본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

WISE를 활용한 초등학교 과학수업에서 자기주도학습능력, 인지실재감, 과학탐구능력, 과학성취도 간의 인과구조 분석

Investigating the Structural Relationship of Self-Regulated Learning Skills, Cognitive Presence, Science Process Skills, and Science Learning Achievement when using WISE

조수경|김지윤|강명희|류은진|박영
교과교육연구소 (Research Institute of Curriculum & Instruction)|2012.06|교과교육학연구 (Journal of Research in Curriculum Instruction)|제16권 제2호|pp. 481-498|DOI 10.24231/rici.2012.16.2.481

0

조회

0

다운로드

7

인용

0

참고문헌

키워드

구조방정식모델자기주도학습능력과학탐구능력Science Process SkillsWISE과학탐구학습인지실재감Inquiry-based LearningSelf-Regulated Learning SkillsCognitive PresenceStructural Equation Model.

초록

본 연구의 목적은 WISE(Web-based Inquiry Science Environment)를 활용한 초등 과학탐구수업의 성취도에 영향을 미치는 핵심변인으로 선행연구에서 규명된 자기주도학습능력, 인지실재감, 과학탐구능력을 상정하고 이들 간의 적합한 구조모형과 유의미한 직·간접효과를 규명하였다. 연구대상은 서울 소재 D초등학교 6학년 118명이었으며, 8주 동안의 WISE 활용수업에서 수집된 자료를 구조 방정식으로 분석한 결과 자기주도학습능력, 인지실재감, 과학탐구능력, 과학성취도의 순서로 유의미한 인과모형이 규명되었다. 이는 학습자가 복합적인 탐구문제를 능동적으로 해결하도록 구성된 과학탐구학습 환경에서 학습자의 자기주도학습능력은 인지실재감을, 인지실재감은 과학탐구능력을, 과학탐구능력은 과학지식의 습득정도를 측정하는 과학성취도를 예측한다는 의미이다. 또한 자기주도학습능력은 인지실재감을 매개로 하여 학습성과에 간접 효과가 있고 인지실재감은 과학탐구능력을 매개로 하여 과학성취도에 간접 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 WISE를 활용한 과학탐구학습의 성취도에 영향을 주는 최초의 변인은 학습자의 자기주도학습능력이라 할 수 있으므로, WISE 활용학습의 성공적인 운영을 위해서는 학습자의 자기주도학습능력을 극대화시킬 수 있는 학습전략이 탐구학습 초기에 실시되어야 함을 시사한다. 더 나아가 탐구학습과정 중에 인지실재감의 담보를 위해 학습자의 몰입과 집중을 높일 수 있는 학습촉진 전략을 개발하여 활용한다면, 과학탐구능력은 향상되고 나아가 과학성취도에까지 영향을 미쳐서 WISE 활용수업의 효과가 높아질 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract

The purpose of this study is first, to examine the structural relationship of the major variables: Self-Regulated Learning (SRL) skills, cognitive presence, science process skills, and science learning achievement; and second, their causal relationships when Web-based, Inquiry Science Environment (WISE) is used. The study took place over eight weeks through an elementary school’s science classes. In total, 108 student survey responses were analyzed. The results indicate that a structural equation model showing SRL skills affecting cognitive presence, cognitive presence affecting science process skills, and science process skills affecting science learning achievement seems to be the most appropriate. Specifically, in WISE, where learners are expected to solve a complicated problem by themselves, SRL skills may predict their cognitive presence; and the learners’ cognitive presence may predict their science process skills that in turn may predict the results of their science learning achievement tests. Accordingly, this study suggests that the first variable influencing science learning achievement should be SRL skills, and that certain strategies and approaches to maximize learners’ SRL skills should be considered in order to design and develop the most effective web-based inquiry science lessons.

참고문헌 (56)

  1. 강명희, "초등교사의 교육정보화 연수 및 컴퓨터태도 연구", 학습자중심교과교육연구, 5(9), pp.1~21 (2005), 학습자중심교과교육학회
  2. 강명희, "웹기반 문제중심학습에서 학습결과를 예측하는 요인 규명", 교육과학연구, 39(1), pp.107~134 (2008), 교육과학연구소
  3. 강명희, "웹 기반 문제중심학습에서 상호작용과 성취도에 대한 학습실재감의 예측력 검증", 교과교육학연구, 13(4), pp.937~960 (2009), 교과교육연구소
  4. 강정찬, "블렌디드 학습 환경에서 자기 주도적 학습능력 신장을 위한 학습기술 훈련 프로그램 개발", 초등교육연구, 23(3), pp.239~265 (2010), 한국초등교육학회
  5. 강순자, "중학생의 과학성취도와 자기조절학습, 학습환경과의 상관관계", 생물교육, 30(2), pp.190~196 (2002), 한국생물교육학회
  6. 권재술, "초, 중학생들의 과학탐구학습능력 측정도구의 개발", 한국과학교육학회지, 14(3), pp.251~264 (1994)
  7. 교육과학기술부, "과학과 교육과정. 교육과학기술부 고시 제 2007-79호. 별책9", 교육과학기술부, ~ (2007)
  8. 김성중, "블랜디드 러닝 전략을 활용한 웹 커뮤니티 기반 초등과학과 탐구학습 시스템의 개발 및 적용", 정보교육학회논문지, 10(2), pp.171~182 (2006), 한국정보교육학회
  9. 김정환, "초등학교 고학년용 자기 주도적 학습능력 진단 척도의 타당화", 교육평가연구, 16(1), pp.1~17 (2003), 한국교육평가학회
  10. 김지심, "기업 이러닝에서 학습자가 인식한 교수실재감과 학습실재감, 학습효과의 구조적 관계 규명", 아시아교육연구, 11(2), pp.29~56 (2010), 교육연구소
  11. 조희형, "중학교 2학년 과학 교과서의 탐구 영역 분석", 한국과학교육학회지, 23(3), pp.239~245 (2003), 한국과학교육학회
  12. 배진호, "식물을 활용한 탐구활동이 초등학생의 과학탐구능력과 과학적 태도 및 관찰능력에 미치는 영향", 과학교육연구, 30, pp.37~68 (2005)
  13. 백남영, "과학탐구능력 향상을 위한 웹 활용 수업의 설계 및 적용", 과학교육논총, 15(2), pp.157~188 (2003)
  14. 양연숙, "적응적 웹 학습 자료가 초등학생의 자기 주도적 학습 능력 및 학습 만족도에 미치는 영향", 초등교육연구, 16(2), pp.443~468 (2003), 한국초등교육학회
  15. 윤초희, "과학영재의 과학탐구능력 관련 변인에 대한 경로분석: 숙달목표, 자기효능감, 자기조절전략 및탐구수업을 중심으로", 교육심리연구, 20(2), pp.321~339 (2006), 한국교육심리학회
  16. 임병로, "웹 기반 탐구환경의 개발을 위한 개념적 구성", 한국교육공학회 추계학술대회 자료집, pp.1~18 (2001)
  17. 장석만, "웹 자원기반 탐구학습의 학업성취 및 탐구능력신장 효과 연구", 과학교육연구, 27(1), pp.31~54 (2004)
  18. 정은숙, "웹기반 과학 수업 방법과 자기조절학습 수준이 초등학생의 과학적 자기효능감과 과학 학업성취에 미치는 효과", 초등교육연구, 22(2), pp.281~305 (2009), 한국초등교육학회
  19. 허은영, "창의적 재량활동 자기주도학습 프로그램이 중학생 학업적자기효능감, 학습동기, 학업성취도에 미치는 효과", 교과교육학연구, 14(1), pp.1~20 (2010), 교과교육연구소
  20. 홍미영, "TIMSS 2003 성취 수준에 따른 우리나라 중학생들의 과학 성취도 분석", 한국과학교육학회지, 26(2), pp.246~257 (2006), 한국과학교육학회
  21. 홍세희, "구조방정식모형의 기조이론과 적용" (2011), 에스엔엠 리서치 그룹
  22. Abd-El-Khalick, F., "The nature of science and instructional practice: Making the unnatural", Science Education, 82, pp.417~436 (1998)
  23. Aikenhead, G. S., "Importation of science programs from Euro-American countries into Asian countries and regions: A recipe for colonization?", Paper presented at the Conference of Asian Science Education (2008)
  24. Azevedo, R., "Using Hypermedia as a Meta-cognitive Tool for Enhancing Student Learning? The Role of Self-Regulated Learning", Educational Psychologist, 40(4), pp.199~209 (2005)
  25. Biocca, F., "The cyborg’s dilemma: progressive embodiment in virtual environments", Journal of Computer-Mediated Communication, 3(2) (1997)
  26. Bodzin, A. M., "Codifying web-based inquiry activities: Preliminary instrument development", Paper presented at the annual meeting of National Association for Research in Science Teaching (2001)
  27. Chiappatta, E., L., "Science instruction in the middle and secondary schools" (2002), Merrill Prentice Hall
  28. A sample dialogue based on a theory of inquiry teaching, "Collins, A.", Bolt, Beranek, and Newman, ~, pp.Technical .Report. No.367 (1986)
  29. Csikszentmihalyi, M., "Flow: the psychology of optimal experience" (1990), Harper Perennial
  30. Cuevas, P., "Improving science inquiry with elementary students of diverse backgrounds", Journal of Research in Science Teaching, 42(3), pp.337~357 (2005)
  31. Edelson, D. C., "Learning-for-use: a framework for the design of technology-supported inquiry activities", Journal of Research in Science Teaching, 38(3), pp.355~385 (2001)
  32. Eilam, B., "Student Consciencetiousness, Self-Regulated Learning, and Science Achievement: An Explorative Field Study", Psychology in the Schools, 46(5), pp.420~432 (2009)
  33. Grow, G. O., "Teaching learners to be self-directed", Adult Education Quarterly, 41(3), pp.125~149 (1991)
  34. Garrison, D. R., "E-Learning in the 21st century: A framework for research and practice", pp.2003, Routledge
  35. Garrison, D. R., "Researching the community of inquiry framework review, issues, and future directions", Internet and Higher Education, 10(3), pp.157~172 (2007)
  36. Garrison, D. R., "Exploring casual relationships among teaching, cognitive and social presence: Student perceptions of the community of inquiry framework", The Internet and Higher Education, 13(1), pp.31~36 (2010)
  37. Kang, M., "Validating an emotional presence scale to measure online learners' engagement", Proceedings of World Conference on E-learning in Corporate, Government, Healthcare, and Higher Education, pp.6079~6082 (2008)
  38. KICE., "The results from PISA 2003" (2004), Korea Institute of Curriculum & Evaluation
  39. Kim. M. C., "Scaffolding 6th graders' problem solving in technology-enhanced science classrooms: a qualitative case study", Instructional Science, 38(5), pp.255~282 (2010)
  40. Kim, M. C., "Technology-enhanced inquiry tools in science education: An emerging pedagogical framework for classroom practice", Science Education, 91(6), pp.1010~1030 (2007)
  41. Kim, M., "Experts’ opinions on the high achievement of scientific literacy in PISA 2003: A comparative study in Finland and Korea", Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 5(4), pp.379~393 (2009)
  42. Klahr, D., "Educational Interventions to Advance Children’s Scientific Thinking", Science, 333, pp.971~975 (2011)
  43. Kline. R. B., "Principles and practice of structural equation modeling" (2010), Guildford Press
  44. Mackinnon, D. P., "A comparison of methods to test the significance of the mediated effect", Psychological Methods, 7, pp.83~104 (2002)
  45. Mayer, R. E., "Problem solving, In Handbook of educational psychology" (2006), Erlbaum
  46. Mistler-Jackson, M., "Student motivation and internet technology: are students empowered to learn science?", Journal of Research in Science Teaching, 37(5), pp.459~479 (2000)
  47. Student work and teacher practices in science: A Report on what students know and can do, "O’Sullivan, C.", US Department of Education. Office of Educational Research and Improvement, ~, pp.NCES 1999-455 (1999)
  48. Ravenscroft, "Validating an approach to examining cognitive engagement within online", American Journal of Distance Education, 19(4), pp.197~214 (2005)
  49. Şahin-Pekmez, E., "Procedural understanding: Teachers’ perceptions of conceptual basis of practical wo", 박사, pp.2000
  50. Simons, K., "Supporting inquiry in science classroom with the web", Computers in the Schools, 21(3, pp.4) (2004), 23~36
  51. Slotta, J. D., "Web-based inquiry science environment (WISE): Scaffolding knowledge integration in the science classroom, In Internet environments for science education", pp.3~27 (2004), Lawrence Erlbaum Associations
  52. Sobel, M. E., "Asymptotic intervals for indirect effects in structural equations models, In Sociological methodology", pp.290~312 (1982), Jossey-Bass
  53. Vaughan, N., "Creating cognitive presence in a blended faculty development community", Internet and Higher Education, 8, pp.1~12 (2005)
  54. Wang, M., J., "Cybergogy for engaged learning: A framework learner engagement through information and communication technology, In Engaged learning with emerging technologies", pp.225~253 (2006), Springer Publishing
  55. Zimmerman, B. J., "Models of self-regulated learning and academic achievement, In Self-regulated learning and academic achievement: theory, research and practice", pp.1~25 (1989), Springer-Verlag
  56. Zimmerman, B. J., "Self-regulated learning and academic achievement: An overview", Educational Psychologist, 25, pp.3~17 (1990)

관련 논문AI추천

초등 과학수업에서 WISE(Web-based Inquiry Science Environment)활용여부에 따른 수업효과 비교박영, 강명희, 김지윤, 류은진한국교육방법학회 · 교육방법연구2012 · 제24권 제1호WISE(Web-based Inquiry Science Environment) 프로그램을 활용한 과학수업에서 스캐폴딩 유형에 따른 학업성취도와 과학탐구능력의 차이 검증강명희, 김민정, 김지연, 임윤진한국교육방법학회 · 교육방법연구2009 · 제21권 제1호WISE(Web-based Inquiry Science Environment)를 활용한 초등과학 수업의 효과성 규명강명희, 류은진, 박혜상, 조수경한국교육정보미디어학회 · 교육정보미디어연구2011 · 제17권 제4호온라인 과학탐구학습에서 자기조절학습수준과 성찰일지작성유형이 학업성취에 미치는 효과이샛별, 장선영한국교육공학회 · 교육공학연구2012 · 제28권 제3호과학영역에서의 자기효능감과 학업성취의 관계에서 인지적 자기조절학습전략의 매개효과조선미한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2011 · 제31권 제6호중학교 과학교과에서의 실시간 PBL 사이버수업이 학생들의 자기조절학습과 학습태도에 미치는 영향강숙희한국교육정보미디어학회 · 교육정보미디어연구2008 · 제14권 제1호

이 간행물의 다른 논문 (9건)

지구 과학과 지리 영역 교과서 내용 비교 분석신동희, 이영하pp. 399-419독해점검전략이 초등학생의 비판적 읽기능력, 읽기효능감, 읽기태도에 미치는 효과백지연, 최진오pp. 421-439대학 튜터링 프로그램이 수학 학습성과에 미치는 영향- H대학교 사례를 중심으로 -송윤희, 김성환pp. 441-459음악영재학생 부모의 배경 및 영재발달 환경 인식 조사김용희pp. 461-480초등교사의 생활체육 참여정도가 교사효능감과 직무만족도에 미치는 영향구봉진, 양세현, 조건상pp. 499-515
원문 보기