과학과 단원정리유형에 따른 학업성취도와 과학 관련 태도의 변화

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to investigate the changes of academic achievement and science-related attitude according to science unit summary type. For this, the study analyzed students' cognitive types and multiple intellectual characteristics, and let students freely summarize science units using visual methods on a sketchbook after each lesson for four science units. Based on the analysis of students' outcomes, the study examined their effect on learning and change in academic achievement according to unit summary type and science-related attitude based on gender, cognitive type and multiple intelligence.
The results are as follows.
First, regarding the effect on learning shown in students' unit summary outcomes, it was found that students most preferred pictures followed by writing and comic pictures among unit summary methods. In the most of units, they clearly expressed concepts to learn and included a lot of contents about science investigation but not much of contents about scientific attitude. Through mostly described and explained experiment equipment and reagents, the study found the most popular topics and experiment equipment among students. In addition, the significance of experiment lessons was proven by the effect of experimental experience on outcomes. Most of experimental group students showed as high reflection level of experimental experience in each unit as respectively 97%, 94%, 97% and 97%, which implicates the significance of experiment in school education.
Though there were a small number of misconceptions, students were given an opportunity to learn more about misconceptions by finding out the examples of misconception through unit summary activities. Meanwhile, life-related examples found in students' outcomes showed the STS-related element.
Mostly described contents in each unit revealed topics which students were interested in or considered important, which is a good reference for guidance for students in the future.
Second, regarding the change of academic achievement according to unit summary type, it was found that the academic achievement of students who used writing for their unit summary showed the most significant difference(p>.05). Regarding units, there was a significant difference in the academic achievement of physics units(p>.01), and most of students who conducted unit summary using writing, pictures and comic pictures showed improvement in academic achievement. This implicates that unit summary activities using visual methods for physics units that are full of abstract concepts are very effective.
Third, the study conducted a test by selecting 4 areas(attitude for scientific investigation, acceptance of scientific attitude, joy of science classes, interest in science) among 7 areas of TOSRA(Test of Science-Related Attitude) to examine the change of students' science-related attitude. The test found that there was a significant difference in the change of overall science-related attitude with a t-value of -4.713, and there was also a significant difference in all the sub-areas of science-related attitude change, aside from the area of "acceptance of scientific attitude.
All the changes of science-related attitude according to gender, cognitive type and multiple intelligence showed significant figures. In particularly, both genders showed a significant difference, and when cognitive types are considered, field-independent students showed a more significant difference compared to field-dependant students. Regarding multiple intelligence, students of high spatial and physical intelligence showed a significant difference in science-related attitude.
These results show that unit summary activities using visual methods have a positive effect on academic achievement in science and science-related attitude changes. Therefore, more various studies on science unit summary activities are required for students' academic achievement improvement in science and significant science-related attitude changes.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 과학과 단원정리유형에 따른 학업성취도와 과학관련태도의 변화를 알아보고자 하였다. 이에 학생들의 인지양식과 다중지능적 특성을 분석하고, 4개 단원의 수업 실시후 매 단원마다 학생들이 자율적인 방법으로 스케치북을 이용하여 시각적인 표현방법으로 단원정리를 하도록 하였다. 학생들의 결과물 분석을 통하여 학습의 반영정도를 살펴보았고, 단원정리유형에 따른 학업성취도의 변화와 성별, 인지양식, 다중지능에 따른 과학관련 태도의 변화를 살펴보았다.
그 결과는 다음과 같다.
첫째, 학생들의 단원정리 결과물에 나타난 학습의 반영 정도를 살펴볼 때, 우선 학생들은 단원정리의 방법으로 그림을 가장 선호하였고, 다음으로 글과 만화의 형태를 선호하였다. 대부분의 단원에서 학습되어야 할 개념들이 잘 드러났으며, 과학 지식과 과학 탐구에 대한 내용은 매우 많은 반면, 과학 태도에 관한 내용은 조금 낮음을 알 수 있었다. 가장 많이 그려지고 설명되어진 실험기구 및 시약을 통해 학생들이 관심을 가지고 있는 주제나 실험기구를 알아낼 수 있었고, 실험경험이 결과물에 나온 정도로 실험수업이 매우 중요함을 알 수 있었는데, 실험군 대다수의 학생들이 매 단원마다 실험경험을 결과물에 나타낸 정도는 97%, 94%, 97%, 97%로 매우 높아 학교현장에서 실험의 중요성을 알려주는 좋은 결과였다. 오개념의 경우는 비록 적은 수의 예가 나타났지만, 단원정리 활동을 통하여 학생들의 오개념의 예를 알아내어 보충·지도를 할 수 있는 기회를 주었으며, 학생들의 결과물에 나타난 생활 관련의 예는 STS적인 요소를 살펴볼 수 있게 하였다. 단원별로 가장 많이 적은 학습의 내용을 통해서는 아동이 흥미를 가지고 있는 주제나 중요하다고 생각하고 있는 주제에 대하여 알 수 있었으므로 향후 학생들의 지도에 참고할만하다.
둘째, 단원정리유형에 따른 학업성취도의 변화를 살펴보면, 단원정리유형을 글로 나타낸 학생들의 학업성취도가 가장 유의미한 차이를 보였다(p>.05). 단원별로 살펴보면 물리 단원의 학업성취도에서 유의미한 차이가 나타났는데(p>.01), 글과 그림, 만화의 형식으로 단원정리를 한 대부분의 학생들이 학업성취도의 향상을 보였다. 이것으로 추상적인 개념이 많은 물리 단원에서 시각적인 표현방법을 활용하여 단원정리를 한 활동이 매우 효과적임을 알 수 있다.
셋째, 학생들의 과학관련 태도의 변화를 알아보기 위하여 TOSRA(Test of Science-Related Attitude)의 7개 영역중 4개 영역(과학 탐구에 대한 태도, 과학적 태도의 수용, 과학 수업에 대한 즐거움, 과학에 대한 취미적 관심)을 선택하여 검사하였는데, 전체적인 과학관련 태도의 변화에서는 t-value가 -4.713으로 유의미한 차이를 보였고, 하위영역별 과학관련 태도의 변화에서도 ‘과학적 태도의 수용’ 영역을 제외한 모든 하위영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 성별, 인지양식, 다중지능에 따른 과학관련 태도의 변화도 모두 유의미한 값을 나타냈는데, 성별로 살펴보면 남·녀 학생 모두에게서 유의미한 차이를 보였고, 인지양식면에서는 장독립적인 학생들보다 장의존적인 학생들에게서 더 큰 유의미가가 나왔다. 다중지능적인 면에서는 공간지능과 신체운동지능이 높은 학생들의 과학관련 태도가 유의미한 차를 나타냄을 알 수 있었다.
이와 같은 연구결과는 시각적인 방법으로 단원정리를 하는 활동이 과학과의 학업성취도와 과학관련태도의 변화에 효과가 있음을 보여준다. 학생들의 과학과 학업성취도 향상 및 과학관련태도의 유의미한 변화를 위해 좀 더 다양한 과학단원정리활동에 대한 연구가 필요할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구문제 = 3
• 3. 연구의 제한점 = 3
• 4. 용어의 정의 = 4
• 가. 다양한 시각적 표현 활동 = 4
• 나. 단원정리유형 = 4
• 다. 단원 정리 = 4
• 라. 다중지능 = 5
• Ⅱ. 이론적 배경 = 6
• 1. 단원의 개념과 체제 = 6
• 가. 단원의 개념 = 6
• 나. 단원의 구성 요소와 전개 체제 = 7
• 2. 단원 정리 = 9
• 가. 단원 내용의 복습 제공 = 9
• 나. 학습의 전이·파지·일반화 촉진 = 9
• 다. 평가로서의 기능 = 10
• 라. 피드백과 교정 기회 제공 = 11
• 3. 다중지능이론 = 12
• 가. 다중지능 이론의 기본 원리 = 12
• 나. 여덟 가지 지능 = 13
• 다. 다중지능의 교육적 활용 = 17
• 4. 인지양식 = 19
• 가. 인지양식의 개념 = 19
• 나. 장 독립 - 장 의존 인지양식 = 20
• 5. 선행연구 고찰 = 22
• 가. 단원정리 학습 = 22
• 나. 시각적 표현활동 = 24
• 다. 인지양식 = 24
• 라. 다중지능 = 25
• Ⅲ. 연구절차 및 방법 = 27
• 1. 연구대상 = 27
• 2. 연구절차 = 27
• 3. 검사도구 = 28
• 가. 인지양식 검사 = 28
• 나. 다중지능 검사 = 29
• 다. 과학적 태도 검사(Tosra) = 30
• 라. 성취도 검사 = 30
• 4. 자료 분석 = 30
• Ⅳ. 연구결과 및 논의 = 33
• 1. 단원정리 결과물 분석을 통한 학습의 반영정도 = 33
• 가. 전체 단원정리의 유형 = 33
• 나. 학습의 개념 반영 정도 = 39
• 다. 과학과의 목표 반영 정도 = 40
• 라. 실험기구 및 시약 = 41
• 마. 실험경험의 유무 = 42
• 바. 오개념 정도 = 43
• 사. 생활관련 정도 = 45
• 아. 내용 = 46
• 2. 단원정리유형에 따른 학업성취도의 변화 = 47
• 가. 전체 학업성취도의 변화 = 47
• 나. 개인별 학업성취도의 변화 = 47
• 다. 선호유형별 학업성취도의 변화 = 48
• 라. 물리, 화학, 생물 영역별 학업성취도의 변화 = 48
• 마. 물리, 화학, 생물 영역별에서 선호유형별 학업성취도의 변화 = 49
• 3. 과학관련 태도의 변화 = 51
• 가. 전체 과학관련 태도의 변화 = 51
• 나. 하위영역별 과학관련 태도의 변화 = 51
• 다. 성별, 인지양식, 다중지능에 따른 과학관련 태도의 변화 = 52
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 56
• 1. 결론 = 56
• 2. 제언 = 59
• 참고문헌 = 60
• ABSTRACT = 64
• 부록 = 66