학습자의 인지수준 및 학습동기수준에 따른 자유주제 과학탐구의 효과 및 탐구 단계별 상호작용 특성 연구 = The effect of free-inquiry activity and characteristics of interaction each inquiry steps by cognitive level and learning motivational type

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper analyzed interaction which occurred in free-topic scientific inquiry in educational course to help science teachers understand free-topic scientific inquiry better and make full use of it. Two topics are discussed; one is the relationship between science process skill and free-topic scientific inquiry and the other is the characteristics of cognitive and affective interaction which occurred in each step of free-topic scientific inquiry. Thirty six students in high school were tested for the analysis of science process skill and interaction in each step of inquiry.
The analysis of science process skill shows that free-topic scientific inquiry is helpful to students who are in the transition (2B/3A) of cognitive levels and who have a deep strategic learning goal orientation type or a deep strategic ability goal orientation type.
The analysis of interaction in each step of inquiry indicates that most students have difficulties in a phase of establishing topics and hypotheses. The result says that the discussion techniques are improved through free-topic scientific inquiry, but the quality of interaction is not easily improved. The deep strategic learning goal orientation type concretizes opinion through the interaction in free-topic scientific inquiry. The deep strategic ability goal orientation type actively involves in the interaction, but they pay no attention to the process because they stick to the result. The surface strategic ability goal orientation type can not deepen a discussion due to high frequency of low level inquiry. However, the frequency of high level inquiry increases through free topic scientific inquiry operation.
As a result, the characteristics of free-topic scientific inquiry were discussed and the educational implications of the progress of free-topic scientific inquiry and the organization of grouping were drawn.

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 교육현장에서 부분적으로 시도되고 있는 자유주제 과학탐구, 즉 자유탐구 수행 과정에서 일어나는 상호작용의 형태를 분석함으로써, 자유주제 과학탐구에 관한 질적 이해를 제공하여 과학교사가 보다 적극적으로 자유주제 과학탐구를 활용할 수 있도록 도움을 주고자 하였다. 이에 대한 연구 문제로 자유주제 과학탐구와 탐구능력과의 관계, 자유주제 과학탐구 수행 단계별로 나타나는 인지적, 정의적 상호작용의 특성 두 가지를 설정하였다. 이를 위해 8개월에 걸쳐 고등학교 1학년 36명을 대상으로 탐구능력 및 탐구단계별 상호작용을 분석하였다.
자유주제 과학탐구가 탐구능력 신장에 미치는 효과를 분석한 결과, 인지수준이 과도기(2B/3A)이고, 학습동기수준이 심층학습형, 심층능력형인 학생들의 탐구능력 신장에 긍정적인 효과가 있었다.
자유주제 과학탐구 단계별 상호작용을 분석한 결과, 학생들은 주제 및 가설설정 단계에서 어려움을 겪으며, 자유탐구가 진행됨에 따라 논의의 기술은 증가하나, 상호작용의 질적 향상은 쉽게 나타나지 않음을 알 수 있었다. 또한 자유주제 과학탐구 수행에서 심층학습형은 모둠 내에서 사고의 정교화를 촉진하는 역할을 하고 있었다. 심층능력형은 가장 주도적으로 상호작용에 참여하여 논의를 이끄나, 탐구결과에 대한 집착으로 과정적 측면을 소홀히 하는 경향이 있음을 알 수 있었다. 그리고 피상능력형은 하위수준의 상호작용이 많아서 논의를 심화시키지 못하나, 자유탐구가 진행됨에 따라 점차 상위 수준의 상호작용이 증가하는 긍정적인 변화를 보였다.
이 연구로부터 자유주제 과학탐구 활동의 특성 및 자유주제 과학탐구 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논하였다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 2
• 2. 연구 문제 = 5
• 3. 용어의 정의 = 5
• II. 이론적 배경 = 8
• 1. 자유주제 과학탐구 = 8
• 1) 자유주제 과학탐구의 속성 = 8
• 2) 개방된 탐구수행 = 12
• 2. 과학과 사회적 상호 작용 수업 = 14
• 1) 사회적 구성주의 관점에서의 학습 = 14
• 2) 사회적 상호작용 수업의 원리와 특성 = 16
• 3. 학습동기이론 = 20
• III. 연구 방법 = 23
• 1. 연구 절차 = 23
• 2. 연구 대상 = 25
• 3. 연구 설계 = 29
• 4. 자료 수집 = 30
• 5. 자료처리 및 분석 = 32
• IV. 연구 결과 및 논의 = 36
• 1. 자유주제 과학탐구가 탐구능력 신장에 미치는 효과 = 36
• 2. 자유주제 과학탐구 수행 단계별 상호작용의 형태 = 39
• V. 요약, 결론 및 제언 = 79
• 1. 요약 = 79
• 2. 결론 = 81
• 3. 제언 = 83
• 참고문헌 = 85
• ABSTRACT = 88
• 부록 = 90