목차
Ⅰ. 가설검증 수업모형의 이론적 배경
Ⅱ. 가설검증 수업모형의 특징
Ⅲ. 가설검증 수업모형의 단계
Ⅳ. 과학학습 성취도에 대한 가설검증 수업모형의 효과
Ⅴ. 가설 검증 수업모형 적용상의 문제점
Ⅵ. 문제점 보완 방안
Ⅶ. 결론 및 제언
Ⅱ. 가설검증 수업모형의 특징
Ⅲ. 가설검증 수업모형의 단계
Ⅳ. 과학학습 성취도에 대한 가설검증 수업모형의 효과
Ⅴ. 가설 검증 수업모형 적용상의 문제점
Ⅵ. 문제점 보완 방안
Ⅶ. 결론 및 제언
본문내용
실을 반드시 인식해야 한다.
2) 기대되는 효과
과학 본성에 대한 이해, 현상세계를 탐구하는 능력이 신장되며 탐구 지향적인 태도와 자세, 근거에 판단하는 합리적인 행동, 과학에 대한 흥미와 과학적 태도의 신장에도 기여한다.
3) 유의할 점
⑴ 교사는 학생들이 합리적인 생각과 판단을 하도록 하고, 이에 대한 자유로운 의견교환이 가능하도록 하여 또한 실패에 따른 두려움과 수치감을 느끼지 않도록 자유로운 심리적 환경을 보장해 주어야 한다.
⑵ 교사가 예상하기에 학생들이 기각될 가설을 제시하더라도 학생들이 데이터에 근거하여 결론을 내리기 전까지 이에 대한 평가적인 반응행동을 보류한다. 즉, 수업과정에서 모든 가설이 중시되어야 하며, 교사는 학생들에게 최종적이고 절대 적인 답변을 제시하지 않아야 한다 (정세구, 1989).
⑶ 교사는 탐구 학습이론에 대한 충분한 지식과 실제적인 탐구 경험, 학생들의 사고를 자극하여 토의를 유도할 수 있는 발문운영능력을 교사가 갖고 있을 때 효과적인 학습활동이 이루어지게 된다.
⑷ 교사는 예상되는 가설과 변인 통제 조건을 생각하여 다양한 자료를 미리 준비해 두어야 하며, 학습자료는 가급적 학생들에게 친숙한 소재를 선정하여 학생들의 가설설정을 돕는다.
3. 김광수 (1995)
중학교 2학년을 대상으로 생물실험지도에 있어서 가설검증 수업모형의 적용효과에 관한 연구에서 과학성취도 검사 결과 통제집단보다 통계적으로 의미있게 높은 결과를 보였다. 그러나 탐구 능력과 태도 영역에서는 효과가 없는 것으로 보고했다.
4. 김종운 (1996)
초등학교 6학년 학생들을 대상으로 한 자연과 수업에서 학습자 특성에 따른 가설 검 증 수업모형의 효과에 관한 연구에서 본 수업은 과학지식성취도를 향상시키는데 인지 수준, 탐구능력, 지식성취도가 하위인 집단보다 상위인 집단에서 효과적이라고 하였다. 그리고 I.Q. 수준과 사전 과학 태도에 따라서는 탐구능력, 지식성취도, 과학태도의 향 상에 유의미한 효과는 없는 것으로 나타났다.
Ⅳ. 과학학습 성취도에 대한 가설검증 수업모형의 효과 가설검증 수업모형을 적용한 수업과 전통적 수업 하에서 중학교「식물체의 구성과 물질」, 「증산작용」부분에 대한 과학지식 성취도를 알아보기 위해 실시한 사전 및 사후 검사 결과는 다음의 표와 같다.
표 1. 가설검증 수업모형의 과학학습 성취도 측정을 위한 사전, 사후검사 결과
(강순자, 2002)
집단
학생수
사전검사
사후검사
평균
표준편차
평균
표준편차
통제집단
76
5.05
1.93
7.92
2.25
실험집단
78
4.99
1.72
9.21
2.31
(13점 만점)
사전 검사에서 통제 집단의 평균 점수는 실험 집단보다 높게 나타났는데, 통계적으로 유의미한 차이를 보이지는 않았다.
사후 검사 결과에서 사전 검사에서 더 낮은 점수를 보였던 실험 집단이 통제 집단보 다 평균 점수가 1.35점 더 향상된 것으로 나타났으나, 공변량 검사를 한 결과를 보면 (표 2.) 통계적으로 유의미한 수준에서 가설 검증 수업이 지식 성취도 향상에 효과적임 을 알 수 있다.
표 2. 가설검증 수업모형의 수업처치에 따른 사후 성취도 검사의 공변량 분석 결과
변인
자유도
제곱합
평균제곱합
F
P
공변인
(사전검사)
1
1.713
1.713
0.33
.568
주효과
(수업처치)
1
63.825
63.825
12.22
.001
설명
2
65.183
32.591
6.24
.003
잔여오차
151
788.531
5.222
전체
153
853.714
이러한 결과는 김광수 (1995)의 중학교 2학년을 대상으로 생물실험지도에 있어서 가설검증 수업모형의 적용효과에 관한 연구에서 과학성취도 검사에서 통제집단보다 통계적으로 의미있게 높은 결과를 보였다는 연구결과와 부합된다.
Ⅴ. 가설 검증 수업모형 적용상의 문제점 (정 등, 2002)
① 탐구학습 지도를 하는데 시간이 많이 소요된다. (실험준비, 실시, 정리, 평가)
② 단순한 개념을 많이 전달하는 데는 비효율적이다.
③ 교사에게 많은 부담을 준다. (자료준비, 학습지도, 평가 등)
④ 타당도와 신뢰도 높은 탐구능력 평가 방법의 개발이 어렵다.
⑤ 지식 중심인 과목일 경우 탐구 중심 학습이 어렵다.
⑥ 과밀학급으로 인해 탐구학습의 효율적인 지도가 어렵다.
⑦ 실험실, 실험 기구, 실험 실습비 등이 층분히 구입되지 않은 학교는 실시가 어렵다.
⑧ 이수 단위에 비해 교과내용이 많거나 어려우며 고사의 주당 담당 시간이 많거나 과m 중할 경우 실시가 어렵다.
Ⅵ. 문제점 보완 방안
① 교사가 수업전 실험 준비를 철저히 한다.
② 이론 수업시에는 다른 수업모델을 적용하고 실험 수업때 이 모델을 적용한다
③ 학생들의 능력을 고려 학생이 바른 실험을 할 수 있도록 유도해준다.
④ 학급당 인원수를 줄인다.
⑤ 교사는 평가에 대한 기준을 확실히 가지고 수업을 시작한다.
Ⅶ. 결론 및 제언 (정 등, 2002)
① 탐구란 지식을 얻기 위한 과정, 방법 혹은 활동이며 이러한 활동은 탐구자의 감각에 의해 제공되는 정보와의 끊임없는 상호작용에 의해 이루어진다.
② 탐구수업 모형의 종류는 다양하지만 가설 검증 모형이 탐구 과정 모형을 종합적으로 거치는 모형이다.
③ 탐구수업에는 여러 가지 유형이 있는데 학생에게는 탐구 자유도에 따른 유형 중에서 지도적 탐구학습이 적절하다.
④ 과학을 배우는 학생들이 장래 과학자가 되려는 수는 소수이므로 과학교육이 전문적 지식을 갖도록 요구하기보다, 과학적 태도와 사고방식 및 일반 교양 수준의 과학지식 을 습득하는데 기준을 두어야 한다.
⑤ 요리책 식의 실험학습을 지양해야 한다. (교사가 문제해결을 위한 실험 과정을 모두 제시해 주고 학생은 교사가 지시한대로 실험을 진행하며 실험 결과도 교사가 정리, 해석하는 경우)
⑥ 탐구수업 모형을 무비판적으로 수용하면 부작용이 많고, 실험위주의 학습으로 오해하 기 쉽다.
⑦ 과학교육에 적용되는 최선의 수업방법이란 있을 수 없다. 또한 한 교사에게도 고정되 는 최적의 수업방법도 있기 어렵다. 여러 가지 특성에 따라 교사와 학생 교과내용과 환경에 알맞은 수업방법을 선택하고 개발할 수 있도록 수업모형에 대한 풍부한 지식 이 필요하겠다.
2) 기대되는 효과
과학 본성에 대한 이해, 현상세계를 탐구하는 능력이 신장되며 탐구 지향적인 태도와 자세, 근거에 판단하는 합리적인 행동, 과학에 대한 흥미와 과학적 태도의 신장에도 기여한다.
3) 유의할 점
⑴ 교사는 학생들이 합리적인 생각과 판단을 하도록 하고, 이에 대한 자유로운 의견교환이 가능하도록 하여 또한 실패에 따른 두려움과 수치감을 느끼지 않도록 자유로운 심리적 환경을 보장해 주어야 한다.
⑵ 교사가 예상하기에 학생들이 기각될 가설을 제시하더라도 학생들이 데이터에 근거하여 결론을 내리기 전까지 이에 대한 평가적인 반응행동을 보류한다. 즉, 수업과정에서 모든 가설이 중시되어야 하며, 교사는 학생들에게 최종적이고 절대 적인 답변을 제시하지 않아야 한다 (정세구, 1989).
⑶ 교사는 탐구 학습이론에 대한 충분한 지식과 실제적인 탐구 경험, 학생들의 사고를 자극하여 토의를 유도할 수 있는 발문운영능력을 교사가 갖고 있을 때 효과적인 학습활동이 이루어지게 된다.
⑷ 교사는 예상되는 가설과 변인 통제 조건을 생각하여 다양한 자료를 미리 준비해 두어야 하며, 학습자료는 가급적 학생들에게 친숙한 소재를 선정하여 학생들의 가설설정을 돕는다.
3. 김광수 (1995)
중학교 2학년을 대상으로 생물실험지도에 있어서 가설검증 수업모형의 적용효과에 관한 연구에서 과학성취도 검사 결과 통제집단보다 통계적으로 의미있게 높은 결과를 보였다. 그러나 탐구 능력과 태도 영역에서는 효과가 없는 것으로 보고했다.
4. 김종운 (1996)
초등학교 6학년 학생들을 대상으로 한 자연과 수업에서 학습자 특성에 따른 가설 검 증 수업모형의 효과에 관한 연구에서 본 수업은 과학지식성취도를 향상시키는데 인지 수준, 탐구능력, 지식성취도가 하위인 집단보다 상위인 집단에서 효과적이라고 하였다. 그리고 I.Q. 수준과 사전 과학 태도에 따라서는 탐구능력, 지식성취도, 과학태도의 향 상에 유의미한 효과는 없는 것으로 나타났다.
Ⅳ. 과학학습 성취도에 대한 가설검증 수업모형의 효과 가설검증 수업모형을 적용한 수업과 전통적 수업 하에서 중학교「식물체의 구성과 물질」, 「증산작용」부분에 대한 과학지식 성취도를 알아보기 위해 실시한 사전 및 사후 검사 결과는 다음의 표와 같다.
표 1. 가설검증 수업모형의 과학학습 성취도 측정을 위한 사전, 사후검사 결과
(강순자, 2002)
집단
학생수
사전검사
사후검사
평균
표준편차
평균
표준편차
통제집단
76
5.05
1.93
7.92
2.25
실험집단
78
4.99
1.72
9.21
2.31
(13점 만점)
사전 검사에서 통제 집단의 평균 점수는 실험 집단보다 높게 나타났는데, 통계적으로 유의미한 차이를 보이지는 않았다.
사후 검사 결과에서 사전 검사에서 더 낮은 점수를 보였던 실험 집단이 통제 집단보 다 평균 점수가 1.35점 더 향상된 것으로 나타났으나, 공변량 검사를 한 결과를 보면 (표 2.) 통계적으로 유의미한 수준에서 가설 검증 수업이 지식 성취도 향상에 효과적임 을 알 수 있다.
표 2. 가설검증 수업모형의 수업처치에 따른 사후 성취도 검사의 공변량 분석 결과
변인
자유도
제곱합
평균제곱합
F
P
공변인
(사전검사)
1
1.713
1.713
0.33
.568
주효과
(수업처치)
1
63.825
63.825
12.22
.001
설명
2
65.183
32.591
6.24
.003
잔여오차
151
788.531
5.222
전체
153
853.714
이러한 결과는 김광수 (1995)의 중학교 2학년을 대상으로 생물실험지도에 있어서 가설검증 수업모형의 적용효과에 관한 연구에서 과학성취도 검사에서 통제집단보다 통계적으로 의미있게 높은 결과를 보였다는 연구결과와 부합된다.
Ⅴ. 가설 검증 수업모형 적용상의 문제점 (정 등, 2002)
① 탐구학습 지도를 하는데 시간이 많이 소요된다. (실험준비, 실시, 정리, 평가)
② 단순한 개념을 많이 전달하는 데는 비효율적이다.
③ 교사에게 많은 부담을 준다. (자료준비, 학습지도, 평가 등)
④ 타당도와 신뢰도 높은 탐구능력 평가 방법의 개발이 어렵다.
⑤ 지식 중심인 과목일 경우 탐구 중심 학습이 어렵다.
⑥ 과밀학급으로 인해 탐구학습의 효율적인 지도가 어렵다.
⑦ 실험실, 실험 기구, 실험 실습비 등이 층분히 구입되지 않은 학교는 실시가 어렵다.
⑧ 이수 단위에 비해 교과내용이 많거나 어려우며 고사의 주당 담당 시간이 많거나 과m 중할 경우 실시가 어렵다.
Ⅵ. 문제점 보완 방안
① 교사가 수업전 실험 준비를 철저히 한다.
② 이론 수업시에는 다른 수업모델을 적용하고 실험 수업때 이 모델을 적용한다
③ 학생들의 능력을 고려 학생이 바른 실험을 할 수 있도록 유도해준다.
④ 학급당 인원수를 줄인다.
⑤ 교사는 평가에 대한 기준을 확실히 가지고 수업을 시작한다.
Ⅶ. 결론 및 제언 (정 등, 2002)
① 탐구란 지식을 얻기 위한 과정, 방법 혹은 활동이며 이러한 활동은 탐구자의 감각에 의해 제공되는 정보와의 끊임없는 상호작용에 의해 이루어진다.
② 탐구수업 모형의 종류는 다양하지만 가설 검증 모형이 탐구 과정 모형을 종합적으로 거치는 모형이다.
③ 탐구수업에는 여러 가지 유형이 있는데 학생에게는 탐구 자유도에 따른 유형 중에서 지도적 탐구학습이 적절하다.
④ 과학을 배우는 학생들이 장래 과학자가 되려는 수는 소수이므로 과학교육이 전문적 지식을 갖도록 요구하기보다, 과학적 태도와 사고방식 및 일반 교양 수준의 과학지식 을 습득하는데 기준을 두어야 한다.
⑤ 요리책 식의 실험학습을 지양해야 한다. (교사가 문제해결을 위한 실험 과정을 모두 제시해 주고 학생은 교사가 지시한대로 실험을 진행하며 실험 결과도 교사가 정리, 해석하는 경우)
⑥ 탐구수업 모형을 무비판적으로 수용하면 부작용이 많고, 실험위주의 학습으로 오해하 기 쉽다.
⑦ 과학교육에 적용되는 최선의 수업방법이란 있을 수 없다. 또한 한 교사에게도 고정되 는 최적의 수업방법도 있기 어렵다. 여러 가지 특성에 따라 교사와 학생 교과내용과 환경에 알맞은 수업방법을 선택하고 개발할 수 있도록 수업모형에 대한 풍부한 지식 이 필요하겠다.
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