• 제목/요약/키워드: 과학과 교수.학습과정안

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3D 프린팅을 활용한 과학 수업에서 학습자의 동기와 만족감 분석 (The Analysis of Learner's Motivation and Satisfaction with 3D Printing in Science Classroom)

  • 변문경;조준호;조문흠
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.877-884
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    • 2015
  • 창의 융합형 인재 양성을 위해 교육현장에서 다양한 테크놀러지를 활용한 교육이 강조되고 있다. 특히 새로 도입된 3D 프린팅 기술은 학생들이 더 진보된 과학적 개념을 배울 수 있도록 하는 큰 잠재력을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 학생 그룹과 성인 그룹으로 나누어 "3D 프린트의 의미와 활용 방안 그리고 캐디안을 이용한 간단한 모형설계 및 제작 수업"을 2차시 분량으로 분배하여 수업을 진행하고, 3D 프린터를 학습에 활용하기에 적절한 연령과 연령별 특성을 알아보고자 세부 항목을 과제 가치(Task Value), 자기효능감(Self-Efficacy for Learning and Performance), 테크놀러지 불안(Technology Anxiety), 수업 만족감(Satisfaction of Class)으로 한정하여 설문을 실시하고 분석하였다. 연구 결과 학생 그룹이 성인 그룹보다 더 높은 과제가치, 자기효능감, 그리고 수업에 대한 만족도를 보이면서, 성인 그룹보다는 학생 그룹에서 3D 프린터 교육의 효율성이 더 높다는 것을 알 수 있다. 두 그룹 모두 과제가치와 자기효능감이 학습만족도와 정적 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 성인 그룹의 경우, 테크놀러지 불안이 수업만족도와 부적 관계가 있는 것으로 나타나, 성인학습자를 대상으로 하는 3D 프린터 수업에서는 테크놀러지 불안에 대한 교수 학습지원이 중요함을 알 수 있었다. 향후 3D 프린터가 더 보편화되고 3D 프린터를 활용한 수업이 늘어나 더 다양한 데이터 수집이 가능하게 되면, 보다 세부적인 학습자의 연령별 학습 특성도 비교 분석할 수 있을 것이다. 또한 최근까지의 선행 연구를 분석한 결과 3D 프린터를 이용하는, 학교 현장에서 활용 가능하고 실천적인 혁신 교육 방법에 대한 연구가 다양하게 이루어질 필요가 있음을 본 연구 과정에서 확인할 수 있었다.

예비 화학 교사의 논의와 글쓰기가 강조된 탐구 중심 과학 수업 계획과 수행: 어려움과 극복과정을 중심으로 (Pre-Service Chemistry Teacher's Designing and Implementing Inquiry-Based Science Instruction that Emphasizes Argumentation and Writing: Focus on Ways to Overcome Difficulties)

  • 방애리;최애란
    • 대한화학회지
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    • 제60권5호
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    • pp.342-352
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    • 2016
  • 본 연구에서는 예비 화학 교사가 논의와 글쓰기가 강조된 탐구 중심 과학 수업을 개발하고 적용하는 과정에서 직면하는 어려움과 이를 극복해나가는 과정을 분석하였다. 이를 위해 예비 화학 교사가 각 주제 수업 개발 후, 10개 주제 전체 수업 개발 후, 각 주제 수업 수행 후, 10개 주제 전체 수업 수행 완료 후에 작성한 반성적 저널, 수업 지도안, 수업 녹음, 학생 작성 활동지 등을 분석하였다. 예비 화학 교사는 논의와 글쓰기를 강조한 탐구 수업 과정에서 자신의 과학 지식이 부족함을 인식하고 이후의 수업 준비에서는 철저한 과학 개념 확립을 위한 노력을 하였다. 학생 수준 파악의 어려움은 현장 경력교사의 조언, 학생들과의 상호작용, 교과서의 서술 내용 분석 등을 통하여 극복하려 노력하였다. 또한 다양하고 방대한 과학 수업 자료를 참고하여 탐구 중심 과학 수업 지도안을 개발하는데 어려움을 겪었고, 각 주제의 수업 목표를 명확히 세운 후 구체적인 교수-학습 활동을 선정할 수 있었다. 수업 시간을 효율적으로 운영하고 적극적인 학생 참여를 유도하는데도 어려움을 겪었고 현장 경력 교사의 조언을 토대로 격려와 통솔을 병행함으로써 향상되었다. 또한 수업을 진행하면서 논의와 글쓰기에 대한 구체적인 가이드 제공의 필요성을 느끼고 이를 실시하여 학생들의 논의 참여와 글쓰기 수준 향상을 도모하였다.

가족생활교육 프로그램 및 교육 자료의 개발과 적용 -‘건강한 가정 만들기’를 중심으로- (The Development and Its Applications of the Family Life Education Program & Teaching-Learning Materials for Building Family Strength)

  • 이수희
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.113-129
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    • 2005
  • 본 연구는 '건강한 가족 만들기'에 초점을 맞춘 가족생활교육 프로그램과 교육 자료를 개발해 첫째, 학습자에게는 현재 및 미래에 건강한 가족을 만들기 위한 자신의 역할과 책임을 인식하고 실천력을 기르는데 도움을 주고자 하는데 있다. 둘째, 학교에서의 가족생활교육자에게는 교수-학습과정안, 학습활동지, 교사참고자료 학생배부자료, 수행평가자료, 학생들이 창안한 학습 결과물 등 다양한 학습 자료를 제공함으로써 교수활동에 도움을 주고자 하는 데 있다. 이를 위해 고2-3학년의 심화$\cdot$선택 교과인 '가정과학' '가족생활' 영역의 교과내용 분석. 학습자가 가족$\cdot$가정생활에서 길러야 하는 능력, 미국 유타주 '성인의 역할과 책임'에 초점을 둔 가족생활교육 프로그램, NCFR의 ·생애주기별 가족생활교육 개념 틀'을 기초로 '가족생환'영역의 단원을 '자기관리 능력 기르기'. '의사소통 능력 기르기', '건강한 가족 만들기', '위기관리 능력 기르기', '현명한 부모 되기' 등으로 재구성했다. 또한 이를 효과적으로 학습하기 위해 다양한 학습자료를 개발했다. 이 연구를 바탕으로 '행복한 결혼생활하기', '현명한 가정관리자 및 소비자 되기' 등의 내용이 보완된 후속 프로그램 개발이 필요하다.

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창의력 계발을 위한 자연과 교수 학습 자료 개발 - 2. 개발과 적용 - (Development of Elementary School Science Instructional Program for Nurturing Creativity - 2. Development and Implementation -)

  • 강호감;노석구;이희순;홍석인;최선영;원용준;하정원;김지선
    • 한국과학교육학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.89-101
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    • 2001
  • 본 연구에서는 창의력 계발을 위한 교수 학습 자료를 개발하고 초등학생의 창의력에 미치는 효과를 조사하였다. 본 교수 학습자료는 초등학교 5,6학년 교육과정 속에서 적용 가능한 창의력 구성 요소와 창의활동을 선정하여 학생용 활동지와 교사용 지도서로 개발하였다. 학생용 활동지는 흥미를 유발하는 도입, 자세한 안내와 자료를 제공하고 확산적 발문으로 생각하며 스스로 하게 한 실험 활동, 정리활동인 마인드 맵, 심화활동인 '생각해봅시다'로 구성되어 있다. 연구대상은 초등학교 5학년 학생 156명이며 이를 두 집단으로 나누어 실험집단에는 본 연구에서 개발한 교수학습 자료를 적용하였고 비교집단에는 교과서에 의한 전통적인 수업을 실시하였다. 3개월 동안의 실험에서 창의력 사전 사후 검사를 실시하였다. 또한 실험집단을 창의력 점수를 기준으로 3집단(상, 중, 하)으로 구분하여 면담과 관찰을 하였다. 본 연구의 결과, 사후검사에서 실험집단이 비교집단보다 창의력점수가 높게 나타났다(p<0.01). 실험집단의 면담과 관찰결과 과제수행 능력에서 상위집단은 주어진 시간 안에 과제를 잘 완수하였고 중위집단은 시간이 지남에 따라 과제의 완성도가 높아졌으며 심화과제 해결정도도 향상되었으나 하위집단은 거의 해결하지 못했다. 전체적으로 언어적 표현보다 시각적 표현활동에 홍미를 갖고 참여하였다. 상위집단은 마인드 맵을 이용하여 학습 내용을 체계적으로 정리하였고 생각이나 느낌의 독창적인 표현능력이 향상되었다. 중위집단도 초기보다 정돈된 모습을 보였으나 하위집단은 어려워하였다. 상상하여 글이나 그림으로 표현하는 창의활동에서 상 중위 집단의 표현이 점차 유연해지고 독창적으로 되어갔다. 활동지 전체에서 학생들은 민감성, 재구성력, 정교성 등이 높아졌다. 학습활동에 있어서 전체적으로 다양한 표현방법을 이용하였고, 특히 그림이나 만화를 창의적으로 표현하는 활동에 흥미를 가지고 참여하였다.

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교사들의 아이디어 융합 과정에서 나타나는 교역지대의 진화과정 탐색: 자율적 학습공동체'STEAM 교사 연구회' 사례연구 (Exploring the Evolution Patterns of Trading Zones Appearing in the Convergence of Teachers' Ideas: The Case Study of a Learning Community of Teaching Volunteers 'STEAM Teacher Community')

  • 이준기;이태경;하민수
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.1055-1086
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    • 2013
  • 이 연구는 서로 다른 교과의 교사들로 이루어진 학습공동체 활동 중 아이디어 융합과정에서의 교역지대의 형성과 진화 양상을 알아보고, 교역지대 경험과정에서 느낀 어려움과 변화된 교사들의 인식을 파악하고자 하였다. 연구목적 달성을 위하여 남부권 소재 중학교의 교내 학습공동체인'STEAM 교사 연구회'소속 교사들에 대해 참여관찰, 심층면담 그리고 반성적 에세이 작성 및 검토가 이루어졌다. 연구 결과, 'STEAM 교사 연구회'소속 교사들은 융합형 교수-학습 계획안 작성이라는 아이디어 융합 과정에서 전문성 교환을 위하여 성공적으로 교역지대를 형성하였으며, 전교역지대, 엘리트 통제에 의한 교역지대, 경계대상이 있는 교역지대, 공유된 정신모형의 교역지대의 형태로 형성되고 진화된 것으로 나타났다. 세부적으로 살펴보면 전교역지대의 하위 단계로는'아이디어 융합의 당위성 확인',' 개인적 해석과정',' 모두가 공급자'가 나타났고, 엘리트 통제에 의한 교역지대에서 나타난 하위단계로'기여적 전문성의 등장'과 '제도적 힘의 불균형'이 있었으며, 경계대상이 있는 교역지대에서는 하위단계로'상호작용적 전문성의 등장','공약불가능 상태의 확인', '경계물 및 매개물을 통한 교집합 형성',' 중간언어 사용 및 의미협상을 통한 공약불가능의 극복노력'이 있었다. 마지막으로 '공유된 정신모형의 교역지대'에서는 하위단계로서 '교역지대 공간의 유지 노력'및'형성된 교역지대 공간의 확장시도'가 나타났다. 또한 교역지대 형성과정에서 교사들이 경험한 어려움들은'교과간의 문화와 견해 차이',' 융합동기의 결여',' 융합의 주도권과 융합을 위한 억지 요소 도입',' 용어의 불통'이 있었다. 그러나'STEAM 교사 연구회'교사들의 교역지대 경험 후'융합의 필요성에 대한 새로운 인식', '교사공동체 활동에 대한 긍정적 인식과 실천의지',' 타 교과 및 자신의 교수-학습에 대한 관점의 변화', '융합에 대한 막연한 공포감 해소와 자신감 획득'과 같은 인식의 전환을 경험할 수 있었다. 이 연구 결과 도출된 교역지대 모형은 교과 융합을 위한 자율적 교사 학습공동체 활동에 시사점을 줄 수 있다.

생물영역에서 고등학생의 의사결정 문제에 대한 관심도 조사 (The Survey of High School Students' Concern Levels on Decision-making Problems based on Biology)

  • 홍정림;장남기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 생물 영역에서 의사결정 문제에 대한 고등학교 학생의 관심도를 조사하는 것이다. 따라서 본 연구는 생물학적 지식이 관련되는 문제에서 학생의 의사결정력을 신장시킬 수 있는 공통과학의 교육과정과 교수 전략을 개발하기 위한 탐색연구의 성격을 지닌다. 의사결정 문제에 대한 관심도를 조사하기 위해 수도권 지역의 고등학교 1학년 학생들을 표집 대상으로 하였다. 조사 도구는 5점 척도의 리커르트 타입 24문항으로 구성된 것으로 연구자에 의해 개발되었다. 조사 결과 가장 관심도가 높은 문제로는 '학습 방법 선태하기'였다. 또한 '운동' 이나 '다이어트' 방법을 선택하기와 같이 개인적으로 당면한 문제나 '소음 기준안' 결정하기, ' 뇌사' 나 '인공 중절' 에 대한 찬 반의견 결정하기와 같은 사회적으로 쟁점화된 문제에 대한 관심도 또한 높았다. 개인적 상황의 의사결정 문제에 대한 관심도가 사회적 상황의 관심도 보다 유의하게 높았다(p<0.01). 남학생의 관심도는 'AIDS', '쓰레기 소각장'원자력 발전소'. 멸종 위기에 처한 생물에 대한 보호 대책 '소음 기준안'의 문제에 대해서 여학생의 관심도 보다 높았다 (p<0.05). 또한 '환경 및 생태계 오염' 영역의 문제들에 대한 관심도에서 여학생 보다 더 높았다 그러나 여학생은 '다이어트', '대리모' 문제에서 남학생의 관심도 보다 높았다. (p<0.05) 분석된 결과의 합의를 교수 전략과 교육과정의 측면에서 논의하였다.

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고등학생의 과학긍정경험 향상을 위한 교수학습 및 평가 개선 방안에 대한 질적 탐구 (Qualitative Inquiry on Ways to Improve Science Instruction and Assessment for Raising High School Students' Positive Experiences on Science)

  • 곽영순;신영준;강훈식;이성희;이일;이수영;하지훈
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.337-346
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    • 2020
  • 본 연구에서는 과학중점고 학생들이 말하는 과학중점고의 학생 참여형 수업의 특성과 과학긍정경험의 관련성 및 과학긍정경험 유발요인과 개선 방안을 탐색하였다. 전국 4개 권역에서 총 20명의 학생들과 5명의 담당 교사들이 심층면담에 참여하였으며, 먼저 학생 초점집단을 대상으로 심층면담을 진행하고 그 이후 교사와 심층면담을 진행하였다. 면담결과를 토대로 과학긍정경험에 도움이 되는 교수학습 경험, 과학긍정경험에 도움이 되는 평가 경험, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안을 탐색하였다. 심층면담에서 과학중점고 학생들과 교사들은 학생들이 이해할 수 있는 범위 안에서 관심을 끌면서 수업을 진행해야 학생 참여도가 높아지고, 학생들이 주제를 정하거나 직접 탐구과정을 설계하는 실험을 통해 과학 흥미와 같은 긍정경험을 높일 수 있으며, 과학의 본질에 맞는 탐구실험 활동을 통해 과학 문제 해결력과 과학적 사고력 등의 역량을 길러줄 필요가 있다고 주장하였다. 또한, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안으로는 과학 시수 확보, 과학과 선택과목의 내용을 선택과 집중 형태로 재구조화, 과학고가 아니더라도 과학을 좋아하는 학생들이 과학을 많이 배울 수 있도록 과학중점고 유지의 필요성 등이 제안되었다. 과학중점고 학생들의 과학긍정경험에 대한 연구결과를 토대로, 일반고 학생들의 과학긍정경험 제고에 주는 시사점과 일반고 학생들의 과학긍정경험을 높일 수 있는 방안을 제안하였다.

대학생 환경교육캠프 사례에서의 집단 토의 활동에 있어서 상호작용 기능과 양상에 따른 역할 형성 양상 (Role Formation by Interaction Function and Pattern for Group Discussion Activity using the case of Environmental Education Camp for Undergraduate Student)

  • 정원영;이고은;신현정;차현정;김찬종
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.555-569
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    • 2012
  • 최근 여러 과학 교육 연구와 실제에서 협동 학습이 강조되고 있으며, 그와 유사한 맥락에서 본 연구는 사회문화적 관점에서 학습을 바라보면서 또래 집단 안에서의 학습자 간 상호작용을 통한 의미 구성을 매우 중요한 학습 과정으로 간주하고 있다. 특히 그룹 활동을 통한 학습 과정에 있어서 구성원의 역할 형성 및 분배가 성공적인 상호작용적 학습을 위한 주요 요인임을 전제로 하여, 그룹 내에서 나타나는 학생들의 역할 형성과 분배의 양상을 밝히는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 에너지 흐름과 물질 순환을 주제로 그룹 토의 활동을 수행한 대학생들을 연구 참여자로 선정하였으며, 총 9명의 학생들이 하나의 그룹을 이루어 토의 주제에 대한 인지적 대화뿐 아니라 토의 결과 발표를 위한 자료 준비에 관한 대화를 나누었다. 이들의 토의 과정을 모두 비디오 녹화 및 전사하여 연구 자료로 삼았다. 연구 참여자들 간의 상호작용을 분석하기 위해 상호작용 기능과 요소를 코드화하였으며, 발화 양상을 도식화하기 위한 기호를 개발하여 적용하였다. 상호작용 기능은 인지적, 조직적, 초인지적, 조작적 상호작용의 4가지로 구분되었고, 상호작용 요소는 질문, 단순응답, 의견제시, 의견받기의 4가지 행위 요소 및 각 행위 요소별 2~4가지의 의도 요소로 구성되었다. 연구 결과, 상호작용 기능과 요소에 따라 인지적 질문자, 조작적 질문자, 단순응답자, 조작적 제안자, 조직적 지시자, 조작적 지시자, 인지적 설명자, 정리자, 반성자의 총 9개 역할이 도출되었다. 그리고 이들은 발화의 순서와 대상에 따라 7개의 발화 양상으로 재유형화되었으며, 이들 발화 양상의 특성과 상호작용에 작용하고 있는 역할의 기능에 따라 상호작용 촉진, 지속, 종료의 3가지 역할 그룹으로 구분되었다. 이는 그룹 내에서 구성원들의 역할이 어떻게 형성 및 작용하느냐가 상호작용과 학습에 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 것으로써, 본 연구의 결과는 교수학습방법으로서의 협동 학습을 비롯하여 프로젝트, 자유 탐구, 동아리 활동 등 다양한 집단적 상호작용을 통한 학습 과정에 대한 시사점을 줄 수 있으며, 특히 그룹 단위의 학습에 있어서 역할을 상호작용이라는 측면에서 재조명했다는 의의가 있다.

예비교사들의 과학 교사 정체성 형성 -생명과학 탐구 수업 시연 및 반성 과정을 중심으로- (Pre-service Teachers' Development of Science Teacher Identity via Planning, Enacting and Reflecting Inquiry-based Biology Instruction)

  • 안지은;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.519-531
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    • 2021
  • 본 연구에서는 중등 예비과학교사들이 수업 시연 강좌에 참여하면서 어떠한 정체성을 드러내는지 탐색하고자 하였다. 연구 대상은 서울 소재 사범대학의 '탐구학습과 생명과학실험 지도' 강좌를 수강하는 예비과학교사 22명이다. 연구를 위하여 예비교사들의 탐구 수업 설계 및 시연 과정에서 만들어진 모든 자료를 수집하였고, 수업 시연 및 반성 장면을 녹화 및 전사하였다. 또한, 수업 후에 9명의 예비교사를 대상으로 반구조화된 면담을 실시하고 녹음 및 전사하였다. 연구 결과, 강좌 초반에는 과학 교사 정체성이 잘 드러나지 않았다. 예비교사들의 초기 구두 반성에서는 권위적 담화가 나타났으며, 이는 예비교사들이 구두 반성 활동을 '시연된 수업에 대한 평가 활동'으로 인식하고 있음을 보여준다. 이러한 인식은 예비교사들이 대학교에 재학하는 학생으로서 과제를 수행하고 교수자에게 평가를 받는 입장으로 수업 시연 강좌에 참여함을 보여준다. 강좌 중반부 이후, 예비교사들의 과학 교사 정체성을 보여주는 담화가 관찰되었다. 중반부 이후 구두 반성에서는 종종 대화적 담화가 이루어졌으며, 이는 예비교사들이 구두 반성 활동을 '전문성 신장을 위한 배움 활동'으로 인식함을 보여준다. 또한 후반부에는 자신의 경험을 교사의 활동과 연결 짓고 해석하는 담화가 나타났다. 이는 예비교사들이 이 순간 자기 자신을 교사로서 인식함을 보여준다. 또한 강좌를 통해 실험 수업에 대한 인식이 확장되었다. 강좌 내에서 참여자들의 권위를 평등화하고, 반성의 역할 모델을 제공하였으며, 수업을 둘러싼 다양한 입장을 경험해보는 연습이 이루어졌던 것이 예비교사의 과학 교사 정체성 형성에 긍정적인 영향을 미쳤다. 본 연구는 예비교사의 과학 교사 정체성 형성을 위한 교사 양성 과정에 관한 시사점을 제공한다.

도서관을 활용한 실천적 문제중심 수업이 '생애설계와 진로탐색'에 관한 학습자의 의식 및 태도에 미치는 효과 (The Effect of Library Assisted Practical Problem-Based Home Economics Instruction on Student's Consciousness and Attitude of 'Life and Career Planning')

  • 김영신;이연숙
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.61-79
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    • 2010
  • 본 연구는 현장에서 '생애설계와 진로탐색' 단원의 효과적인 수업을 위한 기초자료를 제공하고 도서관을 활용한 실천적 문제 중심 학습의 활용 가능성을 제시하는데 목적을 두고 설계되었다. 제7차 교육과정 고등학교 10학년 12종 교과서의 '생활설계' 단원과, 2007 개정 교육과정 해설서의 9학년 '생애설계와 진로탐색' 단원에 대한 내용을 분석한 결과를 바탕으로 실천적 문제를 정의하고 '생애설계와 진로탐색' 단원의 내용을 재구성하여 10차시의 학교도서관을 활용한 실천적 문제중심 가정과 교수-학습 과정안을 개발하였다. 경기도 S고등학교의 재학생 139명을 대상으로 실험집단에는 개발된 학교도서관을 활용한 문제중심 수업을 도서관에서, 비교집단에는 동일주제를 가지고 교실에서 수업을 진행한 후 '생애설계와 진로탐색' 단원에 대한 의식 및 태도와 가정과에 대한 인식의 향상정도를 공변량 분석(ANCOVA)으로 알아보고, 학생의 수업방법에 대한 만족도를 살펴보았다. 연구결과, 개발된 도서관을 활용한 실천적 문제중심 수업은 교실에서의 실천적 문제중심 수업보다 '생애설계와 진로탐색'과 관련된 바람직한 의식과 태도를 형성하고 발전시키는데 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 가정교과를, 과학지식을 가정생활에 응용하는 능력을 기르는 교과, 가정과 연결된 사회문제 분석 능력을 기르는 교과, 주변사람들을 돌보고 존중하는 능력을 기르는 교과, 현대사회에서 중요한 교과라고 긍정적으로 인식하게 하는데 영향을 미치고 있었으며, 수업방법과 수업 전반에 대한 학생들의 만족도가 매우 높은 것으로 나타났다.

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