협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 고등학교 화학수업에서의 인성역량 평가 방법에 대한 비교 분석

이 연구는 중소도시에 위치한 인문계 남녀공학 고등학교 3학년 학생 중 자연 이공계열 3개 학급, 총 86명을 대상으로 하였다. 해당 학교는 비평준화 지역에 위치한 학교로 그 지역 중하위권 학생들이 주로 진학하는 학교이다. 자연 이공계열 5개 학급 중 여학생과 남학생의 비율이 거의 1:1로 구성된 3개 학급(86명)을 실험집단으로 선정하였다.

참여 학생을 대상으로 2019년 9월부터 11월까지 2개월간 화학 II 교과에서 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC) 수업을 진행하였다. 수업은 5개 주제로 이루어졌고, 총 11차시로 구성하였다. 실험집단 학생들은 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)에 기반한 과학 수업을 접하기 전에 인성역량 함양을 위한 수업이나 논의 수업을 수행한 경험이 없었다.

협력적 문제해결 중심 교수모델(Collaborative Problem-Solving for Competency, CoProC)은 과학교육에서 학습자의 인성역량을 함양하고자 개발된 것으로, 협력적 문제해결 과정과 논의기반 탐구과정을 바탕으로 한다.⁵

CoProC 수업의 전체 과정은 준비, 문제해결, 평가의 세 단계로 구성되어 있다. 먼저 준비 단계에서는 세부 절차로 모둠 형성 및 규칙제정, 역할 결정 및 배정 과정을 거친다. 모둠 형성 및 규칙제정에서는 문제해결을 위해 함께 협력할 구성원을 선정하고 활동 중 반드시 지켜야 하는 규칙을 정한다. 또한, 구성된 모둠원들과 논의를 통해 자신의 역할을 결정한다.

문제해결 단계는 주어진 문제 상황으로부터 해결해야 할 문제를 구성원들 스스로 논의를 바탕으로 이끌어내고 상호 간 협력하여 문제를 해결하기 위해 탐구과정을 설계하여 수행한다. 이 단계의 세부적인 절차를 살펴보면 다음과 같다. 먼저 문제 결정 및 공유에서 주어진 문제 상황으로부터 탐구 활동으로 해결할 수 있는 문제를 논의를 통해 결정한다. 다음으로 탐구 설계 및 수행에서 학급에서 결정된 문제를 해결하기 위한 탐구를 주어진 실험 기구와 시약을 보고 설계하여 수행한다. 마지막으로 의사결정 과정에서는 앞선 탐구 활동의 결과물을 바탕으로 나의 결론을 도출하고 모둠 간 논의, 학급 논의를 통해 최종적으로 합의된 결론을 제시한다.

평가 단계에는 관련 자료 찾기와 평가 및 반성 과정을 실시하는데, 이 단계에서 학생들은 자신과 구성원들이 수행한 문제해결 과정 전반을 되돌아보고 평가한다. 세부 절차를 살펴보면, 관련 자료 찾기 과정에서는 참고문헌이나 인터넷, 교과서 등 다양한 보충 자료를 찾아보고 자신의 결론과 과학적 개념의 차이를 학습하고 새롭게 습득한 지식을 보다 정교화하는 과정을 거친다. 다음으로 평가 및 반성 과정에서 학생들은 반성적 사고를 바탕으로 수업 전반에 걸쳐 자신과 다른 학생들의 수행을 스스로 되돌아보고 이를 객관적으로 평가하여 반성 글쓰기를 작성한다.

앞서 제시한 바와 같이 학생들은 모둠 간의 규칙을 제정하고 역할을 결정하는 과정부터 탐구 문제를 설정하고 탐구과정을 설계하고 수행하는 단계뿐만 아니라 탐구 활동으로 얻은 자료를 해석하여 결론을 도출하는 과정까지 수업 전반의 모든 과정을 다른 구성원과의 논의와 협력적 활동으로 수행한다. 이 연구에서 수행한 CoProC 수업 주제는 Table 1에 제시하였다.

이 연구에서 인성역량이란 미래사회를 살아갈 인재들에게 요구되는 성품 계발과 관계된 능력으로써, 개인이 타인과 원활한 관계를 맺고 살아가는데 필요한 능력을 의미한다. 선행연구에서 살펴보면 권정인과 남정희(2017)⁵의 연구에서는 협력, 배려, 존중, 정직, 긍정적 자기이해, 소통, 자기조절, 책임을 과학 교과에서 필요한 인성역량 세부 요소로 제시하였다. 한편, 전란영 등(2018)³⁰의 연구에서는 권정인과 남정희(2017)⁵의 연구를 바탕으로 과학교육에서의 인성역량 요소를 세분화하고 수정하여 개방성, 공감, 배려, 관용, 성실, 협력, 자기조절, 책임, 정직으로 총 9개 인성역량 요소를 제시하였다. 전란영 등(2018)³⁰은 수업 중 나타나는 학생들의 논의과정을 분석하기 위한 교사용 분석틀을 개발하면서 교사가 관찰하여 측정할 수 있는 인성역량 요소들을 선정하고 세분화하여 인성역량 요소로 포함시켰다. 특히 권정인과 남정희(2017)⁵의 연구에서 제시한 소통 개념을 개방성, 공감, 관용으로 세분화하여 제시하였다. 또한, 배려와 존중을 중첩되는 개념으로 보고,³¹ 두 요소 중 수업 중 학생들의 행동적 측면이 더 많이 포함되어있다고 할 수 있는 배려를³⁰ 최종 인성역량 요소에 포함시켰다.

앞서 제시한 선행연구를 바탕으로 이 연구에서는 결과의 비교 분석을 위해 전란영 등(2018)³⁰ 연구에서 제시한 9가지 요소인 개방성, 관용, 배려, 공감, 자기조절, 책임, 정직, 협력, 성실을 세 평가도구의 공통 인성역량 요소로 결정하여 분석하였다. 반성 글쓰기 분석 과정에서는 분석틀을 개발하는 과정에서 긍정적 자기이해와 타인 존중이 추가로 나타나 분석틀 개발에 참여한 평가자들 간의 협의를 바탕으로 긍정적 자기이해와 타인 존중을 추가로 분석하였다.

협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업이 고등학생의 인성역량에 미치는 영향을 비교하기 위해 참여 학생들의 사전과 사후 인성역량 검사지, CoProC 수업 학생 활동지, 차시별 논의과정에 대해 실험집단 3개 학급의 총 5개 활동 수업 영상 및 한 활동당 21개 모둠 총 105개의 모둠별 음성 녹음본을 수집하였다(Table 2).

이 연구에서는 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업에 자기평가, 과정평가, 결과평가를 적용하여 인성역량 변화를 다양한 평가 방법을 이용하여 알아보고자 하였다. 이를 위해 학생의 인성역량을 수업 전후에 실시하는 인성역량 검사지, 수업 중 교사의 관찰평가 방법에 따른 논의과정 분석, 수업 후 학생이 작성한 결과물인 반성 글쓰기 분석을 실시하였다.

인성역량 검사 분석. 인성역량 검사는 전란영 등(2018)³⁰의 연구를 바탕으로 한 인성역량 검사지를 이용하여 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업을 적용하기 전과 총 5개 주제를 모두 적용한 후에 사전 검사 및 사후 검사로 이루어졌다.

인성역량 검사지의 각 문항은 전란영 등(2018)³⁰의 분석틀 문항을 자기평가 형태로 변형하여 총 85명의 실험집단 학생에게 적용하였다. 이 평가도구는 CoProC 수업 적용 전 실시한 사전 검사 결과를 이용하여 Cronbach’s α 값을 이용하여 인성역량 검사지의 신뢰도를 검증하였다. 각 세부 인성역량 요소별 Cronbach’s α 값은 다음 표와 같다(Table 3).

인성역량 검사에 포함된 모든 인성역량 요소에서 0.70이상의 높은 Cronbach’s α 값이 나타났으므로 이 연구에서 사용한 인성역량 검사지가 평가도구로써 유의미한 신뢰도를 갖는다고 판단된다.

사전 및 사후 검사 결과의 통계처리는 SPSS WIN 23.0을 사용하였다. 실험집단에서 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC) 기반 화학 수업의 적용이 고등학생의 인성역량에 미치는 영향을 알아보기 위해 사전 및 사후 결과로 대응 표본 T-검정을 실시하였다. 또한 Cohen’s d값을 이용하여 9가지 세부 인성역량 요소의 효과 크기를 분석하였다.

논의과정 분석. 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업에서 이루어지는 논의과정에서 나타나는 학생들의 인성역량을 평가하기 위하여 전란영 등(2018)³⁰이 개발한 평가도구를 활용하였다. 평가도구는 개방성, 공감, 관용, 배려, 책임, 자기조절, 정직, 성실로 총 9개 요소의 53문항으로 구성되었으며, 각 문항은 전혀 그렇지 않다(0점)에서 매우 그렇다(3점)를 부여하도록 제작되었다. 과학교육 박사과정 1명, 과학교육 석사과정 4명이 이 평가도구를 이용하여 각 학급에서 2개 모둠씩 총 6개 모둠의 평가를 진행 후 점수를 비교하였으며, 4명의 평가자가 평가 근거가 된 학생의 말과 행동을 분석하여 협의한 내용을 바탕으로 문항별 세부 평가기준을 결정하였다. Topic 1과 Topic 5 각각 실험집단 3개 학급 7개 모둠씩 총 42개의 모둠별 논의과정 분석을 진행하였다.

총 5개의 수업 주제 중 Topic 1에 해당하는 논의과정 분석 결과를 초기, Topic 5에 해당하는 논의과정 분석 결과를 후기로 설정하여 대응 표본 T-검정을 실시하였다.

반성 글쓰기 분석. 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업의 반성 글쓰기 활동에서 나타난 학생들의 인성역량을 평가하기 위해 전란영 등(2018)³⁰이 개발한 ‘협력적 문제해결 중심 교수모델에 기반한 교사용 인성역량 평가도구’를 바탕으로 과학교육 전문가 1명, 과학교육 박사과정 5명, 석사과정 5명이 수차례 협의를 통해 수정 보완하여 분석틀을 개발하였다. 전란영 논의과정 분석틀³⁰을 기반으로 개방성, 공감, 배려, 관용, 성실, 자기조절, 책임, 협력, 정직 총 9가지 인성역량 요소에 대한 반성 글쓰기 분석틀을 개발하여 1차 평가를 실시하였다. 평가자들 간의 결과를 비교하는 과정에서 긍정적 자기이해와 타인 존중에 해당하는 부분이 발견되어 해당 인성역량 요소로 판단되는 학생의 반성 글쓰기 내용을 수집하여 긍정적 자기이해와 타인 존중 분석틀 내용을 추가로 개발하였다. 이로써 반성 글쓰기 분석에서는 앞서 실시한 인성역량 검사와 논의과정 분석과는 달리 총 11가지 인성역량 요소에 대한 분석을 실시하였다.

총 5개의 수업 주제 중 Topic 1에 해당하는 반성 글쓰기 인성역량 분석 결과를 사전, Topic 5에 해당하는 반성 글쓰기 인성역량 분석 결과를 사후로 설정하여 대응 표본 T-검정을 실시하였다.

평가 방법별 상관관계 분석. 이 연구에서는 협력적 문제 해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업을 실시한 실험집단의 인성역량 변화를 총 세 가지 평가 방법을 이용하여 분석하였다. 각 평가 방법으로 분석한 인성역량 변화 결과를 바탕으로 평가 방법 간의 상관관계를 Pearson 상관 분석으로 분석하였다. 상관관계 분석은 총점 및 세부 인성 역량 요소별로 세 평가 방법에 대한 상관계수를 구하였다.

인성역량 검사 분석 결과. 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)에 기반한 화학 수업을 수행한 학생들의 인성역량 변화를 알아보기 위해 CoProC 수업 적용 전 실시한 사전 인성역량 검사와 총 5개 주제의 CoProC 수업 적용 후 실시한 사후 인성역량 검사 결과를 대응 표본 T-검정을 사용하여 분석하였다(Table 4).

총점을 살펴보면, 사전 검사에서 인성역량 총점은 20.67점이었고, 사후 검사에서 인성역량 총점은 22.65점으로 사후 검사 총점이 사전 검사 총점보다 높았으며, 이는 유의미한 통계적 차이가 있는 것으로 나타있다(t=-3.789, p<.001). 이 결과를 세부 인성역량 요소에 따라 살펴보면, 9개의 세부 인성역량 요소 중 책임을 제외한 모든 요소에서 유의미한 차이가 나타났다. 책임 요소에서는 사전 검사 평균 점수가 2.47점, 사후 검사 평균 점수가 2.56점으로 사후 검사 점수가 사전 검사 점수보다 높았으나 통계적으로 유의미한 차이는 없었다(p>.05).

다음에서는 학생들의 인성역량 변화의 효과 크기를 Cohen’s d 값을 이용하여 분석하였다(Table 5).

인성역량 검사에 대한 세부 인성역량별 효과 크기를 비교해보면, 총점의 경우 Cohen’s d 값이 0.55로 중간 크기의 효과가 나타났다. 세부 인성역량 별로 살펴보면, 정직은 0.64, 성실과 자기조절은 0.58, 개방성은 0.55, 배려는 0.49로 중간 크기의 효과가 나타났다. 또한 협력은 0.33, 관용은 0.32, 공감은 0.30으로 효과 크기가 작았다. 책임은 0.19로 효과 크기가 나타나지 않았다.

논의과정 분석 결과. 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)에 기반한 화학 수업을 수행한 학생들의 인성역량 변화를 CoProC 수업 과정에서 나타난 학생들의 논의과정을 분석하여 알아보았다. 이를 위해 학생들의 CoProC 수업 활동에서 나타나는 논의과정을 분석틀을 이용하여 분석하였고, 그 결과를 대응 표본 T-검정을 이용하여 분석하였다. Topic 1에 해당하는 CoProC 수업을 초기로 설정하고, Topic 5에 대한 CoProC 수업을 후기로 설정하였다(Table 6).

총점을 살펴보면, Topic 1의 인성역량 총점은 17.34이었고, Topic 5의 인성역량 총점은 22.80점으로 Topic 5의 인성역량 총점이 높았으며 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t=-14.865, p<.001).

협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)에 기반한 화학 수업을 수행한 실험집단의 Topic 1과 Topic 5의 논의과정 분석 결과를 인성역량 요소별로 살펴보았을 때, 자기조절 요소를 제외한 8개 요소에서 유의미한 차이가 나타났다. 자기조절 평균 점수는 Topic 1에서 2.34점, Topic 5에서 2.44점으로 Topic 1보다 Topic 5에서 높은 점수를 보였으나, 통계적으로 유의미한 차이는 나타나지 않았다(t=-1.865, p=0.066).

Topic 1에서 가장 평균 점수가 높은 요소는 책임 요소로 평균 점수가 2.58점이었고 다음으로 자기조절(2.34점), 성실(2.25점) 순으로 나타났다.

Topic 5에서는 가장 높은 평균 점수가 나타난 요소는 책임요소(2.74점)이고, 다음으로 관용(2.68점), 개방성(2.64점)순으로 나타났다. 또한 정직 요소가 2.09점으로 가장 낮은 점수를 나타냈다.

논의과정에서 나타난 인성역량 분석 결과, Topic 1에 비해 Topic 5에서 가장 큰 폭으로 상승한 인성역량은 협력 요소로 평균 점수가 0.99점 향상되었다. 이에 비해 가장 적은 폭으로 상승한 인성역량 요소는 자기조절(0.10점)로 CoProC 수업적용 초기(Topic 1)부터 비교적 높은 수준으로 나타났다.

Topic 1과 Topic 5의 논의과정에서 분석한 인성역량 변화의 효과 크기를 Cohen’s d값으로 분석하였다(Table 7). 총점의 경우 Cohen’s d 값이 2.20으로 매우 큰 크기의 효과가 나타났으며, 세부 인성역량 별로 살펴보면 공감은 2.54, 협력 2.50, 개방성 2.21, 배려 1.95, 관용 1.69로 매우 큰 효과 크기가 나타났다. 성실과 자기조절은 0.83, 정직은 0.78로 높은 효과 크기를 보였으며, 책임은 0.43으로 중간 크기의 효과를 나타냈다.

각 세부 인성역량 요소별 효과 크기를 살펴보면 대부분의 인성역량 요소에서 1.00 이상의 큰 효과 크기가 나타났다(Table 7). 특히 공감, 협력에서 효과 크기가 각각 2.54, 2.50으로 매우 크게 나타났다. 다음에서는 학생의 논의과정에서 나타나는 세부 인성역량 요소에 대한 구체적인 사례를 제시하였다.

<사례 1>은 한 학생(S1)이 염다리와 금속판, 금속 양이온 수용액을 연결한 화학전지에서 전류가 흐르는 이유가 이해되지 않아 다른 학생(S2)에게 질문하는 상황에서 공감의 인성 요소가 나타난 사례이다. 학생(S2)은 자신의 초기 설명에도 모둠원인 학생(S1)이 이해하지 못해 대답이 없자 자신 역시 어려움을 느꼈으며 자신의 설명이 부족했었다고 말하는 등 모둠원의 상황과 감정을 이해하려 노력하는 모습을 보였다.

<사례 2>는 학생(S2)이 나의 의문을 늦게 결정하면서 모둠 논의가 늦어지는 상황에서 공감의 인성 요소가 나타난 사례이다. 학생(S1)은 난감해하는 모둠원인 학생(S2)의 미안함과 부끄러움의 감정을 이해하고 자신도 어렵다며 학생(S1)의 어려움에 대하여 공감하였다. 학생(S3) 역시 어려워서 활동이 늦는 학생(S2)에게 함께 문제를 해결할 것을 제안하면서 공감의 감정을 나타내었다.

<사례 3>은 한 모둠에서 역할 결정 및 배정 단계에서 각자의 역할을 결정하기 위한 논의과정에서 나타나는 협력의 사례이다. 이 과정에서 모둠원들은 자신이 하고 싶은 역할이 있음에도 불구하고 다른 모둠원들의 의견을 먼저 묻거나(S1), 다른 학생의 능력을 칭찬하며 능력에 적합한 역할을 맡는다(S3, S4, S1). 또한 다른 모둠원을 배려하여 궂은일을 먼저 도맡는 행동(S4)으로 보아 협력에 대한 인성역량 요소가 관찰되었다.

<사례 4>는 실험 결과를 서로 피드백하면서 그 의미를 분석하고 모둠의 의사결정을 위한 모둠 논의에서 나타나는 협력의 사례이다. 모둠의 실험 결과에서 전압이 측정되지 않은 조합을 보고 모둠원인 학생(S1)이 의문을 제시하자 다른 학생(S2)이 이에 대한 본인의 생각을 제시하였다. 그래도 의문이 풀리지 않자 한 학생(S2)은 다른 모둠에 가서 의견을 교환하고 자신의 모둠에 복귀하여 여러 가지 조언을 조합하여 모둠의 의사결정 과정을 수행하는 등의 협력에 대한 인성역량 요소가 관찰되었다.

학생들은 수업 중 경험하는 논의과정을 통해 모둠원들과 끊임없이 대화하며 서로의 생각과 관점을 나눈다. 이 과정에서 타인의 생각을 이해하게 됨과 동시에 모둠원의 비언어적 표현에서 나타나는 감정까지 이해하는 ‘공감’을 경험할 수 있다. 즉, ‘공감’이라는 인성역량 요소는 구성원간의 상호작용 속에서 관찰되기 쉬우므로 다른 평가 방법에서보다 논의과정 분석에서 공감 요소의 효과 크기가 높게 나타난 것으로 보인다.

또한 협력이라는 인성역량 요소는 모둠별 활동을 위한 역할 분담 시 모둠원 간의 토의를 통해 결정하거나 모둠별 활동 중 끊임없이 다른 학생들과 서로 의논하며 문제를 해결하는 행동으로 나타난다. 학생들은 논의과정에서 타인의 생각에 대해 질문하고 서로 실험 결과에 대한 피드백을 나누며 새로운 해결방안을 찾는 행동을 경험한다. 이 과정에서 자연스럽게 수업 전 과정에서 협력을 경험하게 되어 논의과정 분석에서 협력의 효과 크기가 매우 높게 나타난 것으로 보인다.

협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)에 기반한 화학수업을 수행한 학생들의 인성역량 변화를 학생들이 각 활동의 마지막 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 분석하여 알아보았다. 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 화학 수업 전후의 인성역량 변화를 알아보기 위해 Topic 1에 해당하는 CoProC 수업을 초기로 설정하고, Topic 5에 대한 CoProC 수업을 후기로 설정하여 분석한 후, 그 결과를 대응 표본 T-검정을 이용하여 분석하였다. 반성 글쓰기에서 나타나는 인성역량 분석에서는 개방성, 공감, 관용, 배려, 성실, 자기조절, 정직, 책임, 협력, 긍정적 자기이해, 타인 존중의 총 11개 인성역량 요소에 대한 분석이 이루어졌다.

Table 8에서 보듯이, Topic 1에서의 인성역량 총점은 3.48이고, Topic 5에서의 인성역량 총점은 9.53점으로, 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(t=-7.812, p<.001). 이를 세부 인성역량 요소별로 살펴보면, 개방성(t=-6.691, p<.001), 성실(t=-7.660, p<.001), 자기조절(t=-5.910, p<.001), 책임(t=-3.846, p<.001), 협력(t=-6.512, p<.001) 요소에서 유의미한 향상이 나타났다. 반면 공감(t=-1.270, p=0.208), 관용(t=-1.000, p=0.321), 배려(t=-0.445, p=0.658), 정직(t=-1.664, p=0.100)의 경우 반성 글쓰기 인성역량 평균 점수가 향상됐으나 그 향상 정도가 유의미하다고 볼 수 없었다. 특히 공감, 배려, 관용 요소의 경우 Topic 1에서 각각 공감 0.01점, 배려 0.01점, 관용 0.00점으로 학생들의 반성 글쓰기 활동에서 거의 관찰 할 수 없었고, Topic 5에서도 공감 0.07점, 배려 0.03점, 관용 0.01점으로 Topic 1에서의 평균 점수와 거의 차이가 없었다.

정직 요소의 경우 Topic 1에서는 1.44점이었고 Topic 5에서는 1.82점으로 평균 점수는 소폭 상승했으나 통계적으로 유의미한 차이는 나타나지 않았다(t=-1.664, p=0.100).

Topic 1과 Topic 5의 반성 글쓰기 분석에 따른 인성역량 변화의 효과 크기를 보면(Table 9), 총점의 경우 Cohen’s d값이 1.38로 매우 큰 크기의 효과가 나타났다. 세부 인성역량 별로 살펴보면, 성실이 1.31, 개방성은 1.18, 협력은 1.09, 자기조절은 1.02로 매우 큰 효과 크기를 나타냈다. 또한 책임 0.64, 타인 존중 0.61, 긍정적 자기이해는 0.59로 중간 크기의 효과를 보였으며 정직은 0.29, 공감 0.23으로 낮은 효과 크기가 나타났다. 관용과 배려는 효과가 나타나지 않았다.

반성 글쓰기 분석 결과를 종합하면, 각 인성역량 요소별로 효과 크기 차이가 나타났는데 개방성, 성실, 협력, 자기조절 요소는 1.00 이상의 큰 효과 크기가 나타났으며, 책임, 긍정적 자기이해, 타인 존중에서는 중간 크기의 효과, 공감과 정직 요소에서는 매우 작은 크기의 효과, 관용과 배려는 효과가 나타나지 않았다. 인성역량 검사지 및 논의과정에서의 인성역량 평가와 비교할 때, 반성 글쓰기 분석에서는 다른 평가 방법에서는 관찰이 어려웠던 긍정적 자기 이해와 타인 존중에서 효과가 나타난 것이 특징적이었다.

긍정적 자기이해와 타인 존중은 전란영 등(2018)³⁰의 연구에서 개발한 교사용 논의과정 분석틀에서는 제외된 인성역량 요소로, 학생의 말이나 행동으로 나타나기 힘들어서 교사의 관찰로 평가하기 어려웠으나, 글로 작성한 반성 글쓰기 활동에서는 비교적 잘 나타났으며 중간 크기의 효과가 나타났다.

긍정적 자기이해는 수업 중 자신에 대한 긍정적 평가가 나타나는 경우 그 평가 내용의 구체적인 정도를 평가하여 2점과 3점으로 세분화하여 평가하였다. 실제 학생들의 논의과정 사례를 살펴보면 다음과 같다(사례 5).

긍정적 자기이해는 자신에 대한 올바른 이해를 바탕으로 자기 자신을 가치 있는 사람이라고 인정하는 것이라 정의한다.²⁰ 학생들의 긍정적 자기이해는 CoProC 수업에서 문제해결 과정을 경험한 뒤 반성 글쓰기를 작성하는 과정에서 수업의 전 과정을 돌아보면서 자신과 타인의 활동을 객관적으로 평가하면서 자기 자신에 대해 긍정적으로 평가하고 자기 자신을 인정하는 긍정적 자기이해가 나타나는 것으로 보인다. 이는 논의과정에서 교사가 관찰로 평가하기 어려우며 자기평가로도 나타내기 어려운 부분이다.

긍정적 자기이해와 마찬가지로 타인 존중 역시 반성 글쓰기에서 나타나는 특징적인 인성역량 요소로, 실제 수업 중 학생들이 경험한 논의과정에서 나타난 타인 존중의 예시를 통해 살펴보면 다음과 같다(사례 6).

긍정적 자기이해와 타인 존중은 공통적으로 수업 중 타인에게 느꼈던 감사함이나 미안함을 표현하는 등의 구성원에 대한 소중함을 포함한 내용에서 나타났다. 타인 존중은 타인의 생각, 감정, 관점을 가치 있게 생각하고 있는 그대로 받아들이는 것이라 정의한다.⁵ 앞선 평가 방법인 논의과정 분석에서는 모둠원에게 받은 도움이나 호의에 대한 고마움이나 미안함에 대한 표현이 잘 관찰되지 않았으나 반성 글쓰기 활동에서는 고마움과 미안함에 대한 표현이 나타나는 것으로 보아, 타인 존중 역시 긍정적 자기이해와 마찬가지로 반성 글쓰기 활동에서는 수업 전 과정을 되돌아보고 자신과 타인의 행동에 대해 성찰하는 과정에서 자연스럽게 타인에 대한 감사함이나 미안함에 대해 인식하고 구성원에 대한 소중함을 인식할 수 있으므로 반성 글쓰기 활동에서 타인 존중이 나타나는 것이라 할 수 있다.

한편 반성 글쓰기 분석에서는 공감, 배려, 관용 요소가 거의 드러나지 않았다. 특히 배려 및 관용 요소에서는 그 효과가 나타나지 않았으며, 공감의 경우 배려와 관용보다 효과가 높게 나타났으나 대부분 1점(그렇지 않다)과 2점(약간 그렇다)의 사례였다. Topic 5에서의 반성 글쓰기 활동에서 유일하게 공감 요소의 사례가 나타났다(사례 7).

공감, 배려, 관용의 인성역량 요소에 대한 정의를 살펴보면, 공감은 타인의 생각, 감정을 인식하고 그 사람의 입장에서 느끼고 반응하는 것, 관용은 타인의 생각, 행동에 대해 편견 없이 관대하게 대하는 것, 자신에게 잘못한 사람을 너그럽게 받아들이고 만회할 기회를 주는 것, 배려는 타인의 복지에 관심을 두거나 민감하게 반응하여 행동하는 것이다.³² 세 인성역량 요소의 정의에서 나타나는 공통점은 개인이 ‘타인’을 살피고 위하는 말과 행동으로 드러나는 인성역량 요소이므로 한 학생이 수업 과정에서 관용, 공감, 배려를 행하는 경우 타인과의 상호작용을 분석하는 논의과정 분석에서는 평가되었지만, 반성 글쓰기 분석에서는 잘 드러나지 않는 것으로 보인다.

세 평가 방법 중 논의과정 분석에서는 자기조절을 제외한 나머지 인성역량 요소에서, 인성역량 검사에서는 책임을 제외한 인성역량 요소에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 반성 글쓰기 분석에서는 공감, 관용, 배려, 정직을 제외한 나머지 인성역량 요소에서 유의미한 차이가 나타났다.

다음은 세 평가 방법에 따른 세부 인성역량 요소별 효과 크기를 비교한 것이다(Table 10).

인성역량 검사지, 논의과정, 반성 글쓰기의 세 가지 평가 방법에 따른 인성역량 변화의 효과 크기를 세부 요소별로 살펴보면, 성실, 자기조절, 책임을 제외한 나머지 요소인 개방성, 공감, 관용, 배려, 정직, 협력 그리고 총점에서 논의과정 분석에 따른 인성역량 효과 크기 값이 큰 것으로 나타났다. 성실, 자기조절, 정직, 책임의 경우 세 결과 간 효과 크기 값에서 차이는 나타나나 다른 요소들에 비해 다소 작은 효과 크기 차이가 나타났다. 특히 자기조절 요소의 경우, 논의과정 분석과 반성 글쓰기 분석 결과에서 효과 크기 간 차이가 0.19로 작은 차이 값이 나타났고 정직 요소에서는 인성역량 검사와 논의과정 분석 결과의 효과 크기 차이가 0.14로 가장 작은 차이 값이 나타났다.

협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)에 기반한 화학 수업을 적용에 대한 효과를 알아보기 위해 실시한 세 가지 인성역량 평가 결과 간의 상관관계를 알아보기 위해 pearson 상관계수를 이용하여 결과를 분석하였다.

인성역량 요소는 세 가지 평가에서 공통적으로 적용된 인성역량 요소인 개방성, 공감, 관용, 배려, 성실, 자기조절, 정직, 책임, 협력의 총 9개 요소에 대해 분석하였다.

사전 인성역량 검사와 CoProC 적용 초기의 논의과정 및 반성 글쓰기 분석. 여기에서는 사전 인성역량 검사, CoProC 적용 초기 논의과정 및 반성 글쓰기의 인성역량 결과의 상관관계를 총점과 세부 인성역량 요소에 대해 분석하였다. 총점부터 살펴보면, 인성역량 검사와 논의과정 총점 상관계수(r=0.033)와 논의과정과 반성 글쓰기 총점 상관계수(r=-0.084), 인성역량 검사와 반성 글쓰기 총점 상관계수(0.170)로부터 볼 때 총점 간 상관이 매우 낮은 것으로 나타났다(Table 11).

위 결과를 보면 개방성, 공감, 배려, 관용, 성실, 정직, 자기조절, 책임, 협력의 9개 요소에서 상관계수 값의 크기가 –0.200 ~ 0.200로 매우 작은 값으로 나타났으며, 관용의 경우 논의과정 분석과 반성 글쓰기 분석, 인성역량 검사와 반성 글쓰기 분석에서는 상관관계가 나타나지 않았다. 이러한 낮은 상관계수 값으로 볼 때 세 평가 방법 간 상관관계가 낮다고 할 수 있다.

이는 하나의 평가 방법이 다른 평가 방법을 대체할 수 없다는 것을 의미하는 것으로 보인다. 그러므로 학생의 인성역량 변화를 세부적이고 구체적으로 파악하기 위해 서로 다른 인성역량 평가 방법들이 상호 보완적으로 사용되어야 함을 의미한다.

사후 인성역량 검사와 CoProC 적용 후기의 논의과정 및 반성 글쓰기 분석. 사후 인성역량 검사와 CoProC 적용 후기의 논의과정과 반성 글쓰기의 인성역량 평가 결과의 상관관계를 총점과 세부 인성역량 요소에 대해 분석하였다(Table 12).

사후 인성역량 검사 및 CoProC 적용 후기인 Topic 5에 대한 논의과정과 반성 글쓰기를 분석한 결과, 논의과정과 반성 글쓰기 총점 상관계수는 –0.123으로 낮았으며 인성역량 검사와 논의과정 총점 상관계수는 0.049, 인성역량 검사와 반성 글쓰기 총점 상관계수는 –1.46으로 낮은 상관을 나타냈다. 세부 인성역량 요소 간의 상관관계를 살펴보면, 배려 요소에서 0.01 수준에서 유일하게 유의미한 상관관계가 나타났다(Table 12). 또한 인성역량 검사와 반성 글쓰기에서 사전 인성역량 상관관계에서와는 달리 부적 상관이 나타났는데, 논의과정과 반성 글쓰기에서 상관계수가 –0.385로 부적 상관관계가 있다고 볼 수 있다. 그 외 인성역량 검사와 논의과정, 인성역량 검사와 반성 글쓰기에서의 세부 인성역량 요소 간 낮은 상관관계가 나타났다. 개방성, 공감, 관용, 자기조절, 성실, 정직, 협력, 책임에서는 상관계수 값의 크기가 –0.200 ~ 0.200로 매우 작은 값으로 나타났으므로 세 평가 간 상관관계가 매우 낮은 것으로 보인다.

사후 검사 결과로 분석한 세 평가 간 상관관계는 총점부터 세부 인성역량 요소까지 매우 낮은 값으로 나타났다. 이는 앞서 살펴본 사전 검사에서의 결과와 유사한 것으로 보인다. 다만, 세부 인성역량 요소별로 정적 상관을 나타내던 인성역량 요소가 부적 상관을 나타내기도 하고, 부적 상관을 나타내던 요소가 정적 상관을 나타내기도 하는 등의 차이가 나타났다.

각 평가 방법별 평균 점수 결과 비교. 각 평가 결과 간 상관관계는 사전 검사와 사후 검사에서 모두 낮은 것으로 나타났으므로, 각 평가 결과에서 인성역량 요소별 평균 점수 변화를 비교하여 평가도구별 특징을 보다 구체적으로 분석하였다. 여기서 비교한 인성역량 요소는 반성 글쓰기에서 추가로 관찰된 긍정적 자기이해와 타인 존중을 제외한 9가지 요소이다(Table 13).

학생들은 CoProC 수업을 경험하기 전과 후 자기평가 형태인 인성역량 검사를 실시하여 자기 자신이 평가의 주체가 되어 자신의 인성역량 수준에 대해 스스로 점검하는 기회를 가졌다. 논의과정 분석 및 반성 글쓰기 분석에서 나타난 결과와 유사하게 인성역량 검사에서도 모든 인성역량 요소에서 사전 검사 결과보다 사후 검사 점수가 높은 것으로 나타났다.

각 평가 방법별 평균 점수를 비교한 결과, 인성역량 검사에서는 사전 검사 평균 점수가 다른 평가 방법들의 Topic 1의 평균 점수에 비해 높게 나타났다. 이는 인성역량 검사가 자기평가 방식을 취하기 때문인 것으로 보인다. 이는 자기평가 방식이 자기 자신에게 긍정적인 긍정왜곡현상, 특히 우리나라의 문화적 특성으로 빈번하게 발생하는 중심경향반응과 같은 반응편파가 나오는 경향이 높은 것으로 보여 객관성 확보의 어려움으로 인한 한계점이라 할 수 있다.^29,33,34 그러나 이와 같은 한계점에도 불구하고 자기평가는 평가의 실용성뿐만 아니라 ‘평가’가 학생의 향상 및 발달에 대해 학생에 대한 정보를 수집하는 과정이라는 점으로 볼 때, 학생이 평가의 주체로서 자신의 학습 과정을 꾸준히 되돌아보고 스스로의 변화 정도를 파악하는 과정 자체를 경험한다는 것에 의의가 있다고 볼 수 있다.^35,36

논의과정 분석에서 Topic 1과 Topic 5의 평균 점수 차이가 가장 뚜렷한 것으로 나타났다. 특히, 반성 글쓰기 분석에서는 거의 찾아볼 수 없는 공감, 관용, 배려의 경우 논의과정 분석 결과에서는 매우 높은 수준의 평균 점수가 나타났는데 이는 학생들이 논의과정에서 서로의 의견을 나누고 경청하는 과정에서 자연스럽게 공감, 관용, 배려를 경험하고 이러한 경험이 학생의 행동과 말에서 나타난다 할 수 있다. 또한 책임과 협력도 마찬가지로 인성역량 검사와 반성 글쓰기 분석에서보다 논의과정 분석에서 높은 점수가 나타났는데, 이는 학생들의 협력과 책임감이 스스로 자각하고 인지하거나, 글로써 표현하는 것보다 말과 행동에서 더 잘 나타나는 인성역량 요소임을 알 수 있는 결과이다. 전란영 등(2018)의 연구³⁰에서 보고한 바와 같이 논의과정 분석 방법은 교사의 관찰에 의존하게 되어 학생의 자기 자신의 성취에 대한 만족감을 나타내는 긍정적 자기이해나 타인에 대한 감사와 미안한 마음 등을 포함하는 개념인 타인 존중 등의 요소는 측정하기 어렵다. 그러나, 교사의 관찰평가는 수업 과정에서 나타나는 학생들의 언어적 정보 및 비언어적 행동을 수집하는 것을 목표로 다양한 수업 장면에서 활용되고 있으며,³⁷ 태도나 신념 같은 정의적 특성까지 평가할 수 있어 대상에 대해 보다 심화된 자료를 얻을수 있다는 것에 의의가 있을 것으로 판단된다.³⁸

반성 글쓰기 분석에서는 인성역량의 행동적 측면이라 할 수 있는, 즉 수업의 과정에서 학생의 말과 행동으로 나타나기 쉬운 공감, 관용, 배려를 측정하기는 어려웠는데 이는 김희경 등의 연구(2013)에서 보고된 바와 같이 결과물 평가는 수업의 과정을 평가하지 않아 학생의 전체적인 면을 평가하기 어렵다는 점과 같은 결과라 할 수 있다.³⁹ 그러나 반성 글쓰기 분석에서는 논의과정 분석과 인성역량 검사에서 관찰이 어려웠던 긍정적 자기이해와 타인 존중이 나타났다. 이는 학생들이 반성 글쓰기 활동을 경험하면서 수업 전 과정을 되돌아보고 자신과 타인의 상호작용을 분석하므로 학생들이 자연스럽게 자기 자신의 성취에 대해 긍정적으로 인식하는 계기를 가질 수 있기 때문으로 보인다. 또한 수업 과정에서 타인과의 상호작용을 돌아보고 타인에 대한 고마움, 미안한 감정을 가진 내용을 기록하므로 반성 글쓰기 분석을 실시함으로써 논의과정 분석과 인성역량 검사에서 관찰하지 못한 인성역량을 평가할 수 있는 것으로 보인다.