작은 생물에 대한 초등영재 과학교육 프로그램 개발 및 적용 = Development and Application of Scientific Education Program on Small Living Things for Gifted and Talented Elementary Students

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 초등학교 5∼6학년 과학영재의 수준에서 자기 주도적 학습 능력 신장과 영재성을 발현시키기 위한 프로그램 개발의 필요성에 의해 초등학교 과학 교과서의 ‘작은 생물’과 관련된 내용을 분석하고, 초등학생들이 가지고 있는 작은 생물에 대한 오개념을 조사하여 이를 바탕으로 초등영재 과학교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 초등 과학영재들에게 적용한 후, 학생들의 탐구능력을 파악하고 여러 가지 분석을 통해 학교 현장에 바로 적용이 가능한 영재교육 프로그램 개발 준거의 한 방안을 제시하는 데 그 목적을 두었다.
초등영재 과학교육 프로그램 개발의 기본 방향에 따라 개발된 본 프로그램을 제주교육대학교 초등과학영재반 37명, 제주시교육청 초등수학·과학영재학급 37명, 제주시교육청 관내 초등학교 33명을 연구대상으로 적용하였다. 본 프로그램 적용을 통하여 초등과학영재들에게 생명현상에 대한 흥미와 호기심을 충분히 불러일으킨 것으로 여겨진다. 또한 작은 생물 관련 탐색활동 및 개별 프로젝트 활동을 통해 작은 생물에 대한 학생들의 과학적 개념이 향상되었고, 자기주도적인 학습 능력을 키우는데 일조하였다.
프로그램 적용 과정과 산출물에 대한 분석을 통해 얻을 수 있는 시사점은 다음과 같다.
1. 현행 초등학교 교육과정의 과학 교과서를 충분히 검토하고, 이를 바탕으로 프로그램을 개발하여 영재교육이 이루어져야 한다. 흔히 영재교육 프로그램은 무조건 어려운 것을 가르치면 된다는 생각으로 고등학생이나 대학생 수준에서 주제를 설정한 나머지 오히려 초등학생들이 흥미를 잃거나 혼란을 줄 수 있기 때문이다.
2. 관련성이 적은 다양한 주제를 여러 차시에 걸쳐 운영하기 보다는 한 주제를 중심으로 관련된 내용을 깊이 있게 다루는 것이 바람직하다. 이러한 주제 중심 프로그램이 영재 학생들에게 창의성과 과제집착력을 키우는 데 효과적인 방법이 될 수 있다.
3. 학생들의 창의력 증진과 지식 습득만을 강조하다 보면 학생들의 정의적 측면을 소홀히 여길 가능성이 커진다. 학생들이 쉽게 흥미를 잃고 수행 과제를 포기하지 않도록 하는 과제집착력, 여러 사람 앞에서 조리 있게 자신이 알고 있는 바를 발표할 수 있는 능력, 다른 사람과 협동하며 과제를 해결해 나가는 대인관계 능력, 자신이 탐구한 내용을 정리하여 보고서를 작성하는 능력 등을 키우는 데에도 힘써야 한다.
4. 초등영재를 위한 과학교육이 효과적으로 이루어지려면 교육에 필요한 시설, 교구 및 재료가 충분히 지원되어야 할 것이다. 현재 한국교육개발원 등에서 개발된 과학영재 프로그램은 초등학교 과학실에서 운영하기에는 어려움이 많다. 국가에서 시급히 영재교육 기관에 대한 투자를 서둘러야 할 것이며, 교구 및 재료 구입비 등의 증액이 절실히 요구된다.
5. 본 프로그램은 현 교육과정 내에서 초등학교 과학 교과서 내용을 5∼6학년 영재학생에게 심화한 수준에서 지식적인 것을 전수하기 보다는 학생들이 탐구과정을 보고서로 작성하는 방법으로 운영하였다. 앞으로 개발된 프로그램은 지속적으로 수정ㆍ보완되어져야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The aims for this study are to grow the need for developing programs for gifted and talented students of elementary science and increasing their self-directed learning skills as well as their potential ability. This program is developed upon analyzing the contents of the students' science textbook on small living things and the research of such misconceptions elementary school students have about them. After the newly developed program was applied to elementary students, the students were surveyed to gauge how much of the subject of small living things was grasped. Through many other analyses as well as the above, this study is intended to outline a sort of guideline for the development of the program for talented elementary students to be easily implemented in schools.
The study subjects are made up of the three groups. They are a class of 37 talented elementary students in science of Jeju National University of Education, a class of 37 talented students both in math and science of Jeju City Office of Education, and a class of 33 average students of Jeju City. The study was conducted from May 2005 to January 2006. The program was applied to talented students every Saturday afternoon, and to average students every Wednesday afternoon respectively. It is believed that the subjects were made to be more motivational and stimulating by this program. The program contributes both to the students' understanding of scientific concepts of small living things and increasing the students' ability to perform the self-directed learning.
There are several implications inferred from the study. They are as follows.
1. The special education for the gifted and talented should be based on the thorough analysis of the science textbook. The reason is that in many cases special education is said to teach the students difficult subjects which are geared for either high school or college students. This can lead the gifted and talented elementary students to lose their interest and get confused.
2. It is much more desirable to teach one subject in depth for several periods rather than to deal with a variety of topics which are relatively irrelevant to each other. It is even better to operate a topic-based program, which helps the students to enhance creativity and to stick to their tasks.
3. If the students' creativity and the acquisition of knowledge are emphasized foremost, chances are the students' emotional character is easily ignored. So the students' affectivity should be considered. For example, the ability to adhere to a task, to present accompanying thoughts and opinions in a coherent and concise manner in front of others, to work well with others to solve the problems, and do a research paper on their own and so on.
4. To administer an effective science education program for gifted and talented students, the facilities, teaching aids, and materials should be fully equipped. Some problems arise when programs developed by KEDI are directly applied to elementary school labs. Therefore, it is necessary for the government to invest in such facilities and to increase the budget for teaching aids and materials.
5. This program was to involve the 5th and 6th grade gifted and talented students by letting them do the research paper on their task-solving process themselves. It is not intended to teach them in-depth knowledge.
In future, this programs should be modified and commented after review.

목차 (Table of Contents)

• 〈국문 초록〉 = ⅰ
• 목차 = ⅲ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구 목적 및 필요성 = 1
• 2. 연구 문제 = 3
• 3. 용어 정의 = 3
• Ⅱ. 연구 배경 = 5
• 1. 과학 영재의 정의 = 5
• 2. 과학 영재의 특성 = 7
• 3. 과학 영재교육의 목표 = 7
• 4. 과학 영재교육 교수ㆍ학습 방법 = 8
• 5. 과학 영재교육 프로그램 개발 방향 = 11
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 = 12
• 1. 연구 표집 대상 = 13
• 2. 교과서 분석 및 개념 문항 개발 = 13
• 3. 설문지 투입 및 분석 = 17
• 4. 영재교육 프로그램 개발 = 17
• 5. 프로그램 적용 = 19
• Ⅳ. 결과 및 고찰 = 20
• 1. 개념에 대한 설문 분석 결과 = 20
• 2. 영재 프로그램 적용 결과 = 36
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 50
• 1. 결론 = 50
• 2. 제언 = 52
• 참고문헌 = 53
• Abstract = 56
• ＜부록＞ = 59
• ＜부록 1＞ 단원별 오개념ㆍ과학적 개념 추출표 = 60
• ＜부록 2＞ 초등학교 과학과 ‘작은 생물’ 관련 개념 조사 문항지 = 63
• ＜부록 3＞ 초등영재 과학교육 프로그램 = 68