과학교사를 위한 가설검증방법 고안 교수-학습 프로그램의 효과

Effects of the Teaching and Learning Programs for Science Teachers' Scientific Hypothesis Testing-method Invention

  • 발행 : 2008.10.30

초록

본 연구는 문헌 연구와 전문가집단의 논의를 통해서 가설검증방법 고안의 교수-학습 절차를 개발하였고, 이에 따라 과학교사를 위한 가설검증방법 고안 교수-학습 프로그램을 R&D 방식으로 개발하여 투입하였으며, 과학교사들이 사전과 사후에 고안한 가설검증방법의 유형 및 가설 검증력 변화를 분석하였다. 연구 결과에 의하면 사전 검사에 비교해서 사후 검사의 가설검증방법의 정교성, 설명요소의 다양성, 검증구조의 논리성등이 증가된 유형으로 변화되었다. 그리고 사전 검사에 비교해서 사후 검사의 가설검증방법의 수, 정교성지수, 검증구조지수, 가설 검증력 등의 평균이 향상되었다. 이러한 결과는 가설검증방법 고안 교수-학습을 통해서 과학교사의 가설검증방법이 보다 포괄적이고 정교하게 변화되었음을 의미한다. 뿐만 아니라 이 연구의 결과는 과학교사들의 탐구능력 향상의 가능성, 기존의 수업 모형 개선, 검증방법고안 능력 평가를 위한 도구 개발에 시사점을 제공하였다.

The purpose of this study was to analyze the effects of the teaching and learning programs for science teachers' scientific hypothesis testing-method invention. Subjects were 30 secondary school science teachers. The potato juice task was administered to the subjects before and after instructional treatments. The four-step strategy including the steps of identifying factors, identifying variables, selecting variables and inventing methods, was applied to the development of the teaching and learning programs for the science teachers. The programs were developed by 6 experts through the R&D method. The results of this study revealed that the number and elaborateness of science teachers' scientific hypothesis testing-methods increased after the instructional treatments. The testing ability of testing-methods invented by science teachers in the posttest was stronger than the one of the methods invented in the pretest. This study also discussed the implications of these findings for teaching and learning in science education.

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참고문헌

  1. 권용주, 고경태, 정진수 (2003). 생물학 가설의 검증 에서 연역적 과학지식의 구조와 생성 과정. 한국생물교육학회지, 31(3), 236-245
  2. 권용주, 정진수, 이준기, 이일선 (2008). 과학지식의 생성과 평가. 서울: 메이드
  3. 김영학 (2004). 중학생을 위한 과학적 지식 생성 학 습 프로그램의 개발. 한국교원대학교 석사학위 논문
  4. 김재우, 박승재, 오원근 (1999). 중학교 1학년 학생 들의 탐구 문제에 대한 변인 판별 및 통제. 한국과학교육학회지. 19(4), 674-683
  5. 박국태, 박현주, 김경미 (2005). 현직 중등과학교사 의 과학탐구능력 발달을 위한 프로그램의 개발과 적용 효과에 대한 인식. 한국과학교육학회지, 25(4), 472-479
  6. 박순화, 고경태, 정진수, 권용주 (2005). 생물학 탐 구에서 학생들이 생성한 가설 검증 방법의 유형. 한국과학교육학회지, 25(2), 230-238
  7. 박종원 (1998). 과학활동에서 연역적 사고의 역할. 한국과학교육학회지, 18(1), 1-17
  8. 박종원 (2003). 과학적 가설 검증을 위한 학생들의 실험 설계 내용 분석. 한국과학교육학회지, 23(2), 200-213
  9. 손영민 (2001). 지식 기반 사회의 교사교육을 위한 PDS. 교육사회학연구, 11(2), 77-100
  10. 이수아, 전영석, 홍준의, 신영준, 최정훈, 이인호 (2007). 초등 교사들이 과학 수업에서 겪는 어려움 분석. 초등과학교육, 26(1), 97-107
  11. 이재경 (2003). 과학적 탐구에서 가설검증 방법고안 의 사고과정 연구. 한국교원대학교 석사학위 논문
  12. 정진수 (2007). 동물학 과제에서 초등학교 예비 교 사들이 생성한 과학적 가설의 구조와 유형. 초등과학교육, 26(2), 201-208
  13. 정진수, 권용주 (2007). 감자즙 과제에서 예비 과학 교사들이 생성한 가설 검증 방법. 한국생물교육학회지, 35(2), 320-327
  14. 정진수, 원희정, 권용주 (2005). 과학적 가설의 생성 력 향상을 위한 삼원귀추모형의 적용. 한국과학교육학회, 25(5), 595-602
  15. 조정일, 주동기 (1996). 과학교사들의 과학의 본성 에 관한 관점 조사. 한국과학교육학회지, 16(2), 200-209
  16. 진순희, 장신호 (2007). 과학 탐구에 대한 초등 교 사들의 지도 경험. 초등과학교육, 26(2), 181-191
  17. 허명 (1984). 과학 탐구 평가표의 개발. 한국과학교육학회지, 4(1), 57-64
  18. American Association for the Advancement of Science (AAAS) (1990). Science - A Process Approach (SAPA II). Delta Education, Inc
  19. Assessment of Performance Unit (APU) (1982). Science in schools. London: HMSO
  20. Freedman, M. P. (1997). Relationship among laboratory instruction, attitude toward science, and achievement in science knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 34(4), 343-358 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199704)34:4<343::AID-TEA5>3.0.CO;2-R
  21. Gerber, B. L., Cavallo, A. M. L., & Marek, E. A. (2001). Relationships among informal learning environments, teaching procedures and scientific reasoning ability. International Journal of Science Education, 23(5), 535-549 https://doi.org/10.1080/09500690116971
  22. Klahr, D. (2000). Exploring science: The cognition and development of discovery processes. London: The MIT Press
  23. Lawson, A. E. (1995). Science teaching and the development of thinking. Belmont, CA: Wadsworth Publishing Company
  24. Lawson, A. E. (2002). What does Galileo's discovery of Jupiter's moons tell us about the process of scientific discovery? Science & Education, 11, 1-24 https://doi.org/10.1023/A:1013048828150
  25. Losee, J. (2001). A historical introduction to philosophy of science (4th ed). London: Oxford University Press
  26. McPherson, G. R. (2001). Teaching & learning the scientific method. The American Biology Teacher, 63(4), 242-245 https://doi.org/10.1662/0002-7685(2001)063[0242:TLTSM]2.0.CO;2
  27. Musheno, B. V., & Lawson, A. E. (1999). Effects of learning cycle and traditional text on comprehension of science concepts by students at differing reasoning levels. Journal of Research in Science Teaching, 36(1), 23-28 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199901)36:1<23::AID-TEA3>3.0.CO;2-3
  28. National Assessment Governing Board (NAGB) (2007). Science framework for the 2005 national assessment of educational progress. Washington, DC: The author, U.S. Department of Education
  29. Ostlund, K. L. (1992). Science process skills: Assessing hands-on student performance. Parsippany, NJ: Dale Seymour Publications