교과서는 교육과정의 구체적 산물이며, 교수-학습-평가의 가장 중요한 자료이기 때문에 교육과정의 의도에 맞게 잘 만들어진 교과서가 필요하다. 특히 교과서에 기술된 학습목표는 학습자에게 학습의 대상을 명확하게 제시하여 학습을 촉진하는 역할을 하므로 명확하게 진술될 필요가 있다. 본 연구에서는 우리나라 고등학교 물리I, 물리II 교과서에 진술된 학습목표에 사용된 서술어의 특징을 정리하고, 미국과 싱가포르 물리 교과서의 경우와 비교하였다. 우리나라 물리 교과서 2종에 기술된 학습목표의 특징을 정리해 본 결과 서술어에 사용된 동사의 종류가 22종, 14종으로, 미국과 싱가포르 물리 교과서의 65종, 26종에 비해 적었으며, 주로 '이해하다', '알다'와 같은 추상적이고 포괄적인 뜻을 가진 동사가 사용되고 있다는 점이 문제점으로 드러났다. 미국 물리 교과서의 경우 65종이나 되는 다양한 동사를 서술어에 사용했을 뿐만 아니라, 10% 이상 사용된 것이 없고 소수로 사용된 동사가 대부분이라는 점이 두드러지게 나타났다. 학습목표를 영역별로 분류했을 때 우리나라의 경우 2종의 교과서에서 인지적 영역에 해당되는 학습목표가 98~99%를 차지하고 있으며, 탐구과정 영역에 해당되는 학습목표는 1~2%에 불과했다. 이는 학습목표의 진술 형태가 구체적이지 않을 뿐만 아니라 교과서의 탐구활동이나 읽기자료 등의 내용이 학습목표에 명시되지 않았기 때문에 학습목표의 대부분이 인지적 영역에 해당될 수밖에 없는 것으로 나타났다. 미국 물리 교과서의 경우 탐구 영역이 타 교과서에 비해 많은 비중을 차지하고 있었으며 이 영역의 학습목표 서술어 진술에 사용된 동사의 종류도 또한 많은 것으로 나타났다. 싱가포르의 경우 학습목표가 인지적 영역에 치우쳐있는 것은 우리나라의 경우와 비슷하나 학습목표의 서술어가 행동동사를 사용해 구체적인 형태로 진술되어 있다는 점에서 차이가 났다.
'Tangent' is one of the most important concepts in the middle and high school mathematics, especially in dealing with calculus. The concept of tangent in the current textbook consists of the ways which make use of discriminant or differentiation. These ways, however, do not present dynamic view points, that is, the concept of variation. In this paper, after applying 'Roberval's way of finding tangent using vectors in terms of kinematics to parabola, ellipse, circle, hyperbola, cycloid, hypocycloid and epicycloid, we will identify that this is the tangent of those curves. This trial is the educational link of mathematics and physics, and it will also suggest the appropriate example of applying vector. We will also help students to understand the tangent by connecting this method to the existing ones.
본 연구에서는 바람직한 질문의 일반적인 예를 제시하고 질문 만들기를 연습시킴으로써 학생 질문의 양과 질의 향상을 기대한 종전의 연구와 달리 적절한 물리 연습 문제 풀이를 통해서 학생의 질문이 향상될 것을 가정하였다. 이 연습에서는 전문가가 물리 문제를 풀 때 사용하는 방략을 단계적인 문제 풀이 안내의 형태로 구성하였는데 각 단계에서 조작적인 지시 사항을 사용하여 학생에게 기대되는 행동을 명시적으로 제시했다는 뜻에서 가시화 연습이라고 하였다. 이러한 문제 풀이 과정은 이해가 부족한 부분을 구체적으로 인식하도록 돕고 따라서 학생이 스스로의 질문을 정확하게 인식하고 표현하는데 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대되었다. 연구의 대상은 이공계 물리학 강좌를 수강하는 서울지역 대학 일학년 학생이었다. 수업의 대부분은 동일하고, 다만 연습문제 풀이를 할 때 실험집단은 전문가의 문제 풀이 방략을 가시화하는 연습 활동을 했고, 통제집단 학생들은 교과서에 있는 연습 문제를 전통적인 방법으로 풀었다. 학생들의 질문을 조사하기 위해 과제물을 부여할 때 또는 시험을 실시할 때 자신이 어려웠던 부분에 대해서 서술할 것을 요철하였다. 즉 본 연구에서 질문은 학생들이 자신의 경험한 어려움에 대해서 글로 서술한 것을 의미하며 의문문의 형태가 아닐 수도 있다. 수집된 질문을 질문의 양과 질, 두 가지 측면에서 분석하였다. 실험집단의 학생들은 통제 집단의 학생들보다 자발적으로 질문을 표현하는 경향이 있었다. 학생 질문의 내용에서 많이 관찰된 첫째 특성은 자신의 어려움에 대한 구체적인 표현의 중가이다. 두 번째 특성은 과정적 지식의 지식의 필요를 인식했다는 점이다. 구체적인 표현과 과정적 지식에 관한 인식은 모두 실험집단에서 다 많이 관찰되었다.
흔히 학교 교육은 학습자의 관심과 필요와 지나치게 동떨어져 있으며 인간 중심적 접근보다는 과학자 중심의 접근법을 유지하고 있다는 비판을 받고 있다. 실제로 과학이 주로 교실 안에서 교과서에 기초하여 가르쳐지지만, 과학의 학습이 교육과정과 학교의 울타리에 국한될 수는 없다. 먼저, 이 논문은 일련의 비유를 통해 과학 교육의 역사적 발전 과정을 간략히 요약 특징화하고, 이어서 과학 교육의 인간주의적 측면과 상황의 차원을 강조하는 소위 'Hearts-On' 과학교육의 새로운 비유를 제안한다. 둘째로, 본 논문은 내용의 상황(즉, 물리적, 개인적, 사회적, 전 지구적)과 학습의 상황(즉, 교과서적, 실험실적, 교실적, 지역사회적, 전 지구적)의 측면에서 전통적인 학교 과학(특히, 물리)교육이 얼마나 제한되어 있는가를 비판적으로 점검한다. 셋째로, 저자 및 동료들이 최근 수행하고 있는 시도들을 Hearts-On 과학교육의 예로 소개한다. 특히, 일련의 지역 사회-기반 과학 프로그램과 상황 물리 책자(즉, 몸물리, 걸치는 물리, 식탁 물리, 스포츠 물리)의 개발 과정들을 요약한다. 마지막으로, 과학적 인간주의라는 아이디어 가 과학 교육의 상황중심적 접근법과 관련하여 논의된다. 이 논문이 과학 교육을 어떻게 교육과정과 학교라는 울타리를 넘는 보다 인간주의적인 것으로 확장할 수 있는가의 문제를 고민하는 데 도움이 되었으면 한다.
The opening period of Korea was the period of modernisation amidst the conflicts between conservative and progressive sections with penetration of Western powers after 1876. With the opening modernisation accompanied modernisation of education. Missionary schools established by protestant missionaries played a crucial role in educational modernisation in the period of opening. In this article, the process of educational modernisation and the ways in which the ideas of democracy and equality were taught in the earliest schools, Paejae, Ewha, Kyoungsin and Chungsin are analysed through the method of bibliographical investigation of the textbooks used by these schools. No textbook prior to 1900 was found and in general there were no textbooks such as we know today. Usually English reading material and the Bible were the main teaching materials. Teachers kept their own copies of hand-written texts which were translated versions of American textbook. Since the same teacher taught in a number of schools, they shared same curriculum. In the early period, English Bible was taught so that English and the Bible lessons were not separated but gradually history and geography were added. Teaching of Hangul, and Korean history were added to encourage the sense of national identity and patriotism. In the case of Chungsin, for biology class, pupils were sent to Che-jung-won to learn human physiology, chemistry and physics, which shows an emphasis on science education. Vocational education was carried out; in the case of Paejae, a printing workshop was set up enabling students to earn some money at the same time as learning. Also in Kyungsin, skills of woodwork and basket weaving were stressed. Ewha also held a bazaar of the work made in sewing classes. Establishment of missionary schools brought about a great contribution in modernising Korean society and the Christian spiritual education of these schools lay the foundation for building democracy in Korea.
교과서에 쓰인 과학 용어 네트워크를 구축하여, 네트워크의 구조, 관련 정보 및 연관 관계를 분석하기 위하여 핵심용어를 도출하였다. 본 연구에서는 과학, 생물1 및 생물2 교과서 각 과목별로 출판사 세 곳을 선정하고 각각의 교과서에서 추출한 용어들을 노드로, 한 문장 안에 있는 과학 용어를 링크로 연결하여 네트워크를 구축하였다. 모든 교과서의 과학 용어 네트워크는 척도 없는(scale-free) 네트워크의 특성을 보여주었다. 복잡한 (complex) 네트워크에서 가중치가 낮은 것부터 제거하는 방법인 k-core 알고리즘을 적용하여 핵심 (core) 네트워크를 구축하였는데, 몇 개의 모듈이 연결되는 형태를 보여주었다. 과학교과서의 경우에는 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야별로 크게 네 개의 모듈을 형성하였고, 생물1과 생물2 교과서는 각단원별로 용어들이 모여 있는 특성을 지닌 네트워크를 나타냈다. 본 연구에서 복잡한 네트워크에서 핵심네트워크를 구축하여 유용한 정보를 도출할 수 있는 가능성을 제시하였다.
본 연구는 학생들이 과학을 학습함에 있어 용어로 인해 겪는 어려움을 해소하고 과학 교육의 효율을 높이기 위한 목적으로 실시되었다. 학생들이 과학 용어에 대해 어려움을 겪고 있는 것에 대한 원인이 과학 교육에서 제공하는 용어들이 특정한 기준에 의한 걸러짐 없이 사용되고 있는 것과 학생들이 과학 용어에 대해서 제대로 교육받을 기회가 없다는 데 있다고 보았다. 이를 해결하기 위한 방안으로 과학 교육에서 사용하는 용어들에 대한 기준을 마련하고, 그 기준에 의해 학생들에게 체계적으로 용어를 교육할 것을 제시하였다. 본 연구에서는 과학 교육에서 용어 사용에 대한 기준을 마련하기 위하여 실제 과학 교육에서 사용되고 있는 용어를 조사하는 경험적 언어학의 연구 방법을 사용하였다. 이에 따라 과학 교육에서 사용할 교육용 과학 용어를 선정하고 각 용어들을 대상으로 교육하기에 적절한 학년으로 배치하고자 하였다. 이를 위한 기초 연구로 7차 교육과정에 따른 과학 교과서 전체의 물리 단원에 수록된 어휘를 조사하고 이 가운데 교육용 과학 용어를 선정하여 학년별로 배치하는 작업을 통해 학년별 교육용 과학 용어 예비 목록을 작성하였다. 그 결과 물리 영역의 교육용 과학 용어 930개를 선정하였으며, 학년별로 3학년 66개, 4학년 38개, 5학년 35개, 6학년 28개, 7학년 203개, 8학년 135개, 9학년 123개, 10학년 302개의 용어를 평정하였다.
본 연구의 목적은 제7차 교육과정 지구과학 내용의 적정성을 평가하는 것이다. 이를 위해 교육과정 분석(우리나라, 미국 캘리포리아주, 영국, 일본), 우리나라와 일본 교과서의 지구과학 내용 분석과 초 중등학생, 교사, 교수, 교과서 저자에 대한 광범위한 설문조사를 실시하였다 제7차 교육과정의 지구과학 내용은 과학과 4개 영역의 균등 분배, 단원의 세분화로 인한 내용구성과 연계성 부족, 그리고 나선형 교육과정의 과도한 적용, 지나친 탐구활동 중심의 교과서 내용구성으로 인한 학습량 증가와 체계적 개념 지도의 어려움 등으로 인해 적정하게 구성되어 있지 않다고 평가할 수 있다. 이를 해결하고 지구과학 영역 내용 적정성을 확보하기 위한 방안으로는 첫째, 내용 구성 및 연계 측면에서 볼 때, 각 학년에서 다루게 되는 내용을 과학 4개 영역으로 균등하게 분배하지 말고, 단원의 크기를 다양화해야 한다. 둘째, 학습량 측면에서는 나선형 교육과정의 구성 방식을 탈피하여 학년 수준에 맞는 내용은 해당 학년에서 종료되도록 하여 학년간에 중복이 되지 않도록 해야 하고, 필수 탐구활동의 수를 줄이고 질을 높여야 한다. 셋째, 내용의 수준과 흥미 측면에서, 학생들의 지구과학에 대한 흥미를 제고할 수 있도록 자연재해, 안전, 우주 관련 분야, 자원 등을 강조해야 한다. 아울러 교육 내용 적정성의 평가 준거 중의 하나가 실현 가능성임을 고려할 때, 교육과정이 추구하는 목표가 학교 현장에서 실현될 수 있도록 주변 여건에 대한 지원이 선행되어야 할 것이다.
The purpose of this study is to investigate the features of inquiry activities using technology in the 2015 revised elementary science digital textbooks. For this, we analyzed the features of inquiry context and inquiry method presented in inquiry activities using three kinds of technology: Virtual experiment, virtual reality and augmented reality. As a result, firstly, the most common types of 77 inquiry activities were realistic type which shows the phenomenon actually and vividly as possible and realistic-abstract type which shows the phenomena with the abstract concepts. Second, the ways of using three technologies were different depending on the processes of inquiry and the sub-domains of science. For example, virtual experiment technologies were mostly used in the contents of physics and chemistry with the inquiry context of realistic-abstract type for investigating the relationship between variables of experiments and describing the phenomena mechanically. On the other hand, virtual reality and augmented reality techniques tended to be used more frequently in biology and earth science contents with the inquiry context of realistic type for observing and describing the phenomena. Finally, we discussed educational implications in terms of developing and applying technology-based inquiry activities.
이 연구에서는 초등예비교사를 위한 과학 교수법 수업을 진행하는 교사교육자가 수업에서 마주하게 된 초등예비교사의 과학에 대한 낮은 흥미와 호기심 수준의 원인이 무엇인지 파악한 후 이를 해소하기 위한 실천 계획을 탐색하고 수업에 적용하고 성찰하였다. 이러한 실행연구를 통해 초등예비교사를 위한 과학 수업에서 교수 실천을 개선하고 초등예비교사의 과학에 대한 흥미와 호기심을 향상시킬 수 있는 방안을 제안하였다. 초등과학교재연구 물리영역 수업에 참여한 초등예비교사를 대상으로 총 3차에 걸쳐 실행과 성찰을 반복하는 나선형적 실행구조를 설계하였고, 수업 일지, 학생의 참여 데이터, 동료 및 자기 평가 결과, 초등예비교사의 강의평가 결과 등을 수집하고 분석하였다. 초등예비교사의 과학에 대한 호기심이 낮은 이유를 정보격차의 인식과 표현력 부족 및 정보격차의 해소 의지가 낮기 때문으로 보고, 정보격차의 표현 연습, 정보격차를 인식할 수 있도록 지식수준 높이기, 정보격차의 해결의지 가지기 전략을 수업에 도입하였다. 단위 수업의 개선으로 변화할 수 있는 범위 내에서 초등예비교사는 이러한 과정 속에서 과학에 대한 호기심을 가지고 이를 표현할 수 있게 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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