예비 지구과학교사들의 선행지식과 개발 절차가 교수학습 자료에 미치는 영향: 교정에 적용할 수 있는 자료를 중심으로 The Effects of Prior Knowledge and Development Procedure to Teaching Materials Developed by the Pre-service Earth Science Teachers-Focused on the Teaching Materials in the Schoolyard원문보기
본 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료의 문제점과 개발 과정에 영향을 주는 요소를 찾는 것이다. 이를 위해 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)으로부터 258개의 교정 교수학습자료를 수집하였다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다. 교정 탐색 우선형은 이미 형성된 선행 지식 범위 내에서 자료를 개발하기 때문에 이들이 개발한 자료는 교육과정의 특정 영역에 편중되어 있다. 이에 비해 개념 탐색 우선형은 대부분의 예비 지구과학교사들이 접근하지 못한 영역의 자료를 개발하였다. 올바른 선행 지식을 형성하지 못한 예비 지구 과학교사들은 잘못된 소재를 선택할 뿐 아니라 개념 연결에서도 오류를 범하고 있다. 또한, 대부분의 예비 지구과학교사들이 지질현상에 대한 과학개념을 형성하고 있다고 하더라도 생성과정을 무시하고 소재의 형태만을 주로 고려하고 있다. 그러므로 지질조사 및 고체지구과학 분야에 대한 충분한 학습이 가능하도록 지구과학교사 양성 교육과정에 충실히 반영해야 하며, 이를 바탕으로 예비 지구과학교사들의 지질학적 내용지식, 야외 교수학습 전략, 자료개발 절차 등이 하나의 통합적인 개념으로 형성될 수 있도록 지도할 필요가 있다.
본 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료의 문제점과 개발 과정에 영향을 주는 요소를 찾는 것이다. 이를 위해 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)으로부터 258개의 교정 교수학습자료를 수집하였다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다. 교정 탐색 우선형은 이미 형성된 선행 지식 범위 내에서 자료를 개발하기 때문에 이들이 개발한 자료는 교육과정의 특정 영역에 편중되어 있다. 이에 비해 개념 탐색 우선형은 대부분의 예비 지구과학교사들이 접근하지 못한 영역의 자료를 개발하였다. 올바른 선행 지식을 형성하지 못한 예비 지구 과학교사들은 잘못된 소재를 선택할 뿐 아니라 개념 연결에서도 오류를 범하고 있다. 또한, 대부분의 예비 지구과학교사들이 지질현상에 대한 과학개념을 형성하고 있다고 하더라도 생성과정을 무시하고 소재의 형태만을 주로 고려하고 있다. 그러므로 지질조사 및 고체지구과학 분야에 대한 충분한 학습이 가능하도록 지구과학교사 양성 교육과정에 충실히 반영해야 하며, 이를 바탕으로 예비 지구과학교사들의 지질학적 내용지식, 야외 교수학습 전략, 자료개발 절차 등이 하나의 통합적인 개념으로 형성될 수 있도록 지도할 필요가 있다.
This study is to search the problems of schoolyard teaching material developed by pre-service earth science teachers and the critical factors affecting material making. The 258 schoolyard teaching materials was collected from 54 pre-service earth science teachers (male: 18, female: 36) major in Eart...
This study is to search the problems of schoolyard teaching material developed by pre-service earth science teachers and the critical factors affecting material making. The 258 schoolyard teaching materials was collected from 54 pre-service earth science teachers (male: 18, female: 36) major in Earth Science Education in Jeonju, Korea. The schoolyard teaching materials was greatly influenced by making process type of it and the prior knowledge of pre-service earth science teachers. As schoolyard preference exploratory type rely on their prior knowledge to develop the schoolyard teaching materials, they made use of the limited concepts like fault in material making. But the concept preference exploratory type made use of concepts not accessible to majority of pre-service earth science teachers because they selected a concept from the earth science textbook first of all. The pre-service earth science teachers having wrong prior knowledge selected inappropriate resources, as well as fell into the error of concept connecting. The pre-service earth science teachers having right prior knowledge partly considered only shape of resources, but had a disregard for formation process of it in material making. Accordingly, we need to reflect richly Geological Field Trip and Solid Earth Science to curriculum for earth science teacher education. And we have to educate pre-service earth science teachers to create holistic concept on the geological subject matter knowledge, field based teaching and learning strategy, material making process.
This study is to search the problems of schoolyard teaching material developed by pre-service earth science teachers and the critical factors affecting material making. The 258 schoolyard teaching materials was collected from 54 pre-service earth science teachers (male: 18, female: 36) major in Earth Science Education in Jeonju, Korea. The schoolyard teaching materials was greatly influenced by making process type of it and the prior knowledge of pre-service earth science teachers. As schoolyard preference exploratory type rely on their prior knowledge to develop the schoolyard teaching materials, they made use of the limited concepts like fault in material making. But the concept preference exploratory type made use of concepts not accessible to majority of pre-service earth science teachers because they selected a concept from the earth science textbook first of all. The pre-service earth science teachers having wrong prior knowledge selected inappropriate resources, as well as fell into the error of concept connecting. The pre-service earth science teachers having right prior knowledge partly considered only shape of resources, but had a disregard for formation process of it in material making. Accordingly, we need to reflect richly Geological Field Trip and Solid Earth Science to curriculum for earth science teacher education. And we have to educate pre-service earth science teachers to create holistic concept on the geological subject matter knowledge, field based teaching and learning strategy, material making process.
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문제 정의
교정에서 관찰가능한 현상은 연구대상이 재학 중인 캠퍼스 내에서 찾도록 한정하였고, 학교 건물, 인공구조물, 자연석, 조경석, 암석원 등 교정에서 관찰 가능한 모든 것을 활용하되 반드시 사진을 촬영하여 제출하도록 하였다. 그리고 실제 자연에서 관찰 가능한 현상과 비교할 수 있도록 연구자가 소장하고 있는 사진자료들을 제공하였다. 사진 자료가 없는 경우에는 인터넷에서 검색하여 활용하되 출처를 표시하도록 지도하였다.
따라서, 본 연구에서는 예비 지구과학교사들에게 교정 교수학습자료를 개발하도록 하고, 이를 일선 학교에서 실제 활용하였을 때 발생되는 문제점을 발견하고 그 대안을 찾고자함이다. 이를 위해 이를 위해 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료는 어떤 문제점이 있는지를 분석하고 학습자료를 개발하는 과정에 영향을 미치는 요소는 무엇인지 분석하였다.
셋째, 54명의 예비 지구과학교사들은 개별활동을 통해 1인당 3개 이상씩 총 258개를 교수학습자료를 개발하였다. 또, 예비 지구과학교사들이 개발한 교수학습자료의 이해를 위해 자료 개발의 의도와 자료의 해설에 관해 발표하도록 하였다. 발표하는 과정에서 상황에 따라 추가적인 질문을 통해 예비 지구과학교사들이 인식하고 있는 선행지식을 파악하였다.
본 연구는 사범대학 과학교육학부에 재학 중인 54명 예비 지구과학교사들이 개발한 교정에서의 교수학습자료 분석을 통하여 교정 교수학습자료 개발의 문제점을 발견하고 그 대안을 찾고자함이다. 이를 위하여 예비 지구과학교사들이 76개의 개념을 활용하여 개발한 258개의 교정 교수학습자료가 수집되었다.
이 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료를 통해 개발 과정에 영향을 미치는 요소와 그 문제점을 탐색한 것으로 지구과학교사들이 교수학습자료를 개발할 때 고려해야할 기초 자료로서 그 의미가 있다. 앞으로 이러한 분석 결과를 바탕으로 더 많은 교정 교수학습자료를 개발하여 현장에 적용함으로써 그 효과성을 검증하는 후속연구가 이루어진다면 우리 주변과 일상 생활에서 발생하는 소재로 구성된 지구과학 수업을 더욱 흥미롭게 실시할 수 있을 것으로 기대된다.
제안 방법
자료 개발은 교정에서 관찰 가능한 현상, 실제 자연에서 관찰 가능한 현상, 중등 교육과정과의 연관성, 관련 개념, 자료에 대한 해설을 작성하도록 하였다. 교정에서 관찰가능한 현상은 연구대상이 재학 중인 캠퍼스 내에서 찾도록 한정하였고, 학교 건물, 인공구조물, 자연석, 조경석, 암석원 등 교정에서 관찰 가능한 모든 것을 활용하되 반드시 사진을 촬영하여 제출하도록 하였다. 그리고 실제 자연에서 관찰 가능한 현상과 비교할 수 있도록 연구자가 소장하고 있는 사진자료들을 제공하였다.
예비 지구과학교사들이 활용한 개념은 제제7차 교육과정 지구과학Ⅰ과 지구과학Ⅱ에 포함되는 개념에 따라 분류하였다. 그리고 개발된 자료의 적절성은 자연 현상의 생성과정과 형태를 잘 표현하고 있는 지의 여부와 자료의 해설에 나타나는 예비 지구과학교사들의 선행지식이 자료개발에 미치는 영향 등을 분석하였다. 이때 지구과학교육 전공 교수 1인과 지구과학교육 전공 박사과정 대학원생 3명이 연구자의 분석 자료를 검토함으로써 분석에 대한 타당성을 확보하였다.
넷째, 자료분석은 예비 지구과학교사들이 활용한 개념, 자료 개발의 적절성을 분석하였다. 예비 지구과학교사들이 활용한 개념은 제제7차 교육과정 지구과학Ⅰ과 지구과학Ⅱ에 포함되는 개념에 따라 분류하였다.
둘째, 연구 대상이 고체지구과학개론과 광물학 강좌를 수강하였지만 야외지질학습과 교재연구에 대한 강좌를 수강하지 않았기 때문에 교정 교수학습자료를 개발하기에 앞서 오리엔테이션을 실시하였다. 오리엔테이션에서는 야외지질학습과 교재개발에 대한 일반적인 사항을 강의를 통해 안내한 후 자료의 형식(Fig.
그리고 관입에 관련된 것은 20개, 습곡과 건열에 관련된 것은 각각 19개, 층리에 관련된 것은 14개, 부정합에 관련된 것은 13개였다. 또, 판구조론에 관련되어서는 11개의 개념을 활용하여 40개의 자료를 개발하였고, 지구과학 I에 해당하는 풍화침식작용에 관련되어 11개의 개념을 활용하여 40개의 자료를 개발하였다. 풍화침식작용에 관련된 자료 중에서는 기계적 풍화에 대한 자료가 16개로 가장 많았다.
또, 예비 지구과학교사들이 개발한 교수학습자료의 이해를 위해 자료 개발의 의도와 자료의 해설에 관해 발표하도록 하였다. 발표하는 과정에서 상황에 따라 추가적인 질문을 통해 예비 지구과학교사들이 인식하고 있는 선행지식을 파악하였다.
첫째, 연구대상의 특성을 이해하기 위해 사전 설문조사를 실시하였다. 설문내용은 고등학교에서 이수한 지구과학 관련교과 수준, 지질학습장에 대한 인식, 야외지질학습 경험, 야외지질학습의 필요성에 대한 인식, 야외지질학습의 효과와 향후 지구과학교사가 되었을 때 의향 등으로 구성되었다.
셋째, 54명의 예비 지구과학교사들은 개별활동을 통해 1인당 3개 이상씩 총 258개를 교수학습자료를 개발하였다. 또, 예비 지구과학교사들이 개발한 교수학습자료의 이해를 위해 자료 개발의 의도와 자료의 해설에 관해 발표하도록 하였다.
넷째, 자료분석은 예비 지구과학교사들이 활용한 개념, 자료 개발의 적절성을 분석하였다. 예비 지구과학교사들이 활용한 개념은 제제7차 교육과정 지구과학Ⅰ과 지구과학Ⅱ에 포함되는 개념에 따라 분류하였다. 그리고 개발된 자료의 적절성은 자연 현상의 생성과정과 형태를 잘 표현하고 있는 지의 여부와 자료의 해설에 나타나는 예비 지구과학교사들의 선행지식이 자료개발에 미치는 영향 등을 분석하였다.
그리고 개발된 자료의 적절성은 자연 현상의 생성과정과 형태를 잘 표현하고 있는 지의 여부와 자료의 해설에 나타나는 예비 지구과학교사들의 선행지식이 자료개발에 미치는 영향 등을 분석하였다. 이때 지구과학교육 전공 교수 1인과 지구과학교육 전공 박사과정 대학원생 3명이 연구자의 분석 자료를 검토함으로써 분석에 대한 타당성을 확보하였다.
퇴적암에서의 습곡과 부정합은 지층이 생성된 이후 지각 변동에 의해 지질구조가 변화했기 때문에 시간적으로 동시에 생성된 변성암에서 엽리구조와 동일시하는 것은 잘못된 개념을 형성하고 있는 것이다. 이러한 잘못된 개념을 형성함으로써 4-A는 변성암에서 관찰할 수 있는 엽리구조를 습곡구조의 개념과 연결하여 교수학습자료를 개발하였다. 4-B는 암석의 틈으로 생기는 절리(joint)를 건조한 환경에서 수분의 증발로 인해 생긴 건열과 동일한 것으로 잘못 이해하고 있다.
따라서, 본 연구에서는 예비 지구과학교사들에게 교정 교수학습자료를 개발하도록 하고, 이를 일선 학교에서 실제 활용하였을 때 발생되는 문제점을 발견하고 그 대안을 찾고자함이다. 이를 위해 이를 위해 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료는 어떤 문제점이 있는지를 분석하고 학습자료를 개발하는 과정에 영향을 미치는 요소는 무엇인지 분석하였다.
이들 예비 지구과학교사들은 모두 일반지구과학, 고체지구과학개론, 광물학개론을 수강한 3학년 학생들이다. 일반지구과학에서 고체지구과학에 관련된 내용의 강좌는 8주(32시간)동안 운영되었고, 고체지구과학개론과 광물학개론의 강좌는 각각 15주 60시간씩 운영되었다. 그러나 연구대상의 예비 지구과학교사들은 야외지질학습에 관련된 강좌는 수강하지 않았다.
1)과 개발 조건을 제시하였다. 자료 개발은 교정에서 관찰 가능한 현상, 실제 자연에서 관찰 가능한 현상, 중등 교육과정과의 연관성, 관련 개념, 자료에 대한 해설을 작성하도록 하였다. 교정에서 관찰가능한 현상은 연구대상이 재학 중인 캠퍼스 내에서 찾도록 한정하였고, 학교 건물, 인공구조물, 자연석, 조경석, 암석원 등 교정에서 관찰 가능한 모든 것을 활용하되 반드시 사진을 촬영하여 제출하도록 하였다.
첫째, 연구대상의 특성을 이해하기 위해 사전 설문조사를 실시하였다. 설문내용은 고등학교에서 이수한 지구과학 관련교과 수준, 지질학습장에 대한 인식, 야외지질학습 경험, 야외지질학습의 필요성에 대한 인식, 야외지질학습의 효과와 향후 지구과학교사가 되었을 때 의향 등으로 구성되었다.
대상 데이터
본 연구는 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)을 대상으로 하였다. 많은 자료의 확보를 위하여 3년에 걸쳐 자료를 수집하였는데 2008년 3월, 2009년 3월, 2010년 3월에 각각 19명, 18명, 17명의 자료를 수집하였다. 이들 예비 지구과학교사들은 모두 일반지구과학, 고체지구과학개론, 광물학개론을 수강한 3학년 학생들이다.
본 연구는 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)을 대상으로 하였다. 많은 자료의 확보를 위하여 3년에 걸쳐 자료를 수집하였는데 2008년 3월, 2009년 3월, 2010년 3월에 각각 19명, 18명, 17명의 자료를 수집하였다.
본 연구는 사범대학 과학교육학부에 재학 중인 54명 예비 지구과학교사들이 개발한 교정에서의 교수학습자료 분석을 통하여 교정 교수학습자료 개발의 문제점을 발견하고 그 대안을 찾고자함이다. 이를 위하여 예비 지구과학교사들이 76개의 개념을 활용하여 개발한 258개의 교정 교수학습자료가 수집되었다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다.
판구조론에 관련된 것을 포함하여 지구과학 II에 해당하는 자료가 217개, 지구과학 I에 해당하는 자료가 41개로 지구과학 I에 비해 지구과학 II에 해당하는 개념을 예비 지구과학교사들은 주로 활용하였다. 특히, 지질구조에 관련된 자료의 빈도수가 많았는데, 27개의 개념을 활용하여 127개의 자료를 개발하였다. 이들 중에서 정단층과 역단층을 포함하여 단층에 관련된 것이 24개로 가장 많았다.
판구조론에 관련된 것을 포함하여 지구과학 II에 해당하는 자료가 217개, 지구과학 I에 해당하는 자료가 41개로 지구과학 I에 비해 지구과학 II에 해당하는 개념을 예비 지구과학교사들은 주로 활용하였다. 특히, 지질구조에 관련된 자료의 빈도수가 많았는데, 27개의 개념을 활용하여 127개의 자료를 개발하였다.
성능/효과
대부분의 예비 지구과학교사들은 교수학습자료를 개발하는 과정에서 지질 현상에 대한 정확한 과학개념을 인식하고도 교정에서 관찰할 수 있는 소재의 형태만을 고려하고 생성과정은 고려하지 않는 것으로 나타났다(Fig. 3).
이를 위하여 예비 지구과학교사들이 76개의 개념을 활용하여 개발한 258개의 교정 교수학습자료가 수집되었다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다.
후속연구
이 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료를 통해 개발 과정에 영향을 미치는 요소와 그 문제점을 탐색한 것으로 지구과학교사들이 교수학습자료를 개발할 때 고려해야할 기초 자료로서 그 의미가 있다. 앞으로 이러한 분석 결과를 바탕으로 더 많은 교정 교수학습자료를 개발하여 현장에 적용함으로써 그 효과성을 검증하는 후속연구가 이루어진다면 우리 주변과 일상 생활에서 발생하는 소재로 구성된 지구과학 수업을 더욱 흥미롭게 실시할 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
야외 학습을 위한 적절한 장소는 어떤 장소인가?
야외 학습을 위한 적절한 장소는 먼저 학습 주제나 목표와 부합되는 곳이어야 하며, 지리적으로 가깝고 안전한 곳이어야 한다(이선경 외, 2008). 그러나 실제 활용되는 야외활동 장소의 현황을 보면 도서 및 해안(50%), 삼림(17%), 계곡(17%), 학교 주변의 초지(17%) 순으로 학교 주변의 이용률이 매우 낮다(홍정수와 정남기, 1997).
야외지질학습이 매우 중요한 이유는 무엇인가?
야외지질학습은 교실에서 경험할 수 없는 물질과 현상을 관찰하고 직접 경험할 수 있는 기회를 제공받을 수 있어서 매우 중요하다(Orion, 1989). 또한 체험활동으로서 교실에서 학습한 내용의 구체적인 예를 제공하여 교육과정을 촉진시키는데 중요한 요소로 인식되고 있다.
교정 탐색 우선형과 다른 개념 탐색 우선형의 특징은 무엇인가?
교정 탐색 우선형은 이미 형성된 선행 지식 범위 내에서 자료를 개발하기 때문에 이들이 개발한 자료는 교육과정의 특정 영역에 편중되어 있다. 이에 비해 개념 탐색 우선형은 대부분의 예비 지구과학교사들이 접근하지 못한 영역의 자료를 개발하였다. 올바른 선행 지식을 형성하지 못한 예비 지구 과학교사들은 잘못된 소재를 선택할 뿐 아니라 개념 연결에서도 오류를 범하고 있다.
참고문헌 (24)
강지현, 2002, 야외 학습 모듈을 이용한 제주도 송악산 일대 야외학습장 개발. 한국교원대학교 석사학위논문, 142 p.
Barstow, D. and Yazijian, H., 2004, Placing urban schools as the forefront of the revolution in earth science education. Journal of Geoscience Education, 55, 416-419.
Birnbaum, S., 2004, Overcoming the limitations of an urban setting through field-based earth systems inquiry. Journal of Geoscience Education, 52, 407-410.
McNamara, E.S., 1971, A Comparison of the learning behaviors of eighth and ninth grade ESCP earth science students; One help experiencing laboratory investigations in the indoor environment, the other half experiencing laboratory investigations in the outdoor environment. The Pennsylvania State University, 362 p.
Novak, J.D. and Gowin, D.B., 1984, Learning how to learn. Cambridge university press, NY, USA, 199 p.
Orion, N., 1989, Development of a High-School geology course based on field trips. Journal of Geological Education, 37, 13-17.
Riban, D.M. and Kobal, D.B., 1971, An investigation of the effect of a field studies in science on the learning of the methodology of science. Science Education, 55, 291-294.
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