• 제목/요약/키워드: pedagogical knowledge

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통합적 접근이 필요한 지구과학 개념에 대한 예비 교사의 이해: 현상론적 초안과 국면 분석을 통한 식 현상에 대한 정신모형 탐색 (Pre-Service Teachers' Understandings on Earth Science Concept needed for an Integrated Approach: Exploring Mental Models about Eclipse Phenomena by Analyzing Phenomenological Primitives and Facets)

  • 이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.352-362
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    • 2008
  • 본 연구에서는 통합교과적 접근이 필요한 지구과학 개념에 대한 예비 교사들의 이해를 알아보기 위하여 식 현상에 대한 예비 교사들의 정신 모형을 탐색하였다. 본 연구에는 30명의 중등 예비 지구과학 교사와 36명의 초등 예비교사들이 참여하였다. 정신 모형의 분석을 위해서 서로 다른 맥락의 질문지에 대한 예비 교사들의 응답 및 질문지를 토대로 한 심층 면담 과정에서 나타난 현상론적 초안과 전략적 국면을 분석하였다. 연구 결과, 식 현상에 대해 예비 교사들은 4개의 서로 다른 수준의 정신 모형을 가진 것으로 분석되었다: (1) 차폐 모형, (2) 공전궤도면 모형, (3) 혼성모형, 그리고 (4) 그림자 모형, 차폐 모형은 결함이 있는 모형이며, 공전궤도면 모형은 불완전한 모형, 그림자 모형은 과학적으로 옳은 모형이다. 혼성 모형은 두 개 이상의 정신 모형을 동시에 사용한다. 중등 예비 교사의 경우는 공전궤도면 모형이 40%로 가장 우세한 반면, 초등 예비 교사의 경우는 차폐 모형이 67%로 가장 많았다. 국면의 수준이 정신모형의 수준을 결정하며, 국면의 수준은 현상론적 초안에 의해 결정되는 것으로 분석되었다. 이 연구를 통해 정신 모형의 상황 의존성을 확인하였으며, 식 현상에 대한 낮은 수준의 정신 모형들이 개념적 모형으로 바뀌기 위해서는 광학과 기하학이 통합된 새로운 접근이 필요함을 알 수 있었다. 또한 정신 모형의 규명을 통한 예비 과학 교사의 주제 특정적 교과교육학 지식의 향상 가능성을 시사하였다.

교육 형평성을 위한 고등학교 수학 교사 교육 시행 효과: 학생들의 수학 정의적 영역을 중심으로 (Effects of Professional Development for Equity: Focusing on High School Students' Attitudes toward Mathematics)

  • 김연
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제19권4호
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    • pp.751-774
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    • 2017
  • 모든 학생의 전인적 성장을 지원할 수 있는 수학 교사들의 능력을 신장시키기 위하여, 본 연구는 교육 형평성의 관점에 기반을 둔 교사 교육을 읍면지역에 위치한 고등학교에 재직 중인 세 명의 수학교사를 대상으로 실행하였다. 학생들이 수업시간에 자신의 수학적 아이디어를 공유하고 토론하는 기회를 제공하는 것이 교육 형평성을 실현하는 가장 근본적인 방법인데, 이를 위해서는 상당한 양과 질의 지식과 판단력이 필요하다. 이러한 교사 교육을 두 해 동안 받은 교사들이 가르치는 수학 수업을 받은 고등학생들을 대상으로 사전 사후 설문조사를 시행하였고, 학생들의 수학 교과에 대한 정의적 특성이 인상적으로 성장하였음을 본 연구는 보고한다. 그러한 변화는 수학 교실에서 상당히 자유로운 의사소통과 관련이 있었다. 학생들의 수학과에 대한 정의적 영역의 신장을 위해 교육 형평성에 기반을 둔 수학 교사 교육의 장기간 실행에 논의한다.

과학 관련 사회적 문제 (SSI) 교육 맥락에서 초등학생의 위치짓기 양상 -실천 지향 기후변화 동아리 활동을 중심으로- (Exploring Elementary Students' Positioning in a Context of Socio-scientific Issues (SSI) Education: Focus on an Action-oriented Climate Change Club Activity)

  • 김종욱;김찬종
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.501-517
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    • 2021
  • 과학·기술의 발전이 시대의 변화를 주도하는 현시대에, 본 연구는 학생들이 과학과 관련된 사회적 논쟁(SSI)에 대해 민주적이며 비판적으로 참여할 수 있는 소양을 지녀야 하며, 주체적이고 참여적인 시민으로서 위치되어야 할 것이라는 입장을 지지한다. 그에 따라 초등학생을 대상으로 사회적인 실천을 강조하는 동아리 활동을 진행하였으며, 학생들이 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람으로 위치짓는지/되는지, 또한 상충되는 위치짓기 양상은 무엇인지 탐색하였다. 이 연구에서 위치는 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람인지에 대한 권리와 의무의 집합으로 정의한다. 서울 소재 A초등학교 6학년 학생 11명을 대상으로 2019년 3-7월까지 46차 시에 걸쳐 활동이 수행되었으며, 비디오 및 오디오 자료, 인터뷰 자료 등이 지속적비교방법에 의해 분석되었다. 크게 세 스텝의 수업 과정에서 학생들은 다음과 같이 서로 다른 위치짓기를 나타냈다. 스텝 1의 지구온난화 모델링 활동에서 학생들은 '적극적인 학습자'로 위치되었으나 동시에 '견습생'으로서 제한적으로 위치되는 모순을 나타내기도 했다. 스텝 2의 학생주도연구 활동에서는 '연구를 설계하고 수행하는 과학자'이자 SSI 관련 지식의 논쟁적인 본성에 대해서는 결정을 '기피하는 자'로 위치되는 한계도 드러냈다. 스텝 3의 사회적인 실천과정에서는 '변화를 만들기 어려운 초등학생'이라는 위치에서 '변화를 만들어내는 참여적인 시민'으로 새롭게 위치짓는 모습을 보였다. 본 연구는 과학 교육을 통해 학생들이 참여적이고 민주적인 시민으로 성장할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에 의의가 있다. 아울러 학생들이 드러냈던 위치짓기의 상충점과 한계를 해결하기 위한 교육학적인 방법을 논의했다.

증강현실 기반의 안내된 과학탐구 프로그램 개발에서 초등 예비교사들은 무엇에 중점을 두고, 어떤 어려움을 겪는가? (What Did Elementary School Pre-service Teachers Focus on and What Challenges Did They Face in Designing and Producing a Guided Science Inquiry Program Based on Augmented Reality?)

  • 장진아;나지연
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권4호
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    • pp.725-739
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    • 2022
  • 본 연구는 AR 기술을 활용하여 안내된 과학탐구 프로그램을 개발함에 있어서 초등 예비교사들이 무엇에 중점을 두었으며, 어떠한 어려움을 겪었는지 분석하고, 이를 토대로 예비교사의 역량 함양 및 양성교육을 위한 시사점을 제공하는 데 목적이 있다. 이를 위하여 AR 기반 안내된 탐구 프로그램을 개발하는 강의에 참여한 초등 예비교사들의 사례를 수집하고 그들이 중점을 둔 부분과 겪은 어려움을 프로그램 '설계 단계'와 '제작 단계'로 범주화하여 분석하였다. 분석 결과, 프로그램 설계 단계에서 예비교사들은 능동적인 탐구과정을 촉진하는 시나리오를 구성하고, 동시에 AR 기술이 지닌 고유의 행위유도성으로서 3D 환경의 생생한 시각 자료를 구성하여 가상세계와 실세계에서의 탐구 경험을 의미 있게 연결짓는 데에 중점을 두었다. 또한 예비교사들은 시나리오의 설계, 탐구 프로그램 개발을 위한 정보 수집, 초등학생의 능동적 관찰을 이끄는 방법구현에 어려움을 경험하였으며, 탐구에 대한 근본적 의문으로 어려움을 겪었다. 또한 예비교사들은 AR 기술의 장점을 살리는 것을 어려워하였으며, 컨텐츠 제작 프로그램인 CoSpaces에 대한 배경지식이 부족하여 탐구 프로그램을 구상하는 데에 어려움을 겪었다. 프로그램 제작 단계에서는 초등학생들이 탐구에 집중할 수 있는 환경을 조성하기 위해, 예비교사들은 프로그램 조작을 쉽고 단순하게 구성하고자 했으며, 게임적 요소나 쌍방향적 상호작용 요소를 추가하여 학습자의 흥미를 높일 방법에 중점을 두었다. 또한 CoSpaces를 이용한 프로그래밍 과정에서 어려움을 겪었다. 이러한 결과를 바탕으로 예비교사 역량 함양 및 교사양성교육 방안 모색을 위한 시사점에 대해 논의하였다.

코로나19 비대면 수업 환경에서 대학생들과 교수의 학업중단 인식 (University Students and Professors' Recognition of Dropout In Covid-19 Non-Face-To-Face Classroom Environment)

  • 정진;최미정
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.279-290
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    • 2021
  • 코로나19로 대학 학사운영이 원활하게 이루어지지 못하고 대부분 비대면 수업으로 진행되자, 학생들의 학업중단은 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 이 연구에서는 코로나19 비대면 수업환경에 대한 물리학과 대학생들의 인식과 교수들의 인식, 코로나19 비대면 수업환경이 학생들의 학업중단에 미치는 영향을 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 분석하고 그 결과를 바탕으로 코로나 19 비대면 수업이 물리교육에 주는 시사점을 제시하였다. 물리학과 학생들은 코로나19로 인한 비대면 수업에 대해 '몸은 편한데 마음은 불편한 비대면 수업', '나보다 똑똑한 사람이 책 읽어주면서 설명하는 느낌', '짧은 동영상 강의, 편하지만 손해라는 기분'이라고 하였으며, 교수들 역시 '완전 180도 바뀐 수업체계', '부담감이 많은 온라인 수업'이라고 하였다. 학업중단에 대해서 학생들은 비대면 수업환경으로 학업중단에 대한 고민이 더욱 심화되어 전과에 대한 고민이 증가되었다고 하였다. 교수들은 비대면수업과 학업중단 증가로 활력이 사라는 학과분위기가 되었다고 하였다. 코로나19 비대면 수업상황이 물리교육에 시사하는 바로 교수와 학생간 상호작용을 강화하는 방안 모색과 실습수업을 보완할 수 있는 실재감을 높이는 수업방안 모색, 그리고 물리학 교수들의 교과교육학 지식을 공유할 수 있는 기회 부여가 필요함을 제시하였다.

TPACK과 기술수용모델을 활용한 초등교사의 수학 수업에서 인공지능 사용 의도 이해 (Understanding Elementary School Teachers' Intention to Use Artificial Intelligence in Mathematics Lesson Using TPACK and Technology Acceptance Model)

  • 손태권;구종서;안도연
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제26권3호
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    • pp.163-180
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    • 2023
  • 본 연구는 AI를 수학 수업에 사용하려는 초등학교 교사의 의도에 미치는 요인들에 대해 살펴보고 수학 수업에서 AI가 효과적으로 사용되기 위해 선행되어야할 요인을 제시하고자 하였다. 이를 위해 기술수용모델(Technology Acceptance Model)을 사용하여 초등학교 교사의 TPACK과 TAM 사이의 구조적 관계를 조사하였다. 그 결과, 초등학교 교사들의 TPACK은 인지된 사용 용이성과 유용성에 유의미한 영향을 미쳤다. 또한 인지된 사용 용이성과 인지된 유용성은 수학 수업에서 AI 활용에 대한 태도에 유의미한 영향을 미쳤다. 인지된 사용 용이성, 인지된 유용성, 태도는 수학 수업에서의 AI 사용 의도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 초등학교 교사들이 수학 수업에서 AI에 대한 TPACK 역량이 높다고 인식할수록 수학 수업에서 AI를 사용하기가 더 쉽고 AI가 학생의 수학 학습 향상에 도움이 되는 유용한 도구로 인식할 수 있음을 의미한다. 또한 수학 수업에서 AI가 쉽게 사용할 수 있고 유용하다고 인식할수록 AI 사용 의도가 높아질 수 있다. 따라서 초등학교 교사들이 수학 수업에서 AI의 활용하려면 TPACK에 관한 지식 교육이 선행되어야하며, 수학 수업에서 AI 사용의 이점과 편리성에 대한 인식 개선이 함께 이루어져야 한다.

PCK 관점에서 예비과학교사의 맥락적 NOS 수업 계획 분석 (An Analysis of Preservice Science Teachers' Contextualized NOS Lesson Planning from the Perspectives of Pedagogical Content Knowledge)

  • 김혜린;노태희;김민환
    • 한국과학교육학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.521-531
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    • 2023
  • 이 연구에서는 예비과학교사가 계획한 맥락적 NOS 수업을 PCK 관점에서 분석하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에서 교육과정을 모두 이수한 예비과학교사 8명이 연구에 참여하였다. 이들이 작성한 CoRe와 교수학습 지도안을 수집하고 면담을 실시하였다. 분석적 귀납법을 활용하여 수집한 자료를 분석하였다. 연구 결과, 예비교사들이 학습 목표로 선택한 NOS는 수업 주제보다는 NOS를 가르치는 맥락에 따라 다르게 나타났다. 또한 예비교사들은 NOS 학습의 가치를 잘 답변하지 못했다. 모든 예비교사가 학생들이 NOS를 잘 이해하지 못할 것을 우려하였으며, NOS를 과학 내용과 함께 다룬다는 점에서 많은 어려움을 느꼈다. 예비교사들은 학생들이 직접 실험을 하면 오차로 인해 학생들이 NOS를 배우는 데 문제가 생길 것이라고 생각하였다. 한편 예비교사들은 자신의 경험을 근거로 학생들의 NOS에 대한 선개념과 오개념을 추측하였으며, 과학 개념이나 학생의 인지 발달 단계가 NOS 학습에 영향을 미칠 것이라고 생각하기도 했다. 교수 전략 측면에서 NOS를 가르치기 위해 다양한 전략을 사용했음에도 불구하고 NOS를 명시적으로 다루지는 않는 경우가 많았다. 평가전략 측면에서도 수업에서 다루는 NOS를 평가하지 않으려는 모습이 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 예비교사 교육을 위한 시사점을 제안하였다.

지구과학교육을 위한 "활동적 고유한 가치" 제안 : Eratosthenes 지구 크기 측정을 중심으로 (Suggesting "Activity Inherent Value" for Earth Science Education: Estimating the Size of the Earth by Eratosthenes)

  • 오준영;이유미
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.102-122
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    • 2024
  • 연구의 목적은 지구과학교육의 주요한 대상인 자연이 가지고 있는 특성으로, 그것의 외재적 유용성인 도구적 가치를 넘어선, 그 자체의 내재적 가치에 어떻게 접근하는가를 탐색하는 것이다. 무엇보다도 심리적 요소들이 포함된 실험 전체 전이과정에서 활동적 고유한 가치(Activity-based inherent value) 라고 하였다. 환경윤리의 핵심에는 가치, 그리고 무엇이 지속할 만한 가치가 있는지에 대한 공리적 질문이다. 그것은 단순히 지속을 넘어선 문제이다. 그 해답은 지속적인 자연환경의 가치로, 내재적인 가치, 즉 생명 애호가로서 유산가치(Leopold의 생명공동체의 건강함을 표현하는, 통일성, 안전성, 아름다움 등) 로, 특히 아름다움을 보전해야 하는 교육이다. 나아가 내재적 가치 대신 지속 가능한 가치로 가치평가 영역을 공시적 차원에서 통시적 차원인 윤리적 가치로 격상시켜야한다. 환경윤리학에서는 지식 자체의 아름다움을 보여주는 내재적 가치를 유산가치(bequest value)라고 한다. 연구는, 기존의 경험을 무시하는 선험적인 내재적 가치와, 경험 중심의 활동 중심적 고유한 가치를 구분하였다. 또한 지구과학교육에서 과학적 실험으로, Eratosthenes의 지구크기측정 실험으로 활동 중심의 고유한 가치원리를 탐색하였다. 과학적 세계관에 따른 가치원리는 가치판단의 근거가 된다. 무엇보다도 실험결과를 추론하는 과정에서 미적 가치가 개입되는 실험의 활동적 가치 체험을 통하여, 내재적 가치가 발현되고 있었다. 교육적 시사점으로 우리가 지속가능한 사회와 자연을 만들어가는 근간이 되는 도구적 가치보다는 고유한 가치를 내면적으로 전이 될 수 있도록 돕는 가치-교육이 되어야한다.

과학적 모델과 모델링에 대한 중등 과학 교사의 인식 탐색 (An Investigation into the Secondary Science Teachers' Perception on Scientific Models and Modeling)

  • 조은진;김찬종;최승언
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.859-877
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    • 2017
  • 과학 교육의 궁극적 목표인 학생들의 과학적 소양을 배양하는데 있어 이하 모델과 모델링이 차지하는 핵심적 역할을 고려할 때, 중등 과학 교사의 모델과 모델링에 대한 인식을 조사하는 것은 모델 기반 교수 학습을 실제 과학 수업에 적용하기 위한 토대를 마련하기 위해 필수적이라고 할 수 있다. 모델 기반 교수 학습이란 학생들이 자신의 모델을 생성(generating), 평가(evaluating), 수정(modifying)하는 모델링을 통해 과학적 내용 지식을 학습하고 나아가, 과학의 본성에 대한 바람직한 이해를 구축하도록 모델과 모델링 과정에 대하여 학습하는 것을 의미하며, 그러한 모델링 수업의 안내자로서 과학 교사는 모델과 모델링에 대하여 튼튼한 이해를 소유하여야 한다. 이에 본 연구자는 현재 학교 현장에서 과학 교과를 가르치는 50명의 중등 과학 교사를 대상으로, 10개의 개방형 문항을 사용하여 다음과 같은 두 가지 범주의 모델과 모델링에 대한 여러 측면의 인식, 첫째, 모델과 모델링에 대한 여러 측면의 이해, 즉 정의, 예시, 목적, 다양성, 변화성, 설계와 구성, 평가 기준, 둘째, 교수도구로서의 모델과 모델링 활용의 중요성과 교수 의사를 조사하였다. 수집된 자료에 대한 질적 분석을 통하여 다음과 같은 결론에 도달하였다. 첫째, 대부분의 과학 교사들은 모델이 갖는 교수도구로서의 기능적 측면에 집중하여, '실제의 단순화된 표상'이라는 모델 개념을 소유하지만, 과학 내용 전달 측면의 효용에만 집중하기 때문에, 과학에 있어서 모델과 모델링의 역할을 파악하지 못 하고 있다. 둘째, 대부분의 과학 교사들은 하나의 자연 현상을 표상하기 위해 다양한 모델이 구성될 수 있다는 사실과, 그러한 모델의 변화 가능성에 대하여 비교적 잘 인식하고 있으나, 모델의 설계와 구성이나 평가 기준 측면의 이해는 수정을 필요로 하는 제한적 수준에 머물러 있다. 셋째, 많은 교사들이 모델과 모델링에 대하여 가르치는 것의 중요성을 인식하지만, 여러 교육 과정 상의 현실적 어려움과, 교사의 지식 부족을 토로하여 모델과 모델링의 실제 현장 적용에 대해 부정적 시각을 견지하는 교사들이 상당하였다. 넷째, 물리, 화학, 지구과학 전공 교사들에 비하여, 생물 전공 교사들은 전공 또는 과목 의존적 이해의 양상, 즉 생물교과에 자주 등장하는 기능적, 실물 모델에 국한된 모델 개념을 소유하였고, 그러한 관점은 교수도구로서 모델과 모델링을 활용하는 것에 대한 부정적 견해로 나타나, 모델에 대한 지식과 신념 사이의 상호관련성이 일견 탐지되었다. 본 연구에서 중등 과학 교사들이 모델과 모델링에 대하여 무엇을 알고, 어떻게 가르치는가에 대한 기존의 인식을 탐색하여 분석한 결과는 과학 교사의 모델과 모델링에 대한 이해의 제고를 위한 적극적인 개입에 대하여 큰 시사점을 갖는다.