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창의교육

해외창의 이야기

해외 창의‧인성교육 관련 최신 전문 지식 및 교육 정보를 제공합니다. 

  • 작성자크레존 담당자
  • 등록일2019.07.05
  • 조회수828

대부분의 학생들은 학창 시절에 학교라는 큰 울타리에서 본인들이 속한 반의 교실에서 친구들과 다양한 방식으로 서로 상호작용하면서 관계를 형성해 나간다. 하지만 단순하게 그룹으로 나누는 것만으로 좋은 학습 활동 및 상호 관계를 기대할 수는 없다.

 

따라서 보다 나은 결과를 얻기 위하여 교사들의 역할이 매우 중요하게 여겨지는데, 교사들은 학생들 간에 활발한 상호작용 및 그룹 구성원 모두의 적극적인 참여를 유도하기 위해 구성원 간의 협력의 중요성을 강조하는 등의 다양한 활동을 계획해야 한다. 이 때, 상호 협력을 위해 유기적인 방법을 통해 진행해야 하는데, 학생들 개인의 역량 및 역할을 적절하게 분배하여 궁극적으로는 그룹 전체의 우수한 성과로 발전시키기 위한 본인만의 전략이 필요하다. 결과적으로 학생들 개개인의 능력을 조화롭고 유기적으로 연결시키거나 전체의 성과로 발전시킬 수 있는 스킬을 키울 필요가 있다.

 

여기에서 소개하고자 하는 사례는 과학 교육 특히, 화학 교육과 관련하여 다양한 해외 저널에 발표된 연구 사례로서, 협동 학습(cooperative learning)의 모형 중 하나인 직소 모형(Jigsaw puzzle)과 관련한 내용이다. 특히, 화학에서 어려운 과목 중 하나인 유기화학(organic chemistry) 수업에 직소 협동 학습을 적용해 학생들의 이해도 및 성취도에 대한 결과를 나타내었다.

 

일반적으로 협동 학습이란 ‘공동의 학습 목표를 이루기 위해 이질적인 학생들이 학습 진단을 통하여 함께 학습하는 교수 전략’을 말한다. 학생 간의 활발한 상호 작용을 통하여 학습 효과를 극대화한 교수 전략이기도 하다. 간략하게 정리하면 ‘또래 가르치기’ 수업이라고 할 수 있는데, 기존의 조별 학습이 ‘비구조화된 또래 가르치기’ 라면 협동 학습은 ‘구조화된 또래 가르치기’ 라고 할 수 있다. 여기에서 ‘구조화’ 라는 의미는 협동이 옵션이 아니라 필수라는 것이다. 조별 학습은 구성원이 협동을 하거나 하지 않거나 관계없이 과제를 완성할 수 있지만 협동 학습에서는 반드시 협동을 해야만 비로소 과제를 완성할 수 있도록 설계한다.

 

직소 모형을 적용한 협동 학습 방법은 1970년대 중반에 처음으로 적용되기 시작하였으며, 그룹 구성원들이 학습한 내용의 조각 그림을 맞추는 것처럼 상호 의존성으로 구성된다. 아래에 유기화학수업에서 유기화합물의 작용기의 이름을 직소 모형에 적용한 그림을 나타내었다.

[그림 1] 유기화합물 작용기의 이름을 직소 모형에 적용한 예

일반적으로 직소 모형은 화학 수업과 관련한 협동 모형에서 널리 사용되는 방법 중 하나인데, 브라질에서는 적용된 사례가 거의 없고, 단지 화합물의 분자 구조를 학습하는 것과 관련하여 직소 모형을 적용한 사례가 일부 알려져 있으며, 이러한 연구 사례는 대학교의 학부생들에 적용한 연구들이다. 본 연구에 제시한 연구 방법론은 중등 학생들을 대상으로 유기화합물의 작용기(functional group)에 대한 학습에 적용한 사례이다. 보통 유기화합물의 작용기에 대한 학습을 위해서는 단순 암기 방법이 주를 이루는 상황에서 직소 모형이 적용된 사례에 대한 연구 결과를 소개함으로써 기존의 방법에 비해 어떠한 결과가 있었는지 알아보고자 한다.

■ 적용 방법론
1) 첫번째 수업

 - 유기 화합물의 작용기에 대한 사전 지식(구조 및 명명법)과 관련한 수업을 진행
 - 학생들은 다양한 작용기(카르복실산, 알데하이드, 케톤, 아민, 아마이드, 에스테르, 에테르 등)에 대한 에세이를 작성
 - 4명씩 구성된 2개의 그룹의 학생들이 각 유기 화합물의 냄새를 맡아 봄
 - 유기 화합물의 특정 냄새를 확인하고, 샘플로 제시된 유기 화합물의 작용기 이름과 연결시키고자 함
 - 특정 냄새 및 작용기와 화학 구조와의 관계를 연관 짓는 표를 완성하고 각 구조에 따라 물질의 이름을 명명하도록 함

2) 두번째 수업 / 세번째 수업

 - 학생들을 전문가 그룹으로 나누고, 각 그룹에 배부된 보조 자료를 바탕으로 유기 화합물의 작용기에 대하여 공부할 수 있도록 함
 - 각 그룹에 제시된 보조 자료는 분자 구조를 나타내는 그림 이미지뿐만 아니라 몇 가지 유기 화합물의 특성, 구조 및 이름이 제시되어 있음
 - 교사는 각 그룹에서 연구된 일부 유기 화합물의 분자 구조를 명확하게 표현하기 위해 분자 모델을 제시하였음
 - 네 개의 그룹의 학생들이 학습한 유기 화합물의 작용기에 대한 자료는 아래에 나타냄

 

그룹 학습한 유기 화합물의 작용기
1 아마이드(amide), 아민(amine)
2 알코올(alcohol), 페놀(phenol), 알데하이드(aldehyde)
3 에스테르(ester), 에테르(ether)
4 카르복실산(carboxylic acid), 케톤(ketone)
3) 네번째 수업

 - 학생들은 첫 번째 수업에 있었던 기본 그룹으로 되돌아간 후, 학습한 내용을 서로 공유하고 전문가 그룹으로 통합
 - 모든 그룹 구성원들이 과제를 완성하기 위하여 학습한 내용(보고서 및 상호 학습)을 서로 공유하도록 함

4) 다섯번째 수업

- 학생들이 개별적으로 학습한 유기 화합물의 작용기와 관련한 연습 문제를 풀도록 함

[그림 2] 실제 적용된 직소 협동 모형 모식도
■ 적용 방법론

- 학습 모형 적용 전과 적용 후의 유기 화합물의 작용기와 관련된 시험 문제에 대한 정답 및 오답에 대한 비율을 [그림 3]에 나타냄
 - 직소 협동 학습 모형의 적용 후에 기존 보다 유기 화합물의 작용기와 관련한 시험에 대한 성취도가 크게 향상된 결과를 얻었음
 - 학습 모형 적용 전에는 소수의 학생들만이 시험 문제에 대한 정답(11%)을 제시하였지만, 학습 모형 적용 후에는 시험 문제에 대한 정답률이 64%까지 높아진 결과를 얻었음

[그림 3] 학습 모형 전과 후의 시험 문제에 대한 결과

본 연구 사례로부터 실제 수업에 적용된 직소 협동 학습 모형이 그룹 안에서 서로 필요한 정보를 공유함으로써 학습 모형 적용 전보다 특정 주제(유기 화합물의 작용기 이름 확인)에 대한 학생들의 학습 능력을 크게 향상시킨다는 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구에 제시된 학습 모형을 실제로 진행한 교사의 말에 따르면, 학생들이 처음에는 서로 협력하거나 아이디어를 제시해야 할 때 어려움이 있었지만, 시간이 지남에 따라 과제를 해결하기 위해 적극성을 띠고 상호 협력을 하려고 하며, 매우 긍정적인 방향으로 수업이 진행되었다고 언급하였다. 따라서 직소 협동학습 모형과 같은 적절한 수업 모델을 과제에 따라 적절하게 전략을 가지고 제시하면 학생들의 특정 주제에 대한 학습 능력 및 성취도의 향상에 큰 도움을 줄 수 있다.

 

◈ 참고자료

  • Oliveira, B. R., Vailati, A. L., Luiz, E., Böll, F. G., & Mendes, S. R. (2019). Jigsaw: Using cooperative learning in teaching organic functions. Journal of Chemical Education. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.8b00765
박 명 환 (충북대학교)
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