‘동물과 에너지’ 단원에서 메타인지 강화 전략을 활용한 수업의 효과 : 순환, 호흡, 배설 개념을 중심으로 = Effects of classes using Metacognitive Strengthening Strategies in ‘Animals and Energy’ Unit : Focusing on the Concepts of Circulation, Respiration, and Excretion

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 메타인지 수업 전략이 ‘동물과 에너지 단원’의 순환, 호흡, 배설 개념에 대한 학생들의 이해, 학생들의 메타인지 수준과 자기효능감에 미치는 영향을 알아보는 데 있다. 이를 위해 부산 소재 D 중학교 2학년 75명의 학생을 대상으로 총 8차시의 메타인지 강화 전략 수업을 진행하였다. 수업은 학생들의 흥미와 관심, 수업 참여를 높이기 위해 강의식 수업이 아닌 학생 중심의 hands-on 활동으로 구성하였으며, 학생 스스로 자신의 메타인지를 확인할 수 있도록 학생 자신의 사이언스 로그를 작성하도록 하였다. 수업 후 학생들이 작성한 활동지와 사이언스 로그 등을 유형 분석하거나 일부 학생들의 면담 등을 바탕으로 학생들의 성취 수준에 따른 순환, 호흡, 배설 개념의 이해 정도, 수업 전후의 메타인지의 변화를 알아보았다. 메타인지 수업 전략에 따른 학생들의 메타인지 수준과 자기효능감은 SPSS 27 통계 프로그램을 활용하여 그 효과를 알아보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 개발하고 적용한 메타인지 강화 수업 전략을 통해 ‘동물과 에너지’ 단원의 순환, 호흡, 배설 개념에 대한 학생들의 성취 수준에 따른 응답 특성을 추출할 수 있었다. 2015 개정 과학과 교육과정에서 성취기준을 제시하고, 이 성취기준에 따라 학교 현장에서 평가 기준 또는 성취 수준을 기술하게 되어 있다. 하지만, 이러한 기술이 추상적이어서 학교 현장 교사들은 이 성취 수준에 따른 평가는 어떻게 해야 하고, 학생들의 수업 지도는 어떻게 해야 할지를 모르는 경우가 많다. 본 연구에서 순환, 호흡, 배설 단원에서 추출된 성취 수준별 학생들의 응답 특성은 이후 평가 기준이나 성취 수준을 이해하는 데 도움이 될 것으로 판단된다. 둘째, 본 연구에서 사용한 수업 전략을 통해 성취 수준 성취 수준 ‘중, 하’ 그룹이 상 그룹보다 수업 후 성취 수준이 더 많이 향상되는 것으로 나타났다. 셋째, 메타인지 강화 전략 수업이 학생들의 메타인지 수준을 높여준 것으로 나타났다. 즉, 학생들은 메타인지 수업을 경험한 후 메타인지 수준에서 통계적으로 유의한 상승을 보였다. 넷째, 메타인지 강화 수업 전략이 학생들의 자기효능감 수준을 높여준 것으로 나타났다. 즉, 학생들은 메타인지 수업을 경험한 후 자아효능감에서 통계적으로 유의한 상승을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 메타인지 강화 수업은 학생들의 순환, 호흡, 배설 개념의 이해를 높이고, 메타인지 수준과 자기효능감도 높임을 알 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• 1. 연구의 필요성과 목적 1
• 2. 연구 문제 4
• 3. 연구의 제한점 4
• II. 이론적 배경 5
• 1. 메타인지 5
• 2. 핸즈온 활동 (Hands-on activity) 6
• 3. 자기효능감 6
• III. 연구 방법 7
• 1. 연구 대상 및 절차 7
• 2. 연구 방법 7
• 가. 중학교 과학의 '순환, 호흡, 배설' 단원의 성취기준과 성취 수준의 의미 분석 7
• 나. 메타인지 강화 전략을 활용한 과학 수업 설계 9
• 다. 메타인지 강화를 위한 핸즈온 활동의 구성 10
• 라. 사이언스 로그 분석 13
• 마. 수업의 효과성 분석 검사 16
• 바. 자료 수집 및 분석 17
• IV. 연구 결과 19
• 1. 메타인지 강화 전략이 '동물과 에너지' 단원의 순환, 호흡, 배설의 개념을 이해하는데 미치는 영향 분석 19
• 가. 순환 20
• 나. 호흡 31
• 다. 배설 37
• 2. 메타인지 강화 전략이 학생들의 메타인지 수준에 미치는 영향 분석 44
• 3. 메타인지 강화 전략이 학생들의 자기효능감에 미치는 영향 분석 45
• V. 결론 및 제언 46
• 참고문헌 49
• 부록 52
• ABSTRACT 69