현대는 정보화 사회로서, 학생들이 스스로 문제 상황을 인식하여 자신에게 필요한 정보를 찾고 적용할 수 있는 능력이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 중학교 과학중 관성의 법칙, 작용 반작용의 법칙, 정전기에 대한 개념 만화 학습지를 개발하여 토의 학습 방법으로 수업에 이용한 후, 학생들의 학업성취도 변화와 이것이 과학학습태도에 미치는 효과를 분석하였다. 그 결과 학업성취도 변화에 있어서 실험 집단과 통제집단은 유의미한 차이를 나타내지 않았으나 개념 만화를 이용한 토의 학습을 통해 학생들의 문제해결 능력을 향상시켜줄 수 있음을 발견하였다. 태도 변화에서는 실험 집단에서 수업 내용을 기억하는 정도와 문제를 풀 때의 적극성에 대해 유의미한 긍정적 효과가 나타났다.
우리나라는 PISA 2009 과학성취도 영역에서 참여국가 65개국 가운데 4~7위로 상위권 국가에 포함되었으나, 제6수준의 최상위 집단에 포함되는 학생 비율은 1.1%로 18위를 기록하였다. 이러한 최상위 집단의 성적 저조 현상을 극복하기 위해서 보다 효과적인 교수학습방법으로 모색해야 할 것이다. 본 연구는 PISA 2009 과학성취도 상위 집단에게 미치는 동기적 요소의 읽기태도 및 행동적 요소의 읽기방법의 영향을 탐색하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 PISA 2009 과학성취도 자료와 학생용 설문조사 문항에서 읽기태도 및 읽기방법에 관련되는 변인을 추출하였다. PISA 2009 과학성취도와 읽기태도 및 읽기방법간에 인과관계의 타당성을 확인하기 위해 구조방정식 모델링을 수행하였다. 연구 결과, 상위, 중위, 하위집단 모두의 과학성취도에는 읽기태도 및 읽기방법이 영향을 주는 것으로 나타났다. 한편, 상위 집단은 읽기방법에서 암기학습이 과학성취도에 거의 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 중위 및 하위 집단은 암기학습이 과학성취도에 유의한 영향을 주는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 뇌 활용 성향과 수학 및 과학 학업성취도 간의 관계를 분석하고자 중학생 131명(남: 74, 여: 57)을 대상으로 뇌 활용 성향검사를 실시하고 수학 및 과학 과목의 성적을 조사하였다. 수학 성적과 과학 성적에 따라 집단을 구분하였을 때 수학 성적 상위집단과 과학 성적 상위집단 모두 좌하뇌를 주로 활용하는 학생의 수가 가장 많은 것으로 나타났다(수학: 33.8%, 과학: 35.0%). 반면에, 수학 성적 하위집단과 과학 성적 하위집단은 우하뇌를 주로 활용하는 학생의 수가 가장 많은 것으로 나타났다(수학: 38.7%, 과학: 36.1%). 수학 및 과학 성적 상위집단과 하위집단간에 뇌 활용 성향 점수의 차이를 분석한 결과 과학성적 상위집단과 하위집단 간에는 좌하뇌 점수(p<.05)에서 차이를 나타내었다. 상관도 분석결과 수학 성적과 과학 성적 모두 좌하뇌 점수(수학: r=.28, 과학: r=.26)에서 가장 높은 상관도를 보였으며 좌상뇌 점수(수학: r=.18, 과학: r=.24)와 두 번째로 높은 상관도를 보였다. 이러한 결과는 수학 및 과학 과목에서 우수한 성적을 얻는 것이 좌하뇌 및 좌상뇌의 활용 성향과 연관성이 있다는 것을 보여주는 것으로 수학 및 과학 과목의 평가방법의 개발 시 이러한 특성을 고려할 필요성이 있을 것이다.
지금까지의 수학 교구에 대한 연구의 대부분은 연구에서 제시한 교구의 활용을 통하여 나타난 학업성취도의 변화나 수학에 대한 자신감과 태도 등에서 긍정적인 변화에 대한 연구였다. 이에 본 연구에서는 수학 교구 활용에 대한 변화 내용 보다는, 교육과정에서 제시한 성취기준 중에서 교구의 활용에 적합한 성취기준을 조사하여, 그 성취기준에 알맞은 교구의 제시하고, 현재 초등학교 1-2학년군 수학교과서에 제시된 교구를 조사하고 비교하여 앞으로 교구의 활용에 도움이 되도록 하였다. 성취기준에 알맞은 교구는 한국과학창의재단(2017)에서 수학 수업용 교구 표준안에 제시한 교구를 기준으로 앞으로 수학 수업에서 교구의 효과적인 활용에 도움을 주고자 하였다.
이 연구의 목적은 중학교 2학년 물의 순환과 일기의 변화 단원에 대해 STS의 한 방법인NIE 수업자료를 개발하여 학생들에게 처치한 후, NIE가 학업 성취도와 과학 관련 태도에 미치는 효과를 조사하고 학습 방법과 학생들의 학업 능력 수준간의 상호 작용 효과를 알아보고자 하는 것이다. 연구대상은 서울시 동작구에 소재한 여자 중학교 2학년 4개 반을 임의로 선정했고, 학급별로 실험집단과 통제집단에 2학급씩 무작위로 배치하였다. 실험 집단에서는 교사가 관련 개념을 6차시동안 간략하게 강의하고 나머지 7차시동안 개발한 NIE 수업자료로 수업하였고, 통제 집단에서는 전통적인 교과서 위주의 강의식 수업을 하였다. NIE 수업은 Iowa Chautauqua Program에서 활용한 문제로의 초대, 탐색 , 설명, 해결방안의 제시 단계에 따라 진행하였고, STS 학습 지도 전략 중 과학에서 출발하는 접근법으로 프로젝트학습, 토픽학습, 낱말 맞추기 퍼즐 등의 NIE 수업자료를 개발 활용하였다. 학업 성취도 검사 도구는 차시별 수업 목표를 고려하여 연구자가 개발하였고, 과학 관련 태도 검사 도구는 TOSRA의 7가지 영역 중 두 영역, 즉 과학의 사회적 의미와 과학에 대한 흥미적 관심에 해당하는 20문항을 사용하였다. 연구 결과에 의하면, NIE 자료를 활용한 수업이 교과서 위주의 전통적인 수업에 비해 학생들의 학업 성취도를 향상시키는데 효과적이었다(P<.01). 또한, 과학과 관련된 학생들의 태도 변화에 있어서도 실험집단이 통제집단보다 통계적으로 유의미한 성취도의 우위를 보이는 것으로 나타났다(P<.01). 학습 방법과 학생들의 성취 수준간의 상호 작용 효과를 알아본 결과 학업 성취도와 과학에 대한 흥미적 관심의 경우에는 주목할 만한 상호 작용 효과는 나타나지 않았으나, 과학의 사회적 의미에 대한 태도에 있어서는 NIE 수업 방법이 전통적인 수업 방법에 비해 하위 집단의 태도를 보다 더 긍정적으로 함양시킨 결과를 유도했다.
이 연구는 고등학생들의 지질 답사 보고서에 나타난 내러티브 텍스트와 Bruner가 제시한 두 가지 사고 양식 - 패러다임적 사고와 내러티브적 사고 그리고 학업 성취도가 어떻게 관련되는 지 살펴보고자 했다. 연구의 주요 목표는 특정한 상황에서 나타난 내러티브 텍스트의 사용여부로 학생들의 내러티브적 사고 경향을 구별하고, 우세한 사고 경향에 따라 인지적 성취 결과에 차이가 나는지 분석하는 것이다. 고등학교 2학년 학생 145명의 지질 답사 보고서의 텍스트 분석과 함께 답사지에 대한 회상 검사, 학업 성취도, 면담을 통하여 양적, 질적 연구를 수행했다. 텍스트 분석 결과, 학생들의 보고서에는 설명적, 논증적 텍스트와 함께 내러티브 텍스트가 상당 수 발견되었는데 이는 야외 답사지에서 학생들이 느끼는 심리적 상황과 지구과학 학습 및 현행 교육과정의 특징과 관련이 있는 것으로 추측된다. 내러티브 텍스트로 보고서의 내용을 재구성한 학생들은 그렇지 않은 학생들에 비하여 3개월 후에 실시한 회상 검사에서 높은 점수를 받았으나, 지구과학 I의 학업 성취도에서는 여학생들의 경우에만 더 높은 성취도가 나타났다. 내러티브 텍스트의 사용 여부로 내러티브적 사고와 패러다임적 사고 경향을 판단할 수 있는지 학생들과의 면담을 병행하여 조사한 결과, 내러티브 텍스트 사용과 사고 경향이 일치하지 않는 학생의 사례가 나타났다. 학습 내용에 따라 내러티브적 사고와 패러다임적 사고를 유연하게 사용할 수 있는 학생은 학습에 성공적이며 학업 성취도에서 좋은 결과를 나타내는 것으로 조사되었다.
본 연구는 고등학교 과학 과목에서의 학업적 자기 효능감, 외적동기, 흥미 및 성취도의 성별에 따른 잠재평균 분석 및 변인들 간의 구조적 관계를 규명하고자 하였다. 이를 위해 PISA 2006의 한국 학생 데이터를 사용하여 잠재평균 비교 및 변인 간의 인과관계를 살펴보았다. 다집단 분석의 잠재평균 비교 결과, 남학생을 참조집단으로 삼았을 때 여학생들의 잠재평균은 학업적 자기효능감, 외적동기, 흥미에서 모두 낮게 나타났다. 또, 학업적 자기효능감, 외적 동기는 흥미에 영향을 미쳤고, 학업성취도에는 학업적 자기효능감, 흥미, 외적 동기의 순으로 영향을 미쳤다. 본 연구결과를 바탕으로 고등학교 과학과목에서 흥미 증진 및 성취도 향상을 위해 학업적 자기효능감을 높이고, 동기 진작 방안이 고려되어야 할 것이다.
일반적으로 협동학습이 학업 성취에 효과적이라고 보고되지만, 과학 실험 수업에서의 학업 성취 및 상위 수준 학생에 대한 효과는 일관되지 않다. 본 연구에서는 실험 수업에서 필요한 고급 사고 수준의 활동이 포함된 과제를 소집단 활동 중심으로 해결하도록 한 협동학습을 초등학교 자연 수업에 적용하여 그 효과률 조사하였다.5학년의 '용해와 용액' 단원 총 16차시에 대하여 전통적 수업과 협동학습을 실시한 후 학업 성취도, 탐구 사고력, 자연 수업에 대한 태도, 수업 환경에 대한 인식등을 비교하였다. 이원 공변량 분석 결과, 협동학습 집단의 학업 성취도와 탐구 사고력이 전통적 수업 집단에 비하여 유의미하게 높았으며, 수업 처치와 성취 수준 사이의 상호작용은 나타나지 않았다. 수업 환경에 대환 인식 중 마찰도에 대한 인식은 협동학습 집단이 높았으며, 자연 수업에 대한 태도와 참여도에 대한 인식에는 두 집단사이에 차이가 없었다.
세포 분열 단원은 중요하지만 비교적 어려운 내용을 포함하고 있어, 학생들이 능동적으로 학습에 참여하는 교수법이 학생들의 학습 의욕과 학습 효율을 향상시킬 수 있다는 점에 착안하여, 선행연구를 바탕으로 세포분열 학습에 흥미 및 내용 이해도를 높이는데 역할놀이가 효과적일 것이라 판단하였다. 연구 대상은 서울시 소재 중학교 3학년 학생이며, 2개 학급은 역할 놀이 수업을, 나머지 2개 학급은 기존의 전통수업을 실시하였다. 수업처치 전, 후의 학업 성취도와 태도 변화를 살펴보기 위해 동일 검사지를 이용한 과학 학습 태도 및 학업 성취도 검사를 실시하였으며, 연구측정으로 SPSS 통계 프로그램을 활용한 공변량 분석이 이루어졌다. 연구 결과, 역할 놀이를 이용한 학습 그룹이 전통수업 학습 그룹에 비해 학업 성취도에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났으며 (p<.05), 이는 학업 성취수준 상위 학생들에 비해 하위 학생들에게서 역할 놀이 학습 효과가 더욱 뚜렷함을 보이고 있다 (p<.05). 또한, 학습 태도 측면에서도 정의적, 인지적 영역에서 긍정적인 효과를 얻을 수 있었다 (p<.05).
본 연구의 목적은 TIMSS 수학 영역 평가에서 높은 성취도를 보이고 있는 동아시아 5개국(싱가포르, 홍콩, 대만, 일본, 대한민국)을 대상으로 초등학생 수학 성취에 영향을 미치는 주요 교육맥락변인을 분석하는 것이다. TIMSS 2015의 4학년 자료를 위계선형모형으로 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 가정배경 변인 중 가정의 학습 자원, 부모의 교육 기대 수준이 초등학생들의 수학 성취도에 미치는 영향은 동아시아 5개국에서 공통이었으나, 취학 전문해력 수리력 활동과 부모의 수학 과학에 대한 태도가 학생의 수학 성취에 미치는 영향은 국가별로 차이가 있었다. 둘째, 동아시아 5개국에서 공통적으로 수학 학습 흥미가 수학 성취도에 주는 영향은 높은 것으로 나타났다. 셋째, 학교수준의 변인 중 학생 특성으로 인한 수업 제한 변인은 우리나라, 대만, 일본의 학생들의 성취도에 영향을 주지 않았으나, 싱가포르와 홍콩에서는 성취도에 영향을 주었다. 넷째, 재학생의 경제적 배경이 성취도에 미치는 영향은 대한민국, 대만, 일본에서 싱가포르와 홍콩보다 크게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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