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중학교 자유학기제에 적합한 과학 탐구 중심의 융합인재교육 프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of Scientific Inquiry-based STEAM Education Program for Free-Learning Semester in Middle School)

  • 정현도;이효녕
    • 과학교육연구지
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    • 제41권3호
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    • pp.334-350
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 첫째, 자유학기제에 적합한 과학 탐구 중심의 융합인재교육 프로그램을 개발하고 둘째, 자유학기제 교육과정의 중학생에게 적용하여, 학생들의 과학, 기술/공학, 수학에 대한 흥미, 자기효능감 및 관련 진로 선택에 미치는 효과를 살펴보는데 있다. 프로그램 개발을 위해 문헌 조사와 선행 연구를 바탕으로 개발의 방향을 과학 탐구 중심으로 정하고 프로그램 주제 및 개발 모형을 선정하였다. 개발된 프로그램 초안의 적절성을 위해 2회에 걸쳐 예비 적용과 전문가 집단의 컨설팅을 통해 수정 보완하였다. 연구의 대상은 2015년부터 자유학기제가 전면 시행된 광역시 소재 G중학교 1학년 92명이며, 프로그램 적용 전 후에 학생들에게 나타나는 흥미, 자기효능감 및 진로 선택 변화를 알아보고자 단일집단 사전 사후 대응표본 t-검정을 실시하였다. 프로그램의 적용은 2015년 10월 첫째 주부터 10월 셋째 주까지 진행되었으며 사전 검사 및 사후 검사는 프로그램 처치 전 후 1주일 이내에 각각 실시하였다. 또한 학생들의 구체적인 반응을 알아보고자 14명을 선택하여 심층 면담을 실시하였다. 이에 따른 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 분석(Analysis)-설계(Design)-제작(Build)-평가(Assessment)의 4단계로 구성된 ADBA 모형을 적용하여 'RC 비행기' 주제의 융합인재교육을 개발하였다. 개발된 프로그램은 학생들의 흥미와 관심사에 기반을 둔 체계적 전문적 프로그램으로 학생들의 학습 동기를 유발한다는 점과 능동성을 갖춘 자기주도적 학습 경험을 제공할 수 있다는 점에 의의가 있다. 둘째, 개발된 융합인재교육 프로그램은 자유학기제 교육과정 내 중학생의 과학, 기술/공학, 수학에 대한 흥미, 자기효능감, 관련 진로 선택의 모든 정의적 영역에서 통계적으로 유의미한 효과를 미쳤다. 흥미 영역은 과학, 기술/공학, 수학 교과에 대한 학생들의 인식 변화에 기인하며, 자기효능감 영역은 과학, 기술/공학, 수학 교과에 대해 학생들의 성공적인 경험을 통해서 상승하였으며, 진로 선택 영역은 과학, 기술/공학, 수학이 실생활에 유용하고 해당 직업을 가지면 재미있을 것이라는 인식의 변화로 상승하였다. 이 연구로 개발된 융합인재교육 프로그램은 자유학기제 정책의 교육 목적에 적합하며 자유학기제와 융합인재교육의 접목이라는 점에서 중요한 의미를 가진다. 또한 중학생들의 '행복교육'과, '창의 융합형 인재' 양성에 기여할 것이다.

특성화 및 마이스터 고등학교 학생들의 기술적 사고성향 연구 (A Study on Technological Thinking Disposition of the Specialized and Meister High School Students)

  • 최완식
    • 대한공업교육학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.94-113
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    • 2019
  • 이 연구는 특성화 및 마이스터 고교 학생들의 기술적 사고성향을 알아보고 그 결과를 통하여 특성화 및 마이스터 고교의 교육 현장에서 학생들의 기술적 사고성향에 맞는 교육내용을 구성하거나 필요한 기술적 사고성향을 강화하는데 기초지식을 제공하기 위함을 목적으로 실시하였다. 타당성과 신뢰성이 확보된 기술적 사고성향 검사 도구를 사용하여 전국의 특성화 및 마이스터 고교 학생 1171명을 대상으로 조사한 결과는 다음과 같다. 첫째, 특성화 및 마이스터 고교 전체 학생의 기술적 사고성향의 구성은 기술적 조작 성향(TOD)을 보이는 학생이 무려 38.9%를 차지할 정도로 가장 많았으며, 그 다음으로 기술적 계획 및 성찰 성향(TPRD)을 보이는 학생이 22.46%, 기술적 호기심 성향(TCD)이 17.59%, 기술적 문제파악 및 해결 성향(TPIRD)이 10.33%, 기술적 분석 성향(TAD)이 6.49%, 기술적 창의 및 표현 성향(TCED)이 5.04% 순으로 나타났다. 둘째, 특성화고 학생들과 마이스터고 학생들 사이에 기술적 사고성향의 구성에 차이가 있는지에 대한 검증 결과는 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타나 특성화고 학생이나 마이스터고 학생 모두 비슷한 구성의 기술적 사고성향을 갖고 있는 것으로 판단하였다. 셋째, 특성화 및 마이스터 고교 전체 학생들의 성별에 따른 기술적 사고성향 구성에 대한 차이가 있는지에 대한 검사에서는 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 특기할 점은 남학생들의 기술적 호기심 성향(TCD) 구성과 기술적 문제파악 및 해결 성향(TPIRD)이 여학생들 같은 성향 구성 비중 보다 각각 7.4%, 4.4% 가량 더 크게 나타났다. 또 다른 특징은 기술적 계획 및 성찰 성향(TPRD)인데 이 성향에 대해서는 여학생들의 성향 비중이 남학생들의 성향 비중 보다 9.7%나 더 크게 나타났다. 넷째, 특별히 특성화 고교 학생들만을 대상으로 한 성별에 따른 기술적 사고성향 구성에 대한 차이 검증에서도 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 구성의 차이를 보였는데, 앞서의 특성화 및 마이스터 고교 학생들 전체를 대상으로 한 결과의 거의 같은 비중의 차이를 보였다. 마지막으로, 마이스터 고교 학생들만을 대상으로 한 성별에 따른 기술적 사고성향 구성에 대한 차이 검증은 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다.

사범대학 재학생의 예비 교사 인증 영역 및 하위 요소에 대한 중요도 인식 분석 (The perception of undergraduates of the college of education on the importance of trainee teacher certification areas and sub-factors)

  • 김태훈;이태호
    • 대한공업교육학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.164-188
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 사범대학 및 학과별 수준의 인증 시스템에서 제시한 인증 영역 및 요소에 대한 사범대학 재학생이 인식하는 중요도를 조사하여 개선방안을 제시하는 것이다. 이를 위한 구체적인 목표는 첫째, 인증 영역 및 요소에 대한 학과별 중요도 차이를 확인하며, 둘째, 인증 영역 및 요소에 대한 학년별 중요도 차이를 확인하는 것이다. 본 연구의 대상은 A대학교 사범대학 재학생 전체를 모집단으로 하였으며, 10개 학과 758명이 중요도에 대한 설문 조사 대상이다. 설문 조사지는 총 800부를 배포하였으며, 회수된 설문지는 299부로 회수율은 37.3%로 나타났다. 설문 조사 분석 결과를 바탕으로 주요 결론을 제시하면 다음과 같다. 첫째, 학과별로 교직 인성 영역에서는 교직 적성 검사, 사회적 지능계발 프로그램 이수에 대한 중요도의 차이가 나타났으며, 교수 전문성 영역에서는 전공별 교과교육 과목 이수, 전공별 교과내용 과목 이수, 수업 실연 경진대회 참가에서 중요도 인식의 차이가 나타났다. 학생지도 전문성 영역에서는 창의 인성 계발 관련 교육 프로그램 이수, '교육실습'과목 이수에 있어서 학과별로 중요도에 차이가 나타났다. 정보 사회 소통력에서는 제2외국어 최소 점수 획득에 대해서 낮은 중요도를 보였다. 둘째, 학년별로는 1학년 재학생이 교직과정 구성의 타당성, 교육과정의 충실성, 교육과정의 우수 교원 양성에의 타당성, 졸업자의 교원 직무 수행 능력 함양, 사범대학 교육과정의 우수 교원 양성 적절성에 대해서 타 학년에 비해 높게 인식하는 것으로 나타났다. 특히 4학년의 경우 우수 교원 양성을 위한 새로운 제도의 필요성을 가장 높게 인식하는 것으로 나타났다.

일반학급에서의 초등 수학 영재아 지도 방안 연구 (A Study of a Teaching Plan for Gifted Students in Elementary School Mathematics Classes)

  • 김명자;신항균
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.163-192
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 정규교육과정 내에서 초등학교 일반학급 수학 영재아를 위한 효율적인 영재교육 방안을 탐색해 보고, 영재의 특성을 고려한 심화학습 프로그램을 개발하여 실제로 일반학급의 교수 학습 환경에 적용한 후, 그 효과를 분석하는 것이다. 문헌연구를 통해 초등학교 일반학급 수학 영재아 지도를 위한 복식수업 형태의 영재교육 방안을 제시하였고, 수학영재 심화학습 프로그램을 개발하여 초등학교 1학년 한 학급 6명을 대상으로 적용하여 그 효과를 분석하였다. 연구의 결과 첫째, 일반학급에서 복식수업 형태로 수학 영재교육을 실시하는 것은 수학 영재아 측면에서 매우 효과적이었다. 둘째, 수학영재 심화학습 프로그램은 수학 영재아의 수학적 사고력과 창의성 계발에 매우 효과적이었다. 셋째, 수학 영재아 선발 과정에서 교사의 추천과 영재성 검사는 둘 다 매우 중요한 것으로 나타났다. 이 연구는 영재교육이 방과후 교육 형태의 특별교육으로만 운영될 것이 아니라 정규교육과정 내에서 보다 효율적인 방법으로 운영함으로써 수학 영재아의 요구에 부합되면서도 영재교육의 효과를 극대화할 수 있음을 제안하고 있다.

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환경오염의 세계적인 경향 (Problems of Environmental Pollution)

  • 송인현
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
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    • pp.3.4-5
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    • 1972
  • 생활수준이 낮은 단계에 있어서는 우선 식량에 대한 수요가 강하다. 인간의 욕구가 만족스럽게 먹는다는 것에 대하여 제일 강하게 발동하는 것이다 그러나 점차 과학기술과 산업과 경제가 발전하여 성장과정에 오르게 되고 소득수준도 향상하게 되면 시장기구를 통해서 구입 할 수 있는 개인의 물적 소비재에 대해서는 점차 충족하게 되며 식량이외에도 의복, 전기기구 및 일용생활용품, 자동차 등에 이르기까지 더욱 고차원의 소비재가 보급하게 되는 것이다. 이렇게 되며는 사람의 욕구는 사적 재물이나 물적 수요에서 점진적으로 공공재나 또는 질적 수요(주택, 생활환경 등)의 방향으로 움직이게 되는 것으로써 여기에 환경오염 또는 공해문제에 대하여 의식하게 된다. 그러나 여기에서 더욱이 문제점이 되는 것은 소득 수준의 향상 과정이란 그 자체가 환경오염의 커다란 요인이라는 점이며 자동차의 급격한 보급과 생활의 편의성을 구하여 집중되는 도시인구의 집적, 높은 소득을 보장하기 위한 생산성 높은 중화학공업의 발전 등등은 그 자체가 환경권이란 사람이 요구하는 고차원의 권리를 침해하는 직접적인 요인이 된다는 것이다. 이와 같은 환경오염이나 공해문제에 대한 세계적인 논의는 이미 시작된 지 오래이지만 현재는 우리의 건강보호를 위해서나 생활환경의 보전을 위해서라는 점에서는 그치는 것이 아니고, 더욱 넓혀서 자연의 보호, 자원의 보호라는 견지로 확대되고 있다. 이와 같은 세계적인 확대된 이해와 이에 대한 대책강구의 제안은 1968년 국제연합의 경제사회이사회에서 스웨덴 정부대표에 의하여 제시되었으며 1969년의 우- 탄트 사무총장의 인간환경에 관한 보고서, 1970년 Nixon 미대통령의 연두일반교서 그리고 1972년 5월 6일 스웨덴의 스톡홀롬에서 개최되는 인간환경회의의 주제 등을 통해서 알 수 있고, 종래의 공해나 생활환경의 오염문제라는 좁은 개념에서가 아니고 인간환경전체의 문제로 다루고 있는 것이다. 즉 환경개발(도시, 산업, 지역개발에 수반된 문제), 환경오염(인위적 행위에 의하여 환경의 대인간조건이 악화하는 문제) 자연ㆍ자원의 보호관리(지하, 해양자원, 동식물, 풍경경치의 문제)란 3개 측면에서 다루고 있는 것이다. 환경오염이란 문제를 중 심하여 보면 환경을 구성하는 기본적인 요소로서 대기, 물, 토지 또는 지각. 그리고 공간의 사대요소로 집약하여 생각할 수 있음으로 이 4요소의 오염이 문제가 되는 것이다. 대기의 오염은 환경의 오염중 가장 널리 알려진, 또 가장 오랜 역사를 가진 오염의 문제로써 이에 속하는 오염인자는 분진, 매연, 유해가스(유황산화물, 불화수소, 염화수소, 질소산화물, 일산 화염소 등) 등 대기의 1차 오염과 1차 존재한 물질이 자외선의 작용으로 변화발생 하는 오존, PAN등 광화학물질이 형성되는 2차적인 오염을 들 수 있다. 기외 카도미움, 연등 유해중금속이나 방사선물질이 대기로부터 토지를 오염시켜서 토지에 서식하는 생물의 오염을 야기케 한다는 점등이 명백하여지고 있으며 대기의 오염은 이런 오염물질이 대기중에서 이동하여 강우에 의한 침강물질의 변화를 일으키게 되며 소위 광역오염문제를 발생케하며 동시에 토지의 토질저하등을 가져오게 한다. 물의 오염은 크게 내육수의 오염과 해양의 오염의 양면으로 나누어 볼 수 있다. 하천의 오염을 방지하고 하천을 보호하기 위한 움직임 역시 환경오염의 역사상 오래된 문제이며 시초에는 인분뇨와의 연결에서 오는 세균에 의한 오염이나 양수 기타 일반하수와의 연결에서 오는 오염에 대비하는 것부터 시작하였지만 근래에는 산업공장폐수에 의한 각종 화학적유해물질과 염료 그리고 석유화학의 발달에 의한 폐유등으로 인한 수질오탁문제가 점차 크게 대두되고 있다. 이것은 측 오염이란 시초에 우리에게 주는 불쾌감이 크므로 이것을 피하자는 것부터 시작하여 인간의 건강을 지키고 각종 사용수를 보존하자는 용수보존으로 그리고 이제는 건강과 용수보존뿐만 아니라 이것이 농림 수산물에 대한 큰 피해를 주게됨으로써 오는 자연환경의 생태계보전의 문제로 확대전환하고 있는 것이다. ?간 특히 해양오염에 대한 문제는 국지적인 것에만 끝이는 것이 아니고 전세계의 해양에 곧 연결되는 것이므로 세계각국의 공통관심사로 등장케 되었으며 이것은 특히 폐유가 유류수송 도중에 해양에 투기되는 유류에 의한 해양의 유막성형에서 오는 기상의 변화와 물피해등이 막심함으로 심각화 되고 있다. 각국이 자국의 해안과 해양을 보호하기 위하여 조치를 서두르고 있는 현시점에서 볼 때에는 이는 국제문제화하고 있으며 세계적인 국제적 협력과 협조의 필요성이 강조되는 좋은 예라 하겠다. 토양의 오염에 있어서는 대기나 수질의 오염이 구국적으로 토양과 관련되고 토양으로 환원되는 것이지만 근래에 많이 보급사용되는 농약과 화학비료의 문제는 토양자체의 오염에만 그치는 것이 아니고 농작물을 식품으로 하여 섭취함으로써 발생되는 인체나 기타생물체의 피해를 고려할 때 더욱 중요한 것이며, 또 토질의 저하를 가져오게 하여 농림생산에 미치는 영향이 적지 않을 것이다. 지반강하는 지각 에 주는 인공적 영향의 대표적인 것으로써 지하수나 지하 천연가스를 채취이용하기 위하여 파들어 감으로써 지반이 침하 하는 것이며 건축물에 대한 영향 특히 풍수해시의 재해를 크게 할 우려가 있는 것이다. 공간에 있어서의 환경오염에는 소음, 진동, 광선, 악취 등이 있다. 이들은 특수한 작업환경의 경우를 제외하고는 건강에 직접적인 큰 피해를 준다고 생각할 수 없으나 소음, 진동, 관선, 악취 등은 일반 일상시민생활에 불쾌나 불안을 줌으로써 안정된 생활을 방해하는 요인이 되는 것이다. 공간의 오염물로써 새로운 주목을 끌게된 것은 도시산업폐기물로써 이들은 대기나 물 또는 토지를 오염시킬 뿐만 아니라 공간을 점령함으로써 도시의 미관이나 기능을 손상케 하는 것이다. 즉 노배폐차의 잔해, 냉장고등고형폐기물등의 재생불가능한 것이나 비니루등 합성물질로 된 용기나 포장 등으로 연소분해 되지 않은 내구소비재가 이에 해당하는 것으로 이는 maker의 양식에 호소하여 그 책임 하에 해결되어야 할 문제로 본다. 이렇듯 환경오염은 각양각색으로 그 오염물질의 주요 발생원인 산업장이나 기타 기관에서의 발생요인을 살펴보며는 다음과 같은 것으로 요약할 수 있다. A. 제도적 요인 1. 관리체재의 미비 2. 관리법규의 미비 3. 책임소재의 불명확 B. 자재적 요인 1. 사용자재의 선택부적 2. 개량대책급 연구의 미흡 C. 기술적 요인 1. 시설의 설계불량, 공정의 결함 2. 시설의 점검, 보전의 불충분 3. 도출물의 취급에 대한 검사부족 4. 발생방지 시설의 미설치, 결함 D. 교육적 요인 1. 오염물질 방제지식의 결여 2. 법규의 오해, 미숙지 E. 경제적 요인 1. 자금부족 2. 융자상의 문제 3. 경제성의 문제 F. 정신적 요인 1. 사회적 도의심의 결여(이기주의) 2. 태만 3. 무지, 무관심 등이다. 따라서 환경오염의 방지란 상기한 문제의 해결에 기대하지 않을 수 없으나 이를 해결하기 위하여는 국내적 국제적 상호협조에 의한 사회각층의 총력적 대책이 시급한 것이다. 이와 같은 환경오염이 단속된다 하며는 미구에 인류의 건강은 물론 그 존립마저 기대하기 어려울 것이며, 현재는 점진적으로 급성피해에 대하여는 그 흥미가 집중되어 그 대비책도 많이 논의되고 있지만 미량의 단속접촉에 의한 만성축적에 관한 문제나 이와 같은 환경오염이 앞으로 태어날 신생률에 대한 영향이나 유전정보에 관한 연구는 장차에 대비하는 문제로써 중요한 것이라 생각된다. 기외에 우려되는 점은 오염방지책을 적극 추진함으로써 올 수 있는 파생적인 문제이다. 즉 오염을 방지하기 위하여 생산기업체가 투자를 하게 되며는 그만큼 생산원가가 상승할 것이며 소비가격도 오를 것이다. 반면 이런 시책에 뒤떨어진 후진국의 값싼 생산국은 자연 수입이 억제 당할 것이며, 이렇게되면 후진국은 무역경쟁에서 큰 상처를 입게될 것이고 뿐만 아니라 선진국에 필요한 오염물질의 발생이 높은 생산기기를 자연후진국에 양도하게 될 것임으로 후진국의 환경오염은 배가할 우려가 있는 것이다. 또 해양오염을 방지할 목적에서와 같이 자국의 해안보호를 위하여 마련된 법의 규제는 타국의 선박운항에 많은 제약을 가하게 될 것이며 이것 역시 시설이 미약한 약소후진국의 선박에 크게 영향을 미치게 될 것임으로 교통, 해운, 무역등을 통한 약소후진국의 경제성장에 제동을 거는 것이 될 것이다. 이렇듯 환경오염의 문제는 환경자체에 대해서만 아니라 부산물적으로 특히 후진국에는 의외 문제를 던져주게 되는 것임으로 환경오염에 대해서는 물론, 전술한 바와 같이 인간환경전체의 문제로써 Nixon 대통령이 말한 결의와 창의와 그리고 자금을 가지고 과감하게 대처해 나가야 할 것이다.

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가정과 교육에서 학교도서관 활용수업이 중학생의 자기주도적 학습능력에 미치는 효과 (The Effect of School Library-Assisted Instruction on Self-Directed Learning Ability in Home Economics Education)

  • 이효순;유태명
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.201-218
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    • 2007
  • 본 연구는 가정과 교육에서 학교도서관 활용수업이 중학생의 자기주도적 학습능력에 미치는 효과를 규명하는 데 목적을 두었으며, 이를 위하여 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 첫째, 학교도서관 활용수업은 자기주도적 학습 능력 향상에 효과가 있는가? 둘째, 학교도서관 활용수업을 받은 집단 내에서 성적에 따라 자기주도적 학습 능력에는 어떤 변화가 있는가? 셋째, 교육방법에 따라 자기주도적 학습능력에는 어떤 변화가 있는가? 이상의 연구문제를 해결하기 위하여 J시에 소재한 중학교 3학년 여학생 164명(실험반 82명, 비교반 82명)을 대상으로 도서관 활용수업과 일반 강의식 수업을 14시간 실시하였다. 교육효과를 검증하기 위하여 자기주도적 학습능력 검사를 사전과 사후에 실시한 후 SPSS 12.0을 이용하여 자료처리를 하였다. 분석방법은 신뢰도분석, 빈도분석, 카이제곱 검증, 독립표본 t-검증, 대응표본 t-검증, 반복측정분산분석, 이원변량분석을 이용하였다. 이 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 학교도서관 활용수업을 받은 집단과 그렇지 않은 집단 간에 자기주도적 학습능력의 차이는 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 실험반의 자기주도적 학습능력은 모든 하위 항목에서 사전보다 사후에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, 실험반의 점수 향상이 훨씬 많았다. 비교반의 자기주도적 학습능력은 하위 항목 중 창의성과 자율성에서 사전보다 사후에 유의미한 차이가 있었다. 둘째, 학교도서관 활용수업을 받은 집단 내에서 학업 성적에 따라 자기주도적 학습능력의 변화는 문제해결능력을 제외한 모든 하위 항목들에서 상호작용 효과가 없는 것으로 나타났다. 문제해결능력은 학업 성적에 따라 점수의 상승폭에 유의미한 차이가 나타났으며, 학업 성적이 낮은 집단에서 상승효과가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 도서관활용수업을 받은 집단이 일반 강의식 수업을 받은 집단보다 자기주도적 학습능력 점수의 상승폭이 높게 나타났으며, 학습능력 점수가 낮은 집단이 학습능력 점수가 높은 집단에 비하여 점수의 상승폭이 큰 것으로 나타났다. 이상과 같은 연구 결과를 통하여 학교 도서관 활용수업은 중학생의 자기주도적 학습능력 향상에 효과가 있었으며, 학업성적이 낮고 자기주도적 학습능력 점수가 낮은 집단에서 더 큰 상승효과가 있음을 알 수 있었다. 후속 연구로는 본 연구의 제한점을 보완하여 학교도서관 활용수업중 구체적으로 어떤 점이 자기주도적 학습능력을 향상시켰는지 다양한 실험설계를 통하여 조사할 것이 요구된다.

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