초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처전략의 관계 비교 = The Relationship between Orientations toward Scientific Inquiry Learning and Coping Strategies for Anomalous Situations in Elementary Students : A Comparison between General and Science-Gifted Students

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향을 조사하여 비교했다. 또한 이들의 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처전략의 관련성도 조사하여 비교했다. 이를 위해 서울특별시에서 초등 일반 학생 61명과 과학영재 학생 53명을 선정한 뒤, 과학 탐구 학습 지향을 조사하는 설문과 불일치 상황에 대한 대처전략을 조사하는 설문을 실시했다. 또한 일부 일반 학생 및 과학영재 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 개별로 실시했다. 연구 결과, 과학 탐구 학습 지향 중에서 초등 일반 학생은 ‘개념이해’ 지향이 가장 많이 나타났으며, ‘과학적 실천’ 지향이 두 번째로 많이 나타났다. 반면 초등 과학영재 학생은 ‘과학적 실천’ 지향의 빈도가 가장 높았으며, ‘개념이해’와 ‘복합’ 지향도 비교적 자주 나타났다. ‘활동’ 지향은 일부 일반 학생에게서만 나타났고, ‘공학적 실천’ 지향은 일부 과학영재 학생에게서만 나타났으며, ‘과정기능’ 지향은 나타나지 않았다. 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처전략 사이에 명확한 관련성을 확인하지는 못했다. 그러나 같은 과학 탐구 학습 지향을 가진 경우라도 불일치 상황에 대한 대처전략을 선택하는 양상에서 초등 일반 학생과 과학영재 학생 사이에 차이를 보였다. 과학영재 학생의 경우 ‘개념이해’ 지향에서 일반 학생보다 ‘실험 결과 인정’, ‘실험 결과 설명’ 전략의 비중이 높았으며, 과학 탐구 지향과 관계없이 여러 대처전략을 함께 선택하는 경향이 있었다. 이러한 경향은 ‘복합’ 지향에서 더욱 두드러지게 나타났다. 초등학생들의 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처전략 사이에는 유연성이 존재하며, 과학 탐구 학습 지향보다는 상황에 따라 다양한 대처전략을 선택할 가능성을 보여준다. 본 연구 결과를 바탕으로 한 교육적 시사점은 다음과 같다. 먼저, 초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향이 편향되지 않도록 교수·학습을 개선하기 위한 노력이 필요하다. 또한 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처전략 사이 관련성에 있어 초등 일반 학생과 과학영재 학생 간 차이를 고려하고 기존 개념에 도전하거나 새로운 지식을 찾아 나가는 탐구적인 특성을 기를 수 있도록 돕는 수업 설계가 필요하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated and compared the orientations toward scientific inquiry learning of elementary general and science-gifted students. It also investigated and compared the relationship between their orientations toward scientific inquiry learning and their coping strategies for anomalous situations. To do this, 61 elementary general students and 53 elementary science-gifted students in Seoul were selected, and questionnaires were administered to investigate their orientations toward scientific inquiry learning and coping strategies for anomalous situations. In addition, semi-structured in-depth interviews were conducted individually with some general and science-gifted students. The results showed that among the orientations toward scientific inquiry learning, regardless of grade level, elementary general students were most likely to have ‘concept understanding’ and second most likely to have ‘scientific practice’. On the other hand, elementary science-gifted students had the highest frequency of ‘scientific practice’, with ‘concept understanding’ and ‘complex’ also being relatively common. The ‘activity driven’ was found only in some general students and the ‘engineering practice’ was found only in some science-gifted students. However, the ‘process skills’ was not found. We did not find clear relationships between their orientations toward scientific inquiry learning and their coping strategies for anomalous situations. However, we did find some differences in the choice of the coping strategies for anomalous situations between the elementary general and science-gifted students, even when they had the same orientations toward scientific inquiry learning. For example, gifted science students, when oriented towards 'concept understanding,' showed a higher preference for strategies like 'accepting experimental results' and 'explaining experimental results' compared to general students. Regardless of their orientations toward scientific inquiry learning, gifted students tended to choose multiple strategies simultaneously. This tendency was more pronounced in the 'complex' orientation. There is flexibility between the orientations toward scientific inquiry learning and coping strategies for anomalous situations among elementary students, suggesting that they are likely to choose various strategies depending on the situation rather than their scientific inquiry learning orientation. Educational implications of these findings were discussed as follows. First, efforts are needed to improve the shortcomings so that the orientations toward scientific inquiry learning of general elementary school students and science gifted students are not biased. In addition, the differences between general and gifted students in the relationship between orientations toward scientific inquiry learning and their coping strategies for anomalous situations should be considered. Instruction should be designed to foster an inquisitive mindset in students, encouraging them to challenge existing concepts or seek new knowledge.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 5
• 3. 용어의 정의 6
• 4. 연구의 제한점 7
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• 1. 과학 탐구 8
• 가. 과학 탐구 교육 8
• 나. 과학 탐구 지향 11
• 1) 탐구 기능과 과학적 실천 11
• 2) 과학 탐구 지향 18
• 3) 과학 탐구 지향 관련 선행연구 25
• 2. 불일치 상황 31
• 가. 불일치 상황 31
• 나. 불일치 상황에 대한 대처전략 33
• 다. 불일치 상황에 대한 대처전략 관련 선행연구 36
• Ⅲ. 연구 방법 43
• 1. 연구 대상 43
• 2. 연구 절차 45
• 3. 설문 및 면담 방법 48
• 4. 분석 기준 52
• 5. 분석 방법 56
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 57
• 1. 초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향 비교 57
• 2. 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처전략의 관계 69
• Ⅴ. 결론 및 제언 83
• 1. 결론 및 제언 83
• 2. 추후 연구 85
• 참고문헌 86
• ABSTRACT 95
• 부록 98
• 1. 설문지 98
• 2. 면담 연구 참여 동의서 102