업을 통해 문제를 해결하도록 하였으며, 그 결과를 공유하여 교사 및 학생 상호 간 피드백을 받을 수 있도록 구성하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 스마트러닝 교수 학습 프로그램은 학생들의 과학적 태도, 과학 흥미도와 학업성취도에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 스마트러닝 수업에 대한 설문조사와 개별면담 자료를 통해 긍정적인 반응을 확인하였다. 특히 수업의 '참여도'와 '흥미도' 부분에서 만족도가 높았고 스마트기기의 사용으로 수업을 게임처럼 재미있게 생각하는 반응이 많은 것으로 나타났다. 이상과 같은 결론에 근거하여 다른 단원, 다른 주제에 대한 스마트러닝 교수 학습 프로그램 개발과 연구의 필요성, 스마트러닝이라는 새로운 수업방식으로 흥미와 태도를 이끌어 내기 보다는 과학에 대한 본질적인 관심을 증대시킬 수 있는 방안과 같은 후속 연구의 방향에 대하여 제언하였다.
본 연구는 초등학교 저학년 학생을 대상으로 과학 진로교육 프로그램을 개발하고 적용하여 초등학교 저학년에서의 과학 진로교육의 가능성과 발전방안을 모색하는 데 목적이 있다. 그를 위하여 먼저 초등학교 저학년 학생이 가진 과학자와 과학에 대한 이미지를 분석하고, 과학 진로교육 프로그램 적용 후 과학자와 과학에 대한 인식의 변화를 살펴보았다. 또 과학자 되어보기 활동을 통하여 과학에 대한 흥미를 알아보고, 과학 진로교육 프로그램에 대한 학생의 인식을 설문지와 면담을 통하여 분석하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 저학년용 과학 진로교육 프로그램은 학생들의 과학자와 과학에 대한 인식에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 초등 저학년용 과학 진로교육 프로그램은 학생들의 과학에 대한 흥미에 영향을 준다. 셋째, 초등 저학년용 과학 진로교육 프로그램에 대한 학생들의 인식은 긍정적으로 나타났다. 학생들은 프로그램에 대한 흥미도, 참여도, 이해도 모두에 높은 점수를 주었다.
이 연구 목적은 한국과 미국 대학생들을 대상으로 진화 개념과 관련된 변인-종교성, 진화 흥미, 진화 개념, 진화 수용-에 관한 수준과 구조적 차이를 비교 분석하는 것이다. 이 연구를 위하여 한국과 미국 대학생 1,015 학생이 참여하였으며 그 중 무작위로 추출된 516명의 자료가 분석에 활용되었다. 연구 결과 한국의 대학생들은 미국의 대학생들에 비하여 낮은 종교성을 보이는 반면 진화 흥미 역시 낮았다. 경로 분석결과 종교성이 진화 수용에 미치는 인과관계에서 진화 개념과 진화 흥미가 매개함을 알 수 있었다. 한국 대학생들은 미국 대학생들에 비하여 진화 흥미가 종교성, 진화 수용, 진화 개념과 상대적으로 낮은 수준의 관련성을 보였다. 한국의 생물 전공자들의 진화 수용은 미국 생물 전공자들의 비하여 진화 개념에 대한 영향력이 적었고, 한국 생물 비전공자들의 진화 수용은 미국 생물 비전공자들에 비하여 종교성에 더 큰 영향을 받았다. 이 연구 결과는 한국 학생들을 위한 진화 교육이 진화론에 대한 흥미를 더 높이며, 진화론을 수용함에 있어 개인의 종교적 신념에 근거하지 않고 과학적 이론으로 수용할 수 있어야 함을 보여준다. 또한 우리나라 대학생들이 과학적 판단에 의하여 과학 이론을 수용하는 태도를 함양시킬 수 있는 과학교육이 필요하다.
이공계 또는 의약계 직업을 희망하는 초등학생의 진로선택이유, 과학/수학 과목 선호도, 과학에 대한 흥미, 과학적 포부를 조사하여. 과학 관련 진로지도에 시사점을 얻고자 하였다. 이공계 희망 여학생의 비율은 낮지만 학년 차이가 크지 않은 반면, 이공계 희망 남학생의 비율은 6학년이 3학년의 절반에 가까웠다. 의약계 희망 학생 비율은 남녀 학생 모두 6학년이 3학년보다 1.4배 많았다. 이러한 차이로 인해 3학년에서 이공계 희망 학생 비율은 의약계 학생의 두 배였지만 6학년에서는 두 계열이 거의 같았다. 진로 선택 이유에서 희망 직업이 이공계인 경우 하고 싶다는 이유가 가장 중요했고, 사회에 필요한 일이라는 점이 그 다음이었다. 의약계의 경우는 다른 사람을 도울 수 있다는 점과 하고 싶은 일이라는 점이 거의 비슷했고 부모의 권유나 소득보다 두세 배 중요해서 이전 연구와 다른 결과를 보였다. 돕기는 여학생들이 중요하게 생각한 진로 선택 이유이기도 하다. 이는 과학관련 진로 지도에서 그 직업을 통해 사람들을 도울 수 있다는 점이 비중 있게 고려되어야 함을 시사한다. 과학과목 선호도는 이공계가 가장 높고, 의약계, 기타 진로의 순서이다. 수학과목 선호도는 과학 과목 선호도 보다 낮으며, 이공계와 의약계가 비슷하고, 기타가 그 보다 낮다. 학년이 올라갈수록 수학의 비중이 커지는 점을 고려할 때 초등학생의 이공계와 의약계 진로 희망이 지속되려면 과학과목과 더불어 수학을 좋아하고 잘하도록 지도할 필요가 있다. 과학에 대한 흥미와 과학적 포부는 3학년이 6학년보다, 남학생이 여학생보다 높으며, 이공계가 가장 높고, 의약계, 기타의 순으로 값이 낮아지는 분포를 보이고 있다. 그런데 이공계 집단만 포부 값이 흥미값보다 높고 학년별, 성별, 진로별로 나누어진 다른 모든 집단에서 포부값이 흥미값보다 낮다. 이는 과학에 대한 흥미보다 과학적 포부가 이공계 진로 결정에서 보다 결정적인 요인이 될 수 있는 가능성을 보여준다.
본 연구는 초등학교 4학년 "별자리를 찾아서" 단원지도를 위한 놀이 과학 교실 활동 프로그램을 개발하여 실제 수업에 적용해 봄으로써 놀이 활동 적용수업이 초등학생의 학업성취도와 흥미도에 미치는 효과를 알아보기 위하여 시행되었다. 초등학교 4학년 1학기 중간고사 결과를 분석하여 평균이 유사한 4개 반을 선정하고 2개 반으로 구성된 비교집단에는 기존의 방법대로 교사용지도서를 분석하여 교사용지도서와 같은 방식과 흐름으로 수업을 진행하였고 나머지 2개 반의 실험집단에는 단원의 5차시의 수업 중 활동 일부를 놀이 과학 교실 활동 수업을 적용하여 시행하였다. 놀이 과학 교실 프로그램은 연구 단원의 학습목표 및 내용과 탐구요소를 분석하여 개발 하였고, 놀이 과학 교실 활동이 학업성취도에 미치는 효과를 알아보기 위해 학업성취도 검사문항을 선정, 개발하였다. 각각은 과학 교육 전문가 2인과 현직 교사 5인에 의해 수 회의 피드백 검토 과정을 거쳐 완성되어 각 집단에 2주간에 걸쳐 5차시 수업이 실시되었다. 사후 검사결과에서 두 집단은 독립표본 t-test 방법에 의해 유의수준 p=0.003으로 유의미하게 차별화 되었고, 실험 집단은 비교 집단에 비해 좋은 학업 성취도를 보였다. 설문 조사를 통한 실험집단의 흥미도 측정에서도 높은 흥미도 비율을 보였다. 결과적으로, '별자리 찾아서' 단원을 위한 놀이 과학 교실 활동 프로그램을 개발하여 초등학교 4학년 교실에 투입해 본 결과 학업성취도와 흥미도에서 뚜렷하게 긍정적 영향을 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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