그리기를 활용한 과학 토론 수업의 효과 = The Effects of Drawing-based Science Discussion

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purposes of this study were to develop drawing-based science discussion program for elementary school students, and to identify its effects on understanding scientific conception, scientific motive, scientific attitude, communication competence, communication apprehension and discussion competence.
In this study, drawing-based science discussion included 5 phases : 'problem understanding', 'drawing', 'group discussion', 'performance', 'conclusion'. To change students` affective perception about science subject, this study used drawing for them to draw and discuss their idea.
The objects of this study were 91 students in 3 class in 5th grade in G Elementary school located in Seoul, KOREA. One was a Drawing-based discussion class, the other was a Writing-based discussion class and another was a control class. The program was applied to the two experimental classes for 8 weeks, 14 lessons. For this study, quantitative research methods as well as qualitative ones were used. Particularly, to examine student`s pre-conception of the instruction topics, their drawings were analyzed.
The results of this study are as follows:
First, there were significant improvements on students` understanding science conception, scientific attitude to science subject, group discussion and public speaking of communication apprehension and listening of discussion competence, but no significant effects on scientific motive and communication competence appeared. Second, as for the perception of students on the instruction, all of the students in drawing-based discussion class perceived the instruction helpful. The reason was 'I could understand well'(36.6%), 'Discussion makes me what I did not know'(23.3%), so this program seemed to be helpful for student`s cognitive field. And student perceived that advantage of drawing phase was expressing idea, but difficulty of drawing phase, students perceived that 'thinking much to express idea'(46.6%), 'drawing my idea'(30%). Third, student`s drawing informed their pre-conceptions about discussion topics. But it was not clear when we saw their drawing only, but writing about drawing expressed their idea obviously.

The conclusion based on the results as follows:
First, drawing-based science discussion can be helpful on students` understanding of science conception and perceiving science subject optimistic. Second, drawing can be effective to express and deliver students` idea. But students need to think much to convert their ideas. It can make them have a burden, though. So we can predict that some students have difficulty to draw their idea. Third, pictures students draw can be means of expressing their pre-conception and letting teachers know how to teach.
To conclude, in order to reduce difficulties and burdens for drawing and express student`s idea effectively, it is necessary to find how to guide students drawing activities. For the future, development of topics for drawing-based science discussion is necessary.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 초등학생을 대상으로 그리기를 활용한 과학 토론 수업 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램을 실제 과학 수업에 적용하여 과학 개념, 과학 동기, 과학 태도, 의사소통능력, 의사소통불안, 토론 능력에 미치는 효과를 조사하였으며, 본 연구의 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보고, 수업시간에 활용한 활동지를 통하여 그림에 나타난 학생들의 개념을 유형별로 분석하였다.
본 연구의 그리기를 활용한 과학 토론 수업은 ‘탐색 및 문제 파악’, ‘그림그리기’, ‘모둠토론’, ‘실험 및 탐구’, ‘학습 내용 정리’의 5단계로 구성되었다. 과학 토론 수업에 대한 정의적 측면의 긍정적 인식 변화를 위해 그리기를 활용하였으며, ‘그림그리기’ 단계에서 주어진 주제에 대해 학생들이 자신의 생각을 그림으로 표현한 후, 그림을 친구들에게 보여주면서 토론 활동을 하도록 구성하였다.
본 연구의 대상은 서울시에 위치한 G초등학교 5학년 3개 학급 91명이었으며, 통제반(30명)과 두 개의 실험반(61명)으로 구분하여 8주에 걸쳐 총 14차시 수업을 실시하였다. 두 개의 실험반은 각각 그리기를 활용한 과학 토론 수업과 일반적인 토론 수업을 적용하였고, 통제반은 7차 과학과 교육과정에 의거한 전통적 과학 수업을 받았다. 수업의 처치로 나타나는 효과를 정량적 통계 방법을 이용하여 분석하였으며, 수업에 대한 학생들의 인식과 그림그리기 단계에서 학생들이 표현한 그림에서 나타나는 개념을 정성적 연구 방법으로 분석하였다.

본 연구에서 개발한 그리기를 활용한 과학 토론 수업을 적용하여 분석한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 과학 개념, 과학 태도 검사의 과학 교과에 대한 태도 영역, 의사소통불안의 집단토의영역과 여러 사람 앞에서의 발표 영역, 토론능력의 듣기 영역에서 그림토론반이 토론반이나 통제반에 비해 유의미한 효과를 보였다. 그러나 과학동기와 의사소통능력에서는 긍정적인 효과를 보이지 않았다.
둘째, 본 수업에 대한 학생들의 인식을 살펴보면 그림토론반 30명 학생 모두 그리기를 활용한 과학 토론 수업이 도움이 되었다고 응답했으며, 그 이유로 수업 내용이 잘 이해되었다(36.6%), 토론을 통해 몰랐던 것을 알게 되었다(23.3%)를 제시하여 인지적 측면에 도움이 되었음을 확인할 수 있었다. 또한 그림그리기 단계의 좋았던 점에 대해 글보다 표현이 쉽고(33.3%), 더 자세하게 표현할 수 있으며(16.6%), 자유롭게 표현할 수 있다(10%) 등의 표현과 관련된 응답이 대부분을 차지하였다. 반면 그림그리기의 어려웠던 점에 대해 생각을 많이 해야 한다가 46.6%로 가장 높은 비율을 차지했으며, 그림으로 내 생각 그리기가 어려웠다고 답한 학생도 30%로 나타났다.
셋째, 그리기단계에서 그림토론반 학생들이 자신의 생각을 표현한 그림을 살펴보면 토론 주제에 대한 학생들의 다양한 선개념이 명확하게 드러남을 알 수 있었다. 또한 그림으로만 표현했을 때 비슷하게 보이거나 불명확하게 느껴졌던 것을 글이 보완해줌으로써 학생들의 생각을 보다 분명하게 표현할 수 있었다.

이를 바탕으로 내린 결론을 다음과 같다.
첫째, 본 연구의 수업 처치에 대한 정량적 통계 분석 결과를 볼 때 시각적 이미지를 활용한 과학 토론 수업이 학생들의 인지적 영역의 과학 개념 이해를 도울 뿐 아니라 정의적 영역에서도 과학 교과에 대해 긍정적으로 인식할 수 있게 함을 알 수 있다. 그러나 과학 동기와 과학적 태도, 의사소통능력의 변화에는 유의미한 효과를 나타내지 않았다.
둘째, 본 수업에 대한 학생들의 인식 분석 결과 그림그리기는 학생들의 생각을 표현하고 전달하는 데 효과적임을 알 수 있다. 그러나 자신의 생각을 그림으로 그리기위해 생각을 많이 해야 한다는 부담을 느끼고 있었으며, 그림그리기 자체를 어려워하는 학생들이 있었다.
셋째, 학생들이 그린 그림은 학습 주제에 대한 선개념을 드러내는 수단이 되며, 교사에게 적절한 교수 방법을 안내하는 역할을 할 수 있다.

따라서 그림그리기에 대한 학생들의 부담과 어려움을 줄이고, 자신의 생각을 그림으로 보다 효율적으로 나타내도록 하기 위하여 그림의 개방 정도를 줄이거나 그림그리기를 안내해 주는 방법 등에 대한 연구와 그리기를 활용한 과학 토론 수업을 폭넓게 적용하기 위해 주제의 개발이 요구된다.

목차 (Table of Contents)

• 논문요약 ⅵ
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구문제 3
• 3. 연구의 제한점 4
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 구성주의와 과학학습 5
• 2. 토론학습 7
• 가. 토론의 필요성 7
• 나. 토론 수업의 효과와 한계 8
• 다. 토론을 활용한 교수․학습 효과 11
• 3. 그림그리기를 활용한 교수․학습 효과 15
• Ⅲ. 연구방법 20
• 1. 연구설계 20
• 2. 연구 대상 21
• 3. 연구과정 21
• 4. 그리기를 활용한 과학 토론 수업의 적용 23
• 가. 그리기를 활용한 과학 토론 수업의 적용 23
• 나. 학습주제 26
• 5. 검사도구 29
• 가. 양적연구자료 29
• 나. 질적연구자료 33
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 34
• 1. 그리기를 활용한 과학 토론 수업의 효과 34
• 가. 개념 이해에 미치는 효과 34
• 나. 과학 동기에 미치는 효과 37
• 다. 과학 태도에 미치는 효과 38
• 라. 의사소통능력에 미치는 효과 42
• 마. 의사소통불안에 미치는 효과 43
• 바. 토론능력에 미치는 효과 46
• 2. 수업에 대한 학생들의 인식 분석 49
• 가. 수업에 대한 전반적인 인식 50
• 나. 수업 활동 단계별 학생들의 인식 53
• 다. 그림 그리기 및 글쓰기 단계에 대한 인식 59
• 라. 모둠 토론 활동에 대한 인식 63
• 마. 과학 수업의 토론 활동에 대한 인식 65
• 3. 그림에 나타난 개념 유형별 그림 분석 67
• 가. '1. 환경과 생물'단원의 2차시 '빛이 생물에 미치는 영향' 67
• 나. '1. 환경과 생물'단원의 4차시 '생물 사이의 관계' 71
• 다. '1. 환경과 생물'단원의 5차시 '생물이 환경에 적응한 예 알아보기' 78
• Ⅴ. 결론 및 제언 82
• 참고문헌 84
• ABSTRACT 89
• [부록1] 과학개념이해검사지 92
• [부록2] 과학동기검사지 97
• [부록3] 과학태도검사지 100
• [부록4] 의사소통능력검사지 103
• [부록5] 의사소통불안검사지 105
• [부록6] 토론능력검사지 107
• [부록7] 본 수업처치에 대한 사후 설문지(토론반) 109
• [부록8] 본 수업처치에 대한 사후 설문지(그림토론반) 111
• [부록9] 수업 활동지 113