귀추 전략을 이용한 과학수업이 과학적 개념 이해와 메타인지에 미치는 효과 :The Effects of Science Classes using Abductive Strategies on Scientific Concept Understanding and Meta-cognition

김희연

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김희연 (부산교육대학교, 부산교육대학교 교육대학원)

지도교수: 유병길

발행연도: 2015

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2016

귀추전략 과학수업이 초등학생의 과학적 개념 이해와 초인지에 미치는 영향

김희연 , 강버들 , 유병길 수산해양교육연구 2016.08 학술저널

2015

귀추 전략을 이용한 과학수업이 과학적 개념 이해와 메타인지에 미치는 효과

김희연 초등과학영재교육 2015.01 학위논문

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본 연구는 귀추 전략을 이용한 과학수업이 과학적 개념 이해와 메타인지에 미치는 효과를 알아보는데 그 목적이 있다.
연구 대상은 부산광역시에 소재한 K초등학교 6학년 2개 반을 연구집단 21명(남학생 10명, 여학생 11명), 비교집단 21명(남학생 11명, 여학생 10명)으로 구성하였다.
본 연구를 위해 초등학교 6학년 1학기 정규 교육과정 내에서 귀추 전략을 활용하기에 적합한 내용을 선별하고, 귀추적 추론을 이끌어내기 위해 5단계의 귀추 전략 학습지를 개발하였다. 연구집단은 귀추 전략을 이용하여 재구성한 총 20차시의 과학수업을 적용하였고, 비교집단은 교과서와 교사용지도서에 따른 일반적인 과학수업을 진행하였다.
본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 귀추 전략을 이용한 과학수업은 학생들의 과학적 개념 이해에 효과가 있었다. 또한 과학과 전 영역에서 연구집단과 비교집단 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 확인하였다. 이는 귀추의 핵심인 가설 생성 과정에서 최선의 설명을 위해 과학적 원인을 탐색하면서 개념에 대한 분석이 집중되고 이것이 과학적 개념에 대한 이해도를 높인 것으로 분석된다.
둘째, 귀추 전략을 이용한 과학수업은 학생들의 메타인지 향상에 유의미한 효과가 있었다. 특히, 메타인지의 하위 요소 중 모니터 기능에서 유의미한 차이를 확인할 수 있었다. 이는 가설 생성의 과정에 비판적 사고의 활성화와 정교성의 발현을 통해서 메타인지에 긍정적인 영향을 주는 것으로 분석된다.
셋째, 귀추 전략을 이용한 과학수업에 대한 학생들의 인식은 매우 긍정적으로 나타났다. 설문 분석 결과 흥미도, 효용도, 향상도, 만족도 측면에서 모두 긍정적으로 나타났고, 과학에 대한 생각에 긍정적인 변화를 보였다.
이러한 결과를 바탕으로 귀추 전략을 이용한 과학수업은 학생들의 과학적 개념 이해와 메타인지 신장에 효과적이라고 볼 수 있으며, 학생들도 귀추 전략 수업에 대해 긍정적으로 인식하고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 귀추 전략을 과학 교육의 현장에서 효과성 있는 방법으로 적극 활용하기 위한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

The purpose of this study was to verify the effects of science classes using abductive strategies on the scientific concept understanding and meta-cognition.
The subjects include two classes of sixth graders from K Elementary School in Busan Metropolitan City and they divided into two groups. Research group is composed of 21 students(10 boys, 11 girls) and comparative group is composed of 21 students(11 boys, 10 girls).
In order to achieve aims of this study, proper contents to apply abductive strategies were selected from the first semester science curriculum for sixth graders. Also five-steps study papers were designed to elicit abductive reasoning. While the research group received 20 times of reframed science lessons using abductive strategies, the comparative group received common science lessons according to the teachers'' manual.
The results of this study are as follows:
First, science lessons using abductive strategies were effective for the scientific concept understanding. Also there were statistically significant differences between the research group and the comparative group in overall science sub-domain. In the process of hypothesis formulating, students try to find out scientific causes thoroughly to present the optimal explanation and they concentrate on the analysis of each scientific concept. This process contributes to better understanding in scientific concepts.
Second, science lessons using abductive strategies were effective to improve meta-cognition. There were statistically significant differences between the two groups and especially in monitoring that is one of sub-factors of meta-cognition. It indicates that hypothesis formulating process gave positive effect on meta-cognition by stimulating critical thinking and manifesting elaboration.
Finally, science lessons using abductive strategies were perceived as an effective way of the science learning method. The analysis results of questionnaires show the students'' positive reactions to science lessons using abductive strategies. In the aspects of interest, utility, improvement, satisfaction, students signified positive changes. Furthermore they had changes of view about overall science in positive ways.
Those findings confirm that science lessons using abductive strategies have positive effects on the scientific concept understanding, meta-cognition, and perception of students. Therefore, it is necessary that constant research on the abductive strategies is conducted in order to apply this effective method in the actual science education.

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Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구 문제 5
3. 용어의 정의 5
4. 연구의 제한점 7
Ⅱ. 이론적 배경 8
1. 귀추 전략 8
2. 과학적 개념 24
3. 메타인지 31
4. 선행 연구 고찰 34
Ⅲ. 연구 방법 40
1. 연구 절차 40
2. 연구 대상 및 연구 기간 42
3. 연구 설계 42
4. 검사도구 43
5. 수업처치 48
6. 자료처리 및 분석 방법 59
Ⅳ. 연구결과 및 논의 60
1. 귀추 전략을 이용한 과학수업이 과학적 개념 이해에 미치는 효과 60
2. 귀추 전략을 이용한 과학수업이 메타인지에 미치는 효과 65
3. 귀추 전략을 이용한 과학수업에 대한 인식 결과 71
Ⅴ. 결론 및 제언 85
1. 결론 85
2. 제언 87
참고문헌 90
ABSTRACT 100
부 록 103
부록 1. 과학적 개념 이해 사전 검사지 104
부록 2. 과학적 개념 이해 사후 검사지 120
부록 3. 메타인지 검사지 140
부록 4. 귀추 전략을 이용한 과학수업에 대한 인식 검사지 141
부록 5. 귀추 전략을 이용하여 재구성된 교수-학습 과정안(예) 144
부록 6. 귀추 전략 학습지(예) 148
부록 7. 차시별 귀추 전략 학습지 활동 자료(예) 149

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