과학 학습에서 학생들의 외적 표상 연계와 통합 과정에 기초한 교수-학습 전략 개발 및 멀티미디어 학습과 활동지 학습 환경에서의 적용

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 학생들이 과학 교과서에 제시된 외적 표상들을 연계하는 과정에서 범하는 오류 유형을 학생들의 장독립성-장의존성에 따라 조사하였다(Part Ⅰ-1). 연구 결과, ‘불충한 연결’, ‘부적절한 연결’, ‘무분별한 연결’, ‘불가능한 연결’, ‘연결 불이행’의 5가지 연계 오류 유형이 나타났다. 그리고 다중 표상을 활용한 보일과 샤를의 법칙 개념 학습에서 유발되는 학생들의 연계 오류의 원인을 탐색하였다(Part Ⅱ-2). 연구 결과를 토대로 연계 오류의 원인을 여섯 가지로 제시하였다.
Part Ⅰ,Ⅱ의 결과에 기초하여 다중 표상을 활용한 화학 개념 학습에서 연계 오류 감소를 위한 처방적인 교수 전략을 개발하여 그 효과를 학생들의 장독립성­장의존성에 따라 조사하였다(Part Ⅲ-3). 연구 결과, 개념 이해도 검사 및 학습 동기 검사의 학습 동기 전체와 하위 영역 중 ‘주의집중’ 영역에서 처치 집단 학생들의 점수가 통제 집단 학생들의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았으며, 처치 집단 학생들의 대부분이 새로운 교수 전략에 대해 인지적, 동기적 측면에서 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다.
그리고 이를 멀티미디어 학습 환경에서 적용할 수 있도록 교수-학습 자료를 개발하였다(Part Ⅲ-4).

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We investigated errors in the processes of connecting external representations in science textbooks by students’ field independence-dependence(Part Ⅰ-1). From analysis, five types of connecting errors were identified: Insufficient connection, misconnection, rash connection, impossible connection, and failing to connect. And We explored the causes of students' connecting errors induced in learning the Boyle’s law and the Charles’s law with multiple external representations(Part Ⅱ-2). From analysis, the six causes of connecting errors were suggested.
On the basis of the results of Part Ⅰ,Ⅱ we investigated the effects of the prescribed instructional strategy for reducing students’ connecting errors in learning chemistry concepts with multiple external representations by students’ field independence-dependence(Part Ⅲ-3). Results revealed that the students in the treatment group scored significantly higher than those in the control group in a conception test and learning motivation test, especially in ‘attention’ of the test. Most students in the treatment group perceived the instruction positively in cognitive and motivational aspects.
And we developed the teaching/learning materials applying in multimedia-learning environment(Part Ⅲ-4).