52(6)-05(김봉곤).fm

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1 Journal of the Korean Chemical Society Printed in the Republic of Korea 인지적학습양식에따른 10 학년여학생들의화학성취도비교 박진희 김봉곤 * 경상대학교화학교육과중등교육연구원 경남과학고등학교 ( 접수 ) Comparative Analysis of Chemistry Academic Achievement of 10th Grade Students according to Cognitive Learning Styles. Jin-Hee Park and Bong Gon Kim* Department of Chemistry Education, Gyeongsang National University, Korea Gyeongnam Science High School, Korea (Received February 16, 2008) 요약. 이연구는 10학년여학생들을대상으로학습양식분포를조사하여학습양식에따른화학성취도를비교분석하였다. 또한학습양식에따른화학교과내용영역및문항유형별성취도의차이도살펴보았다. 학습양식은 Kolb의 LSI 검사결과를토대로 9가지양식으로분류하였다. 본연구를수행한결과다음과같은결론을얻었다. 첫째, 10학년학생들의학습양식분포는적응자와균형자가각각 16% 로가장높은비율을차지했고, 다음으로남위자, 동위자순이었다. ANOVA 통계분석에서, 화학성취도는정보처리단계의학습선호유형과유의한차이를보였다. 그리고학습양식은비모수통계분석에서, 통계적으로유의미하게융합자와수렴자가높은화학성취도를보였고, 북위자및균형자가낮은성취도를보였다. 둘째, 내용영역에서는 전해질과이온 단원의정답률이높았고, 산-염기 와 반응속도 단원의정답률이낮았다. 그리고문제유형에따른화학성취도는학습자들의학습선호와일치하는문제유형에서높은성취도를보였다. 주제어 : 학습양식, 화학성취도, 학습선호유형, 문제유형 ABSTRACT. The purpose of the this study was to analyse cognitive learning styles, relationships between learning styles and chemistry achievement. Additionally, the relationships between students' learning styles and chemistry achievement score within a subject area, as well as each questions were also discussed. The research investigation was conducted with 10th-grade girls students. Learning styles were divided into nine categories based on the result of Kolb s LSI. Results of this study were as follows. First, Distribution of nine-types learning styles on the 10th grade girls students was showed that Accommodators and Balanced learner(balancing) obtained the highest distribution(16%), followed by Southerner and Easterner. Using an ANOVA statistical analysis, the researchers reported significant differences between achievement scores and that of learning preference types in the information perceive. Using an Nonparametric statistical analysis, the researchers reported significant differences between achievement score and that of nine types learning styles. Assimilator and Converger were found to show higher achievement scores, while Northerner and Balancing were found to show the lowest achievement scores. Second, in respect of subject area, students were good at answering questions related with Electrolyte and Ion unit, while they were poor at answering questions related with Acid & Base unit and Reaction Rate unit. For the achievement by question types, students showed the high achievement in the questions appropriate for their learning preference types. Keywords: Learning Style, Chemistry Academic Achievement, Learning Preference Type, Question Type -684-

2 인지적학습양식에따른 10 학년여학생들의화학성취도비교 685 서론 21세기지식기반사회는정보와지식이경쟁력을좌우하는핵심요소이자가치창출의원천이되고있다. 이러한지식정보화시대의교육은개인차에대한재인식과함께, 창의적이고비판적인능력을가진인재육성이중요한과제로등장하게되었다. 더불어오늘날학교과학교육에서도창의성과다양성이강조되고있다. 과학에서창의성은올바른과학적개념이형성되었을때가능하므로, 과학교육에서는학생들의개념형성및개념전환에많은관심을보이고있다. 인지심리학적측면에서본개념형성은학생들의학습경험으로부터정보의지각, 정보의처리, 및기억 회상하는단계를거쳐이루어지며, 1-8 학습과정에서동료또는학습자-교수자간의사회적상호작용을통해서개인적개념이형성된다는사회적구성주의관점이널리받아들여지고있다 교수자중심의전통적교수-학습관점에서는학습자의개인차 (individual difference) 를중요하게다루지않았으나, 구성주의관점에서교수-학습은학습자의개인적특성이더욱강조되고있다. 11 학생들의개인적특성에는학생들의지적능력, 사고양식, 성격및학습양식등과같은내적요소와동기화, 태도및교육환경등과같은외적인요소들이알려져있다 학교현장에서개인차는지적능력이나사고양식, 흥미나관심등에따라서도달리나타나지만, 교수-학습과가장밀접한관계가있는학습양식으로부터기인한바가크다고알려져있다 학습양식은지능과거의관계가없이학생들의학업성취도와학습결과에영향을미치는개인차개념으로, 학습자가학습과정에서주로사용하는학습방법과전략을의미한다 따라서문제해결과정이나학습과정에서주어진정보를지각하고, 지각된정보를처리하여개념화하는방식및형성된개념을기억하고회상하는과정에서학습자들은자신의고유한학습양식을나타내게된다. 그러므로학습활동에서학습자는자신의학습양식에대한정보를알고, 자신의강점양식으로학습했을때학업성취가향상된다는연구결과들이긍정적으로받아들여지고있다 이러한연구결과로인하여학습자들의다양한학습양식이학습환경의설계 24 뿐만아니라, 학업성취도를예언하는데인지양식보다더유용하게사용되고 있다 25. 학습양식과교과성취도의상관성연구에서초등학생들의읽기성적이학습선호차이와관련이있으며, 21 정의적학습양식 ( 독립 / 의존형, 경쟁 / 협동형및참여 / 회피형 ) 과중학생들의과학탐구능력과과학성적간의높은상관성이있음을보였다. 26 그리고정보인식유형 ( 시각적, 언어적 ) 과과학성적간의상관성연구에서시각적학습자가 지구와달의운동 개념에서높은성취를보인다는연구결과가보고되어있다. 27 또한, Kolb 등은학습양식과학업성취도의상관성연구에서학습양식이학업성취의중요한변인임을밝혔다. 17 학생들의학습양식은학자들에따라서인지적, 정의적 및심동적 관점에서다양하게분류하고있다. 그러나과학관련교과에서는 Kolb 의 LSI(learning style inventory) 17 와 Felder의 LSM(learning style model) 18 에의한인지적학습양식을많이이용하고있다. Carthey는대학생들을대상으로 Kolb 학습양식과학업성취도의상관연구에서수렴자가다른유형의학습자들보다모든과목에서높은학업성취도를나타낸반면, 분산자는모든과목에서낮은학업성취도를나타내는결과를보여주었다. 32 Matthews는고등학교학생들이학습양식에따라자신의학업성취수준을다르게지각함을발견하였는데, 수렴자는적응자, 융합자, 분산자보다자신의학업성취를높게평가하는반면, 분산자는다른학습양식에비해자신의학업성취를낮게평가하는경향이있다. 33 또한, 학습양식과시험문제의형식과의관계를알아본 Holly 와 Jenkins의연구는학생들이시험형식에따라학습양식을다르게사용한다고주장하였다. 34 최근우리나라에서도인지심리학에근거한구성주의교육사조의영향으로, 학습자의개인차에대한관심이높아지면서, 학습양식과학업성취도에관한연구가점차활발하게진행되고있다. 그러나실험실습이강조되는과학교과에서교수-학습에대한연구들은주로학생들의과학적개념형성과변화, 학습자의개인차요인인선행개념과정의적학습양식에대한연구가주로이루어지고있다. 학생들의지적능력과함께학습양식의차이가학업성취도에많은영향을주는데, 그에대한연구는아주부족한실정이다. 따라서효과적인과학교수-학습을위해서학생들의학습양식을파악하여학업성취도와의상관성을보다체계적으로분석하고, 학생개개인에게적합한

3 686 박진희 김봉곤 학습지도방향을모색할필요가있다. 따라서본연구에서는 10학년여학생들을대상으로학생들의인지적학습양식분포를조사하여학습에접근하는학습선호유형및학습양식에따라화학성취도에차이를나타내는가를알아보고자하였다. 또한, 단원내용과문제유형별화학성취도는학습양식에따라서어떤차이를나타내는가를분석하고자하였다. 연구방법연구대상. 이연구는고등학생들이국민공통기본교육과정이수후, 인문, 자연계열의선택중심교육과정을이수하게되면서나타나게되는변화를알아보기위한기초연구로서, 국민공통기본교육과정에해당하는 10학년학생들을대상으로하였다. 연구대상학생들은경남의 M시에소재한 MN여고 1학년 10개학급가운데과학성적이유사한 4개학급 128 명중에서설문에불성실하게응답한학생들을제외한 96명을대상으로하였다. 학습양식검사. 본연구에서사용한인지적학습양식의검사는 12개문항으로구성된 Kolb의 학습양식진단검사지 (learning style inventory: LSI-II) 17c 를우리말로번안하여사용하였다. 학생들의인지적학습양식을측정하는 LSI 검사도구는학습양식의기본척도인구체적경험 (CE), 추상적개념화 (AC), 반성적관찰 (RO), 능동적실험 (AE) 에대한내용이순서없이진술되어있다. 학습자들의학습과정에서나타나는이특징들중, 구체적경험 (CE) 과추상적개념화 (AC) 는정보인식단계에서, 반성적관찰 (RO) 및능동적실험 (AE) 은정보를처리하는단계에서나타나는특성이다. 학습양식의검사는학생들이자신을가장잘묘사하는것에 4부터 1까지순위를매기도록하였다. 본연구에서사용한검사지의각항목에대한 Cronbach α 값은 Table 1과같다. 학습선호유형및학습양식의분류. 본연구에서는 Kolb의 LSI-II 검사결과로부터학생들의개인적특성을학습선호유형 (learning preference types) 과학습양식 (learning style) 으로분류하였다. 여기서학습선호유형은정보인식과정보처리의각학습단계에서나타나는학습자의개인적특성으로정의하였으며, 학습양식은단계별학습선호유형을조합하여나타 Table 1. Reliability score of Kolb s Learning Style Inventory Cronbach α Concrete experience(ce).62 Reflective observation(ro).58 Abstract conceptualism(ac).85 Active experimentation(ae).77 나는학습자의특성으로정의하였다. 학습선호유형은정보인식단계에서 AC-CE 점수의평균값인 -2.74를기준으로 AC-CE 값이 66.7% 인 +1이상이면 AC 선호유형으로, 33.3% 인 -9이하이면 CE 선호유형, 그사이값을가지면중간적 (balancing) 학습자로분류하였다. 정보처리단계에서학습선호유형의분류는 AE-RO 점수의평균값인 4.40을기준으로하여 AE-RO 점수가 8.70이상이면 AE 학습자로, 0이하이면 RO 학습자, 그사이값을가지면중간적학습자로분류하였다. Kolb의학습양식은적응자, 분산자, 융합자및수렴자등의네가지유형으로분류하고있으나, 17 이연구에서는학생들의학습양식을보다자세하게분석하기위해서 Kolb의 LSI에근거한 Demirbas의분류방식인 9가지학습양식으로구분하였다 (Fig. 1) Fig. 1의 9가지학습양식틀에서가장중앙지역은균형자 (balanced learner, balancing) 로분류하였다. 분산자는 CE로정보를인식하여 RO로정보를처리하는학습자이다. 융합자는 AC와 RO, 수렴자는 AC와 AE, Fig. 1. Scattering plot of nine-region learning style. Journal of the Korean Chemical Society

4 인지적학습양식에따른 10 학년여학생들의화학성취도비교 687 적응자는 CE와 AE의특성을가진다. 북위자 (northerner) 는 CE로정보를인식하지만, 정보처리에서중간적인유형이다. 동위자 (easterner) 는 RO의특성을가지지만정보인식에서중간적이며, 남위자 (southerner) 는 AC로정보를인식하지만정보처리에서중간적인학습자이다. 서위자 (westerner) 는중간적으로정보를인식하지만 AE로정보를처리하는특성을가진학습자이다. 학업성취도. 학업성취도는 2006학년도 11월에실시한전국연합학력고사성적중에서화학탐구영역 (10개문항, 25점만점 ) 의점수를활용하였다. 연구대상인 M 여고 96명의화학영역의평균은 17.78이고표준편차는 5.33이었다. 과학탐구영역의전국평균은 44.18, 표준편차는 이었으나, 연구대상학생들의과학평균은 54.65, 표준편차는 이었다. 평가문항분석. 본연구에서사용한전국연합학력고사에서화학영역은 전해질과이온 단원이 3문항, 산-염기 단원이 4문항, 그리고 반응속도 단원이 3 문항으로모두 10개문항으로구성되어있다. 평가문항의분석은 Anderson의분류틀을이용하여지식과인지과정차원으로분류하여분석하였다. 37 지식차원은사실적지식, 개념적지식, 절차적지식, 메타인지지식으로, 인지과정차원은기억, 이해, 적용, 분석, 평가, 창안으로분류하였다. 자료의통계분석. 본자료의통계처리는 SPSS WIN 12.0 프로그램을사용하였다. 학습자특성으로서의학습양식, 학업성취도의전반적인경향을알아보기위하여기술통계치를검토하였고, 요소들간의상관을알아보기위하여 pearson 상관계수를산출하였다. 또한학습자의특성에따른학업성취도의차이는일원배치분산분석 (ANOVA) 및미모수분산분석으로 Kruskal-Wallis 검정을실시하였다. 결과및논의인지적학습선호유형의분포와화학성취도와의상관성학습에서학생들이나타내는특징은외부정보의인식단계에서시각적 / 언어적또는구체적경험 / 추상적개념화등의선호도가다르게나타난다. 뿐만아니라정보를처리하는과정에서어떤학생은다양하게숙고하는형인반면, 어떤학생들은생각보다실행이앞서는학생을종종볼수있다. 따라서본연구에서는먼저학생들의정보인식과처리단계에서개인적선호유형의차이가화학성취도에미치는영향을조사하였다. 정보인식과정보처리단계에서학습선호유형요소의평균값, 표준편차및각척도에대한백분위 33.3% 와 66.7% 의점수및이들요소와화학성취도의상관분석결과는 Table 2에나타내었다. Table 2에서정보지각단계의학습선호를의미하는 AC-CE 평균값은 -2.74이고, 정보처리단계의 AE-RO 평균값은 4.40으로나타났다. 이결과로부터연구대상학생들은정보지각에서구체적경험에의한학습을더선호하며, 정보처리에서반성보다실행을선호하는학생들이많음을알수있다. 또한, 각학습선호유형과화학성취도의상관을살펴보면, 화학성취도는 p<.01 수준에서 AC와 AC-CE와각각.396과.345 의비교적높은정적상관을, RO와 p<.05 수준에서 -.256의부적상관을보였다. 이처럼화학성취도는정보지각단계의학습요소와유의한상관을보이지만, 정보처리단계의학습요소와는유의한상관을보이지않는것으로나타났다. Demirbas의분류방식 36 에따라세그룹으로분류한학습선호유형에따른화학성취도의차이는 ANOVA 와 Tukey 사후검정을실시하여분석하였다. 그결과 Table 2. Learning style inventory score and correlations with chemistry achievement Information perceive Information process AC-CE CE AC R0 AE AE-RO Mean S.D range 15~41 13~45-26~25 17~44 18~46-15~ % % Chemistry(25) M 17.77, SD **.345 ** * **p<.01 * p<.05

5 688 박진희 김봉곤 는 Table 3과 Table 4에각각나타내었다. Table 3에서학습선호유형에따른화학성취도차이를살펴보면, 정보인식단계의선호유형간에는 p<.05 수준에서통계적으로유의한차이를보였다. Tukey 사후검정에서도 p<.05 수준에서 AC 학습자는 CE 및중간적학습자와통계적으로유의미한차이를보였다. 집단별평균차이는 Kruskal-Wallis 검정에서카이제곱 (χ 2 ) 은 8.954, 자유도 (df) 2에서 p<.01에서통계적으로유의한차이를보였다 (Table 4). 정보지각단계의학습선호유형에따른화학의평균점수는 AC 학습자가가장높았고, 다음으로 Bal, CE 순이었다. 이결과는화학학습에서추상적개념화를선호하는학습자가성취도가높음을의미하며, 정보지각단계의학습선호유형이화학성취도의요인분석에서중요한예언인자임을확인하였다. 그러나정보처리단계의학습선호유형에따른 화학성취도는통계적으로유의미한차이는나타내지않았다. 본연구에서사용한연합고사의평가문항을 Anderson의분류틀 37 에의해서분석한결과, 지식차원은주로사실적지식과개념적지식을다루었으며, 인지과정차원은기억, 이해및적용을다루고있었다. 따라서이러한평가문제는과학지식을습득하는과정에서경험과느낌으로받아들이는학생보다객관적이고논리적으로개념화하거나이론화하는능력을가진학생이더유리할것으로예상된다. 그러므로이러한특징을공통적으로가지고있는 AC 점수가높은학생들이화학성취도가더높게나타난것이라생각된다. 이결과는 AC가높은학생일수록수학, 화학및화학실험에서높은성취도를보인다는 Kolb 등의연구와같은경향성을보였다. 17,29 Table 3. One-way ANOVA of learning preference types and chemistry achievement Chemistry achievement Learning preference types N(%) Mean SD Min Max CE 31(32) Information perceive Information process Bal 35(37) AC 30(31) Total 96(100) df F p AE 32(33) Bal 35(37) RO 29(30) Total 96(100) Table 4. Multiple comparisons of tukey HSD results Learning preference M.D 95% Conf. Interval S. Error p (A) (B) (A-B) L. Bound U. Bound Information Perceive Information Process CE Bal AC* Bal CE AC* AC CE* Bal* RO Bal AE Bal RO AE AE RO Bal *The mean difference is significant at the.05 level. Journal of the Korean Chemical Society

6 인지적학습양식에따른 10 학년여학생들의화학성취도비교 689 학습양식과화학성취도의상관관계학생들의학습과정은사물또는사건으로부터정보를지각하고, 지각된정보를처리하는과정이연속적으로일어나므로, 각단계에서학습선호유형의조합으로부터정의한학습양식이중요한개인차인자가될수있다. 연구대상학생들의학습양식분포는정보인식과정보처리단계를두축으로하여 Fig. 1 에나타내었다. 또한, 9가지학습양식이학업성취도에미치는영향은 ANOVA 및 Kruskal-Wallis 검정을실시하여분석한결과는 Table 5에나타내었다. 연구대상학생들의 9가지학습양식분포는 Fig. 1과 Table 5에나타난바와같이적응자가가장많았으며, 다음으로남위자, 균형자및동위자순이었다. 그밖의 5 가지학습양식소유자는 8.3~9.4% 로비슷한분포양상을보였다. 또한, 9가지인지적학습양식과화학성취도의 Kruskal-Wallis 검정에서카이제곱 (χ 2 ) 값은 , 자유도 (df) 가 8로써 p<.05 범위에서집단간의화학평균값이통계적으로유의미한차이가있었다. 따라서본연구대상학생들의각학습양식중에서높은화학성취도를보인학습양식은융합자 (83.5%), 남위자 (79.7%) 및수렴자 (77.0%) 이었다. 반면에북위자 (52.5%) 는가장낮은성취도를보였음을확인하였다. 학습양식에따른학업성취도가통계적으로유의한차이를보이는것으로볼때, 화학성취수준에따른학습양식의특성은더욱뚜렷한차이를나타낼것으로기대된다. 따라서화학성취수준을상 (85.0%), 중 ( %) 및하 (65.0% 미만 ) 의 3개성취집단으로구분하여, 각집단별학습양식의분포비율을알아보았다. 동일성취수준에서학습양식별학생들의분포비율 (%) 은 Fig. 2에나타내었다. Fig. 2에서알수있듯이, 성취수준에따라서빈도 Fig. 2. Frequency distributions for students learning styles in same academic levels. 수가높은 2가지학습양식을살펴보면, 상위집단에서는남위자 (31.7%) 와융합자 (23.1%) 이었다. 중간집단에서는적응자 (27.6%) 와서위자 (17.2%) 이며, 65% 이하의하위성취를보인집단에서는균형자 (22.0%), 북위자 (14.6%) 와적응자 (14.6%) 이었다. 9가지학습양식중에서화학평균성적이높은두집단은추상적개념화로정보를지각하고반성적고찰로정보를처리하는융합자 (20.9점) 와추상적개념화로정보를지각하고능동적실험과반성적고찰의균형적으로정보를처리하는남위자 (19.9점) 이었다. 반면에성취도가가장낮은집단은구체적경험으로정보를인식하는경향이뚜렷하지만, 정보처리에서뚜렷한양상을나타내지않은북위자가상위집단에비해평균 7.7점 ( 약 30.0%) 정도낮았다. 이것은북위자가사고활동을통해서개념화하거나능동적인경험으로의미를만드는일이서툴러서, 학습과정에서능동적인경험이나사고적인학습활동을싫어하고단지주어진정보를구체적인경험을통해서학습하기때문인것으로판단된다. Fig. 1에서중앙에위치하는균형자는능동적실험, Table 5. Nonparametric analysis of chemistry achievement and learning styles N(%) Mean SD Min Max df F p Div. 8(8.3) Ass. 8(8.3) Con. 8(8.3) Acc. 15(15.6) Nor. 8(8.3) Eas. 13(13.5) Sou. 14(14.6) Wes. 9(9.4) Bal. 13(13.5) Total 96(100)

7 690 박진희 김봉곤 구체적경험, 반성적고찰그리고추상적개념화의특성을균형있게가지고있는집단과특정한학습양식을가지지않는집단으로나눌수있다. 이때 4 가지선호유형의특성을고르게가지고있으면학습자는학습상황에서다양한관점으로정보를인식하고처리할수있어학업성취도또한높을것으로예상할수있다. 그러나본연구에서 9개유형의학습양식중에서화학성취도의하위그룹에속하는균형자는 4가지특성을고르게갖춘학생이소수이고대부분별다른특성을가지지못한그룹으로판단된다. 화학내용영역과문제유형별학습양식에따른화학성취도 10학년과학의화학영역은 전해질과이온, 산과염기 및 반응속도 단원으로구성되어있다. 세단원에서출제된 10개문항을내용영역별로분류한후, 각문항에대한정답률을 9개의학습양식별로분류 하여 Table 6에나타내었다. 또한, 3가지단원에따른 9가지학습양식별화학정답률의분포는 Fig. 3에, 비모수분산분석의결과는 Table 7에나타내었다. Table 6에서알수있듯이, 본연구대상학생들의평균정답률은 69.8% 로모든문항에서전국평균 47.3% 보다높게나타났다. 학습양식에따른평균정답률을단원별로살펴보면, 전해질과이온 단원은다른단원에비해높은 82.6% 이었으나, 북위자와분산자는낮은정답률을보였다. 산과염기 단원은 63.5% 로낮았으나, 융합자 (78.1%), 남위자 (75.0%) 및수렴자 (71.9%) 는높은정답률을보였다. 또한 반응속도 단원은평균정답률이비교적낮은 65.3% 이었으나, 융합자 (83.3%), 수렴자 (75.0%) 및남위자 (73.8%) 등은높았고, 균형자 (56.4%) 와북위자 (45.8%) 는낮은정답률을보였다. 이처럼단원에따른학습양식별성취도는평균값에서차이를보였으나, 평균정답률의경향성은동일한양상을보이는확인할수있었다 (Fig. 3). Table 6. Achievement mean score for students learning style in the chemistry contents and question types Learning Styles Div. (8) Ass. (8) Con. (8) Acc. (15) Nor. (8) Eas. (13) Sou. (14) Wes. (9) Bal (13) Total (n=96) Q C1 Q Q Ave Q Q C2 Q Q Ave Q C3 Q Q Ave T. Ave *C1: Electrolyte and Ion, C2: Acid and Base, C3: Reaction rate, Ave.: Average, NT: average performance score of all national student (n=494,763). NT Table 7. Nonparametric test of nine-region LS and chemistry contents Descriptive Statistics Test Statistics(a,b) N Mean SD Min Max χ 2 df p C C C Journal of the Korean Chemical Society

8 인지적학습양식에따른 10 학년여학생들의화학성취도비교 691 Fig. 3. Comparison of achievement mean score results for students learning styles in three contents. 단원별학습양식에따른학업성취도의비모수분산분석결과는 Table 7에서알수있듯이, 산-염기 단원은 p<0.1 수준에서통계적으로유의한차이를보였으나, 다른두단원은학습양식에따라서통계적으로유의한차이를보이지않았다. 이러한이유는같은개념에대한평가문항이라도문항이요구되는인지수준또는표상유형에따라서서로다른정답률을보이는것으로생각된다. 단원내에서각문항의정답률과학습양식의상관성을알아보기위해서 Kruskal-Wallis 검정을실시하였다. 그분석결과는 Table 8에나타내었다. Table 8에서알수있듯이, Q8(χ 2 =15.738) 과 Q3(χ 2 = ) 은각각 p=.05 수준에서유의한정답률차이를볼수있었다. 그러나나머지문항들의정답률은학습양식에따라서통계적으로유의미한차이를보이지않았다. 그중에서 Q7이다른문항에비해서낮은차이를보였다. 각단원에서낮은정답률을보인 4개문항 (Q2, Q3, Q7, Q8) 을선정하여, 학습양식에따른각문항의정답률의특징을살펴보았다. 그결과는 Fig. 4에나타내었다. 전해질과이온 단원의 Q2는 전해질과이온 의평균분포 (Fig. 3) 에비해서융합자와수렴자의평균 Fig. 4. Comparison of achievement mean score results for students learning styles in four questions. 정답률에서차이를보였다. Q2는용액에서이온의반응에대한예로써 CaCO 3 의앙금생성반응을단계적으로도식화하여, CaCO 3 은흰색앙금 이라는사실적지식과, 침전반응에서 알짜반응 에대한개념적지식의이해를묻는문항이다. 문제해결에서핵심은도식적으로표상화한실험과정으로부터반응물을찾는과정이다. 이문항의평균정답률은 70.8% 로전국평균 (42.0%) 에비해높았으나, 전해질과이온 단원에서가장낮았다. 특히, 수렴자는다른문항에서 100% 정답률을보였지만, 이문항에서 62.5% 의낮은정답률을보였다. 또한, 분산자의정답률이적응자보다높고, 융합자가수렴자보다높은정답률을보인것으로보아, 이문항을해결하는데반성적사고가많은영향을미치는것을알수있다. 산-염기 단원의 Q7은 Q2와마찬가지로학습양식에따른정답률이통계적으로유의미하지않았지만, 다른문항에비해융합자가평균정답률보다낮은점이특징적이다. 따라서문항의특징을분석하여그요인을살펴보았다 (Fig. 5). Table 8. Kruskal wallis test of chemistry achievement scores and learning styles a in question types Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 χ df p a : Grouping Variable is nine-region learning styles

9 692 박진희 김봉곤 Fig. 5. The example item for examining students classification of acid and base concept. *correct answer. Q7은산과염기의금속과반응및앙금생성에대한사실적지식으로부터산-염기의분류에대한개념을묻는문항이다. 산-염기의분류과정을지문에서도식적으로나타냈기때문에실험과정에대한절차적지식이요구되지않는다. 따라서문제해결에서파지한지식을흐름도에따라서적용하는능력을가진학습자들이쉽게해결할수있다. 이문항의정답률은동위자 (76.9%), 수렴자 (75.0%) 및남위자 (71.4%) 는비교적높았으나, 나머지집단들은거의 50.0~60.0% 로낮았다. 이러한결과는이문항이패턴재인에있어서감각정보를사용하지않고일반적지식뿐만아니라패턴이있는맥락을선호하는하향적 (top-down processing) 학습자가더유리한때문인것으로생각된다. Q8은모든문항중에서가장평균정답률 (35.4%) 을보였으며, 정보처리단계에서반성적관찰과능동적실험을선호하는학습자와학업성취도사이에통계적으로유의한차이를보였다. Q8은 Fig. 6과같이 산-염기의반응 에서중화반응을이온모형의도식적표상으로나타내어, 중화반응에대한기본개념을묻는문항이다. 문제해결에서요구되는능력은지시약의변색, 중화반응및 ph 에대한개념적지식과제시된도식적표상으로부터 Fig. 6. The example item for examining students reaction of acid and base concept. *correct answer. 중화점을찾고, 관찰한사실들을통합하는능력이다. 학습양식에따른 Q8의응답결과는 Kruskal-Wallis 검정에서카이제곱 (χ 2 ) 이 로 p<.05 수준에서통계학적으로유의한차이가있었다. 이문항의정답률은정보처리에서반성적관찰을선호하는융합자가 75.0% 로가장높았으며, 정보처리에서균형적인남위자는 57.1% 이었다. 그밖의모든학습양식소유자는 50.0% 미만의낮은정답률을보였다. 이문항에서학습양식에따른특징은 산-염기 단원의다른문항에서비교적높은정답률을보인수렴자 (37.5%) 와북위자 (0.00%) 에서찾을수있다. 융합자는여러가지관찰들을통합하여설명하는과정에서뛰어난능력을발휘하는귀납적추리에익숙한학습유형의특성을가졌다면, 가설을세우고연역적으로추론하며과제에대해체계적으로접근하는특성을갖지만, 성급한의사결정으로문제를잘못해결하는특징을가진수렴자의특징이응답결과에서잘들어나고있다. 이문항의결과는학습자의학습유형과문제의유형에따라문제해결력에차이가있다는연구와맥락을같이한다. 11 반응속도 단원의 Q3 은단원내에서가장낮은평 Journal of the Korean Chemical Society

10 인지적학습양식에따른 10 학년여학생들의화학성취도비교 693 Fig. 7. The example item for examining students reaction rate concept. *correct answer. 균정답률 (49.0%) 을보였다. Q3의특징을분석하였다 (Fig. 7). Q3은나무의연소반응에서반응속도가반응물 (O 2) 의농도가증가할수록연소반응이빠르게일어나는상황을제시하여, 반응속도에미치는영향 ( 농도, 온도, 압력및촉매등 ) 에대한개념적지식과자연현상에개념을적용하는능력을묻는문항이다. 이문항을해결하기위해서는 불꽃이약해지면깡통을세게돌려다시타오르는사실 의연소반응에서반응속도에미치는농도의영향을이해하고, 그밖의온도, 압력및촉매의영향을주변현상에연관을시켜야해결이가능한문제이다. 학습양식에따른 Q3의응답결과는 p<.05 수준에서통계학적으로유의한차이가있었다. 그리고평균정답률은아주낮았지만, 추상적개념화로정보를인식하는융합자와수렴자의정답률이 87.5% 로매우높았다. 반면에구체적경험으로정보를지각하는학습양식 ( 적응자, 분산자, 북위자 ) 의정답률은매우낮았다. 이들중에서적응자는이단원의다른문항에서비교적높은정답률을보였으나, 적응자중에서심층적인학습자일수록오답으로응답하는특이한현상을볼수있었다. 38 Q3과같이개념의적용이요구되는문항은어떤현상이나사실과관련된해석이나이론에관심을갖는추상적학습자에게유리하게 작용할것으로생각된다. 이와같이학습양식에따른학업성취도의차이분석에서대체로사고에의한추상적개념화의학습선호도를보이는학습자집단 ( 융합자, 수렴자, 남위자 ) 이직접적인경험에의한학습을선호하는구체적경험학습자집단 ( 적응자, 분산자, 북위자 ) 보다화학성취도가높은것은문제가한가지정답만을요구하는객관식과같은구조화된문제일수록교과중심의논리적이고체계적인접근을선호하는추상적개념화가높은학습자가문제해결에유리하게작용한것으로판단된다. 이상의결과로종합해보면, 문항의특성과문항의내용영역을모두고려하더라도정보지각단계에서학습자의개인차가정보처리단계에서차이보다화학성취도에더영향을미치는것을알수있다. 또한, 사실적지식을요구하는문항은구체적경험을선호하는학습자가, 개념적지식을요구하는문항은추상적개념화를선호하는학습자가높은성취도를보이는것을확인하였다. 그리고같은학습양식의소유자가문제유형에따라서큰편차의정답률을보이는것은학생들의개념표상유형이개인차와많은관련이있음을의미하기때문에, 문항의출제에서도학생들의개념의표상유형을깊이고려해야할것으로판단된다. 결론및제언 10학년여학생을대상으로인지적측면에서학생들의개인차인학습선호유형및학습양식의분포를조사하여, 이들개인차요소와화학성취도의상관성에대한연구로부터다음과같은결론을얻었다. 첫째, 인지적학습양식의분포비율은적응자와균형자가가장높았으며, 다음으로남위자, 동위자순이었다. 나머지학습양식은비슷한빈도를나타내었다. 둘째, 정보지각단계의학습선호유형이화학성취도와높은상관성을보였다. 정보지각단계에서추상적개념화를선호하는학습자가구체적인경험을선호하는학습자보다높은화학성취도를보였다. 그러나정보처리단계의학습선호유형은화학성취도와통계적으로유의한차이가나타나지않았다. 셋째, 학습양식과화학성취도는추상적개념화를선호하는융합자와수렴자의성취도가가장높았다.

11 694 박진희 김봉곤 구체적경험으로부터정보를지각하고균형적으로정보를처리하는북위자는가장낮은성취도를보였다. 이러한연구결과는화학성취도가학습양식에크게의존하는것을의미하므로, 화학교수-학습현장에서학습자의개인차를고려하는일이매우필요하고의미있는일임을시사한다. 화학수업에서학생들의개인적학습선호유형과이에따른학습양식의차이를고려하여다양한학습자료를준비, 제시하여수업을진행하였을때, 더욱활발한교사-학습자간상호작용을통하여보다높은학업성취를기대할수있을것이라생각한다. 넷째, 학습양식별화학성취도에서화학내용이미치는영향은 산-염기의반응 단원이 p<.1이내에서통계적으로유의한차이를나타내었으나, 다른단원은차이를나타내지않았다. 화학내용이학습양식별성취도에유의한차이를보이지않는것은연합고사문제가학생들의절차적지식을다루지않고, 객관적사실이나개념적지식을묻는문항이기때문으로생각된다. 다섯째, 문제유형이학습양식에따른성취도에미치는영향은 Q3와 Q8이학습양식에따라서 p<.05 수준에서통계적으로유의한차이를보였다. 구체적인실험적상황을도식화하여제시한문항은적응자가높은정답률을보인반면, 개념의이해와연역적사고가요구되는문항은추상적이고사고적인융합자가높은정답률을보였다. 학생들의학습선호유형과그에따른학습양식이화학의성취도에서영향을미치는연구결과로부터다음과같이제언을한다. 첫째, 화학수업전략의수립에서, 교사는학습자의다양한학습선호유형및학습양식을인식하고, 학습내용과학습양식의차이를고려하여그들과일치하는수업전략을수립할필요가있을것이다. 또한, 화학수업에서여러가지수업모형의효과에대한연구에서도학습양식에따른학습자의특성을고려할필요가있을것이다. 둘째, 학습자중심의수업은교수자-학습자간의상호작용이중요하므로, 학습자의개인적특성인학습양식을고려한다양한교수방법을적용하려는교사의적극적인노력이요구된다. 즉, 학생들의학습양식과교사의교수양식이일치할때효과적인수업목표달성이가능하므로자신의교수양식을발전시켜나갈필요가있을것이다. 셋째, 동일한학습양식의소유자 가문제유형에따라서다른학업성취를나타내는것으로볼때, 평가문항의출제에서학생들의학습양식에따른표상유형의차이가있음을인식하고, 이를고려할필요가있을것이다. 인용문헌 1. Sternberg, R. J.; Zhang L. F. Perspectives on Thinking, Learning, and Cognitive Styles; Lawlence Erlbaum Associates, Inc.: U. S. A., 2001; pp Riding, R.; Rayner, S. Cognitive Styles and Learning Strategies, Understanding Style Differences in Learning and Behaviour; David Fulton: London, 1998; p Bell-Gredler, M. E. Learning and Instruction, Theory into Practice; Macmillan: New York, 1986; p Driscoll, M. P. Psychology of Learning for Instruction; Pearson: Massachusetts, 2000; pp Gagne, E. D.; Yekovich, C. W.; Yekovich, F. R. The Cognitive Psychology of School Learning; Longman: New York, 1993; pp Lefrancois, G. R. Psychology for Teaching; 10th edition, Wadsworth/Thomson Learning: Belmont, 2000; pp 강인애왜구성주의인가?: 정보화시대와학습자중심의교육환경 ; 문음사 : 서울, 2003, 15, 임창재교육심리학 ; 학지사 : 서울, Daniels, H.; Cole, M.; Wertsch, J. V. The Cambridge Companion to Vygotsky; Cambridge university press: N. Y., U.S.A., 2007; p 한순미비고츠키와교육문화 - 역사적접근 ; 교육과학사 : 파주, 1999; p (a) Jonassen, D. H.; Grabowski, B. L. Handbook of Individual Differences, learning, and instruction; Lawrence Erlbaum Associates: New Jersey, 1993; p 233. (b) Jonassen, D. H. Educational Technology Research and Development 2000, 48, a) 김은정연세교육연구 1999, 12, 107. b) 김은정교육과정연구 2002, 40, 203. c) 김은정교육의이론과실천 , 윤미선사고양식에따른학습동기및교과흥미가학업성취에미치는영향 ; 고려대학교박사학위논문, Entwistle, N. J. Learning strategies and learning styles; Plenum Press: New York, Cassidy, S. Educational Psychology 2004, 24(4), Postlethwaite, K. Differentiated science teaching: Respond to individual differences and to special educational needs; Open university press: Buckingham, a) Kolb, D. A. Experiential learning: Experience as the Source of Learning and Development; Englewood Cliff; Journal of the Korean Chemical Society

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Journal of Educational Innovation Research 2017, Vol. 27, No. 2, pp DOI: * Review of Research

Journal of Educational Innovation Research 2017, Vol. 27, No. 2, pp DOI:   * Review of Research Journal of Educational Innovation Research 2017, Vol. 27, No. 2, pp.79-102 DOI: http://dx.doi.org/10.21024/pnuedi.27.2.201706.79 * Review of Research Trends on Curriculum for Students with Severe and multiple

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