과학적 사고전략 모형을 적용한 초등학생의 관찰, 분류 능력 향상 프로그램 개발

이 연구의 목적은 초등학생들의 기초 과학 탐구 능력인 관찰, 분류 능력 향상 프로그램을 개발하고 그 효과성을 검증하는 것이다. 과학 지식 생성 과정으로써의 탐구를 학생들이 효과적으로 체험할 수 있도록 과학적 사고전략 모형을 고안하고 이를 바탕으로 관찰 능력 향상 프로그램 5차시와 분류 능력 향상 프로그램 5차시를 통합한 10차시 프로그램을 개발하였다. 자발적으로 과학 캠프에 참여한 초등학교 5,6학년 학생 31명이 10차시 프로그램을 5일간 수행했다. 프로그램으로 인한 관찰, 분류 능력의 변화 양상을 확인하기 위해 프로그램 투입 사전, 사후에 객관식 검사도구, 관찰, 분류 능력 지수 산출 도구, 안구 운동 측정 도구로 학생들의 관찰, 분류 능력을 검사하였다. 프로그램 투입 결과, 참가자들의 관찰력 지수와 분류 능력 지수가 유의하게 향상되었다. 관찰 문장 수가 증가하고 관찰 수준이 향상되었으며 과제 해결에 불필요한 영역에 안구가 고정되는 시간 비율이 감소했다. 사전 검사에서 분류 기준을 세우지 못하거나 하나의 기준으로 일차원적인 분류를 하던 학생들이 사후 검사에서 분류 대상의 복합적 특성을 고려해 다양한 기준으로 분류하며 분류 기준 수와 분류 수준이 증가하였다. 안구 운동 결과 관찰 전략과 자신이 정한 분류 기준과 관련된 부분에 고정 시간 비율이 증가하고 불필요한 부분의 고정 시간 비율이 감소했다. 특히 분류 능력에서 두드러지는 변화가 확인되었는데 이는 학생들이 지금까지 관찰 탐구에만 치중해 분류 탐구를 학습한 경험이 적었기 때문이다. 이상의 연구 결과로부터 초등학생을 대상으로 과학적 사고전략 모형을 적용한 관찰, 분류 능력 향상 프로그램이 효과적임을 알 수 있으며 다양한 탐구 능력을 경험할 수 있는 프로그램 개발 필요성을 확인할 수 있다.