탐구적 과학 교수-학습법이 소리에 대한 유아의 개념 형성 및 탐구 능력에 미치는 영향 = (The) effect of inquiry approach of science teaching-learning method on children's concept formation and the process skills of inquiry about the sound

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 첫째, 소리에 대한 유아 과학 교육내용 및 과학 활동 선정을 위한 기초 자료로서, 유아의 소리에 대한 개념 발달의 특성을 밝히고, 둘째, 유아의 소리에 대한 개념 발달에 근거하여 개발한 탐구적 과학 교수-학습법이 5세 유아의 소리에 대한 개념 형성 및 탐구 능력에 미치는 효과를 밝히는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여, 본 연구는 연구 1과 연구 2가 수행되었다.
연구 1을 수행하기 위하여 소리에 대한 유아의 개념 발달이 소리의 발생, 소리의 전달, 소리의 수신에서 어떠한지 살펴보았다. 연구 대상으로는 제주시에 있는 유치원과 보육시설에 다니는 3세, 4세, 5세 유아와 초등학교 2학년, 5학년 각 80명씩 총 400명을 선정하였다. 소리에 대한 개념 검사 도구는 영국의 SPACE(Science Processes And Concept Exploration) Project에서 개발한 도구를 사용하였다. 연구 결과의 분석은 유아의 소리에 대한 개념의 연령별 발달 경향을 분석하기 위하여 개념 유형별 연령간 차이를 χ² 검증하였다.
연구 결과를 보면, 소리에 대한 유아의 개념은 소리의 발생, 소리의 전달, 소리의 수신에서 개념 발달의 차이가 나타났는데, 3세 집단에서 가장 낮게 나타났고, 초등학교 5학년 집단에서 가장 높게 나타났다. 유아들은 발음체에 가한 행위로 소리가 발생한다는 개념을 많이 나타낸 반면, 소리의 발생과 진동의 관계에 대한 과학적 인식은 많이 나타나지 않았다. 소리의 전달은 실전화 상황과 깔대기 상황에서 4세와 5세 집단 유아의 경우, 매질에 대한 인식이 나타나기 시작하였고, 5세 집단은 소리의 전달과 매질의 관계를 인식하는 것으로 나타났다. 소리의 수신은 대부분의 상황에서 모든 집단에서 인식없음이 많이 나타났다. 이러한 결과는 유아는 소리가 청각과 시각이 통합된 상황에서 보다 소리에 대한 개념이 보다 높게 형성되고 있음을 보여주는 것이다.
연구 2에서는 연구 1의 소리에 대한 유아의 개념 발달에 기초하여 개발한 탐구적 과학 교수-학습법이 소리에 대한 유아의 개념 형성 및 탐구 능력 증진에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구 대상은 5세 유아이고, 연구 1에서 사용된 소리 개념 검사의 평가 방법에 기초하여 상위 집단 60명과 하위 집단 60명 총 120명을 선정하였으며, 3주 동안 소리에 대한 과학 활동을 적용하였다. 유아의 소리에 대한 개념 형성의 검사는 Novak과 Gowin(l984), Ruiz-Primo와 Shavelson(1966)의 평가 체제에 기초하여 기준 개념도와 유아의 개념도를 비교하는 방법을 사용하였고, 개념 위계, 개념 사례 및 개념 범주를 조사하였다. 유아의 탐구 능력에 대한 검사는 Martin 외(1997)의 평가 방법에 기초하였고, 관찰하기, 분류하기, 토의하기, 측정하기, 예측하기, 추론하기의 6가지 항목의 탐구 진행 기술을 조사하였다.
연구 결과의 분석은 첫째, 유아의 소리에 대한 개념 형성 중 개념 위계는 개념 수준별 교육 집단과 비교 집단의 사전-사후의 차이를 알아보기 위하여, 개념 위계는 집단간 차이를 χ² 검증하였고, 둘째, 소리에 대한 개념 형성 중 개념 사례, 개념 범주와 탐구 능력은 사전 검사에서 개념 수준(2)×교수-학습법(2)의 이원변량 분석을 실시하였으며, 사후 검사에서는 개념 수준(2)×교수-학습법(2)의 공변량 분석을 실시하였다.
연구 결과를 보면, 탐구적 과학 교수~학습법은 전달식 과학 교수-학습법에 벼하여 5세 유아의 소리에 대한 개념 위계, 개념 사례 및 개념 범주, 탐구 능력의 증진에 더 많은 영향을 끼쳤고, 상위 집단의 유아가 하위 집단의 유아보다 소리에 대한 개념 위계, 개념 사례 및 개념 범주의 형성, 탐구 능력의 증진이 더 많이 이루어졌다. 이러한 연구 결과는 유아의 사전 개념에 기초한 탐구적 과학 교수-학습법은 유아의 개념 형성 및 탐구 능력의 증진에 효과적이였음을 보여주는 것이다.
본 연구는 유아의 개념 형성의 과정을 과학 교육내용의 구성에 적용하는 연구를 시도하였고, 유아의 개념 형성을 증진하는 탐구 능력 중심의 교수-학습법의 개발 및 현장 적용에 대한 과학 교육과정의 연구의 필요성을 제언하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The first purpose of this study is to prove the character of children's concept of developing on sound, the second purpose is to examine the effect on the formation of concept and the process skills of a five-year-old child by the inquiry approach of science teaching-learning method developed on basic of the children's concept of developing on sound. To attain the purpose of this study, study 1 and study 2 were implemented.
To carry out study 1, the way how the concept development of children on the sound influence on the production, the transmission, and the reception of sound has been reviewed.
The subjects were selected a total of 400 children out of the kindergarten and daycare center aged ranged from 3 to 5 and elementary students gradued between the second and the fifth, the number of the above mentioned students as the subject was equally selected 80s each in Jeju.
The instrument for studying was used the examination instrument on sound that developed by SPACE(Science Processes And Concept Exploration) Project in England. χ² test was used to analyze the development tendency of the concept by age on the sound for the above described subject types.
The results indicated that concept development of children on sound was different in the production, transmission, and reception of sound by age, a three-year-old child group showed the lowest concept level and the fifth year student group of elementary school showed the highest concept level. While children were tend to recognize the concept of the production of sound impacted on by the behavior of pronunciation system, the relationship between the production of sound and vibrations didn't much influence on children to form the concept of sound. On the cup connected thread context and the funnel context of the transmission of sound, a four-year-old child group and a five-year-old child group began to recognize the medium, a five-year-old child group recognized between the transmission of sound and the function of medium. All of the groups appeared to be no recognition on the reception of sound. These results reveal that in under the context of integration between visual sense and auditory sense, children are more easily prone to form the concept regarding the sound.
Study 2 based on study 1 which focused on the way how children developmented the concept of the sound aimed at the fact of how the inquiry approach of science teaching-learning method influence on the concept formation and the improvement of the process skills.
The subjects were selected a five-year-old child and the test method of the sound concept used in study 1 was applied to draw the result. A total of 120 children out of a highly recognized group of 60s and a lowly recognized group of 60s each were selected for this study. The science activity on sound has been applied for 3 weeks. The method to score the formation of concept was based upon the Ruiz-Primo and Shavelson's(1996) assessment system that compared criterion map with child's concept map in the hierarchy of concept, the examples of concept, and the category of concept. For studying the process skills, 6 process skills were categorized observing, classifying, communicating, measuring, predicting and inferring by Martin et al(1997).
χ² test was used to analysis the hierarchy of concept, Two way ANOVA was used in pre-test and Two way ANCOVA was used in post-test to analyze the examples of concept, the category of concept and the process skills of children.
The results indicated that the inquiry approach of science teaching-learning method had much effect than the transmission approach of science teaching-learning method in forming the hierarchy of concept, the examples of concept, the category of concept and in improving the process skills of a five-year-old child. And the higher-group formed much than the lower-group in forming the hierarchy of concept the examples of concept, the category of concept and in improving the process skills. These results suggest the inquiry approach of science teaching-learning method have effect on the concept formation and the improvement of the process skills.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국 문 초 록
• I. 서 론
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연 구 문 제 = 5
• 3. 용어의 정의 = 6
• II. 이론적 배경
• 1. 구성주의 관점의 탐구적 과학 교수-학습법 = 7
• 1) 탐구적 과학 교수-학습법의 정의 = 7
• 2) 탐구적 과학 교수-학습법의 특성 = 9
• 2. 유아 과학 교육과 개념 형성 = 13
• 1) 유아의 개념 형성과 사전 개념 = 15
• 2) 유아의 개념 형성과 탐구 능력 = 18
• 3) 유아의 개념 형성의 평가 = 20
• 3. 유아 과학 교육내용으로서의 소리 개념 = 25
• 1) 유아의 소리 개념 발달 = 26
• 2) 유아 과학 교육내용의 기준과 소리 개념 = 29
• III. 유아의 소리 개념 발달 : 연구 1
• 1. 연구 방법 = 32
• 1) 연구 대상 = 32
• 2) 검사 도구 = 33
• 3) 연구 절차 = 35
• 4) 자료 분석 = 37
• 2. 연구 결과 = 40
• 1) 소리의 발생에 대한 유아의 개념 발달 = 40
• 2) 소리의 전달에 대한 유아의 개념 발달 = 45
• 3) 소리의 수신에 대한 유아의 개념 발달 = 53
• 3. 논의 = 59
• IV. 탐구적 과학 교수-학습법과 5세 유아의 소리에 대한 개념 형성 및 탐구 능력 증진 : 연구 2
• 1. 연구 방법 = 63
• 1) 연구 대상 = 63
• 2) 검사 도구 = 65
• 3) 연구 절차 = 71
• 4) 자료 분석 = 86
• 2. 연구 결과 = 87
• 1) 유아의 소리 개념 형성 = 87
• 2) 유아의 탐구 능력 = 115
• 3. 논의 = 122
• V. 종합 논의 = 126
• 참고문헌 = 131
• 부록 = 145
• ABSTRACT = 157