The Development of Students Argumentation in Science Context

과학 맥락에서 학생간 논의과정의 발달

Abstract

The purpose of this research was to investigate the change of argumentation of middle school students when they participated in argument tasks with CASE(Cognitive acceleration through science education) programs. Students argumentations were divided into two categories; 'explanatory argumentation' and 'dialogic argumentation'. Several argumentation components were used in their argumentation. Among argumentation components, claim and ground took place more than half of argumentation components. The percentage of 'dialogic argumentation' was lower than the percentage of 'explanatory argumentation'. The percentage of 'dialogic argumentation' was getting higher during CASE intervention. CASE programs had more effect on symmetric group than asymmetric group, however it was unstable. In general, participation ratio in argumentation of the formal operational student was high and the ratio in argumentation of the transitional student was getting higher.

본 연구에서는 CASE 프로그램의 적용이 중학교 학생들의 과학 맥락에서의 논의 과제 해결 시 논의과정에 어떤 변화를 가져왔는지 알아보았다. 학생들의 논의과정은 ''설명과 논의과정''과 ''대화적 논의과정''으로 구분되었으며, 다양한 논의과정 요소들을 활용하였다. 학생들 논의과정의 절반 이상은 주장과 근거가 차지하고 있었으며, 자신의 생각을 단편적으로 상대방에게 제시하는 수준의 논의 기술에 머물러 있었다. 또한 ''설명적 논의과정'' 요소의 활용보다는 ''대화적 논의과정'' 요소의 사용 비율이 낮았다. CASE 프로그램을 처치한 후 학생들의 ''대화적 논의과정'' 사용 비율이 상대적으로 높아졌으며, 집단구성에서 대칭집단이 비대칭집단 보다 프로그램의 효과가 컸으나 그 변화가 불안정하였다. 인지 수준에 따른 논의 참여 정도는 형식적 조작기 학생의 참여 비율이 전체적으로 높았으나 후기 과제로 갈수록 과도기 학생들의 ''대화적 논의과정''에의 참여비율이 높아졌다.

서론

“.....이 세기가 끝나기 전, 만약 어떤 교육과정이 사고의 교육에 기여하고있다는 것을 보여주지 못한다면 그것은 더 이상 채택되지 못할 것이다.”1

전통적으로 교육자들은 교육의 목표를 크게 지식, 사고 기술, 그리고 태도의 세 가지로 나누는 경향이 있다.2 이 중에서 사고와 관련된 두 가지 관점은 오래 동안 논쟁의 대상이 되어왔다.3 첫째, 사고는 지능의 문제이며 태어날 때부터 지니고 있는 유전자에 의해 결정되기 때문에 눈동자의 색을 쉽게 변화시킬 수 없는 것처럼 사고도 변화시키는 것이 어렵다는 관점이며, 둘째, 사고는 훈련에 의해, 연습에 의해, 그리고 학습을 통해 향상 시킬 수 있는 기술이므로 사고는 다른 기술들과 크게 다르지 않으며, 의지만 있다면 더 좋은 사고 기술을 얻을 수 있다는 관점이다. 사고와 지능을 분리하는 것은 쉬운 일이 아니지만, De Bono는 타고난 지능을 자동차의 본질적인 힘과 비유하며 이러한 힘을 이용하여 자동차를 능숙하게 모는 기술이 사고의 기술이라 말한다.4 학교 교육은 타고난 지능을 더 효율적으로 기능하도록 훈련시키는데 그 역할이 있다고 할 수 있다.

사고를 가르치려는 개념은 새로운 것이 아니며 사고의 질을 향상시키는 것은 항상 교육의 주요 목표였다. 지난 세기의 대부분, 고정된 능력으로 인식되어온 사고력과 지능의 개념이 교육 이론과 실제를 지배하였고, 결과적으로 사고를 가르치는 것은 대중 교육의 수준에서 추구되지 않았고 특수한 집단에 한정되어졌다(즉, 고등 교육, 영재 교육, 교육적 미혜택자). 그러나, 일반적인 수준에서 사고력를 향상시킬 수 있는 여러 프로그램들(Feuerstein’s Instrumental Enrichment; The Somerset Thinking Skills Course; CASE(Cognitive Accerelation through Science Education); The Philosophy for Children; Schools’ Council History 13-16 Project; Thinking through Geography; Activating Approaches to Developing Thinking)이 개발되어졌으며 일련의 긍정적인 연구 결과들도 발표되였다.5 또한 지난 세기의 후반에 접어들면서 학습과 사고에 기초한 이론과 연구는 지식을 전수되는 어떤 것으로 보는 관점에서 물리적, 사회적 환경과의 상호작용을 통해 그리고 정신적 구조와 틀의 재조직화를 통해 학습자에 의해 역동적으로 창조되고 구성된다는 관점으로 넘어가기 시작했다.

언어적 소통을 통하여 한 사람 안에 있는 지혜와 감정, 생각과 같은 것들이 오고 간다는 상식적인 믿음을 가지고 있던 ‘정보 이송 이론 (information-processing theory)’의 직접 전달 패러다임은 ‘지식을 언어로 전달 할수 있는 것’으로 가정함에 반해6 사고 기술 향상을 지향하는 프로그램들은 대부분 사회적 구성주의 모델에 기반을 두고 있다. 사회적 구성주의자인 비고츠키의 발달과학습에 관한 기본사상은 개개인이 가지고있는 고등 정신 기능은 사회적 상호작용을 통해 획득된다는 것이다.7 지식이나 기술의 습득을 비롯한 총체적인 학습은 본질적으로 언어를 매개로 한 사회적인 상호작용을 통하여 이루어진다.8 피아제의 평형-비평형 개념이나 비고츠키의 근접 발달 영역 개념에서도 사회적 상호 작용은 학습의 필수적인 과정으로 제안되며 복잡한 사고의 이해에 있어 사회적 수준에서 정신적 수준으로 내 변화를 설명하는 비고츠키의 틀과 두 수준 사이의 조화를 설명하는 피아제의 틀은 상호작용을 통한 발달을 이해하는데 도움이 될 수 있다.9

사회적 구성주의에 기초한 많은 연구틀에서 교사와 학생의 상호작용은 교수‧학습의 중요 요소로서 간주된다. 교사와 학생 사이의 상호 작용을 통해서 교사에게는 교수에 대한 정보를 제공하고 학생에게는 자신의 학습을 향상시킬 수 있는 기회를 제공하며, 이러한 상호작용은 수동적인 교실 환경을 능동적인 참여자로 가득찬 교실 환경으로 변화시킬 수 있는 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나, 제도화된 환경 내에서, 특히 우리 나라와 같은 다인수 학급의 교설 환경에서 교사-학생 간의 상호 작용은 한계를 가질 수밖에 없다. 특별한 경우를 제외하고 이러한 역할이 바뀌는 경우는 드물다. 그러므로 동료들과 함께 비슷한 지적 맥락에서 상호작용의 역할을 바꾸고, 서로 지시하고 따르며, 질문하고 대답할 수 있는 학생-학생 상호작용 상황의 조성은 더욱 양질의 상호작용으로 이끌 수 있을 것이다.10

상호작용을 강조한 사고력 향상 프로그램에 대한 소규모 실험으로부터의 연구 증거는 문제해결력, 과학적 추론, 독해력뿐만 아니라 논의 기술과 대화 능력의 발달을 보여주고 있다.5 Kuhn은 과학적 사고의 특정을 탐구로서의 과학(Science as exploration)이라기 보다는 논의로서의 과학(Science as argument)으로 설명하려고 하였다. 과학이 세워지는 토대는 관찰과 기록이 아니라 과학사회에서 상호작용을 통한 논의과정이 지식 주장의 설립에 주축이 된다는 것이다.11 즉, 학교 수업에서도 인지적 관점에서 논의의 구성이 사고과정의 핵심이며 다른 사람들 앞에서 자신의 사고를 드러내는 과정을 통해 발달이 활발하게 일어나며 읽기와 말하기는 듣기, 행하기, 쓰기만큼이나 과학 교육에서 중요한 위치를 차지하고 있다.12 학생들 상호간에 일어나는 논의과정에 관한 연구들은 사회적 논의와 내적 논의 사이의 연결이 사고 발달에 강력한 수단임을 강조하며, 사회적 담화는 우리가 개인 내에서 촉진되기를 바라는 내적 사고전략을 외변화시키는 방법을 제공한다.11 논의과정을 포함한 수업은 학생듬의 사고의 외면화를 요구하는데, 이러한 외면화는 간심리학적 측면에서 내심리학적 측면으로의 이동을 요구한다. 자신의 생각을 외면화하고 자신의 신념을 지지할 기회가 없다면 자신의 사고를 바꾸는 것은 불가능하다. 동료간의 상호작용은 개념 발달에 긍정적인 효과를 가져올 뿐만 아니라 학생들의 대화 속에서 주요 목표로 하고있는 비판적 사고 기술을 향상시키는 것으로 보고되였다.13

인지적 관점에서 논의의 구성은 사고 과정의 핵심이며, 공개적인 추론과정을 통해 발달되어지며14 학생들의 사고를 향상시키기 위해 가장 효과적인 방법은 학생들을 사고과정에 관여할 기회를 자주 부여하는 것이며 그 수단으로 논의과정의 활용은 여러 이론적 개념에 의해 지지받고 있다.15 그러나 학교 현장에서 교육과정 상의 문제, 그리고 교사들의 인식 부족으로 불과 전체 과학수업의 1% 정도 밖에 논의과정은 활용되지 못함으로 논의의 발달은 방해받고 있다.16 이러한 논의과정의 발달과정이나 그 자체의 분석에 관한 연구들은 있어왔으나 논의과정의 교수?학습적인 측면에 관한 연구는 부족한 편이다. 또한 언어학적인 접근이나 타 교과에서 논의과정의 활용에 대한 연구는 볼 수 있으나 Osborne의 말처럼 “논의가 없는 과학교육은 줄거리 없는 소설과 같다”는 말에도 불구하고 과학교육에서 논의과정의 사용은 많이 다루어지지 않았다.

따라서 본 연구에서는 과학적 맥락에서 상호작용을 강조한 사고력 향상 프로그램인 CASE 프로그램17 중 특히 학생들간의 상호 작용이 많은 프로그램 일부를 선정하여 투입하면서 학생들의 논의과정에서 어떤 특성이 나타나는지 그들의 논의 기술이 어떻게 발달해 나가는지 알아보았다.

 

연구내용 및 방법

연구대상 및 절차. 부산광역시에 위치한 여자중학교 2학년 여섯 반을 대상으로 한 학기 동안 CASE의 Thinking Science 프로그램 중 상호작용이 많은 프로그램 6개를 선정하여 투입하면서 그 중 18명의 학생을 한 모둠에 3명씩 6개 모둠으로 편성하여 프로그램 투입 전 논의 과제 하나, 투입 중간에 두 개의 논의 과제, 그리고 투입 완료 후 하나의 과제를 실시하였다. 이전의 연구 결과에 의하면 남녀 사이의 논의과정에 있어 차이에 대한 증거는 없었다.14 논의 과제 실시 대상 학생은 학생들의 과학적 사고력과 인지 수준과의 관계를 측정하기 위해 Chelsea대학의 CSMS팀에 의해 개발된 SRT(Sicence Reasoning Test)III18를 이용하여 인지수준을 측정한 뒤 3개 모둠은 구체적 조작기나 과도기에 해당하는 학생들로 구성(대칭집단 ; symmetric group) 하였고, 나머지 3개 모둠은 후기 형식적 조작기 학생 1명과 구체적 조작기나 과도기에 있는 학생들이 섞여있도록 구성(비대칭집단 ; asymmetric group) 하였다. 피아제의 인지발달 수준과 SRT에서 구분한 인지발달 수준의 비교는 Table 1과 같다. 학생들은 논의 과제가 적힌 종이를 받으면 학생 중 한명이 문제를 읽고 잠시 생각하는 시간을 가진 뒤에 교사의 개입이 없이 자연스렵게 자신의 생각을 기술하며 함께 문제를 해결해 나가도록 하였다. 교사는 학생들이 문제 상황을 잘못 이해하거나 혹은 잘 이해하지 못할때, 그리고 학생들이 도움을 청할 때만 반응하고 그 외는 일체 논의과정에는 개입하지 않았다. 논의 시간은 문제가 해결이 끝나거나 더 이상 논의의 진전이 없을때까지 시간의 제약을 두지 않고 실시되였다. 논의 과제는 자습시간, 방과 후, 혹은 점심 시간을 이용하여 실시되였으며 장소는 주로 과학실에서 이루어졌다. 모든 논의과정은 녹음되어 전사되였으며, 교사는 옆 책상에서 학생들의 논의과정을 관찰하며 그 분위기를 기록하였다.

Table 1.Cognitive development levels

논의 과제개발. 논의 과제들은 Shayer와 Adey에 의해 개발된 CSMS의 분류틀18과 Osborne 등에 의해 개발된 논의 과제 개발틀12에 근거하여 과학 맥락의 논의 과제 4종을 개발하였다. 개발된 논의 과제는 일관성을 유지하기 위해 CSMS 분류틀에 근거하여 초기 형식적 조작 논리를 요구하는 문항으로 제작되어졌으며 논의 과제로서 의미를 가지기 위해 증거에 대한 한 가지 이상의 설명 제시가 포함되어져야 하는 Osborne의 10가지 논의 과제 개발틀 중 ‘예상, 관찰 그리고 설명’ 틀에 근거 개발되었다. 그리고 정답이 존재하고 해결과정이 명백한 과학적 맥락에서 잘 구조화된(well-structured) 형태의 문항으로 구성되었다. 각 문항들은 간단한 질문과 보기로 구성되어졌으며 문항의 이해를 돕기 위해 그림도 같이 제시되어졌다. 개발된 논의 과제는 과학교육 전문가 4인으로부터 안면 타당도를 검증 받았으며, 별도의 모둠을 구성하여 예비 검사를 설시, 그 내용을 수정‧보완하여 사용하였다.

Fig. 1.A simplified version of Toulmin’s ‘Framework for argumentation’.

자료 분석. 학생들의 논의과정은 기본적으로 Toulmin에 의해 연구되어진 논의과정 요소에 근거하여 분석되어졌다. Toulmin의 논증 구조에 의하면 모두 6개의 개념 내지 요소들로 구성되어 있는데 주장(claim), 근거(data, ground), 보장(warrant)의 기본적인 요소와 주장에 대한 조건화와 한계를 설명하는 반증(rebuttal), 보강(backing), 한정(qualifier)의 보조적인 요소로 구성되어 있다.19 Toulmin의 논의과정의 틀은 Fig. 1과 같다.

논의의 대화적 특성은 기본적으로 상대방과의 상호 관계를 염두에 둔 것이지만, Toulmin의 논의 구조는 독백적 특성(monological argument)이 강하다.20 논의과정의 분석을 위해 우리는 설명적 논의과정 요소(explanatory argumentation components)로서 Toulmin의 기본틀을 사용하였고, 상호작용적 측면을 반영하고 있는 논의과정으로서 대화적 논의과정 요소(dialogic argumentation components)를 추출하였다. 비록 논의 과제들은 과학적 맥락에서 잘 구조화된 형태로 구성되어졌지만 Toulmin의 도식은 탈맥락화된 상형에서의 논의에서도 나타날 수 있으므로21 분석 시 논의의 방향이 문제 상형에서 벗어나더라도 문제 해결을 위한 논의라고 생각되면 분석에 포함시켰다. 그러나 문제와 전혀 상관없는 사적인 잡담이나 개인적인 발언은 분석에 포함시키지 않았다. 학생들의 논의과정은 연구자에 의해 모두 전사되어졌으며 연구자를 포함한 과학교육 전문가 4인이 모든 분석 과정에 참여하여 합의에 의해 논의과정 요소들을 추출하였다. CASE 프로그램의 투입에 따른 논의 기술 발달을 살펴보기 위해 각 논의과정 요소별 사용 비율이 각 과제별로 분석되어졌으며 인지 수준별로 설명적 논의와 대화적 논의의 사용 비율이 과제별로 분석되어졌다. 그리고 모둠 구성에 따른 설명적 논의와 대화적 논의의 사용 비율을 알아보기 위해 대칭 모둠과 비대칭 모둠에 대한 논의과정의 변화 또한 분석되어졌다.

 

결과 및 논의

설명적 논의과정과 대화적 논의과정

논의과정에 관한 여러 연구듬에서 대부분의 연구자들은 논의과정을 크게 두 측면으로 나누고 있다. 연구자들에 따라 사용하는 용어는 조금씩 다르지만 독백적 논의(monological argument)와 대화적 논의(dialogical argument),20 수사적 논의(rhetorical argument)와 대화적 논의(dialogical argument)14 그리고 개인적 행위(individual activity)와 사회적 행위(social activity)21로 나누어지고 있다. 그러나 Billig는 결국 논의라는 것은 이러한 두 논의 사이의 연결이라 주장하였으며,22 Kuhn은 이 연결이 사고의 발달에 강력한 수단이 됨을 강조하였다.11

우리는 이러한 관점에 바탕을 두고 학생들이 4가지 논의 과제를 해결하는 동안 학생들에 의해 활성화되는 진술 요소들을 두 측면으로 나누어 분석하였다. 먼저 설명적 논의과정은 자신의 생각을 다른 학생들에게 설득시키기 위해 사용한 진술들이다.

● 설명적 논의과정 요소

이러한 논의과정 요소들은 Toulmin의 이론에 근거를 둔 것이기는 하지만 집단 내의 의사 소통과 상호 관계를 평가하기 위해 Kempa에 의해 개발되어진 학생 담화 분석 시스템23의 개인간 기능성(interpersonal functionality)의 측면에서 살펴본 단정적 의사 소통의 요소들과도 유사성을 보여주고 있다. 이 요소들은 상호작용적인 특성을 가지고 있으나 그 방향이 상호적이라기 보다는 단방향적인 특성을 가지고 있다.

다음은 대화적 논의과정 요소로서 Kuhn은 범죄자들이 출옥 후 다시 감옥으로 돌아가게 되는 이유 등에 대한 논의과정의 분석14에서 자신의 견해의 정당성을 제공하는 것과 반대 논의를 통해 다른 사람의 견해를 반박하는 것을 합해서 대화적 논의로 채택하였으나 본 분석에서는 반박의 경우 뿐 아니라 교수?학습적 측면에서 진술의 성질이 상호작용적인, 즉 쌍방향적인 경우 모두를 대화적 논의과정 요소로 추출하였다.

● 대화적 논의과정 요소

논의과정 중에 발생한 모든 진술듬은 이상의 논의과정 요소들로 코딩되어 분석되어졌다.

각 논의과정 요소별 빈도

논의과제 1부터 4까지 대칭집단과 비대칭집단에서 사용되어진 논의과정 요소들의 빈도와 비율은 Table 2와 같다.

Table 2.*1 Sy: symmetric group, Asy: Asymmetric group, *2 C: claim G: ground W: warrant B: backing Q: qualifier R: rebuttal QC: question on claim QG: question on ground SO: simple opposition GO: ground opposition RR: request and response SA: simple agreement RE: reinforcing and elaboration MQ: metacognitive question

전체 논의과정에서 사용되어진 논의과정 요소들의 사용 비율은 Fig. 2와 같다. 논의 과제를 해결해 나가는 동안 학생들 진술의 50% 이상은 주장과 근거로 이루어졌으며 대부분 설명적 논의과정에 많은 시간을 할애하였다. 특히 초기 과제에서 명확한 근거도 없이 주장만 늘어놓다가 논의를 끝내는 학생들도 있었으며 설명적 논의과정에서 자신의 주장과 근거를 뒷받침할 수 있는 보장, 보강, 한정, 반증 등의 요소들의 활용은 많지 않았다. 이는 우리 교실의 교육 방식이 논의과정을 활용하거나 유도하는 형태가 아니기 때문일 것이다. 학생들은 자신의 주장을 간단히 진술하는데는 어느 정도 익숙해 보이나 그 주장을 다른 사람들에게 논리적으로 설득 시키는데는 익숙하지 않은 것 같다. 대호적 논의과정의 비율 또한 그리 높지 않은데 이 역시 다른 학생들의 생각을 듣는데 익숙하지 않은 교실 풍토를 그대로 반영하고 있다고 보여진다.

Fig. 2.The percentage distribution of the argumentation components.

과제 진행에 따른 논의과정의 변화

과학교육에서 논의과정의 필요성에 대한 논의는 많이 있어 왔지만 교수학습 방법으로서의 논의과정 모델의 도입은 많지 않았다. Sunal 등은 논의 기술발달을 위한 교수학습 전략으로서 Shayer와 Adey에 의해 개발된 CASE의 Thinking Science 프로그램의 가능성을 언급하였다.24 이 연구에서는 학생듬에게 Thinking Science 프로그램 중 6개를 처치하는 동안 학생들이 사용하는 논의과정 요소들이 어떻게 변하는지 분석하였다. 각 과제별 논의과정 요소의 사용 비율 변화는 Fig. 3에 그래프로 나타내였다. 과제 1은 Thinking Science 프로그램이 처치되기 전으로서 학생들은 전체 진술의 약 70%를 설명적 논의과정 요소에 할애하였다. Thinking Science 프로그램을 처치하는 동안 실시된 논의 과제에서 설명적 논의과정 요소의 사용 비율은 줄어들고 대화적 논의 과정 요소의 사용 비율은 증가하였다. 그러나 과제 4에서는 증가율이 반대로 나타났으나 이는 과제 수행 시기가 학기말이었고, 과제가 요구하는 인지적 수준은 형식적 조작 논리로 전과 동일했으나 과제가 작은 문제 2개로 이루어졌기 때문인 것 같다. 이러한 결과는 CASE 프로그램의 논의 기술 향상을 위한 도구로서의 가능성을 암시한다. 모둠별 논의과정 요소의 변호를 살펴보면 Thinking Science 프로그램 처치전 과제 1에서는 대칭집단이나 비대칭집단이나 두 논의과정 요소의 사용 비율은 거의 비슷하였다. 그러나 프로그램의 처치 중간에 논의 과제를 실시한 결과, 대칭집단의 경우 설명적 논의과정과 대화적 논의과정 요소의 변화는 비대칭집단보다 크며 과제 3의 경우 대칭집단에서는 오히려 대화적 논의과정 요소의 활용 비율이 더 커진 것을 볼 수 있다. 비대칭집단의 경우 변화율은 대칭집단보다 적으나 과제 4에서도 꾸준히 설명적 논의과정 요소의 비율은 높아지고 있다. 어떤 형태의 모둠이라도 CASE 프로그램에 의한 효과들이 나타나고 있으나 대칭집단의 경우 단기적인 효과는 크지만 안정적이지 못한 반면 비대칭집단의 경우 그 효과가 느리게 나타나지만 안정적인 것으로 나타났다.

Fig. 3.The percentage distribution of the argumentation components in the two types of argumentation: explanatory and dialogic argumentation.

인지수준에 따른 과제별 논의과정의 변화

각 학생들을 인지수준별로 과제에 따라 어떤 논의과정 요소들을 많이 사용하는지 분석하여 보았다. Fig. 4는 설명적, 대호적 논의과정 요소와 그리고 전체 논의 과정 요소의 각 과제별 사용 비율을 나타내고 있다. 2B 와 2B/3A 학생은 후기구체적 조작기와 과도기에 있는 학생으로 피아제식 인지발달 단계에서 구체적 조작 단계에 있는 학생들이며, 3B 학생은 후기 형식적 조작 능력을 가지고 있는 학생이다. 논의과정에 참여한 전체 학생 18명 중 2B에 속하는 학생이 7명, 2B/3A 학생이 8명, 그리고 3B 학생이 3명이였다.

Fig. 4.The percentage distribution of the argumentation components of each student by cognit.

첫 논의 과제(Task 1)에서는 인지수준에 상관없이 설명적 논의과정 요소의 사용 비율은 비슷하였으나 대화적 논의과정의 사용 비율에서는 3B 학생의 참여가 많았다. 전체적인 참여 정도에서는 3B 학생이 논의과정을 주도하고 있다. 과제 2의 경우 설명적 논의과정 요소의 사용비율은 크게 변화가 없으나 대화적 논의과정 요소의 사용 비율에서 2B/3A 학생의 참여가 두드러지게 늘어나고 있다. 전체적으로 보았을 때에도 2B/3A 학생의 참여율은 3B 학생과 큰 차이를 보여주지 않고 있다. 이러한 변화는 과제 3에서도 나타나는데 과제 3에서 전체 논의과제 참여율은 3B 학생이 많지만 대화적 논의과정 참여율은 2B/3A 학생들이 많은 것으로 나타났다. 이는 CASE 의 Thinking Science 프로그램의 효과가 과도기에 있는 학생들에게 더 현저하게 나타남을 보여준다. 이는 인지수준이 낮은 학생들의 논의 기술에 있어 큰 변화가 없였던 Kuhn의 연구 결과와 일치한다.14 그러나 이러한 변화의 부족은 심리학적 발달의 관점에서 변화의 부족으로 설명하기보다는 논의과정에 참여할 기회 제공에 실패한 일반적인 교실 환경의 반영이었다. 후기 과제로 감수록 3B 학생들의 설명적 논의과정 요소의 사용 비율은 늘어나고 있는데 이는 상대적으로 2B/3A 학생들의 대화적 논의과정 참여 비율이 높아지기 때문으로 보여진다.

전체적으로 논의과정에 참여하는 비율은 3B 학생이 과제에 상관없이 높았으며 전체적인 참여율에 큰 변화가 없이 안정적이였으나 후기 과제로 갈수록 대화적 논의과정의 역할을 인지수준이 낮은 학생틀에게 넘겨주었다. 2B/3A 학생들은 후기 과제로 갈수록 대화적 논의과정에 참여하는 비율이 높아졌으나 2B 학생의 경우 전반적으로 논의과제 참여율이 다른 학생틀에 비해 저조하였다. Voss가 주장한 바와 같이 추론 및 논의 기술은 일반적 학업 능력과 나이, 그리고 학과 지식에 근거 한다25고 보았을 때 다른 인지 수준의 학생틀에 비해 2B 학생의 논의 참여율의 저조는 이미 예상되였으나 Thinking Science 프로그램의 효과 또한 2B 학생들에게서 크게 나타나지 않았다. 이는 논의 과제가 요구하는 수준이 스스로 해결하기 어려운 형식적 조작 논리를 요하며 자신보다 인지수준이 높은 학생들과 함께 논의 과정에 참여함으로써 생기는 열등감의 탓도 있을 것이다. 이에 구체적 조작기의 학생들에게 도움이 될 수 있는 논의 과제의 개발과 현재의 교육적 환경에서 논의과 정에 참여할 수 있는 다양한 기회를 제공할 수 있도록 교수학습 전략과 프로그램이 개발된다면 2B 학생들의 논의 기술 또한 발달할 수 있을 것이라고 본다.

 

결론 및 제언

본 연구에서는 학생들의 상호작용 속에서 나타날 수 있는 논의과정 요소를 분석하고, Thinking Science 프로그램을 처치하면서 그들의 논의 기술이 어떻게 변해가는지를 조사하였다. 학생들의 논의과정은 설명적 논의과정과 대화적 논의과정으로 구분되어졌으며 전체적으로 설명적 논의과정 요소의 사용이 대화적 논의과정요소의 사용보다 많았다. 전체 논의과정의 절반 이상은 주장과 근거가 차지하고 있는데 이는 아직 자신의 생각을 단편적으로 상대에게 제시하는 수준에 논의 기술이 머물러 있음을 알 수 있다. 자신의 생각을 논리적으로 설명하고 제시할 수 있으며 다른 학생들의 생각을 주의 깊게 듣고 상황에 맞게 반박하거나 혹은 호응하는 기술의 습득은 학교 교육에서 필요하지만 쉽게 가르쳐 지는 것이 아니다. 그러나 논의과정에 대한 교육은 학생들의 추론 기술뿐 아니라 학과 내용의 습득에도 잠재적인 이득이 된다는 측면25에서 학교 교육에서 논의 기술의 발달은 필요하다고 생각된다.

Thinking Science 프로그램을 처치를 받은 후 학생들의 대화적 논의과정 사용 비율이 상대적으로 높아졌다. 특히 대칭집단이 비대칭집단보다 사용 비율의 변화가 컸으며 마지막 과제에서 비대칭집단은 대화적 논의과 정의 사용 비율이 꾸준히 증가하였으나 대칭집단은 오히려 다시 감소하였다. 이는 과제 실시의 시기적인 문제와 문제가 가진 특성 때문으로 보여지는데 대칭집단의 경우 모두 구체적 조작기의 학생들로 이루어져 있으므로 문제 해결 상황에 따라 불안정한 모습을 보였다. 논의 과제 해결시 모둠의 편성은 어떻게 편성하는 것이 더욱 효과적인지 이 연구로 명확히 결론을 내릴 수 없으나 본 연구에서는 과제의 인지적 수준이 형식적 조작 논리를 요구하였으므로 형식적 조작기의 학생이 포함된 모둠에서 안정된 변화를 보였다. 그러나 과제의 특성에 따라 그 결과는 달라질 것으로 보이며 논의과정에 관한 많은 연구틀에서 인지 수준에 대한 고려가 없이 연구가 진행된 것도 이러한 이유로 보여진다. 향후 모둠 편성과 과제의 특성과의 관련성에 관한 연구가 필요하다.

인지 수준에 따른 논의과정 참여율에서 처음 과제에서는 형식적 조작기의 학생이 전체 논의과정과 대화적 논의과정에의 참여율이 높았으나 Thinking Science 프로그램이 처치되면서 전체 논의과정에서는 여전히 형식적 조작기의 학생들의 참여율이 높았으나 대화적 논의과정에 있어서 과도기의 학생들의 참여율 변화가 눈에 띄였다. 여러 연구 결과들에서 대화적 논의과정을 강한 논의 또는 효과적 논의의 중요 요소로 인정하고 있다는 측면12, 23에서 이는 논의과정 기술 발달에 대한 Thinking Science 프로그램의 효과가 과도기의 학생들에게 가장 큰 것으로 생각되어진다.

지금까지 사고 기술을 가르치기 위해 개발된 많은 교육 프로그램들은 사고의 과정에 학생들이 직접 관여하도록 하기보다는 단순히 좋은 사고가 무엇인지에 대해 가르치는데 초점을 맞추었다. 또한 지식 영역 내에서 내용의 획득만으로 과학적 사고의 발달을 설명하기는 어렵다.26 동료틀 간의 상호작용에 관한 연구들은 간록 상호작용을 갈등과 협동의 두 측면으로 단순화시키는 경향이 있다.15 그러나 우리의 분석에서처럼 이 두가지 형태 이상의 것들이 인지 발달의 잠재적 기여자로 존재할 수 있음을 생각할 수 있다. 학교 교육에서 논의과정 요소들을 활용한 새로운 수업 전략의 개발과 교수?학습방법의 도입은 학생들의 논의 기술과 인지 발달에 큰 기여를 하게 될 것이라 생각된다.