• Title/Summary/Keyword: school scientific inquiry

Search Result 407, Processing Time 0.028 seconds

과학자의 '손탄다' 현상이 과학교육에 주는 함의 -이언 해킹의 현상의 창조를 중심으로- (Implications of the 'Sontanda' Phenomenon of Scientists for Science Education: Focusing on Ian Hacking's Creation of Phenomena)

  • 최진현;전상학
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제42권2호
    • /
    • pp.253-264
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 이언 해킹(Ian Hacking)의 '현상의 창조'의 관점으로 과학자의 실행을 살펴보았다. 해킹의 관점에 따르면 과학적 현상은 규칙적인 것으로 과학자의 개입이나 실험 도구 없이는 자연 상태에 존재할 수 없다. 본 연구는 네 명의 생명과학자가 직접 경험한 '손탄다' 현상에 대한 생각과 에피소드를 분석함으로써 과학 교육적 의미를 도출하였다. 손탄다 현상은 과학자들 사이에서 통용되는 은어로써 동일한 실험 방법과 재료를 가지고 실험을 수행함에도 결과가 일정하게 나타나지 않는 현상을 일컫는다. 연구 결과 다음과 같은 네 가지 교육적 시사점을 도출하였다. 첫째, 실험에서 단순히 실험과정에 익숙해지는 것을 넘어 매순간 적절한 판단과 반응을 통해 당면한 문제를 해결하는 체화된 지식, 즉 비언어적인 지식의 중요성을 확인하였다. 이는 학생들에게 실제적인 탐구 경험을 제공하기 위해서 명제적 지식과 더불어 비언어적인 지식을 균형 있게 다루어야함을 시사한다. 둘째, 실험의 이미지를 재고하고자 하였다. 과학자의 인터뷰에 의하면 현상은 드물게 나타나며 현상을 안정화하기까지는 오랜시간이 소요된다. 반면 학교 실험의 이미지는 늘 성공적이고 안정적이므로 이에 대한 관점의 변화가 요구된다. 셋째, 과학적 실천의 구체적인 의미를 확인할 수 있었다. 본 연구는 과학자가 상황적 맥락에 맞게 지식을 적절하게 활용하는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 과학적 실천을 학교 교육에 적용시킬 방안에 대해 논의하였다. 마지막으로 손탄다 현상은 불확실성을 촉발함으로써 학생들을 과학적 참여로 이끄는 기회를 제공할 것으로 예상한다. 본 연구를 통해 학교실험 교육이 요리책식 실험을 탈피하여 학생들에게 과학적 실천을 경험시키려는 노력에 기여할 것으로 기대한다.

중학교 환경 교과서의 질문방략 (A Comparison of Questioning Styles in Middle School Environmeotology Textbook)

  • 허만규;허홍욱;오광중
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.107-112
    • /
    • 1997
  • The purpose of this study was to examine the questioning styles in middle school environmentology textbook In terms of frequency, type, and placement of questions. It was also to analyse and to compare the kinds of scientific inquiry processes elicited by the questions in the topics of textbooks. The instrument was the Textbook Questing Strategies Assessment Instrument (TQSAI) developed the Cooperative Teacher Preparation Project, University of California. The average number of Questions per topic was only 1.09 and the ratio of questions to sentences was 2.5%. Most of questions were in explanatory place(75%). Nearly 90% of experienced questions types were reasoning or application. The frequencies of non-experiential question were higher than those of experiential question. In action, there were much kinds of question-styles.

  • PDF

고등학교 환경과학 교과서의 질문과 문장 내용 분석 (Analysis of Question and Sentence in High Environmental Science Textbook)

  • 이봉헌;문성배;문정대
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.213-218
    • /
    • 1997
  • The question style In high school enoronmental science textbook was examined in terms of the placement, frequency, and type of question, and then analyzed the kind of scientific Inquiry process elicited by the question In the topic of textbook using the Tektbook guestioning Strategy Assessment Instrument (TQSAI). The average number of question per topic was only 0.6. The number of all Question In the high school enororunental science textbook was very little : the number of non-experiential Question was 8 and that of experiential one was 3. The total number of sentence was 1,236 and the ratio of the number of Question to that of sentence was 0.9% . The frequency of non-experlential question was higher than that of experiential one. In action part of the textbook, there were more kinds of Question styles than In the matin part.

  • PDF

코로나19에 관한 데이터 활용 e-PBL 프로그램이 고등학교 생명과학 동아리 학생의 과학과 핵심역량에 미치는 효과 (Effects of e-PBL Program Using COVID-19 Related Data on Science Core Competence of High School Students in Biology Clubs)

  • 신길우;차희영;박지수
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제43권6호
    • /
    • pp.583-594
    • /
    • 2023
  • 본 연구는 코로나19 관련 데이터를 활용한 고등학생을 위한 e-PBL 프로그램을 개발하고 개발된 프로그램이 학생들의 과학과 핵심역량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 학습자와 e-PBL의 특성을 고려한 e-PBL 프로그램과 과학과 핵심역량 분석틀을 개발하여, 일반고 생명과학동아리 학생 26명에게 적용했다. 질문지를 통한 과학과 핵심역량 검사가 수업 전·후로 실시되었고, 수업 중 담화 데이터를 수집하여 분석틀로 분석하였다. 연구 결과, 개발된 프로그램은 다섯가지 과학과 핵심역량 향상에 효과가 있었다. 과학과 핵심역량 설문지 분석 결과에서는 과학적 사고력, 과학적 탐구능력, 과학적 문제해결능력에서만 유의한 영향이 있는 것으로 나타났고, 과학적 의사소통 능력과 과학적 참여 및 평생학습 능력은 질문지에서는 유의미한 결과를 나타내지 않았지만, 담화 분석 결과에서는 유의미한 결과를 나타내었다. 특히, 과학적 의사소통 능력과 과학적 참여 및 평생 학습 능력은 프로그램 단계를 통해 가장 고르게 나타났다. 본 연구를 통해 개발한 코로나19 관련 데이터를 활용한 고등학생용 e-PBL 프로그램은 학생들의 과학과 핵심역량 향상에 효과적임을 확인했으므로 과학교육 현장에서 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

지도교사의 목소리를 통한 학교 밖 과학 탐구 활동으로서 전국과학전람회의 현주소 (Present State of National Science Contest as a Informal Scientific Education through the Voices of Teachers)

  • 김진욱;이종진;백영경;안유민
    • 대한지구과학교육학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.196-209
    • /
    • 2023
  • 본 연구는 학교 밖 과학교육 활동 중 하나인 과학전람회의 교육수요자로서 교사의 인식과 요구를 파악하기 위하여 전국과학전람회를 지도한 경험이 있는 교사 11명을 대상으로 개방형 질문지를 활용하여 그들의 의견을 심층 조사하였다. 총 7문항에 대해 평균 3,600자 이상을 서면 답변하였으며, 이에 대한 질적 분석을 통해 과학전람회 참여로 인한 학생과 교사의 성장, 대회 참여의 어려운 점, 활성화를 위한 교사의 목소리를 알아볼 수 있었다. 교사들은 과학전람회 참여가 개방형 탐구과정을 경험하고 이로 인해 학생의 과학 관련 지식 및 태도의 향상, 이공계 분야 진로 진학으로의 연계가 활발해진다는 점에서 긍정적인 의견을 제시하였다. 다만 대회 참가 학생들은 학교생활기록부에 탐구내용을 기록할 수 없고, 지도교사들은 참신한 주제 발굴에 대한 강박과 탐구과정 지도에서 오는 부담, 전공지식에 대한 전문성 한계를 지적해 과학전람회 참여에 어려움이 있음을 알 수 있었다. 과학전람회 활성화를 위해서는 지도교사와 학생의 역량 강화를 위한 17개 시·도 교육청 수준의 지원 방안, 국립중앙과학관의 홍보 방법 및 심사 방식 개선, 교육부의 학교생활기록부 기재 요령의 개선을 요구하였고, 이를 통해 학교 현장에서 공감할 수 있는 과학전람회 제도 개선의 필요성을 도출하였다.

변혁적 역량 함양을 위한 2022 개정 고등학교 과학과 지구과학 교육과정 개발 성과 탐색 (Exploring Development Achievement of the 2022 Revised High School Earth Science Curriculum to Cultivate Transformative Competency)

  • 곽영순;김종희;김현종
    • 대한지구과학교육학회지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.49-59
    • /
    • 2024
  • 본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.

학생의 자유 탐구 활동의 사례 분석을 통해 본 실험 모델링의 특징과 과학교육적 의미 (Characteristics of Modeling of Experiment in Case Analysis of Students' Open Inquiry and its Meaning on Science Education)

  • 김관영;이종혁;최진현;전상학;이선경
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제42권2호
    • /
    • pp.201-214
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 학생들의 자유 탐구 활동에서 나타나는 실험 모델링의 특징을 탐색하였다. 연구는 '학교과학탐구'라는 주제로 이루어진 3년의 연구 과제 수행에서 기수집한 자료를 '실험 모델' 관점에서 재해석한 것이다. 4명의 학생들로 구성된 1개 소집단이 7회에 걸쳐 수행한 탐구 활동을 녹화하고 녹음한 파일을 주된 자료원으로 하였으며, 녹화 및 전사본을 해석적인 방법에 따라 분석하였다. 문제 상황으로부터 출발하여 이를 해결하고 마무리되는 과정을 포괄하는 것을 모델링 단위로 볼 때, 학생들의 활동은 3개 실험 모델링 단위로 구분되었다. 연구의 결과는 각 모델링 단위에서 분산인지체계로서 실험 모델링의 역동적 과정과 특징을 조명하고 교육적 의미를 논하는 것을 포괄한다. 구체적으로는 첫째, 학생과 실험도구 그리고 그들 사이의 상호작용으로 나타나는 원시적 형태의 계산은 실험 모델링을 구성하는 분산인지체계의 중요한 요소로 드러났다. 둘째, 초기에 학생이 도구에 익숙해지는 비언어적인 활동이 이루어졌으며, 그 활동이 충분히 이루어졌을 때 언어적인 양적 기호가 창출되었다. 창출된 양적 기호는 이후 활동에서 참고할 수 있는 데이터와 자신감의 원천이 되었다. 셋째, 도구의 전용화가 발생하였으며, 변인통제와 같이 기존의 과학 탐구에서 중요하게 다룬 요소들이 나타났다. 연구의 결과는 기존의 과학교육에서 주목받지 못했던 실험 모델링의 특징을 학생 활동을 통해 펼쳐 보임으로써, 설명 모델 중심으로 이루어져왔던 과학교육 연구와 교육에 새로운 시사점을 제공한다.

과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구를 통해 초등 예비교사는 무엇을 학습하는가? (What do Pre-service Elementary Teachers Learn from Inquiry into Science Class Dilemmas?)

  • 윤혜경
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
    • /
    • 제41권2호
    • /
    • pp.338-355
    • /
    • 2022
  • 본 연구는 과학 수업 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 활동이 교사교육에서 어떠한 효용성을 가지는지 탐색하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 과정의 특징은 무엇이며 탐구를 통해 그들의 교육적 의사결정이 어떻게 변화하는지 자세히 살펴봄으로써 딜레마 사례 활용 교사교육의 효과에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 교육대학교 4학년에 재학 중인 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 모둠별 프로젝트 학습 형태로 과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구 활동을 7주간 수행하였다. 연구자는 사전·사후 설문지, 모둠별 KWHL 표, 모둠별 탐구보고서, 모둠별 발표 자료 및 모둠별 토론 내용을 데이터로 수집하고 분석하여 예비교사의 탐구 과정의 특징과 의사결정 변화에 영향을 주는 주요 요인을 추출하였다. 예비교사들은 딜레마 사례에서 다루고 있는 과학 주제를 탐구하면서 자신의 과학 학습 과정, 탐구 과정을 의미 있는 것으로 인식하였고 자신이 탐구를 통해 과학을 학습한 것처럼 초등학생도 유의미한 과학 탐구 활동을 할 수 있을 것으로 유추하였다. 또 예비교사들은 수업 주제와 관련하여 실제 초등학생의 사고 과정이나 배경 지식 등을 다양한 방법으로 탐구하였다. 지도서와 교육과정 등의 문서를 조사하고 현장교사나 초등학생과 면담을 통해 '실제' 학생의 사고 과정이나 수준을 파악하고자 했고 이를 교육적 의사결정에 반영하였다. 또한, 딜레마 상황의 해결 방안을 한 가지 대안으로 귀결하지 않고 여러 가지 교수 방법을 비교하며 상황에 따라 다양한 대안이 가능함을 인식하기도 하였다. 이처럼 딜레마 사례는 비구조화된 문제로서 예비교사에게 일종의 문제해결 상황을 제공하였고 예비교사의 과학적 탐구, 학생의 사고에 관한 탐구를 촉발하였으며 예비교사가 교수-학습의 복잡성을 인식하는 데 일조하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 딜레마 사례 활용 교사교육과 관련된 시사점을 논의하였다.

소집단의 논변활동을 위한 과학 탐구 과제의 개발과 적용 (Development and Application of the Scientific Inquiry Tasks for Small Group Argumentation)

  • 윤선미;김희백
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제31권5호
    • /
    • pp.694-708
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 과학 수업에서 학생들이 과학 현상을 근거 있게 설명하고 주장할 수 있도록 인지적 발판이 포함된 과제를 개발하였고, 과제가 소집단 논변 발달에 미치는 영향을 알아보았다. 이를 위해 한 학급에서 이질적인 소집단을 구성한 후, 개발된 과제를 수업중에 활용하였다. 소집단 논변활동에서 학생들은 먼저 각자의 의견을 적고, 서로의 의견을 공유한 후 가장 그럴듯한 의견을 선택하였다. 학생들의 사전 사후 논변 검사지와 논의가 활발하게 일어난 한 소집단의 담화 전사본, 학생들의 반 구조화된 인터뷰, 수업관찰 노트를 통해 과제가 소집단 논변에 미치는 영향을 분석하였다. 개발된 과제는 모순된 논변 예시를 포함하여 학생들이 증거를 가지고 반박할 수 있도록 하였으며, 친구의 생각과 비교하고 설득하는 활동을 통해 소집단 논변이 활발히 이루어지도록 하였다. 그 결과 학생들의 논변 검사 점수가 향상되었으며, 증거와 추론이 포함된 주장을 하였다. 또한 과제를 진행함에 따라 학생들의 논변은 높은 향상 발화의 빈도와 긴 추론 고리의 특성을 보이면서 그 수준이 높아졌다. 학생들은 과제를 수행하면서 제시된 예시 의견에 대해 반성적, 비판적으로 사고하여 타당한 증거와 추론이 포함된 정교한 주장을 하였으며, 자료를 바탕으로 다양한 근거를 제시할 수 있는 과제는 학생들로 하여금 자발적으로 의견을 제시하도록 하여 다양한 참여로 이끌었다. 본 연구는 발달된 소집단 논변 활동의 맥락에 대한 이해와 일반 중학교 과학 탐구수업에서 학생들의 논변 활동을 조력하는 교수 학습 상황에 대한 정보를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.

과학동산 운영에 관한 질적 연구 (A Qualitative Study of Running질 Science Garden질)

  • 채동현;이수영
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
    • /
    • 제21권2호
    • /
    • pp.263-288
    • /
    • 2002
  • 'Science Garden' is a science program that develops acquirements of science & technology at an early stage through experiential study and inspire the spirit of scientific inquiry by carrying out laboratory work, science movie, science lecture, scientific work, outdoor activities, computer classes and science experiment which is hard to do through the regular educational course. It is targeted grade 4,5,6 students during summer and winter vacation. 'Science Garden' is conducted by selective participation freely. It is a wholelistic activity that develops children's potential talents or creativities, improves interest and attitude toward science, and also gives opportunity for self-realization by extending capacity for inquiry to show each student's ability. This study is observed and is compared how it is conducted in elementary school using qualitative study. This study is used narrative observation, in-depth interview and document analysis. Objects of narrative observation are two elementary schools, each from Jellabukdo and Gyeonggido, and 7 teachers were interviewed in-depthly. Here are results of the study. 1 A teacher in school G never takes part in student activities, tends to be indifferent to classes, but focuses on observation and experiment in laboratory. And feedback or evaluation about student's activity is never done. On the other hand, a teacher in school S guides students to understand the principals of science on themselves, and wide variety forms of activities such as role playing, discussion, and games are being done. But an effort to evaluate student's activity is not being made properly. 2. Teachers set a high valuation on the need of 'Science Garden'. Observing the way of conducting 'Science Garden', usually teachers who is in charge of science for official work is selected as a teacher in charge, and groan under a heavy burden of conducting it without anyone's help. Participating students are selected by volunteering or teacher's recommendation, but because of low Participation rate, teachers have difficulty in conducting it. Plan for conducting ‘science Garden’ is made 20 days before it, after getting an official document from Office of Education, refering to booklets produced by National Jungang Science Institute, or data from Office of Education, and internet. Teachers evaluate rarely Most school principals have interest in 'Science Garden' but parents are not well aware of it, The budget is made at the same time with the plan, and scale is varied between 200,000∼500,000 won. Because of the improper way of selecting teacher in charge, difficulty in selecting students, heavy works caused by planning, conducting the program, as well as reporting teacher's work, and lack of parents' awareness, 'Science Garden' has been conducted formally and superficially. Next gives you direction to change, for the right way of conducting' Science Garden'. It is important to motivate competent teachers to instruct students actively. For students' active participation, They should publicize thoroughly beforehand, and develope 'Science Garden' program for teachers to be able to make better use of it. Evaluation of student activities and program should be done in the aspect of developing students’ faculties. Beside of school facilities, they need to put diverse local facilities and places to practical use for immediate natural experience. And not only separate schools but also associated form of schools to conduct it is necessary.

  • PDF