Development and Application of Science Program for Gifted Students Based on Earth Systems

지구계 중심의 과학영재교육 프로그램 개발 및 적용

The purposes of this study were to develop an Earth Systems-based program for science-gifted students and to investigate the effects of field application. The developed program was composed of six activities focused on 'fault and earthquake'. Each step including exploratory step, enrichment step and application step was designed to be associated with aims for Earth Systems Education. Two instruments for experiments were produced and students' activity sheets and teacher's guide of the program were developed. The program was applied to 14 science-gifted students who were 8th grade belonging to an institute for science-gifted at an university. Data was collected from students' activity sheets, outcomes and questionnaires. The findings were as follows. First, the results of analyzing the students' activity sheets and outcomes indicated that the program was helpful in understanding the interactions among subsystems of the Earth. Secondly, the results of the survey indicated that positive responses in acquiring scientific concepts and the results revealed science-gifted students were much interested in this program. Many students perceived that the level of program was appropriate for the science-gifted students, a few students perceived that the level of contents was high.

이 연구의 목적은 지구계 교육에 근거한 과학영재 교육 프로그램을 개발하고 이를 영재학생을 대상으로 적용한 후 그 효과를 분석하는 것이다. '단층과 지진'이라는 주제에 대하여 6가지 활동을 개발하였고 탐색-심화-적용의 3가지 단계별로 지구계 교육의 목표를 달성할 수 있도록 구성하였다. 활동에 필요한 실험 모형 두 가지를 직접 제작하였으며 학생용 활동지와 교사용 지도 자료를 개발하였다. 개발된 프로그램의 적용에 따른 효과를 조사하기 위해 대학교 부설 과학영재교육원의 중학교 2학년 학생 14명을 대상으로 적용하였고 학생들의 활동지 및 산출물, 프로그램에 대한 인식 조사 결과를 분석하였다. 학생들이 기록한 활동지 및 산출물을 통해 본 프로그램이 지구의 하위계내의 상호작용을 이해하는데 긍정적인 영향을 준다는 점을 확인할 수 있었다. 인식 조사 결과를 살펴보면, 대부분의 학생이 흥미 유발과 학습주제 개념에 대한 이해 측면에서 긍정적으로 인식하였고, 특히 모형을 사용한 실험과 그리기 활동, 조별 조사 및 발표 활동이 개념 획득에 도움이 되었다는 의견을 나타내었다. 참여한 다수의 학생이 프로그램 수준이 중학교 과학 영재학생에게 적절하다고 인식하였으나 일부 소수의 학생은 수준이 약간 높다는 반응을 나타내었다.