본문내용
1. 온라인 플랫폼 기반 과학 개념 꼬리 물기 전략이 초등학생의 과학 역량과 학업성취도에 미치는 영향
1.1. 서론
코로나19 사태로 인한 사상 첫 온라인 개학을 맞이함에 따라 온라인 학습 기반에 알맞은 효율적인 교수?학습 방법 및 전략에 대한 정보가 부족하고 학습에 적용할 수 있는 온라인 플랫폼에 대한 연구가 부족하여 일선 교사들이 온라인 기반에서 교육과정을 운영하는 것에 많은 어려움을 겪고 있다. 특히 과학 수업은 과학지식과 함께 실험과 탐구가 병행되며 학생들의 과학적 호기심과 태도에 따라 학업성취도가 많이 좌우되므로 온라인 학습에서 효율적인 과학 수업을 구현하는데 훨씬 더 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 온라인 학습 환경속에서 학생들이 과학적 호기심에 따라 궁금한 과학 개념을 다양한 자료를 활용하여 스스로 탐구해보고 또 그 과정에서 알고 싶은 과학 개념을 계속 꼬리 물어 나가며 탐구해 가도록 함으로써 과학 교과에 대한 학습자의 자발성과 호기심을 이끌어 내고자 한다. 이를 통해 자신의 연구 결과를 정리하는 과정에서 과학적 의사소통능력과 과학적 태도를 신장시키고, 과학적 문제 해결력과 학업성취도를 향상시키고자 한다.
1.2. 이론적 배경
1.2.1. 과학 역량
과학 역량은 과학의 기본 개념 및 탐구 경험을 통해 기를 수 있는 능력으로, 미래 사회에 적합한 인재 양성을 위한 핵심 역량을 의미한다.
과학 역량의 하위 범주에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생학습 능력이 있다.
첫째, 과학적 사고력은 과학적 방법(세계를 객관적으로 설명할 수 있는 보편적 법칙을 탐구하는 방법)과 순서에 따라 자연 현상 속에 있는 법칙이나 원리들을 찾으려고 하는 사고 능력이다. 이는 지식, 이해, 적용, 분석, 종합, 비판 등의 요소로 구성된다.
둘째, 과학적 탐구 능력은 어떤 문제에 직면했을 때 이를 해결하는 과정으로, 기초탐구 능력(관찰, 분류, 측정, 추리, 예상)과 통합탐구 능력(자료변환, 자료해석, 변인통계, 가설설정, 일반화)으로 구분된다.
셋째, 과학적 문제 해결 능력은 주변에서 일어나는 과학적 상황을 실제로 과학 활동과 연결하면서 부딪히는 문제 상황을 경험하게 하고 해결해 가는 방법을 터득하는 능력이다. 이는 문제 정의하기, 해결방법 결정하기 등의 요소로 구성된다.
넷째, 과학적 의사소통 능력은 과학적 지식과 소양을 바탕으로 사실, 현상, 원인 등을 과학적 설명이나 주장의 목적으로 다양한 의사소통 형태를 통해 전달, 공유, 교환하는 능력이다. 정보 찾기, 과학 글읽기, 듣고 보기, 과학 글쓰기, 정보 나타내기, 발표하기 등으로 구성된다.
다섯째, 과학적 참여와 평생학습 능력은 사물과 현상을 과학적으로 이해하고 사고하는 경향성을 나타내는 능력으로, 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성 등의 요소로 구성된다.
이러한 과학 역량은 미래 사회 대비를 위한 핵심 역량으로 강조되고 있으며, 온라인 플랫폼 기반의 과학 교육을 통해 이를 효과적으로 신장시킬 수 있을 것으로 기대된다.
1.2.2. 과학적 태도
과학적 태도는 과학 교과에 대한 긍정적인 성향과 흥미, 그리고 과학적인 방법과 절차에 대한 이해와 실천 의지를 의미한다. 연구 결과에 따르면 「온라인 플랫폼 기반 과학 개념 꼬리 물기」 전략은 초등학생들의 과학적 태도 향상에 긍정적인 영향을 미쳤다.
구체적으로 살펴보면, 호기심과 자진성 영역에서 두드러진 향상을 보였다. 학생들이 온라인 학습 과정에서 생기는 과학적 호기심과 궁금증을 스스로 연구하고 관련 과학 개념을 계속 꼬리를 물어 나가며 탐구하는 활동이 자진성과 호기심의 과학적 태도 향상에 큰 영향을 주었다. 또한 교사가 제공한 디지털 교과서, 다양한 동영상 자료, 실감형 콘텐츠 등이 학생들의 과학 교과에 대한 흥미를 높여 장기적인 관심으로 이어졌음을 알 수 있다.
이 외에도 협동성, 개방성, 객관성, 계속성, 비판성, 신중성, 정직성, 준비성 등 다른 하위 영역에서도 유의미한 향상이 있었다. 학생들이 온라인 플랫폼을 통해 자신의 연구 결과를 공유하고 다른 학생들의 의견을 듣는 과정, 그리고 공동 발표 자료를 만드는 협력 활동 등이 협동성과 개방성 등의 태도 향상에 도움이 되었다. 또한 여러 자료를 탐색하고 정보를 종합하는 과정에서 객관성과 신중성이 향상되었으며, 실험 과정과 결과를 정직하게 보고하는 태도가 길러졌다.
종합해볼 때, 「온라인 플랫폼 기반 과학 개념 꼬리 물기」 전략은 학생들의 능동적인 과학 학습 참여와 과학적 호기심 및 흥미 증진을 통해 전반적인 과학적 태도 향상에 효과적이었다고 볼 수 있다.
1.2.3. 교육용 온라인 플랫폼
교육용 온라인 플랫폼은 온라인 학습 환경에서 교사와 학생들의 상호작용을 연결하여 자발적으로 서로의 지식과 의견을 교환할 수 있게 하는 기반 모듈을 의미한다.
경기도 교육청(2020)에서 발간한 '온라인 경기 원격 수업 운영 매뉴얼Ⅱ'에 따르면 원격으로 실시간 수업이 가능한 플랫폼과 온라인 학급방으로 사용하고 있는 플랫폼들이 다양하게 소개되어 있다.
구체적으로 E학습터, 위두랑, EBS 온라인 클래스, 클래스팅, 구글 클래스룸, 네이버 밴드, 디지털 교과서, 에듀넷티클리어, MS 팀즈 등의 온라인 플랫폼이 현장 교사들에게 활용되고 있다.
이들 플랫폼은 학생 초대 방식, 과제 제공, 평가 기능 등에서 각각 특징이 있으며, 실시간 수업이 가능한 ZOOM 클라우드 미팅, 유튜브 라이브 스트리밍, 네이버 밴드 라이브 방송, 카카오 라이브 톡, 구글 행아웃&미트, MS 팀즈 등의 플랫폼도 소개되어 있다.
이처럼 온라인 학습 환경에서 교사와 학생의 상호작용과 효과적인 교수-학습이 가능하도록 다양한 교육용 온라인 플랫폼이 개발되어 활용되고 있음을 알 수 있다.
1.2.4. 선행연구 고찰
학습자 활동 중심의 다양한 과학과 교수?학습 전략은 초등학생의 과학 역량 및 학업성취도 신장에 긍정적인 영향을 미친다"는 점을 선행연구를 통해 확인할 수 있다. 김형욱 외(2018)는 학습자 활동 중심...
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