뇌기반 진화적 접근법을 적용한 Rapid-cycling Brassica rapa 유전 수업 프로그램에서 나타난 고등학생의 과학 창의성 및 발현 유형
Scientific Creativity by High School Students Participating in a Genetics Teaching Program with Rapid-cycling Brassica rapa by Applying a Brain-based Evolutionary Approach and its Expression Patterns
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이 연구는 뇌기반 진화적 접근법에 따라 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr) 유전 수업 프로그램을 고등학생에게 적용하여 학생들의 유전 개념성취도와 일반 창의성 및 과학 창의성에 미치는 효과를 분석하였다. 프로그램 수업의 적용은 충북 청주시 소재 S고등학교 2학년 생물동아리 학생 21명을 대상으로 단일 집단으로 실시하였다. 개발된 RcBr 유전 수업 프로그램은 학생들이 직접 RcBr을 배양하고 형질을 관찰하여 멘델 유전을 확인할 수 있도록 구성하였으며, 각 차시는 뇌기반 진화적 접근법의 요소와 단계를 적용하였다. 사전 및 사후검사를 통해 유전 개념성취도, 일반 창의성, 과학 창의성의 변화를 확인하였다. 또한 학생들이 작성한 인지적 영역의 활동지 내용을 바탕으로 수업 과정에서 발현된 과학 창의성의 발현 유형을 분석하였다. 뇌기반 진화적 접근법을 적용한 RcBr 유전 수업 프로그램 후에 학생들의 유전 개념은 유의미하게 향상되었으며, 실제적으로 큰 효과 크기를 나타냈다. 전체 절반 이상의 학생이 유전 개념성취도의 수준이 향상되었다. 개발된 RcBr 유전 수업 프로그램은 학생들의 일반 창의성과 과학 창의성을 유의미하게 향상시켰으며, 실제적으로 큰 효과 크기를 나타냈다. 또한, 뇌기반 진화적 접근법의 확장･적용 단계에서 학생들의 과학 창의성이 더 많이 발현됨을 알 수 있었다. 과학 창의성의 발현은 학습 주제에 따라 차이가 있었으며, 과학 창의성의 요소 중 독창성 요소의 발현은 특히 주제에 따라 큰 영향을 받았다. 아울러 학생들의 과학 창의성 발현 유형을 네 가지로 범주화하여 분석한 결과, 전체적으로 수업이 진행됨에 따라 창의형의 학생이 증가하는 경향을 볼 수 있었다. 특히 과학 창의성 발현 유형의 일치율을 분석한 결과, 뇌기반 진화적 접근법의 단계보다는 수업 차시 즉 주제에 따라 발현 유형의 일치율이 더 높은 것으로 확인되었다.
Abstract
This study was intended to determine the effects of teaching a ‘Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr) genetics program’ to high school students using the brain-based evolutionary approach which enables students to experience science the way that real scientist conduct science. Participants consisted of 21 high school biology club students. Before and after the class, the improvement of concept achievement in genetics, general creativity and scientific creativity were determined through pre– and post– tests. The content of the activities focused on the cognitive domains and the expression patterns of scientific creativity. Students' concept achievement in genetics improved significantly with a large effect size after the class. Over half of the students were found to have an improved concept achievement in genetics. The RcBr genetics program with brain-based evolutionary approach showed a significant improvement in flexibility and originality among the sub-elements of general creativity. Students' scientific creativity after the class showed a significant improvement with a large effect size. The improvement of their scientific creativity was more statistically significant at stage C-F rather than at stage C-D. The manifestation of scientific creativity was different according to teaching themes, and the manifestation of originality factor among the elements of scientific creativity was influenced greatly by teaching themes. The analysis of the concordance rate of the types of scientific creativity showed that the concordance rate of expression patterns according to the teaching themes was higher than that of the stage of brain–based evolutionary approach.
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