컴퓨터 활용 과학실험수업에서 나타나는 초등과학영재학생들의 학습특성
An Analysis of the Learning Characteristics of Science Gifted Elementary Students in Computer Based Experiment Classes
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본 연구의 목적은 컴퓨터 활용 실험수업(Computer Based Experiment, CBE)에서 초등과학영재학생의 학습특성을 분석하는데 있다. 이를 위해 대학부설 과학영재교육원에 재학 중인 초등학생 8명을 대상으로 4차시에 걸친 컴퓨터 활용 과학실험수업을 실시하였다. 수업 전략은 선행 연구를 바탕으로 학습 효과를 높이는 방향으로 설정하였으며 매시간 수업 결과를 바탕으로 수정하여 다음 차시의 수업에 반영하였다. 학습 효과를 파악하기 위하여 학생의 성취 수준을 CBE 동기화, CBE 학습화, CBE 내면화, CBE 의미화의 4단계로 설정하였으며, 수업에서의 학생 활동을 관찰, 원인추론, 피드백, 그래프, 의사소통 항목으로 세분하여 분석하였다. 연구 결과, 수업이 진행됨에 따라 모든 학생들의 성취 수준이 높아졌으며 관찰, 원인추론, 피드백, 그래프 만들기와 해석, 실험 토의 등 분석한 모든 항목에서 의미 있는 학생 활동이 일어나는 것을 확인하였다. 특히 관찰과 관련해서 실험기구, 실험상황, 모니터에 나타나는 실험 결과에 대한 관찰이 모두 활발하게 있어나는 것을 알 수 있었다. 또한 수업 과정에서 교사의 설명이 차지하는 비중이 높거나 교재의 지시를 따르는 활동의 비율이 높은 수업에서는 학생 사이의 의미있는 담화가 줄어드는 반면, 원인 추론 및 그래프 만들기 활동과 관련해서는 교사의 적절한 안내가 중요하다는 것을 확인하였다. 마지막으로 능동적인 피드백을 위해서는 충분한 시간이 필요하다는 점도 알게 되었다.
Abstract
The purpose of this study is to analyze the learning characteristics of elementary science gifted students in Computer Based Experiment (CBE). In the research, CBE lesson with 4 classes were given to the eight elementary school students attending the Science Gifted Institute affiliated with the university. The teaching strategy was set to increase the learning effect based on the prior research, and was modified based on the results of the each class to reflect it in the next class. In order to analyze the learning effect, we set the student's achievement level in four stages: CBE motivation, CBE acceptance, CBE personalization, and CBE proficiency, and examined students’ behaviour in the classes in aspects of observation, cause inference, feedback, graph, and communication. As a result of the study, the achievement level of all students increased as the class progressed, and it was confirmed that meaningful student activities occurred in all analyzed items such as observation, cause reasoning, feedback, graph making and interpretation, and experimental discussion. In particular, it was found that students’ observation was performed during whole process of experiment on such as apparatus, phenomena, and the result on the monitor. In addition, it was found that meaningful interaction among students is reduced in the case where the teacher's explanation plays a large part and where dominant are the activities merely following the instruction in the worksheet. Finally, we also noticed that it needs enough time for students’ active feedback.
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