본 연구는 ARCS동기를 고려한 4E&E 순환학습 모형이 고등학생들의 생명과학 학습에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 것으로 염색체 단원을 중심으로 학업성취도와 학습동기 향상 정도를 조사하였다. 이를 위하여 대전시의 여자고등학교 3학년 자연계열 4개 학급 총 170명을 대상으로 통제집단과 실험집단으로 나누어 통제집단은 전통적인 설명식 수업을, 실험집단은 ARCS 동기를 고려한 4E&E순환학습 모형 수업을 하였다. “염색체” 단원을 총 7차시 분량으로 나누어 수업을 진행하였고, 각 차시의 학습 주제에 따른 탐구 활동지와 교수-학습 과정안을 작성한 후 수업에 적용하였다. 그 결과, ARCS동기를 고려한 4E&E 순환학습 모형은 학업성취도를 높이는 데 효과적이었으며 학습 내용 영역별로 분석한 결과, 연관과 교차를 제외한 염색체 구조, 세포주기, 세포분열 영역에서 실험집단이 통제집단보다 유의한 성취수준을 나타내었다. 또한, ARCS동기를 고려한 4E&E 순환학습 모형은 전체적인 학습동기 향상에 영향을 미쳤다. 즉, 실험집단이 통제집단에 비해 주의집중, 관련성, 자신감, 만족감 영역에서 매우 유의미한 차이를 보였으며, 특히 관련성 영역에서 더욱 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 ARCS동기를 고려한 4E&E 순환학습 모형을 활용한 고등학교 생명과학 전반적인 내용에 대한 수업 프로그램을 개발하여 적용한다면 학생들의 학업성취도와 학습동기 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

The purpose of this study was to examine learning effects of 4E&E Learning Cycle Model considering ARCS motivation in high school life science class. Subjects were 170 students of 12th grade in 4 classes from high school in Daejeon city who study natural science. They were divided into two groups; one group was the controled group which was taught by a traditional teaching method of explanation and the other group was the experimental groups which was taught by 4E&E Learning Cycle Model considering ARCS motivation. The chromosome unit was divided into 7 periods and it was taught with activities sheets and careful instruction plans. The result was as follows: First of all, 4E&E Learning Cycle Model was more effective than the traditional teaching method of explanation to improve academic achievement, and especially, it had meaningful effects on improvement of academic achievement in chromosome structure, cell cycle and cell division parts except linkage and crossing over parts. And also, it was also shown that 4E&E Learning Cycle Model was more effective than the traditional teaching method of explanation to improve learning motivation. It means that experimental groups showed higher meaningful effects in attention, relevance, confidence and satisfaction than the traditional teaching method of explanation. In conclusion, 4E&E Learning Cycle Model considering ARCS motivation seems to have positive effects on academic achievement and learning motivation in studying other subjects and units.