뇌기반 교수·학습모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 탐구 기능과 태도에 미치는 영향

The Effects of Brain-based Science Learning on Elementary Students‘ Science Inquiry Process Skill and Attitude

본 연구는 뇌기반 교수·학습모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 탐구 기능과 과학 태도 등 과학 학습에 미치는 효과를 분석하여 뇌친화적 학습 방법과 과학학습의 효과에 대한 시사점을 제공하는 데 목적이 있다. 경상북도 소재 C초등학교 1 개교, 5학년 2개 학급 학생 45명을 대상으로 6주간 ‘온도와 열’ 단원에 대해 실험반은 뇌기반 교수·학습모형을 적용한 과학 수업을, 통제반은 전통적 교과서·지도서 기반수업을 진행하였다. 과학 탐구 기능, 과학 태도에 대해 사전과 사후 검사를 실시하여 그 결과를 정량적·정성적 방법으로 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, ‘온도와 열’ 단원에 해당하는 교육과정을 재구성한 후 학생들의 사고 과정과 학습 이해도를 평가할 수 있는 학생 과학 탐구 워크북 및 활동지를 활용하여, 뇌기반 교수·학습모형을 적용한 과학 교수 학습 프로그램 및 학습 자료를 개발하였다. 둘째, 뇌기반 교수·학습모형을 적용한 과학 수업은 학생들의 기초 탐구 기능(관찰, 분류)과 통합 탐구 기능(변인통제)에서 통계적으로 유의한 차이를 나타났다. 셋째, 뇌기반 교수·학습모형을 적용한 과학 수업은 학생들의 과학 태도에 통계적으로 유의한 효과가 있는것으로 나타났다. 특히, 과학 태도의 하위영역인 호기심, 협동성 영역이 높게 향상되는 것으로 나타났다. 이 연구 결과를 종합하면, ‘온도와 열’ 단원에 뇌기반 교수·학습 모형을 적용한 수업은 전반적으로 효과적인 것으로 나타났다.

The purpose of this study were to examine the effects of brain-based science teaching and learning model on elementary students’ science learning such as scientific inquiry skills and science related attitudes; and to suggest positive effect on the brain-based science teaching and learning and learning of science. For this study, a total of 45 elementary students from two classes of the 5th grade in C elementary school in K province. In the experimental group, instruction using a brain-based science teaching and learning model was implemented on the unit of the Heat and Temperature and in the comparison group, a traditional instruction based on a textbook, textbook manual was implemented on the same unit. The major results of this study were as follows: First, analyzing the curriculum about the unit of the Temperature and Heat, the lesson goal and teaching-learning activities were reorganized from the science studies achievement For applying brain-based science teaching and learning model to the science learning, science teaching learning program and learning materials were developed. Second, the brain-based science teaching and learning failed to have significant influence upon the whole in the scientific inquiry skills of 5th grader for elementary school. However, it was indicated to have positive effect on the observation, classification function in the basic exploration function domain, on the controlling variables function in the integrated exploration function domain. Third, the brain-based science teaching and learning had a positive effect on the science related attitudes, especially curiosity, cooperativity in science related attitude domain. In conclusion, the brain-based science teaching and learning on the unit of Temperature and Heat was effective in the science learning.