문제발견 중심의 과학 탐구수업이 영재학생들에게 미치는 효과 = The Effect of the Classes Exploring Science Focusing Problems Discovery on the Gifted Students

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 일선 학교의 영재수업에서 영재학생들의 창의성을 향상시킬 수 있는 ‘문 제발견 중심의 과학 탐구수업’을 개발하고 이를 영재 수업에 적용하여 개발된 과학 탐구수업의 효과를 알아본 것이다. 본 연구는 2010년 3월부터 6월까지 U영재교육원 중3과학반 60명의 학생들을 실험집단 30명과 비교집단 30명으로 나누어 실험집단 학생들에게는 10차시의 ‘문제발견 중심의 과학 탐구수업’을 실시하였으며, 비교집단 학생들에게는 10차시의 일반적인 과학수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 문제발견 중심의 과학 탐구수업은 영재학생들의 과학 창의적 문제해결력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 문제발견 중심의 과학 탐구수업은 영재학생들의 과학 탐구 능력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 문제발견 중심의 과학 탐구수업은 영재학생들의 과학수업에 대한 태도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 문제발견 중심의 과학 탐구수업은 영재학생들의 과학 창의적 문제해결력과 과학 탐구 능력을 기르는 데 효과가 있는 것으로 나타나 일선 영재수업에 유용하게 적용할 수 있는 수업이라고 생각된다. 또한 이 수업은 학생들의 관심과 흥미와 관련된 문제를 발견할 수 있도록 수업의 주제가 개방적인 영상자료로 제공되며, 문제 발견 과정에서 제기된 어려움에 대해서 동료학생들과 토론을 통해서 해결할 수 있기 때문에 누구나 즐겁게 참여할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구의 결과는 과학 탐구학습에서 문제발견 활동이 학생들의 창의성을 기르는데 있어서 매우 중요한 요소임을 시사해 준다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study lies in inquiring into the effect of the classes of science exploration which has been developed 'focusing problems discovery' for the classes for the gifted students in schools aiming to improve their creativity, and has been applied to the classes for the gifted students. 60 ninth graders in science classes at U Education Center for the gifted were chosen and divided into half as test group and control group, and then from 2010 March to June, tests were carried out 10 times of 'the science exploration classes focusing problems discovery' for the test group, and 10 times of general science classes for the control group. Following are the study results First. the science exploration class focusing problems discovery appeared to be effective in improving the scientific creativity of the gifted students in solving problems. In the sub factors of scientific creativity in solving problems, the class was effective in improving validity, science, creativity except elaboration. Second, science exploration class focusing problems discovery appeared to be effective in improving science exploration ability of the gifted students. In the sub factors of the ability to explore science, the class appeared to be effective in improving their ability of set up of hypothesis, finding of variables, operational definition, designing of experiments except making of graph &data analysis Third, science exploration class focusing problems discovery appeared to have positive influence on the attitudes of the gifted students for science class. The class was effective both on the pleasure for the science class and the attitudes for science exploration which ate the sub factors of the attitudes for science class. Seeing from the integrated results of this study, the science exploration class focusing problems discovery is effective in growing the gifted students' scientific creative ability to solve problems and explore science, and so, it seems to be usefully applicable to the class for the gifted students. Besides, this class is spread with its subjects as open screen materials for the students to grasp the matters attract their interest and concern, and to solve the difficulties drawn out in the course of problem discovery through discussion with fellow students, and those are the good points of this class attracting everyone to join it merrily. The finding from this study is the mplication that the problems detecting activity in science exploration class is very important factor in cultivating the students' creativity and the ability to solve problems.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론
• Ⅱ. 연구 방법
• Ⅲ. 연구 결과
• Ⅳ. 결론 및 제언

참고문헌 (Reference)

1 이혜주, "초등학교 아동의 과학적 문제발견능력에 영향을 미치는 관련변수 분석" 이화여자대학교 2005

2 한국교육개발원, "초등 영재학생의 지적․정의적 행동 특성 및 지도 방안 연구" 292-, 2003

3 정병훈, "창의적 사고 형성을 위한 물리교육" 1998

4 최성봉, "지구과학의 능동적 소집단 협력학습이 과학 영재아에 미치는 효과" 부산대학교 2008

5 김상달, "지구과학교육론" 교육과학사 580-, 2009

6 심규철, "중학교 과학영재들의 생물 교과에 대한 흥미 연구" 27 (27): 194-201, 1999

7 윤경미, "영재판별의 새로운 변인: 문제발견력" 한국교육심리학회 20 (20): 587-604, 2006

8 심규철, "생물 분야 과학 영재들의 학습 양식에 대한 조사 연구" 한국생물교육학회 32 (32): 267-275, 2004

9 최유영, "문제의 구조 유형과 문제해결 역량 수준이 천문학 시뮬레이션 활용 수업의 문제 해결에 미치는 영향" 이화여자대학교 2005

10 허명, "과학 탐구 평가표의 개발" 4 (4): 57-64, 1984

11 조석희, "과학 영재 판별 도구 개발 연구(Ⅱ)" 한국교육개발원 51-97, 1997

12 김영화, "고등학생들의 과학적 문제발견과 가설설정능력 측정 도구 개발 및 적용" 부산대학교 2009

13 이선길, "고등학교 과학영재를 위한 사사교육(R&E) 프로젝트 학습 모형의 개발과 적용" 이화여자대학교 2005

14 방정아, "개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구수업의 효과" 서울대학교 2006

15 권치순, "[특별기고] 초등과학 영재교육의 방향과 과제" 한국초등과학교육학회 24 (24): 192-201, 2005

16 Hong, S. N., "The relationship between well-structured and ill-structured problem solving in multimedia simulation" The Pennsylvania State University 1998

17 Getzels, J. W., "The problem of the problem. in: Question framing and response consistency" Jossey Bass 1982

18 Einstein, A. & Infeld, L, "The evolution of physics. NY: Simon & Schster. in: The nature of problem finding in students' scientific Inquiry" Harvard University 1996

19 Sheffield, L. J., "The development of gifted and talented mathematics students and National Council of Teachers of Mathematics Standards" The National Research Center on the Gifted and Talented 1994

20 Mansfield, R., "The Psychology of creativity and discovery: Scientists and their work" Nelson-Hall 1988

21 Shin, N., "Predictors of well-structured and illstructured problem solving in an astronomy simulation" 40 (40): 6-33, 2003

22 Karl R. Popper, "Knowledge and the Body-Mind Problem" Routledge 1994

23 Burn, J. C., "Integrated Process Skill Test Ⅱ : TIPS Ⅱ[J]" 22 : 169-177, 1983

24 Jonassen, D. H., "Instructional design models for well-structured and ill-structured problem-solving learning outcomes" 45 (45): 65-94, 1997

25 Getzel, J. W., "Individual difference on pupil perceptions of school problems" 53 : 307-316, 1983

26 Clark, B., "Growing up gifted" Merrill Prentice Hall 1997

27 Fontenot, N. A., "Effects of training in creativity and creative problem finding upon business people" 133 (133): 11-22, 1992