이 글은 2002년 한국교육과정평가원에서 수행한 “초등학교 과학과 교수-학습 방법과 자료 개발연구(홍미영, 정은영, 맹희주)"에 기초하여 작성된 것임.
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    1. 협동 학습의 특징
    2. 과학 수업에서의 적용

      가) 과학 수업에서 적용 가능한 협동 학습의 유형
    나) 협동 학습을 적용시키기 위한 유의점
    다) 과학 수업에서 협동 학습의 효과



    1. 협동 학습의 특징

    협동 학습은 구체적인 학습 상황에서 학습 목표를 최대로 달성하기 위하여 상호작용을 하도록 조직된 소집단 학습 방법으로, 구성원 모두가 상호의존적 작용을 통해 집단에 부여된 학습 목표를 공동으로 달성하여 그 집단 구성원 모두에게 유용한 학습 효과를 습득하게 하는 학습 방법이다.

    열린 교실에서 협동 학습은 기존의 경쟁 학습이 아니라 소집단 활동으로 구체적이고 적극적인 상호 학습 작용과 토론을 통하여 학습하게 되므로, 과학 교육에서 학습자간의 긍정적인 상호 의존적 협력을 강조하는 협동 학습의 활동이 전통적 과학 교육에서 탐구 활동의 취약점을 변화시키는 실천적인 대안 학습 방법이다(김현재, 1996).

    협동 학습의 본질적 요소로, 긍정적 상호 의존성, 개별적 책무성, 대면적 상호 의존성, 협동적 기능, 집단 과정이 포함되어야 하는데(Johnson & Johnson, 1987), 협동 학습이 효과적이기 위해서는 집단 목표와 개별 책무성이 협동 학습 방법에 포함되어야 한다. 즉, 집단 목표와 그에 따른 집단 보상이 있어야만 구성원들이 서로에게 질문하고 도움을 주는 등 긍정적인 상호 의존성을 높일 수 있고 학업 성취 효과가 있게 된다. 또한 집단의 성공은 반드시 모든 구성원 개개인의 능력의 합(점수의 총합)으로 측정되어야 한다(이양락, 1997).

    협동 학습의 유형은 학자에 따라 다양하게 나눌 수 있으나 본 연구에서는 과학 학습에서 다루기 쉬운 대표적인 몇 가지 종류의 협동 학습법을 선택하여 기술하기로 한다. 따라서 팀 성취 분배 학습(STAD: Student Team Achievement Division), 팀 토너먼트식 학습(TGT: Team-Game- Tournaments) 과제 분담학습(JigsawⅠ/Ⅱ), 집단조사법(GI: Group Investigation), 자율적 협동 학습(Co-op Co-op), 팀 보조 개별화 학습법(TAI: Team Assisted Individualization)의 특징과 적용에 관하여 기술하였다.

    교사는 협동 학습의 다양한 유형 중에서 학습 대상과 학습 내용, 그리고 학습 목표에 가장 적합한 유형이 무엇인지 선택하여 실시하여야 한다. 적절한 유형의 선택은 효과적인 학습의 성공을 좌우할 수 있는 중요한 요소가 될 수 있다. <표 Ⅱ-7>은 교사들이 과학 수업에서 학습 상황에 적합한 협동 학습의 유형을 선택하는 데 도움을 주기 위해 학습 상황에 따른 협동 학습의 유형을 간단하게 요약한 것이다(Slavin, 1995).

    <표 Ⅱ-7> 학습 상황에 따른 협동 학습 유형의 선택

    학습 상황

    협동 학습 유형

    집단 간 경쟁을 촉진시키고자 할 때

     TGT

     학습자들이 조사 활동에 필요한 적합한 자료를 충분히 구비하고 있는 경우

     GI, Co-op Co-op
     협동 학습과 개별 학습을 병합해서 학습하고자 할 경우
     TAI
     집단의 학습 활동에 대해 학습자들의 성취도를 객관적인 시험 점수를 부가하여 평가하고자 하는 경우
     Jigsaw Ⅰ/Ⅱ, TAI
     학습자들에게 조사활동을 시키고자 할 내용에 대해 교사가 충분한 지식을 갖고 있는 경우  GI
     학습 내용을 소주제로 나누어 학습시키고자 할 경우
     Jigsaw Ⅰ/Ⅱ
    기능에 관한 학습보다 개념에 관한 학습을 시키고자 할 경우
     Jigsaw Ⅰ/Ⅱ

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    2. 과학 수업에서의 적용

     
    가) 과학 수업에서 적용 가능한 협동 학습의 유형

    이동원(1991)과 Slavin(1995)이 제시한 협동 학습 유형과 특징을 현장 교사들이 학습에 쉽게 활용할 수 있도록 재구성하여 <표 Ⅱ-8>에 제시하였다.

    <표 Ⅱ-8> 과학 수업에서 적용 가능한 협동 학습의 유형

    유형

    팀 협동
    팀 경쟁
    주요 절차 특징

    창시자



    STAD

    팀간 경쟁

    성취 수준을 고려한 팀 구성→학습지→개인별 퀴즈→향상 점수가 팀 성적에 반영 - 다양한 학습 목표에 적용
    - 책임감 향상
    - 교수 능력과 토의
    - 발표 능력 항상
     

    Slavin
    (1977)
    TGT

     팀간 경쟁

    성취 수준 고려한 팀 구성→개인별, 같은 수준별 퀴즈 토너먼트
    - 개방적 학습 목표에 적용
    - 책임감 향상
    - 교수 능력과 토의
    - 듣기 훈련강화
    - 도서관 활용 확대
     De Vries
    (1974)
    JigsawⅠ  팀간 협동
    주제 분할→단원 읽기→전문가 집단 토의→ 토의 내용 설명→시험(개인별 점수 획득)
    - 다양한 학습 목표에 적용
    - 책임감 향상
    - 교수 능력과 토의
    - 발표 능력 항상
     Aronson
    (1978)
    JigsawⅡ 팀간 경쟁 주제 분할→단원 읽기→전문가 집단 토의→토의 내용 설명→시험(최고 점수가 팀 점수 획득)
    - 교내와 교외 및 다양한 기관 방문 및 인터뷰 능력 강화
    - 폭넓은 이해력
    - 다양한 학습 경험
    - 컴퓨터 활용 확대
     Slavin이 JigsawⅠ개선
    (1983)
    GI
     팀간 협동 주제 선정→학습 과제에 관한 연구 계획→개별 조사 및 탐구 활동→보고서 작성→발표→평가
    - 교내와 교외 및 다양한 기관 방문 및 인터뷰 능력 강화
    - 폭넓은 이해력
    - 다양한 학습 경험
    - 컴퓨터 활용 확대
     Sharan &
    Hertz-Lazarowitz
    (1980)
    Co-op
    Co-op
    팀간 협동
    대주제 선택→하위 주제 분할 선택→관찰 및 연구→학습 내용 교환으로 자료 수정 및 보완→발표
    - 호기심 유발
    - 지적 능력, 표현력, 발표력 향상 기대
     Spener
    Kagan
    (1985)

     

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    나) 협동 학습을 적용시키기 위한 유의점

    현장 교사가 실제 학습에서 성공적으로 협동 학습을 적용시키기 위해서 다음과 같은 유의사항을 검토할 필요가 있다(임선빈, 1997).

    smartbutton1.gif 성공적인 협동 학습을 위해서는 무엇보다도 소집단 구성원들 각자의 수행이 성공적이어야 한다는 것을 아동들에게 숙지시켜 주어야 한다.

    smartbutton1.gif 교사는 소집단을 구성하는 데 있어 학업 성취 수준, 성별, 인간관계 등을 고려하여야 하며, 특히 학업 성취면에서 집단간의 균형을 유지하도록 상, 중, 하 수준의 학생을 고루 배정하여야 한다.

    smartbutton1.gif 협동 학습의 내용과 주제 및 학습 영역에 있어 다양하게 구성하여야 한다.

    smartbutton1.gif 수업 상황 및 학습자의 연령과 지역적 특성을 고려하여 적합한 협동 학습의 유형을 선택하는 것이 중요하다.

    smartbutton1.gif 협동 학습의 효과는 다양한 교과에서 지속적으로 연계되어야 한다.

    smartbutton1.gif 과학 학습에서 성공적인 협동 학습이 이루어지기 위해서는 학습 계획에서부터 평가까지 교사의 역할이 중요하다.
     

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    다) 과학 수업에서 협동 학습의 효과

    여러 국제 연구에 의하면 다른 교과에서 경쟁 학습이나 개별 학습에 비해 협동 학습이 일반적으로 학업 성취에 효과적이라고 보고되었으나, 초중등학생을 대상으로 한 과학 교과에서는 학업 성취에 미치는 협동 학습의 효과가 일관되지 않다는 의견도 보고되고 있다. 초등학교 6학년을 대상으로 ‘산소와 이산화탄소’ 단원에 대해 협동 학습을 적용한 결과, 탐구 사고력 증진에는 효과적이었으나 학업 성취도와 태도 면에 미치는 효과는 유의미하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 협동 학습 진행 과정에 따라 학생들의 인식을 조사한 결과 학생들의 인식이 긍정적으로 많이 변화된 것으로 나타났다(박종욱 외, 1997). 그리고 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 실험 수업에 사용되는 변인 통제, 실험 설계, 적용 등의 고급 사고를 요하는 과제를 소집단 활동을 통하여 학습자 스스로 해결하도록 함으로써 실험 수업에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있도록 구성하였을 때 학업 성취도와 탐구 사고력 증진에 효과적인 것으로 나타났다(임희준 외, 1998).

    이상희와 권치순(2001)은 4학년 학생들을 대상으로 성별과 과학 지식 성취도 수준면에서 한 소집단에 6명씩 이질적으로 소집단을 구성하여 ‘지층과 화석’, ‘전기 회로’ 단원을 8주에 걸쳐서 협동 학습으로 지도한 결과, 학생들의 과학 지식 신장과 과학 탐구 능력 신장에 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났고 학생들의 과학에 관련된 태도와 수업 시간에 대한 흥미, 참여도 등에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.

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