STS 프로그램을 적용한 환경교육이 초등학생의 환경 보전 태도에 미치는 영향 = Effect of environmental education with STS program on environmental conservation attitude of elementarty school students

국문 초록 (Abstract)

에너지원의 고갈과 자원 절약 및 환경 오염 등이 사회의 중요한 이슈로 떠오르면서 과학교육에서도 환경 관련 영역들이 포함되는 등 환경 교육 비중이 갈수록 강화되는 추세이다. 특히 STS 교수 학습 방법은 기존의 교수 학습 방법보다도 실생활 문제에 더 연관된다는 점에서 인류가 직면한 환경 교육 문제의 해결을 위해 보다 적절한 방법이라고 보고 있다.
본 연구에서는 이러한 취지에 따라 지역과 학습자 및 학교의 여건을 고려하여 STS 프로그램을 개발하고 STS 교수 학습 방법을 적용한 후 환경문제에 관한 학생들의 환경 보전 태도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 네 가지 연구문제를 설정하고 조사 분석하였다.
첫째, 과학 교육과정에 반영된 STS 관련 내용 중 3학년과 4학년에서 가능한 환경 교육의 내용은 무엇인가?
둘째, STS 수업 모형 적용과 전통적 수업 모형 적용이 환경 문제에 대한 학생들의 환경 보전 태도에 미치는 영향은 어떠한가?
셋째, STS 프로그램 적용 후 환경 보전 태도는 학년에 따라 어떠한 차이가 있으며 생활 속에서 실천 행동화에는 어떤 영향을 미치는가?
넷째, 프로그램 적용 후 환경 보전 지식 성취도에는 어떤 효과가 있는가? 를 알아보았다.
연구 대상은 성남시 분당구에 있는 E초등학교 3학년 2개 반과 4학년 2개 반 총 4개 반 총 168명을 무작위로 선정하여 본 연구자가 실험 집단 84명과 통제 집단 84명을 직접 지도하였다.
실험은 사전검사, 실험처치, 사후검사, 3차검사로 진행하였다.
검사 도구로는 환경문제에 대한 학생들의 환경 보전 태도 검사 도구와 환경 보전 지식 성취도 평가 도구를 사용하였고 환경 보전 행동 준거에 따라 환경 보전 태도를 관찰하고 기록하였다.
연구 결과는 사전·사후 및 3차 검사의 환경 보전 태도 검사와 환경 보전 지식 성취도 등을 비교하기 위해 spss win 10.0을 이용해서 통계 처리하였고 환경 문제에 대한 학생들의 환경 보전 태도를 검증하기 위해 일원 변량 분석(One-Way ANOVA)을 실시하였다.
연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 제7차 과학과 교육과정 3,4학년에 포함된 STS 관련 내용 중 대부분은 환경 교육이 가능한 것으로 분석되었다. 3학년 교육과정에서는 15단원 중 13단원(총 23차시)이 STS 관련 내용으로서 환경 교육이 가능하도록 구성되어 있고 4학년 교육과정에서는 STS 관련 16단원 중 14단원(총23차시)이 환경 교육이 가능한 내용으로 이루어지고 있었다.
또한 환경 교육 목표 측면에서는 지식(K)과 기능(S) 및 태도(A)에 대한 목표에 직접 접근할 수 있었고 환경 교육 영역과 내용 측면에서는 자연환경(1), 자원(5), 환경오염(6), 환경 윤리(9) 등의 내용을 제시하고 있었으나 3,4학년에서는 자연환경(1)에 대한 이해(K)와 기능(S) 및 감수성(9)을 길러줄 수 있는 내용이 가장 많았다.
둘째, STS 프로그램을 적용한 후 전체 학생들의 환경 보전 태도 변화의 차이점을 총점으로 비교해보면 사후 검사에서 실험 집단의 학생들의 평균(3.67±.25)은 통제 집단의 학생들의 평균(3.35±.37)에 비해 유의미하게(p<.05) 높은 것으로 나타났다. 3차 검사에서도 실험 집단 학생들의 평균(3.64±.26)은 통제 집단의 학생보다 평균(3.44±.44)보다 더 높게 나타나 유의미한(p<.05) 차이를 보이고 있다.
이와 같이 실험 집단이 통제 집단보다 통계적으로 유의미한 차이를 보여서 STS 수업 방법은 전통적 수업 방법보다 환경 보전 태도에 지속적으로 긍정적인 영향을 끼치고 있음을 알 수 있다.
셋째, 환경문제에 대한 학생들의 환경 보전 태도 검사 도구를 통한 학년간 차이를 비교해보면 3학년과 4학년의 유의미한 차이는(p<.05) 사후검사에서만 나타났다. 사후검사에서 3학년의 평균(3.58±.31)이 4학년의 평균(3.43±.37)보다 더 높게 나타나 통계적으로 유의미한(p<.05) 차이를 보여 주었고 3차 검사에서는 3학년과 4학년의 환경 보전 태도는 통계적으로 유의미하지 않은(p>.05) 것으로 나타났으나 3학년의 평균(3.55±.28)이 4학년의 평균(3.52±.34)보다 약간 높게 나타났다.
또한 생활 속에서 환경 보전 행동 준거에 따른 실천 행동의 관찰 결과를 보면 통제집단(58.4%)보다는 실험 집단(73.1%)에서 4학년(71.5%)보다는 3학년(75.6%)에서 환경 보전 행동 실천화가 더 높게 나타나 환경 보전 행동을 3학년이 더 잘 실천하는 것으로 관찰되었으며 4학년보다는 3학년에서 환경 보전 단체 활동에 참가 의지도 더 강하게 나타나고 있었다.
넷째, 환경 보전 지식 성취도 평가 결과는 사후 검사에서 실험 집단의 평균이 (79.52±9.92) 통제 집단의 평균이 (77.50±11.60)으로 나타나 F=1.47으로서 유의미한 차이를 보이지 않았다(P>.05). 3차 검사에서도 실험 집단이 (82.26±10.79) 통제 집단이 (81.07±9.44)으로 여전히 유의미한 차이를 보이지 않았다(P>.05).
환경 보전 지식 성취도 평가 학년간 결과는 사후 검사에서 3학년보다 4학년이 높게 나타나 F=8.96으로 유의미한 차이(P<.05)를 보여 주었고 3차 검사에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나(P>.05) 전체 평균은 3학년보다 4학년이 약간 높게 나타났다.
다섯째, 환경 보전 태도 평가 도구의 사전 사후 3차 검사 결과의 상관 관계를 살펴보면 3,4학년 전체 집단의 사전 인식 수준과 사전 실행 수준(r=.259), 사후 인식 수준과 사후 실행 수준(r=.382), 3차 인식 수준과 3차 실행 수준(r=.309)간에는 유의미한(p<.01)상관을 보이고 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As energy depletion, resource saving and environmental pollution are brought up as important social issues, the tendency of science education is emphasizing the weight of environmental education. Particularly, STS instruction study method is more linked to the environment and everyday life problems compared to former instruction and study method. Thus, it is regarded to be a more appropriate method for the solution on environmental education problem the world faces.
Based on the given idea, this research had developed STS program considering the region, learners and school conditions and applied STS instruction and study method to investigate about the effect to this program on student's environmental conservation attitude. To accomplish this research purpose, four research topics were set as follows and investigation and analysis were conducted.
First, what are the environmental education that could be conducted to third and fourth grade curriculum among the contents related to STS? Second, what is the effect of applying STS course model and traditional course model on student's environmental conservation attitude regarding environmental problems? Third, what is the difference in environmental conservation attitude after utilizing the STS program according to each grade level? Fourth, how is the environmental conservation achievement affected after utilizing the program?
Subjects of the research were two third grade classes and two fourth grade classes in E Elementary School located in Bundang district in Seongnam city. 168 students from four classes were selected randomly and I have personally instructed 84 students in the experiment class and 84 students in the control group. Pre-examination, experiment management, post-examination, and third examination were conducted.
For the research tools, student's environmental conservation attitude evaluation tool and environmental conservation knowledge achievement examination tool were utilized and according to the standard of environmental conservation attitude, environmental conservation attitude was observed and recorded.
The research results were statistically managed by utilizing SPSS Win 10.0 to compare pre, post, and third examination for environmental conservation attitude evaluation and environmental conservation knowledge achievement and etc. And to verify student's environmental conservation attitude about environmental problems, One-Way ANOVA was conducted.
Following are the summaries of the results.
First, it was possible to conduct environmental education in most of the contents relevant to STS included in the seventh educational curriculum. In third grade education curriculum, 12 units from 15 units (total of 22 trials) were composed so that environmental education could be conducted as the subjects of STS education. And in fourth grade education curriculum, 13 out of 16 units (total of 22 trials) were composed so environmental education could be conducted. Also, it was possible to directly approach the goal about knowledge (K), function (S), and attitude (A) in terms of environmental education goal. In terms of environmental education content, natural environment (11, resources (5), environmental pollution (61, environmental etiquette (9) and etc were proposed. However, in third and fourth grade curriculum, most of the contents were to develop understanding (K), function (S) and sensitivity (S) about natural environment (1).
Second, as a result of comparing the difference in student's environmental conservation attitude change after applying the STS program in terms of the total score, it was proven that the average of experiment group (3.67±25) was significantly higher ((p<.05)) than the control group (3.35±37) in the post-examination. Also in the third examination, it was proven that the average of experiment group (3.64±26) was higher than the control group (3.44±44), showing significant difference (p<.05). Significant differences as above informs us that STS instruction method continuously has positive influence in environmental conservation attitude compared to the traditional instruction method.
Third, as a result of comparing the difference in student's environmental conservation attitude according to the grade level, a significant difference (P<.05) of third and fourth grade students was only shown in the post-examination, From the post-examination, the average of third graders (3.58±31) was higher than that of fourth graders (3.43±37) showing statistically significant difference (P<.05). From the third examination, it was proven that environmental conservation attitude of third and fourth grade students were not statistically significant (p>.05). However, the average of third graders (3.55±2 8) was proven to be slightly higher than that of fourth graders (3.52±34). According to the result of observing practice attitude according to the standard of environmental conservation attitude in everyday life, experiment group (73.1%) than the control group (58.4%) and third graders (75.6%) than the fourth graders (71.5%) were proven to practice environmental conservation attitude better, and third graders had stronger will to participate in environmental Conservation group activities than the fourth graders.
Fourth, as a result of evaluating environmental conservation achievement, in the post-examination, the average of experiment and control group was proven to be 79.52 (SD±9.92) and 77.50 (SD±1.60), which was F=1.47, not showing significant difference (p>.05). Also in the third examination, the average of experiment group was 82.26 (SD±0.79) and control group was 81.07 (SD±9.44) without any significant difference (p>.05). As a result of evaluating environmental conservation knowledge achievement according to each grade level, in the post-examination, fourth graders had higher result than the third graders with F=8.96, showing significant difference (p<.05), and in the third examination, there was no significant difference (p>.05). However, overall average was slightly higher in third graders than the fourth graders.
Fifth, significant correlation (p<.01) was proven among pre-perception level and pre-execution level(r=.259), post-perception level and post-execution level(r=.382), and third-perception level and third execution level(r=.309) of both groups through environmental conservation attitude evaluation tools.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 논문요약 = ix
• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 = 1
• 2. 연구의 목적 = 4
• 3. 연구문제 = 4
• 4. 연구의 제한 = 5
• 5. 용어의 정의 = 5
• II. 이론적 배경 = 7
• 1. 환경교육의 목적과 목표 = 7
• 2. STS 교육 운동 = 8
• 3. STS 교육의 개념 = 9
• 4. STS 교육의 목표 = 11
• 5. STS 교육 내용 = 12
• 6. STS 기본 수업 모형 = 15
• 7. STS 수업 방법 = 18
• 8. 선행 연구의 고찰 = 20
• III. 연구 방법 = 24
• 1. 연구의 대상 = 24
• 2. 실험 설계 = 24
• 3. STS 수업 설계 = 25
• 가. STS 수업 설계 = 25
• 나. 과학 교육과정에서 환경 교육 가능성 분석 = 33
• 다. STS 교수 - 학습 계획 = 36
• 4. 수업 처치 = 37
• 5. 검사도구 = 38
• 가. 환경 보전 태도 검사 도구 = 38
• 나. 환경 보전 지식 성취도 평가 도구 = 38
• 다. 환경 보전 실천 행동화 관찰 체크리스트 = 39
• IV. 연구 결과 및 논의 = 40
• 1. 환경 보전 태도 검사 점수의 집단간 분석 = 40
• 2. 학년간 환경 보전 태도의 차이 조사 = 42
• 3. 환경 보전 실천 행동화 관찰 = 42
• 4. 환경 보전 지식 성취도 평가 결과 분석 = 44
• 5. 인식수준과 실행수준간의 상관관계 = 45
• 6. 논의 = 46
• V. 결론 및 제언 = 51
• 1. 결론 = 51
• 2. 제언 = 52
• 참고 문헌 = 54
• 부록 = 58
• 영문초록 = 85