웹 기반 탐구학습에서 탐구과정별 질문 유형이 지식 공유 과정과 공유 정신 모형에 미치는 영향

Abstract

탐구학습이란, 학습자들이 현실 문제에 직접 참여하여 자신들의 생각이 반영된 지식을 만들어 나아가는 활동이다. 탐구학습에서 추구하는 탐구의 본질은 단순한 개념의 이해나 정보의 공유가 아니라 문제를 해결하기 위해 의문을 제기하고 일정한 절차를 거쳐서 합리적인 결론을 내리는 것이다. 그러나 학습자들은 탐구과정을 어렵게 생각하고 방법을 잘 몰라서 탐구학습이 제대로 이루어지고 있지 않다. 질문은 탐구학습 과정을 지원하여 탐구학습의 문제점을 개선시키는데 도움이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 웹 기반 탐구학습에서 학습자들의 탐구 과정을 지원하기 위한 하나의 수단으로 질문을 사용하였고, 질문의 유형에 따라 지식공유과정과 공유정신모형(shared mental model)에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 본 연구의 연구 문제는 다음과 같다. 첫째, 웹 기반 탐구학습에서 학습자의 학업 성취도에 따라 사용하는 질문 유형(저차원 질문, 고차원 질문)은 차이가 있는가? 둘째, 웹 기반 탐구학습에서 질문 유형(저차원 질문, 고차원 질문)의 사용 정도는 지식공유과정과 어떠한 관계가 있는가? 셋째, 웹 기반 탐구학습에서 질문 유형(저차원 질문, 고차원 질문)의 활용 정도는 학습자들의 공유 정신 모형 형성에 어떠한 영향을 미치는가? 이러한 연구 문제를 알아보기 위해 K여고의 '화학 Ⅰ'수업을 듣는 1학년 학생 66명을 대상으로 연구를 실시하였다. 본 연구를 위해 연구 대상자들에게는 1주 동안(2회 수업) 탐구학습에 있어서의 질문의 중요성 및 질문을 만드는 방법에 대해 교사가 설명하였으며, 충분히 숙지가 된 후에 웹 사이트에서 탐구학습을 시행하도록 하였다. 연구 문제 1을 검증하기 위해 탐구학습을 하는 동안 질문의 빈도를 분석하였다. 연구 문제 2를 위한 검증에서는 탐구 과정 중 어느 단계에서 탐구활동을 오래하였는지 홈페이지 내에서 통계 처리한 후 이를 토대로 지식 공유 과정을 분석하였다. 연구 문제 3의 검증을 위해서는 탐구활동을 마무리한 뒤 'Free Mind Map' 툴을 사용하여 공유 정신 모형 검사를 실시하였다. 공유 정신 모형의 측정은 Novak과 Gowin(1984), Ruiz-Primo와 Shavelson(1996)의 개념도 측정방법을 토대로 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, '웹 기반 탐구학습에서 학습자의 학업 성취도에 따라 사용하는 질문 유형(저차원 질문, 고차원 질문)은 차이가 있는가?'라는 연구 문제에 대해 알아본 결과 학업 성취도가 높은 집단의 학습자들은 학업 성취도가 낮은 집단의 학습자들보다 고차원 질문을 많이 하였고, 학업 성취도가 낮은 집단의 학습자들은 학업 성취도가 높은 집단의 학습자들보다 저차원 질문을 많이 하였다. 이를 통해 학업 성취도에 따라 자주 사용하는 질문 유형이 다르다는 것을 알 수 있었다. 둘째, '웹 기반 탐구학습에서 질문 유형(저차원 질문, 고차원 질문)의 사용 정도는 지식공유과정과 어떠한 관계가 있는가?'라는 연구 문제에 대해 알아본 결과 고차원 질문을 빈번히 사용한 집단의 학습자들은 탐구학습을 하는데 있어서 저차원 질문의 빈도가 높은 학습자들보다 '변인 통제, 자료 변환, 결론 도출'의 탐구 과정에 오래 머무르며 지식을 공유하였고, 저차원 질문을 사용한 학습자들은 탐구학습을 하는데 있어서 고차원 질문의 빈도가 높은 학습자들보다 '문제 인식, 가설 설정, 자료 변환'의 탐구 과정에 오래 머무르며 지식을 공유하였다. 이를 통해 고차원 질문을 많이 한 학습자들은 탐구학습을 할 때, 실제로 과학자들이 탐구하는 것처럼 '실험 과정'에 보다 초점을 맞추고 있다는 것을 알 수 있다. 또한 저차원 질문을 많이 한 학습자들은 탐구학습의 '초기 단계'에 오래 머물며 이해를 위한 탐구 과정을 진행하고 있다는 것을 알 수 있다. 셋째, '웹 기반 탐구학습에서 질문 유형(저차원 질문, 고차원 질문)의 활용 정도는 학습자들의 공유 정신 모형 형성에 어떠한 영향을 미치는가?'라는 연구 문제에 대해 알아본 결과 고차원 질문의 활용도가 높은 집단의 학습자들이 고차원 질문의 활용도가 낮은 집단의 학습자들 보다 공유 정신 모형 형성에 유의미한 차이가 있었으며, 저차원 질문의 활용도가 높은 집단의 학습자와 저차원 질문의 활용도가 낮은 집단의 학습자들 간의 공유 정신 모형 형성에는 유의한 차이가 나타나지 않았다.; The inquiry learning is defined as the activities to bulid self-reflected knowledge base for which the learners directly participate in analyzing an actual problem and undergo an inquiry process. The underlying nature of inquiry that such a study pursues is not understanding of plain concepts or sharing information; it comprises deducing a logical conclusion through asking questions to solve problem and following a ray of set processes. But, since the learners consider the inquiry subjects as being complicated and don't know the techniques well, the inquiry learning is not being performed well. Questions will support the inquiry learning process and help resolve the issues in the inquiry learning. Questions help learners to examine and link given information, thus helping them understand the study contents and be able to think reflectively. thus, this study used questions as one of the tools to support the inquiry process of learners in their web-based inquiry learning, and examines the impact of different type of questions on knowledge sharing process and shared mental model. The study subjects for this study are as follows. First, in the web-based inquiry learning, is there a substantial difference in the question type(higher level question, lower level question) based on learner's scholastic performance rate? Second, what kind of relationship exist between the frequency of asking questions(higher level question, lower level question) and knowledge sharing process? Third, what kind of impact does the utilization rate of question type(higher level question, lower level question) have upon building the learner's shared mental model? To verify the effect of question types in the web-based inquiry learning, we performed a study against 66 freshmen in K Woman's High School, who are taking "Chemistry I" class. To verify the study subject 1, we analyzed the frequency of asking questions during the inqiry learning. To verify the study subject 2, we performed a statistical analysis that First, as the result of an inquiry into the question, "in the web-based inquiry learning, is there a substantial difference in the question type(higher level question, lower level question) based on learner's scholastic performance rate?" the group with high scholastic performance rate asked more higher level questions compared to the group with low scholastic performance rate, and the group with low scholastic performance rate asked more lower levell questions compared to the group with high scholastic performance rate. Thus, we came to a conclusion that the type of frequently asked questions differs depending on the scholastic performance rate. Second, as the result of an inquiry into the question, "what kind of relationship exist between the frequency of asking questions(higher level question, lower level question) and knowledge sharing process?" the group which asked higher level questions frequently in the inquiry learning spent more time in "controlling causes for change, transforming data, and deducing results" stage of the inquir process and shared knowledge compared to learners who asked lower level questions; the learners who asked lower level questions spent more time in "understanding the issue, setting up an hypoghesis, transforming data" stage of the inquiry process and shared knowledge than the learners who asked hgher level questions. Through this, the learers who asked many higher level questions focus on "experimental process" like scientists when conducting an inquiry learning, In addition, the learners who asked many lower level questions spend more time on and conduct an inquiry process to understand "beginning stage" of inquiry learning. Third, the result of an inquiry into the question, "what kind of impact does the utilization rate of question type(higher level question, lower level question) have upon building the learner's shared mental model?" within the group with higher level questions, there was a significant gap between learners who utilizes questions often than the ones who don't; on the other hand, within the group with lower level questions, no significant gap in shared mental model build-up was found between learners who utilizes questions often and the ones that don't.