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국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 고등학교 과학영재학생들이 자유탐구 경험을 통해 형성한 과정 지식을 알아보고자 하였다. 이를 위해 학생들이 경험한 자유탐구 과정 지식을 나타낸 과학 탐구과정 흐름도를 분석하고 과학영재를 지도하는 교사들의 자유탐구 과정 지식에 대한 인식을 알아보았다. 이 연구의 목적을 달성하기 위해 첫째, 과학영재학생 77명을 대상으로 자유탐구를 경험한 횟수와 자유탐구 과정 지식을 나타낸 과학 탐구과정 흐름도를 30분 내외로 작성하도록 하였다. 이를 분석하기 위해 과학 탐구과정 흐름도 평가(SPFA) 루브릭을 고등학교 과학영재 수준에 맞게 수정하여 사용하였다. 먼저 전체 학생들의 흐름도를 파악하고, 자유탐구 참여 경험을 기준으로 고경험과 저경험으로 분류하였다. 5가지 평가항목 중 하위요소가 있는 ‘실험설계’, ‘과학을 하는 이유’, ‘과학의 본성’은 흐름도에 나타난 하위요소의 개수를 집단 간 비교하였으며, 전체 항목의 평가등급 점수가 두 집단 간의 차이가 나타나는지 비교해보았다. 둘째, 과학영재학생을 대상으로 자유탐구활동을 지도하고 있는 교사 5명에게 자유탐구 활동에 관련된 4가지 중심질문을 기반으로 반구조화된 인터뷰를 30분 내외로 진행하였다. 전 과정을 녹음하고 전사한 후 Girogi의 현상학적 접근 방법으로 질적 분석한 결과를 통해 과학영재의 자유탐구 과정 지식 이해수준에 대한 교사의 인식을 알아보고자 하였다. 연구결과를 통해 다음과 같은 결론을 정리하였다. 첫째, 두 집단은 ‘연결’, ‘실험설계’ 항목에서 통계적으로 차이를 보이지 않았으며 다른 항목에 비에 높은 점수를 나타냈다. 2회 이하의 적은 경험만으로도 ‘연결’과 ‘실험설계’ 항목에 대해서 학생들이 충분히 이해할 수 있는 것으로 볼 수 있다. 둘째, 두 집단은 ‘상호연결성’ 항목에서는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 경험의 횟수가 3회 이상 증가할수록 전체적인 과학 탐구과정에 대한 틀을 이해할 수 있어 비선형적, 비순환적인 모습의 흐름도를 나타낼 수 있는 것으로 볼 수 있다. 셋째, 두 집단은 ‘과학의 본성’ 항목에서 통계적으로 차이를 보이지 않았고 다른 항목들에 비해 모두 낮은 점수를 나타냈다. 다른 항목들에 비해 단순하게 자유탐구 경험의 횟수가 증가한다고 해서 본질적인 과학 탐구과정에 대해 이해하기 힘들다는 것을 알 수 있다. 넷째, 교사는 자유탐구를 많이 경험하는 것이 학생들이 자유탐구 과정 지식을 이해하는 것에 영향을 끼친다고 생각하고 있었다. 자유탐구 활동을 경험하는 횟수가 증가하면 각 과정에 대한 직접적인 지도를 하지 않더라도 이해할 수 있다고 생각하는 것을 볼 수 있다. 다섯째, 교사의 개인연구 경험의 유무에 따라 학생들이 자유탐구 과정 지식을 이해하는 것을 어렵게 하는 원인을 교사와 학생 측면으로 나눠서 인식하고 있었다. 개인연구 경험이 많이 없는 교사의 경우 자유탐구를 지도할 때 실제 연구과정을 처음부터 끝까지 겪어보지 않았기 때문에 방법적인 부분에서 어려움을 많이 말하고 있었다. 또한 5명의 교사 모두 공통적으로 학생들 간의 수준차이가 심하며, 이로인해 같은 과정을 경험하더라도 과정 지식을 이해하는 것에 차이가 발생한다고 생각하고 있었다. 이 연구 결과로 보면 과학영재학생이 자유탐구 활동의 경험을 통해 쉽게 이해할 수 없는 과정 지식이 있기 때문에 과학 탐구과정의 본질적인 의미를 이해할 수 있도록 교사의 지도가 필요하다고 볼 수 있다. 이를 지도하는 교사를 위해 실제적인 과학 탐구과정을 경험해 볼 수 있는 연수가 필요하다. 또한 학생들의 수준차이에서 오는 과정 지식의 격차를 해소하기 위해 자유탐구 과정을 안내하며 탐구를 이끌어 갈 수 있는 가이드 형태의 연구노트를 제시할 필요가 있다.

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이 연구에서는 고등학교 과학영재학생들이 자유탐구 경험을 통해 형성한 과정 지식을 알아보고자 하였다. 이를 위해 학생들이 경험한 자유탐구 과정 지식을 나타낸 과학 탐구과정 흐름도를...

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