• 제목/요약/키워드: 과학과 수업

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뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 미치는 효과 (Effects of the Application of the Brain-Based Learning Model on the Self-Efficacy, Creative Problem-Solving Ability, and Academic Achievement of Elementary School Students in Science Classes)

  • 김수정;배진호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권4호
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    • pp.616-626
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    • 2022
  • 본 연구에서는 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 미치는 효과에 대해 알아보고자 하였다. 연구 대상은 B광역시 J초등학교 1개의 학급 22명을 실험집단, 다른 1개의 학급 22명을 비교집단으로 구성하였다. 실험집단은 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업을 실시하였고, 비교집단은 교과서와 교사용 지도서에 따른 일반적인 설명식 과학 수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감에 긍정적인 영향을 미쳤다. 둘째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 셋째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤다. 위와 같은 연구 결과를 통하여 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 효과적인 수업 모형이라는 것을 확인할 수 있었다.

온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학교사의 교수 지향과 PCK 특징 (Characteristics of Teaching Orientation and PCK of Science Teachers in Online-offline Mixed Learning Environment)

  • 김지수;최애란
    • 대한화학회지
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    • 제67권6호
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    • pp.441-461
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    • 2023
  • 본 연구는 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학교사의 교수 지향과 그에 따른 PCK의 특징 탐색을 목적으로 한다. 본 연구에서는 교사 12명을 대상으로 설문, 반구조화 면담, 수업관찰 및 현장노트의 질적 자료를 수집하여 귀납적으로 분석하였다. 본 연구 참여교사의 과학 교육 목표 지향과 과학 교수·학습 지향의 조합으로 범주화하여 '과학 개념 이해-강의식 수업' '과학 개념형성-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-강의식 수업' '과학 정보 분석 및 판단-탐구 수업' '과학적 태도 함양-탐구 수업' '과학적 태도 함양-강의식 수업' '과학·기술·사회 상호관계 인식 함양-탐구 수업'의 교수 지향을 추출하였다. 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학 교육 목표 지향과 관계없이 '탐구 수업 지향'의 교사는 '강의식 수업 지향'의 교사와 다르게 다양한 탐구 활동을 위한 온라인 학습환경 특이적인 교육과정에 관한 지식을 형성하고 있는 것으로 나타났다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 이해 점검을 위한 질문 전략, 반복 강의 전략 등의 교수 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 학생들의 과학 개념 형성을 위해 온라인 학습환경에서 실시간 모둠 활동을 수행하는 전략, 코로나 19 이전 수행하던 대면 모둠 활동을 가상 실험, 학생 개별 실험으로 대체하여 수행하는 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 과학 학습에 관한 지식이 드러나지 않은 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 온라인 학습환경에서 탐구 수업 관련된 학생의 학습 어려움에 관한 지식을 가지고 있었다.

고등학생들의 생물학습에서 개념도와 순환학습을 통합한 수업의 효과 (Integrating Concept Mapping and the Learning Cycle to Teach Genetics and Reproduction to High School Students)

  • 정영란;이은파
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.617-626
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    • 2003
  • 과학교육에 있어 지금까지 개발된 수업모형은 마치 과학의 모든 목적을 달성시켜줄 것 같지만 실제 교육현장에 적용해 보면 기대하던 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 수업의 효과를 극대화하기 위해서는, 어느 한가지 방법만을 고수하는 것보다 개발된 수업모형을 유연성 있게 활용 할 수 있는 교사의 수업전략이 필요하다. 본 연구는 개념도와 순환학습을 통합한 수업이 개념도를 활용한 수업이나 순환학습과 비교하여 고등학생들의 학업성취도 및 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보는데 그 목적이 있다. 연구대상은 고등학교 2학년 여학생 324명으로, 개념도-순환학습 집단, 개념도 활용 집단, 순환학습 집단, 전통적 수업 집단의 4집단으로 나누어 수업하였다. 연구 단원은 고등학교 과학의 '생식과 유전' 단원으로 약 10주간 10차시에 걸쳐 수업처치 하였다. 수업처치 전, 후에 학업성취도 검사와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 연구결과는 공변량 분석 (ANCOVA과)과 사후 검증(Duncan test)으로 분석하였다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이었고(p< .05) 그 효과면에서 개념도를 활용한 수업보다 떨어지지 않았다. 성취 수준이 상위와 중위 학생들은 수업방법에 따라 학업성취도에 차이를 보이지 않았으나, 하위학생들은 개념도를 활용한 수업이 가장 효과적이었다(p< .05). 개념도-순환학습은 학생들의 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도를 활용한 수업이나 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 순환학에 떨어지지 않았다. 성취수준이 상위인 학생은 수업방식에 따라 과학적 탐구능력에 차이를 보이지 않았으나, 개념도-순환 학습은 중위와 하위 학생들의 과학탐구능력 향상에 순환학습 만큼 효과적이었다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 개념도 활용 학습이나 순환학습에 뒤지지 않았다. 따라서 개념도 순환 학습은 모든 학생들의 수준을 고려 할 때 학생들의 학업성취도를 향상시키고, 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도 활용학습이나 순환학습을 단독으로 적용하는 것보다 긍정적이라고 할 수 있다.

중학교 과학 교사의 과학 탐구 교수 지향 (Science Teachers' Orientation toward Scientific Inquiry-Based Teaching)

  • 양정은;최애란
    • 대한화학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.210-224
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    • 2020
  • 본 연구는 1년간 동료 교사들과 과학 탐구 수업을 협력적으로 계획하여 수행한 다섯 명의 중학교 과학 교사들이 과학 탐구 수업에 대하여 어떠한 교수 지향을 가지고 있는지 밝히는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 사전·사후 설문과 면담, 교사들의 협력적 수업 계획 및 성찰 대화, 개별 수업 관찰 및 수업 후 면담 자료를 수집하여 분석하였다. 본 연구의 교사들이 가지고 있는 과학 탐구 교수 지향은 다음과 같이 4가지로 나타났다. 첫째, 본 연구의 교사들은 학생이 과학 탐구를 수행하여 스스로 과학 개념을 형성하고 과학적 소양을 함양하는 것이 중요한 과학 교육 목표라는 '과학 탐구 교육 목표'에 관한 믿음을 가지고 있었다. 둘째, 교사의 치밀한 수업 설계와 학생의 능동적인 과학 탐구 수행을 통해 진정한 과학 학습이 이루어진다는 '과학 탐구 교수-학습'에 관한 지식과 믿음을 가지고 있었다. 셋째, 논의를 활용한 교수가 학생의 사고를 구체화하고 조직하여 과학 학습에 효과적이라는 '논의 기반 과학 교수-학습'에 관한 지식과 믿음을 가지고 있었다. 마지막으로 과학 탐구가 과학적 증거와 사회적 합의를 통해 과학 지식을 형성한다는 '과학 지식 및 과학 탐구의 본성'에 관한 인식론적 믿음을 가지고 있었다. 본 연구의 교사들이 과학 탐구 수업에 대하여 실천적이고 구체적인 교수 지향을 가지게 된 것은 1년 동안 동료 교사와 함께 과학 탐구 수업 계획 및 실행을 하고 성찰하며 수업을 개선한 교사학습공동체 경험과 관련되는 것으로 사료된다.

과학교사양성과정에 대한 심층면담을 통한 경력과학교사들과 초임과학교사들의 인식 비교 (Comparison of Perception on Science Teacher Preparation Courses by Beginner and Experienced Science Teachers)

  • 김영민;문지선;박정숙;임길선
    • 한국과학교육학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.1002-1016
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    • 2010
  • 본 연구에서는 과학교사양성기관에서 과학교사교육을 받고, 교직 경력이 5년 이상인 경력 과학교사들과 교육현장에 처음 입문한 초임과학교사들을 대상으로 현장 경험에 비추어 볼 때, 과학교사양성과정이 과학교사가 가져야 할 전문성 교육을 제대로 하고 있는지에 대한 인식이 어떠한지 그리고 그 인식에 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 이 연구에서는 과학교사 양성과정에 대해 경력 과학 교사들과 초임 과학교사들이 가지는 인식에 대한 심층적인 분석을 위해, 경력과학교사 5명과 초임 과학교사 7명을 대상으로 면담 조사 방법을 통한 질적 연구를 수행 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 내용학에 대해 과학 교사들은 과학 지식 전달의 수업 목표, 강의식 수업, 교과서와 실험 도구 중심의 수업 자료, 지필 시험과 보고서 분석 중심의 평가 방법, 대집단 중심의 수업등으로 인식하고 있고, 사례를 많이 들어주는 수업, 상호작용적 강의 등이 좋은 수업 방법이었다고 인식하고 있었다. 한편 소통 없는 강의식 수업이 가장 좋지 않았던 교수법이었다고 인식하고 있었으며, 자신들이 경험한 과학 내용학 과정은 좋은 모델이 아니었다고 인식하고 있었다. 그리고 이러한 인식에 있어 경력 교사와 초임 교사 사이에 거의 차이가 없었다. 둘째, 과학 교육학에 대해 과학교사들은 과학 교수법 전달의 수업 목표, 수업 시연, 조별 협동학습, 발표 등의 다양한 수업 전략, 컴퓨터 프로그램, 시범 자료, ICT등의 다양한 수업 자료, 지필 평가, 프로젝트 수행, 발표 및 수행평가 등의 다양한 평가 방법, 소집단과 대 집단의 혼용 수업 등으로 인식하고 있고, 흥미로운 자료 사용, 다양한 질문법, 협동학습 등이 좋은 수업 방법이었다고 인식하고 있었다. 한편 과학내용학과 마찬가지로 소통 없는 강의식 수업이 가장 좋지 않았던 교수법이었다고 인식하고 있었다. 전체적으로 볼 때 초임교사들이 좀 더 다양한 수업 전략 및 교수법을 경험한 것으로 나타났으며, 그래서 그런지 자신들이 경험한 과학 교육학 과정에 대해 경력 교사는 좋은 모델이 아니었다고 인식하고 있었으나 초임과학교사들은 과학교육학이 자신들의 수업에 많은 영향을 주고 있고, 대체로 좋은 모델이라고 인식하고 있으나, 교과교육학을 전공하지 않은 교수들이 교과교육학을 담당하는 것에 대해서는 부정적인 인식을 보였다. 셋째, 일반 교육학에 대해 과학교사들은 교육학 이론 전달의 수업 목표, 강의와 발표식 수업, 교과서 중심의 수업자료, 지필 시험과 보고서 분석 중심의 평가 방법, 대 집단 중심의 수업 등으로 인식하고 있고, 사례와 일화를 많이 들어주는 수업, 소집단 토의 등이 좋은 수업 방법이었다고 인식하고 있었다. 한편 소통 없는 강의식 수업이 가장 좋지 않았던 교수법이었다고 인식하고 있었으며, 자신들이 경험한 일반 교육학 과정은 좋은 모델이 아니었다고 인식하고 있었다. 그리고 이러한 인식에 있어 경력 교사와 초임 교사 사이에 거의 차이가 없었다. 과학 내용학과 일반 교육학 과정은 과학 교사 양성에 걸맞는 상당한 변화가 요구된다.

언어네트워크분석을 통해 본 과학중점학교 과학수업의 특징 (Features of Science Classes in Science Core Schools Identified through Semantic Network Analysis)

  • 김진희;나지연;송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.565-574
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    • 2018
  • 본 연구는 과학중점학교 과학수업에 대한 학생들의 인식을 조사하여 과학중점학교 사업을 통해 우리나라 과학교육의 개선을 위해 시행된 과학중점학교에 대한 전략적 지원과 노력들이 수업에서 어떻게 나타나고 있는지 살펴보고자 하였다. 이를 위해 14개 과학중점학교의 학생 654명이 연구에 참여하였으며, 학생들은 과학중학교 과학수업의 특징과 과학중점학교가 일반 고등학교와 다른 점을 묻는 2개의 개방형 문항에 응답하였다. 학생들의 응답은 언어네트워크 분석방법을 사용하여 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 먼저, 학생들은 교사와 학생의 원활한 소통, 학생들이 자유롭게 질문하고 서로 토론하며 적극적으로 수업에 참여하는 분위기, 과학 실험 활동, 어려운 과학 내용을 배우는 것, 학습된 지식을 공유하는 긍정적인 수업 분위기 등을 과학수업의 특징으로 인식하고 있었다. 학생들이 인식하고 있는 과학중점학교의 차별적 특성으로는 많은 수의 과학 관련 교과목(과제연구, 과학II 과목 등)의 이수, 관심 있는 분야의 비교과 체험활동, 탐구 및 연구 중심의 학생활동과 이에 대한 학교의 지원, 좋은 수업 분위기, 과학과 관련한 많은 수업시간, 활발한 R&E 및 동아리 활동, 다양한 과학실험 활동 등으로 나타났다. 그리고 과학중점학교의 과학수업에 대한 '어렵고 힘들지만 적극적으로 참여하는' 수업이라는 이러한 분석결과는 선행연구들에서 밝혔던 좋은 과학수업의 모습과 많이 유사한 것이기도 하였다. 그동안 과학중점학교에 대해 이루어졌던 여러 행 재정적인 지원과 함께, 과학 교실수업에 대한 본 연구의 조사결과는 앞으로 이루어질 학교교육의 혁신 프로그램의 도입에 실질적인 도움과 벤치마킹 사례를 제공해 줄 것으로 기대한다.

담화 언어 코드로 본 과학 수업 양태의 학생 중심성 (Student-Centeredness of the Modality of Science Teaching Based on Discourse language Code)

  • 맹승호;김찬종
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.116-136
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    • 2009
  • 학교 과학 수업은 그 실행 과정에서 이루어지는 수업 주체 상호간의 의사소통의 내용, 구조, 기능의 차이가 존재하기 때문에 과학 수업에 대한 이해를 위해서는 교수법적 실천 양태의 차이를 명료화하고, 수업의 사회적 상황을 구조적으로 기술하는 것이 필요하다. 과학 수업의 이러한 특징은 과학 수업의 언어에 대한 심층적인 분석을 통해 이해할 수 있다. 이를 위한 대안으로 이 연구에서는 Bernstein의 코드 이론을 도입하여 광물 단원에 대한 중학교 과학 수업 사례에 대하여 수업 담화 언어 코드를 분석하였다. 연구 사례의 수업 담화 장면 별로 담화의 맥락 및 담화 참여자에 대한 권력 관계를 나타내는 범주구분의 정도와, 담화 주체간의 위계적 관계 및 담화 주도에 대한 통제 수준에 다른 범주구성의 정도를 파악하여 담화 언어 코드를 규명하였다. 연구 결과, 광물 단원의 수업 담화 사례는 6가지 유형의 담화 언어 코드가 형성되어, 수업 담화의 측면에서 학생 중심 수업과 교사 중심 수업 사이에서 다양한 양상을 부이고 있었다. 담화 언어 코드이 변화 경향에 따라 과학수업 양태의 변화 양상은 '통제된 학생 중심성 유도 수업'에서 '지위적인 학생 중심성 허용 수업'으로, 그리고 '통제된 학생 참여 허용 수업'을 거쳐, '통제된 학생 중심성 촉진 수업'과 '학생 중심성 강화 수업'으로 다양하고 역동적인 과정을 보여주었다. 이를 통해 학생 중심성이 강화된 과학 수업을 위해서는 학생의 담화 주도가 보장되는 약한 담화적 통제와 담화 주체간의 약한 위계적 관계가 필요함을 알 수 있었다. 또한, 담화 언어 코드에 대한 교사의 자각이 구성주의 수업, 학생 중심 수업에 대한 교사의 지향과 맞물려 강화될 수 있다면, 학생 중심성이 강화된 수업의 실행이 가능해질 수 있음을 밝혔다.

예비 과학 교사의 수업 능력 발달에 대한 종단적 연구 (Longitudinal Research on the Development of Teaching Ability of Pre-service Science Teachers)

  • 한재영
    • 과학교육연구지
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    • 제37권2호
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    • pp.310-322
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    • 2013
  • 사범대학에서는 예비 과학 교사가 교사로서 다양한 능력을 개발해 나가도록 지원해 주어야 하며, 수업 능력은 개발해야 할 능력 중 가장 기본이 된다. 이 연구는 예비 과학 교사가 사범대학에서 수업 능력을 발달시켜 가는 과정을 추적하는 종단적 연구 프로젝트의 결과물이다. 예비 과학 교사가 세미나 강좌에서 한 발표, 화학교육 관련 강의에서 한 수업 시연 및 중등 실험 수업, 교육실습에서의 수업 등의 동영상 자료를 수집하였다. 서로 다른 상황에서 이루어지는 수업을 분석하여 예비 과학 교사의 수업 능력을 평가하고 비교할 수 있는 틀을 개발하였다. 내용, 진행, 언어 비언어 측면의 분석틀에 따라 5명의 예비 과학 교사의 수업을 분석하였다. 예비 과학 교사의 수업 능력은 전반적으로 향상되고 있었으며, 내용 측면에서는 학습자와 교육과정에 대한 이해, 진행 측면에서는 수업 시간 조절 및 학습자와의 상호작용, 언어 비언어 측면에서는 비언어적인 행동 부분에서 변화의 유무를 확인할 수 있었다. 예비 과학 교사의 수업 기회 확대와 지원 등 사범대학 교육에의 시사점을 논의하였다.

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거꾸로 수업(Flipped Learning)에서 과학 교사들이 겪는 인식과 어려움 분석 (An Analysis of the Perceptions and Difficulties Experienced by Science Teachers in Flipped Learning)

  • 신영준;하지훈;이성희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.159-166
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    • 2016
  • 과학수업에서의 거꾸로 수업에 대한 이해와 경험을 바탕으로 거꾸로 수업을 적용하는데 겪는 어려움을 면담조사방법을 활용하여 분석하였다. 면담자는 서울, 경기에 근무하고 있는 교사 중 거꾸로 수업 경력을 기준으로 과학 교과에 2년 이상 거꾸로 수업을 운영한 경험을 가진 교사와 올해 처음 거꾸로 수업을 운영하기 시작한 교사를 초 중 고 학교급별로 각 1명 씩 총 6명을 선정하였다. 참여한 교사들에게 3단계 면담 조사를 실시한 결과, 초중고 과학 수업에서 거꾸로 수업 수행에 매우 높은 만족감을 나타내었다. 특히 탐구활동에 거꾸로 수업이 많은 도움이 된다고 하였다. 그러나 교사들은 수업 준비에 부담감을 가지고 있었으며 수업 구성에 대한 어려움을 겪고 있었다. 거꾸로 수업의 어려움 해결 방안에 대한 탐색으로서 교과서 체제에 대한 논의를 통해 현재의 수업을 개선하는데 다양한 시사점을 도출할 수 있었다.

중등과학교사의 통합과학 수업설계 과정에 대한 사례분석 및 컨설팅 -통합과학 5단계 수업계획서 설계를 중심으로- (A Case Study and Consultation on Instructional Design Process for Integrated Science Lesson by Secondary Science Teachers - Focus on the Integrated Science Five-Step Instructional Design for Integrated Science Lesson -)

  • 이은주;손연아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.208-227
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    • 2013
  • 본 연구에서는 중등 과학교사의 통합과학수업을 설계하는 과정에서 나타나는 특징을 심층적으로 사례분석하였다. 이를 위하여 통합과학교육과 관련된 선행 연구와 문헌을 분석하여 이 연구에서 적용할 통합과학이론을 정립한 후, 이를 실제 수업을 설계할 교사(중학교 교사1인, 고등학교 교사 1인)와 공유하였다. 그리고 선행연구에서 적용하였던 '통합과학 5단계 수업 계획서' 양식을 연구진과 교사가 공유하고, 이를 적용하여 교사가 통합과학수업 계획서를 설계하도록 하였다. 통합과학수업을 위한 단원 선정, 교육과정 분석, 구체적인 수업 계획서 설계(8차시분) 등의 모든 과정은 연구진의 컨설팅 내용을 바탕으로 교사가 주도적으로 개발하도록 하였다. 모든 컨설팅 과정은 연구진의 관찰일지로 정리하였으며 협의 과정에서 면담지를 작성하였고, 이를 통하여 수업교사의 수업설계 과정에서의 어려움과 특징을 심층적으로 분석하였다. 연구결과, 중학교 교사와 고등학교 교사는 모두 통합과학수업을 준비하는 데 있어서 많은 어려움을 겪은 것으로 나타났다. 특히 통합과학수업을 위한 전체적인 통합의 방향과 수업주제를 설정하여, 이와 관련된 내용을 선정하고, 수업 내용을 재구성 및 조직화하는 단계에서 가장 어려움을 크게 느낀 것으로 분석되었다.