자유학년제 활용 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램의 개발 및 효과 분석 : 과학과 핵심역량, 과학 관련 태도를 중심으로 :A Study of Development and Effect Analysis of Science Inquiry Program based on Strengthening Competence for Free Learning Year in Middle School : Focusing on Science Core Competencies and Science-related Attitude

채혜민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 채혜민 (단국대학교, 단국대학교 교육대학원)

지도교수: 이영희

발행연도: 2019

저작권: 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

자유학년제 생명과학 탐구 프로그램의 개발 및 효과 분석- 핵심역량, 과학 관련 태도 중심으로 -

채혜민 , 이영희 생물교육 2020.01 학술저널

2019

자유학년제 활용 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램의 개발 및 효과 분석 : 과학과 핵심역량, 과학 관련 태도를 중심으로

채혜민 교육학과 2019.01 학위논문

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본 연구는 자유학년제에 활용할 수 있는 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램을 개발하고, 중학교 1학년 학생들에게 적용하여 프로그램의 효과를 알아보았다. 프로그램은 생명과학 영역에 해당하는 내용과 관련 직업을 주제로 수업을 구성하여 학생들이 과학 지식과 함께 과학 관련 직업에 대해서도 접할 수 있도록 하였다. 또한 매시간 학생 활동을 진행하여 학생들의 과학과 핵심역량과 과학에 대한 흥미를 향상시킬 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 효과를 분석하기 위해 경기도 용인시 소재 D중학교의 자유학년에 해당하는 1학년 학생들을 대상으로 하여, 프로그램을 진행하기 전과 후에 실시한 검사 결과를 비교 분석하였다. 검사는 과학과 핵심역량과 과학 관련 태도에 대한 검사였으며, 사전-사후 검사 결과를 SPSS 통계 프로그램을 활용하여 대응표본 t-검정으로 분석하였다. 분석결과는 프로그램의 적용 전후의 과학과 핵심역량, 과학 관련 태도를 사전-사후 효과 및 성별에 따른 프로그램의 효과 차이를 비교하였다.
연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램을 개발하여 적용했을 때, 학생들의 과학과 핵심역량이 유의미하게 향상되었다(p<0.05). 특히 과학적 사고력과 과학적 탐구능력 향상이 효과적으로 나타나면서, 개발 프로그램이 핵심역량을 강화하는 효과가 있음이 검증되었다. 둘째, 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램을 통한 학생들의 과학 관련 태도 점수의 향상이 있었다(p<0.05). 특히 자진성 및 적극성 영역과 과학에 대한 흥미, 과학자에 대한 인식 영역에서 유의미한 증가를 보였다. 이에 따라 개발한 프로그램이 학생들의 활동을 중심으로 하여 과학 관련 태도를 향상하는 데 효과적임을 확인하였다. 셋째, 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램의 성별에 따른 차이를 분석하였을 때, 과학과 핵심역량의 프로그램 적용 전후 향상에 있어서 여학생의 경우 유의미한 수준의 향상이 있었으며, 과학 관련 태도에서는 몇 가지 영역에서 남학생이 유의미한 변화를 나타냈다. 그러나 과학과 핵심역량 및 과학 관련 태도에 대한 남녀의 차이는 나타나지 않았다. 따라서 본 프로그램의 적용에 따라 성별에 따른 과학과 핵심역량 및 과학 관련 태도의 효과 차이는 다소 있지만, 두 영역에 대한 남녀간의 유의미한 수준 차이는 없었다고 말할 수 있다.
결론적으로 본 연구를 통하여 개발한 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램이 전반적으로 중학생들의 과학과 핵심역량과 과학 관련 태도의 향상에 효과적이라고 말할 수 있다. 따라서 자유학년제를 통하여 학생들의 과학과 핵심역량 및 태도 향상을 유도하기 위한 다양한 프로그램 개발이 요구된다.

This study developed a science inquiry program based on strengthening competence that can be used in the free learning year in middle school, and found out the effectiveness of the program by applying it to the first-year middle school students. The program was designed to provide students with access to science-related jobs as well as knowledge of science by organizing classes on the subjects of life sciences and science-related jobs. Also, the program was developed to improve students'' interest in science and science core competence by conducting hourly student activities. To analyze the effectiveness of the program, the results of the test conducted before and after the program were compared to first-year students who were eligible for the free learning year of D middle school in Yongin, Gyeonggi Province. The test was an examination of science core competencies and science-related attitudes, and the results of the pre-test and post-test were analyzed by the t-test using the SPSS statistics program. The results of the analysis compared the differences between the pre-post-effect and the effectiveness of the program according to gender in science core competencies and science-related attitudes before and after application of the program.
The results of the study are as follows. First, when the science inquiry program based on strengthening competence was developed and applied, the students'' science core competencies were significantly improved. In particular, scientific thinking and scientific exploration skills have been improved, and it has been proven that the program has the effect of strengthening science core competencies. Second, there was an improvement in the score of students'' science-related attitudes through a science inquiry program based on strengthening competence. In particular, there has been a significant increase in areas of spontaneity and activism, interest in science, and awareness of scientists. Accordingly, it was confirmed that the program was effective in improving science-related attitudes, focusing on students'' activities. Third, when analyzing gender differences in science inquiry program based on strengthening competence, there was a significant level of improvement for female students before and after the application of science core competencies, and in science-related attitudes, male students showed significant changes in several areas. However, there was no difference between men and women in science core competencies and science-related attitudes. Therefore, although there are some differences in the effectiveness of science core competencies and science-related attitudes according to gender, it can be said that there have been no significant differences in the level between men and women in the two areas.
In conclusion, it can be said that the science inquiry program based on strengthening competence developed through this study is effective in improving the science core competencies and science-related attitudes of middle school students in general. Therefore, it is required to develop various programs to induce students to improve their science core competencies and attitudes through the free learning year system.

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구의 필요성 1
2. 연구의 목적 및 연구 문제 3
3. 연구의 제한점 3
Ⅱ. 이론적 배경 4
1. 자유학년제 4
1.1 자유학기제 도입 배경 4
1.2 자유학기제의 개념 및 목적 5
1.3 자유학기제 운영 내용 및 방안 6
1.4 자유학년제의 개념 및 목적 8
1.5 자유학년제 운영 내용 및 방안 8
1.6 자유학기제와 자유학년제 관련 선행연구 9
2. 역량 10
2.1 역량의 개념 10
2.2 역량기반 교육과정 11
2.3 과학과 핵심역량의 개념 및 하위요소 13
2.4 역량 관련 선행연구 14
3. 과학 탐구 15
3.1 과학 탐구의 정의 15
3.2 과학 탐구과정과 요소 16
3.3 과학 탐구 관련 선행연구 18
4. 과학 관련 태도 19
4.1 과학에 대한 태도 19
4.2 과학적 태도 19
Ⅲ. 연구 방법 21
1. 연구 대상 21
2. 연구 방법 21
3. 연구 기간 및 절차 22
3.1 연구 기간 22
3.2 연구 절차 22
4. 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램의 개발 및 적용 24
4.1 프로그램의 개발 24
4.2 프로그램의 적용 25
5. 검사도구 및 자료 분석 26
5.1 과학과 핵심역량 검사 도구 26
5.2 과학 관련 태도 검사 도구 27
5.3 자료 처리 및 분석 28
Ⅳ. 연구 결과 29
1. 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램의 개발 29
1.1 차시별 프로그램 개발 31
1.2 프로그램의 적용 42
2. 역량강화 기반 과학 탐구 프로그램의 효과 분석 47
2.1 과학과 핵심역량 검사 분석 47
2.2 과학 관련 태도 검사 분석 48
2.2.1 과학 관련 태도 중 과학적 태도 영역 분석 결과 49
2.2.2 과학 관련 태도 중 과학에 대한 태도 영역 분석 결과 50
2.3 성별에 따른 과학과 핵심역량 및 과학 관련 태도 차이 분석 51
2.3.1 성별에 따른 과학과 핵심역량 차이 분석 결과 51
2.3.2 성별에 따른 과학 관련 태도 차이 분석 결과 53
Ⅴ. 결론 및 제언 57
참고문헌 59
부 록 63
영문요약 99

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