예비과학교사가 학교현장실습에서 겪는 감정과 수업 실행의 변화: 티칭 포트폴리오를 통한 반성과 고등학생의 영향¹⁾

연구가 진행된 K고등학교는 1주 참관과 3주 수업으로 학교현장실습을 운영하였으며, 예비과학교사들은 첫째 주의 첫 수업 후, 둘째 주의 중간 수업, 셋째 주의 마지막 수업 후 자신의 수업을 촬영하고 수업 분석 및 반성을 하는 티칭 포트폴리오를 제출하도록 안내받았다. 티칭 포트폴리오는 예비과학교사의 감정을 중심으로 반성을 통한 수업 실행 변화를 위해 도입되었으며, 수업 녹화본을 전사한 후 질문·응답·피드백 장면을 표시하고, 수업에서 특정 감정을 경험하면 <표 1>의 핵심감정표에 근거해 기록하도록 하였다.

더불어 예비과학교사의 반성을 가이드하기 위하여 개방형 3문항(‘수업에서의 강점 찾기: 오늘 수업에서 잘한 점 5개 이상 찾아보기’, ‘다음 수업 꿈꾸기: 다음 수업에서 어떤 부분을 더 개발하고 싶은가?’, ‘오늘 수업 후의 감정과 다음 수업에서 기대하는 감정은 무엇인가?’)을 포함하였다. 예비과학교사들은 학교현장실습 전과 후에 감정 검사를 하였으며, 실습의 2~4주 차에 6차시(총 8시간) 수업을 진행하였다. 예비과학교사의 반성과 수업 실행 변화의 영향을 알아보기 위하여 첫 수업과 마지막 수업 후에 고등학생의 감정과 과학긍정경험 검사를 진행하였고, 실습이 종료된 후 예비과학교사 대상 사후 인터뷰와 고등학생 심층 인터뷰가 진행되었다.

본 연구에서는 선행 연구(Bieleke et al., 2023; Burić, Slišković & Sorić, 2020; Chen, 2019; Frenzel et al., 2016)의 설문을 학교현장실습의 맥락에 맞게 수정하여 검사를 진행하였다. 검사도구들은 예비과학교사와 고등학생들의 실제 경험 맥락을 충분히 반영하기 위해 문화적·언어적 수정 과정을 거쳤다. 먼저 원문 문항을 번안한 후, 과학교육 교과교육 교수 1인과 박사과정 중인 과학교사 2인의 논의를 통해 내용 타당도를 검토받았으며, 학교현장실습 과정에서 예비과학교사와 고등학생들이 실제로 경험할 수 있는 감정 상황에 초점을 두어 문항을 수정·보완하였다.

예비과학교사의 감정을 알아보기 위한 검사도구는 관련 선행 연구(Burić, Slišković & Sorić, 2020; Chen, 2019; Frenzel et al., 2016)를 기반으로 하였으며, 2024학년도에 학교현장실습을 다녀온 예비과학교사 4인을 대상으로 파일럿 테스트 후 문항의 이해 가능성과 문화적 적합성을 추가로 점검하여 초안을 마련하였다. 초안은 ‘기쁨(예시: 나는 수업 분위기가 긍정적일 때 즐거움을 느낀다.)’, ‘자부심(예시: 나는 학생들이 성공할 때, 마치 내가 함께 이룬 것처럼 뿌듯하다.)’, ‘사랑(예시: 나는 학생들을 생각하면 따뜻한 감정이 든다.)’, ‘분노(예시: 수업이 계획대로 진행되지 않을 때 좌절감 때문에 땀이 난다.)’, ‘무기력감(예시: 일부 학생들의 행동 때문에 완전히 무력감을 느낀다.)’, ‘불안(예시: 나는 과학 수업을 가르칠 때 긴장되고 불안해질 때가 있다.)’ 등으로, 영역별로 3~5개의 문항으로 구성되어 있었다. 신뢰도를 확인하기 위하여 학교현장실습을 나가는 17명을 대상으로 4월 검사를 진행한 결과, 기쁨, 사랑 등 영역별 신뢰도가 0.7 이상인 경우가 대부분이었으나, 슬픔과 두려움에 대한 구인은 Cronbach’s α가 0.5 이하로 나타나 제외하였다. 최종적으로 검사 도구는 6개 영역의 28개 문항으로 모두 5점 리커트 척도 문항이었으며, 각 하위 구인은 Cronbach’s α가 0.741~0.937, 전체 문항의 Cronbach’s α는 0.919으로 나타났다.

고등학생의 감정을 측정하기 위한 검사도구는 선행 연구(Bieleke et al., 2023)를 바탕으로 7개 감정, 60개 문항의 Achievement Emotions Questionnaire—Mathematics(AEQ—M)를 과학 수업 상황에 적절하게 수정하여 과학 수업에서의 감정에 대한 검사도구를 제작하였다. 해당 검사도구는 ‘나는 과학 수업을 기대한다.’ 문항을 포함한 7개 감정, 36개의 5점 리커트 척도 문항으로 구성되어 있었으며, 중학생 20명을 대상으로 파일럿 테스트를 진행하여 문항의 이해 가능성과 내용 타당도를 검토한 후 본 연구에 사용하였다. 고등학생의 과학 수업에서의 감정 검사의 영역, 문항 예시, Cronbach’s α는 <표 2>와 같다.

또한, 고등학생에게는 과학 수업에서의 경험을 확인하고자 5개 영역, 35문항의 5점 리커트 척도로 구성된 과학긍정경험 검사(신영준 외, 2017)를 하였으며, Cronbach’s α는 첫 번째 수업 후 0.761~0.932, 마지막 수업 후 0.852~0.958로 신뢰도를 확보하였다. 고등학생 감정과 과학긍정경험 검사 모두 예비과학교사가 진행한 과학 수업을 바탕으로 응답하도록 안내하였다.

예비과학교사의 사후 인터뷰 문항은 Aguilar(2018)를 참고하여 실습 전후 감정 변화를 탐색할 수 있도록 구성하였다. 문항 내용은 차시별로 수업 전·중·후에 주된 감정, ‘실습 중 두려움을 느꼈던 순간이 있다면, 그 원인은 무엇이었고 이후 어떻게 했나요?’를 포함한 9문항을 개방형으로 응답하였다. 고등학생의 심층 인터뷰 문항은 ‘예비과학교사 수업을 들으며 가장 즐거웠던 점과 그 이유는 무엇인가요?’ 등으로, 예비과학교사의 과학 수업에 대한 구체적인 경험을 탐색하기 위해 반구조화된 질문으로 구성하였다.

예비과학교사들이 작성한 티칭 포트폴리오는 문서로 제작된 후 온라인으로 제출되었으며, 예비과학교사의 사전·사후 감정 검사와 고등학생의 수업 후 검사는 종이 검사지를 통해 진행 후 응답 내용을 수집하였다. 예비과학교사 대상 사후 인터뷰는 서면 인터뷰로 진행되었으며, 고등학생의 심층 인터뷰는 대면으로 진행하면서 면담 자료는 녹음·전사한 후 분석하였다.

예비과학교사의 티칭 포트폴리오는 예비과학교사의 수업 실행 변화를 확인하기 위하여 수업 전사본에서 교사의 발문과 질문 사용 양상, 피드백의 빈도와 질을 분석하고, 차시별 수업 도구의 활용, 수업 활동의 구성, 그리고 전사본에 나타난 예비과학교사의 실제 수행을 종합적으로 검토하였다. 이 과정에서 분석 결과의 타당성을 높이기 위하여 삼각 검증을 사용하였다. 과학교육 교과교육 교수 1인, 박사과정 중인 과학교사 2인으로 구성된 세미나에서 여러 차례 분석 결과에 대한 논의를 진행하였으며, 의견이 다를 경우 합의에 이를 때까지 지속적으로 분석 내용을 논의하여 분석의 신뢰도와 타당도를 확보하였다.

5단계 리커트 문항은 ‘매우 그렇다’를 5점, ‘전혀 그렇지 않다’를 1점으로 코딩하였으며, 부정적 문항은 역코딩하여 평균을 비교하였다. 두 시점에서 집단의 점수 차이는 대응표본 t-검정을 통해 유의성을 검증하였으며, 유의한 차이가 있는 경우 효과 크기로 Cohen’s d를 산출하였다. Cohen’s d는 0.2 이하는 작은 효과, 0.2에서 0.8 사이는 중간 효과, 0.8 이상은 큰 효과로 해석하였다(Cohen, 2013).

예비과학교사들의 수업을 들은 고등학생 감정에 대한 영향을 살펴본 결과는 <표 6>과 같다.

예비과학교사의 수업을 경험한 고등학생의 과학 수업에 대한 감정은 즐거움, 자부심, 분노, 수치심, 지루함의 5개 감정과 전체에서 통계적으로 유의미한 변화가 나타났다. 유의미한 증가가 나타난 감정은 즐거움, 자부심이었고, 유의미한 감소가 나타난 감정은 분노, 수치심, 지루함이었다. 예비과학교사의 수업을 경험한 고등학생의 긍정적 감정인 즐거움과 자부심의 유의미한 증가는 앞서 확인된 예비과학교사들의 기쁨과 사랑이 수업을 거듭하며 증가한 양상과 유사하다. 실제로 ‘나는 과학 수업을 기대한다.’는 3.78에서 4.08로, ‘나는 과학 수업에서 나의 참여가 자랑스럽다.’는 3.69에서 4.12로, ‘나는 과학 선생님의 질문에 제대로 답하지 못할 때 부끄럽다.’는 3.19에서 3.45로 상승하였다. 이러한 결과는 예비과학교사들이 수업이 거듭될수록 학생 참여를 존중하고 긍정적 상호작용을 실천한 경험이 긍정적인 영향을 미친 것으로 생각된다. 이러한 변화는 심층 인터뷰에서도 확인되었는데, 학생들은 교사가 수업 분위기를 즐겁게 이끌고, 질문에 대해 즉각적이고 긍정적인 피드백을 제공한 경험을 통해 수업에 대한 즐거움과 자신감을 함께 느꼈다고 응답하였다.

반면, 부정적 감정인 분노, 수치심, 지루함은 모두 유의미하게 감소하였다. 이는 예비과학교사들 역시 초반에는 불안과 두려움, 무력감을 경험하였으나, 점차 수업 준비와 실행이 안정되면서 부정적 감정이 감소하는 흐름을 보인 것과 유사하였다. 역코딩 문항인 ‘나는 과학 내용이 너무 어려워서 화가 날 때가 있다.’는 3.07에서 3.82로, ‘과학 수업은 나를 짜증 나게 한다.’는 3.11에서 3.58로, ‘나는 과학 수업이 너무 지루해서 집중이 잘되지 않는다.’는 4.03에서 4.24로 부정적 감정이 감소하였다. 이는 초기 예비과학교사들이 질문과 발문에서 미숙하고 학생들에게 불충분한 피드백을 제공하였으나, 자신의 수업을 되돌아본 후 학생의 수준에 맞는 질문과 적절한 피드백을 제공하기 위한 노력, 다양한 수업 도구를 활용하기 위한 노력을 진행하면서 학생들의 과학 수업에 대한 부정적인 감정 역시 완화된 것으로 보인다.

예비과학교사들의 수업을 겪은 과정에서 고등학생의 과학긍정경험 변화를 살펴본 결과는 <표 7>과 같다.

고등학생의 과학긍정경험은 유의미한 향상이 나타났는데, 이는 하위 구인들의 응답 평균이 수치적으로 모두 상승하긴 하였으나, 통계적으로 유의미하게 상승한 두 구인인 ‘과학 학습 정서’와 ‘과학관련 자아개념’에서의 향상이 주 영향인 것으로 판단된다. ‘과학 학습 정서’는 과학 학습 과정에서 경험하는 다양한 긍정적·부정적 정서를, ‘과학관련 자아개념’은 과학 학습과 관련된 자기 인식과 자신감을 의미한다. 과학 실험 등으로 구성한 학생 참여형 과학 수업은 학생의 ‘과학 학습 정서’와 ‘과학관련 자아개념’의 향상에 긍정적 영향을 주는 것으로 알려져 있다(김성기, 김현정, 2022; 노아름, 2025). 본 연구에서도 예비과학교사들이 자신의 수업에 학생들의 참여를 끌어내기 위한 면을 지속하여 반성하고, ‘수업 도구 및 구성’ 측면을 개선하기 위해 학생 참여형 수업을 구성하려고 노력하였던 것이 고등학생의 과학 수업 경험에 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 인터뷰에서도 고등학생들이 예비과학교사들이 구성한 학생 참여형 과학 수업을 긍정적으로 경험한 사례를 확인할 수 있었다.

한편, 과학 긍정 경험의 하위 요인 중 ‘과학 학습 동기’, ‘과학관련 진로 포부’, ‘과학관련 태도’에서는 통계적으로 유의미한 향상은 아니었으나 수치적으로 응답 평균 점수는 향상되거나 유사한 것으로 나타났다. 과학긍정경험 중 이 하위 구인들은 단기간에 향상이 어려운 것으로 알려져 있는데, 이는 과학 수업이 학생의 외재적 동기 유발뿐만 아니라 내재적인 동기 유발로 이어지지 않으면 ‘과학관련 진로 포부’와 ‘과학관련 태도’에서 유의미한 효과를 어렵다는 선행 연구의 결과(유은정, 김경화, 2020)와 유사하다. 또한 짧은 기간의 수업 경험이나 제한된 교수 경험을 갖는 예비교사의 수업은 학생의 과학 학습 동기 등에 미치는 영향력이 충분하지 못한 것으로도 해석할 수 있다(Schoenherr & Schukajlow, 2024).