[논문]오류 상황을 포함하는 논증 과제 제시를 통한 초등 과학수업의 효과 및 특징

임희준; 정인순

doi:10.15267/keses.2014.33.1.195

문제 정의

실험 후 다시 논증 과제에 제시된 오류에 대한 판단(주장)을 증거를 토대로 제시하면서 자신의 주장을 정당화하는 방식으로 논증 활동을 진행하였다. 그리고 교사와 함께 본 차시 실험결과와 논증 과제에 대해 정리하였다. 마지막으로 논증 과제 및 수업 주제와 관련된 적용 문제를 제시하여 학습한 내용을 적용하는 과정에서 한 번 더 논증 활동이 이루어질 수 있도록 하였다.
예를 들어, 1차시의 학습 주제는 ‘고체에서 열은 어떻게 전달될까요?’이며, 이에 대한 논증과제로 따뜻한 밥과 차가운 밥을 각각 손으로 감싸고 있을 때 열의 이동 방향을 둘다 같은 방향으로 나타낸 그림을 오류 상황으로 제시하였다. 둘째, 오류 상황은 열 전달에 관한 학생들의 선개념을 고려하여 개발함으로써 선개념 활성화와 동기 유발을 도모하고자 하였다. 예로, 6차시의 학습 주제는 ‘단열’인데, 많은 학생들이 솜으로 물체를 감싸면 언제나 따뜻해진다는 오개념을 가지고 있다.
본 연구에서는 문제 상황의 중요성과 인지적 갈등 유발의 효과를 고려하여 학생들에게 오류나 불충분한 정보가 포함된 자료를 제시하고, 그 오류를 파악하고 설명하는 것을 논증 과제로 하는 논증 수업의 효과를 살펴보고자 하였다. 오류 상황이 포함된 논증 과제는 오류 파악과 해결이라는 목표를 가지고, 학생들의 흥미와 참여를 높이며, 서로간의 의사소통을 유발함으로써 의미있고, 활발한 논증 활동을 촉발시키는 시발점으로 작용할 수 있다(Chin & Osborne, 2010).
본 연구에서는 학생들의 논증 활동을 촉진하기 위해서 오류 상황을 포함한 논증 과제를 제시하고, 이에 기반한 논증 활동을 수행하게 하는 수업을 적용하여 학생들의 인지적․정의적 영역에 미치는 효과를 살펴보고, 이러한 논증 활동의 장점과 한계를 분석하였다. 수업은 4학년의 ‘열 전달과 우리 생활’ 단원에서 총 6차시의 수업에 대하여 4～5인으로 구성된 모둠 활동으로 진행되었고, 비교반은 교과서와 실험관찰을 활용한 일반적인 수업을 진행하였다.
본 연구의 논증 활동 수업은 과학적 문제해결을 위해서는 다른 사람과의 의사소통을 기반으로 자신의 주장과 근거를 명료화하는 과정을 거쳐야 한다는 것에 기초하고 있다. 본 연구에서는 McNeil and Krajcik(2012)이 제안한 CER(Claim-Evidence-Reasoning: 주장-증거-추론)의 요소를 적용하여 논증 활동이 이루어지도록 하였다.
오류 상황을 포함하는 논증 과제를 활용한 논증 활동 수업이 초등학생들의 요약글쓰기에 미치는 효과를 살펴보았다. 실험반과 비교반의 평균과 표준 편차 및 U-검증 결과를 Table 2에 제시하였다.
(2008)의 연구를 토대로 일반적인 단원 요약과는 다르게 단순히 자신의 의견을 표현하는 데 그치지 않고, 상대방을 이해시키기 위한 글쓰기로 구성하였다. 이 연구에서는 고체에서의 열전달, 액체에서의 열전달에 대해 동생에게 설명하는 글을 작성하도록 하였다.
이에 본 연구에서는 학생들의 논증 활동을 촉진하기 위해서 오류 상황을 포함한 논증 과제를 제시하고, 이에 기반한 논증 활동을 수행하게 하는 수업을 적용하여 인지적․정의적 영역에 미치는 효과를 살펴보고, 학생들의 모둠별 논증 활동에서 나타나는 특징을 살펴보았다.
학생들은 오류 상황을 파악하고 해결하기 위하여 증거를 수집하고, 이를 토대로 주장을 하는 타당한 방식의 논증을 하고자 하였다. 그러나 관찰 결과에 대한 잘못된 추론, 부정확한 선지식이나 이론의 적용 등은 오류에 대한 활발한 논의에도 불구하고, 잘못된 결론으로 이끌게 되는 원인으로 작용하였다.

제안 방법

‘개념 이해’를 알아보기 위해 하위항목으로 ‘개념 파악’과 ‘정확성’을 설정하여 전도와 대류 개념을 정확히 알고 설명하는지를 평가기준으로 삼았다.
‘근거 제시 방법’에서는 과학적 원리 및 법칙을 설명하면서 구체적인 사례를 충분히 제시하고 있는지를 확인하였으며, ‘정보 조직’에서는 명료한 설명을 위해 그림이나 도식 등을 이용하고 있는지를 살펴보았다.
과학과 관련된 정의적인 영역 검사를 위한 도구로는 Kim et al.(1998)이 개발한 검사지를 변형하여 사용하였다. 이 검사지는 ‘과학 인식’, ‘과학 흥미’, ‘과학적 태도’ 영역에 대해 총 48문항으로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 이 중 ‘과학 흥미’ 영역에서 과학에 대한 흥미, 과학 학습에 대한 흥미 하위 영역의 각각 3문항, ‘과학적 태도’ 영역에서 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성 하위 영역에서 각각 3문항씩을 사용하였다.
(2008)의 분석 틀을 활용하여 ‘개념 이해’와 ‘증거 사용 여부’로 구성하여 총 20점 만점으로 평가하였다.
과학 학업성취도 검사는 수업을 실시한 차시에 대하여 총 20문항으로 구성하였다. 5지선다형 10문항, 단답형 4문항, 서술형 6문항으로 구성하여 30점 만점으로 평가하였다. 검사 문항은 교사 및 과학교육 전문가로부터 타당도를 검토받았다.
실험 후 오류 상황에 대한 자신의 주장과 설명을 다시 작성하고, 이를 기반으로 논증 활동을 진행하도록 하였다. 구체적인 과정을 보면, 먼저 논증 과제를 제시하고, 여기에 포함된 오류를 파악하고(주장), 그 이유를 설명(추론)하도록 하였다. 학생들의 이해를 돕기 위하여 논증 활동지에는 ‘오류’라는 표현을 사용하지 않고, 제시된 그림이나 사진을 보고, 자신의 생각과 같은 점이나 다른 점을 찾고, 그 이유를 적도록 하였다.
총 6차시의 논증 활동 수업에 대하여 모든 모둠의 논증 활동 과정을 녹음하였다. 녹음 자료는 모두 전사하였으며, 이를 통해 오류 상황을 포함한 논증 과제를 해결하는 논증 활동에서 나타나는 특징을 파악하였다.
학생들의 이해를 돕기 위하여 논증 활동지에는 ‘오류’라는 표현을 사용하지 않고, 제시된 그림이나 사진을 보고, 자신의 생각과 같은 점이나 다른 점을 찾고, 그 이유를 적도록 하였다. 다음으로 교과서에 제시된 실험 수행을 통하여 증거를 수집하도록 하였다. 실험 후 다시 논증 과제에 제시된 오류에 대한 판단(주장)을 증거를 토대로 제시하면서 자신의 주장을 정당화하는 방식으로 논증 활동을 진행하였다.
예로 5차시 ‘기체에서 열의 전달 방법’에서는 문틈의 위아래에 향 연기를 대보는 실험이 교과서에 제시되어 있다. 따라서 논증 과제에서는 향 연기 방향을 다르게 제시하여 오류와 그 이유를 파악하게 하고, 실험 활동을 통해 현상을 관찰함으로써 기체에서의 대류 현상에 대하여 논증할 수 있도록 하였다.
모둠은 4～5인을 한 모둠으로 하여 총 5모둠으로 구성하였으며, 논증 활동 수업을 실시하기 전에 연구 대상 단원의 내용이 아닌 ‘소금이 물에 녹으면 무게가 줄거나 증가한다.
본 연구에서는 활동지를 이용하여 논증 과제를 제시하고, 실험 활동에 앞서 오류 상황에 대한 자신의 주장과 설명을 쓰고, 이에 대해 모둠별로 논증 활동을 수행한 후, 실험을 통해 증거를 수집하도록 하였다. 실험 후 오류 상황에 대한 자신의 주장과 설명을 다시 작성하고, 이를 기반으로 논증 활동을 진행하도록 하였다.
따라서 이러한 오개념을 나타내는 상황으로 논증 과제를 제시하였다. 셋째, 학생들이 문제해결 과정에서 주장과 증거를 연결시킬 수 있도록 하기 위해서 해당 차시의 실험과 관련이 있는 내용으로 논증 과제를 구성하였다. 예로 5차시 ‘기체에서 열의 전달 방법’에서는 문틈의 위아래에 향 연기를 대보는 실험이 교과서에 제시되어 있다.
수업 전 학생들의 사전 개념 이해 정도를 파악하고, 실험반과 비교반 사이에 차이가 있는지를 알아보기 위하여 ‘열 전달과 우리 생활’의 주된 개념인 전도, 대류, 단열에 대하여 사전 검사를 실시하였다.
수업은 4학년의 ‘열 전달과 우리 생활’ 단원에서 총 6차시의 수업에 대하여 4～5인으로 구성된 모둠 활동으로 진행되었고, 비교반은 교과서와 실험관찰을 활용한 일반적인 수업을 진행하였다.
다음으로 교과서에 제시된 실험 수행을 통하여 증거를 수집하도록 하였다. 실험 후 다시 논증 과제에 제시된 오류에 대한 판단(주장)을 증거를 토대로 제시하면서 자신의 주장을 정당화하는 방식으로 논증 활동을 진행하였다. 그리고 교사와 함께 본 차시 실험결과와 논증 과제에 대해 정리하였다.
본 연구에서는 활동지를 이용하여 논증 과제를 제시하고, 실험 활동에 앞서 오류 상황에 대한 자신의 주장과 설명을 쓰고, 이에 대해 모둠별로 논증 활동을 수행한 후, 실험을 통해 증거를 수집하도록 하였다. 실험 후 오류 상황에 대한 자신의 주장과 설명을 다시 작성하고, 이를 기반으로 논증 활동을 진행하도록 하였다. 구체적인 과정을 보면, 먼저 논증 과제를 제시하고, 여기에 포함된 오류를 파악하고(주장), 그 이유를 설명(추론)하도록 하였다.
오류 상황을 포함하는 논증 과제에 기반한 논증 활동 수업은 인지적, 정의적 측면에서 학생들에게 긍정적인 역할을 하는 것으로 나타났는데, 학생들의 논증 활동의 특징을 파악함으로써 이러한 논증 활동의 장점을 크게 두 가지로 살펴보았다. 아울러 오류 상황을 제시하는 것으로도 여전히 남는 학생들의 논증 활동의 한계를 살펴보았다.
오류 상황을 포함한 논증 과제를 통한 논증 활동 수업의 효과 및 논증 활동의 특징을 살펴보기 위하여 정량적 연구와 정성적 연구를 동시에 진행하는 통합 연구 방법을 사용하여 자료를 수집 및 분석하였다.
이 검사지는 ‘과학 인식’, ‘과학 흥미’, ‘과학적 태도’ 영역에 대해 총 48문항으로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 이 중 ‘과학 흥미’ 영역에서 과학에 대한 흥미, 과학 학습에 대한 흥미 하위 영역의 각각 3문항, ‘과학적 태도’ 영역에서 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성 하위 영역에서 각각 3문항씩을 사용하였다.
전도와 대류에 대한 2가지 주제에 대하여 글쓰기 검사 문항을 개발하여 실시하였다. 요약글쓰기 검사는 Nam et al.
논증 과제는 해당 차시의 학습 주제와 관련이 있는 것으로 다음과 방향을 토대로 개발하였다. 첫째, 오류가 있는 상황을 그림이나 사진으로 제시하고, 제시된 자료에서 자신이 생각하는 오류가 무엇인지를 찾고, 그 이유를 설명하도록 논증 과제를 구성하였다. 예를 들어, 1차시의 학습 주제는 ‘고체에서 열은 어떻게 전달될까요?’이며, 이에 대한 논증과제로 따뜻한 밥과 차가운 밥을 각각 손으로 감싸고 있을 때 열의 이동 방향을 둘다 같은 방향으로 나타낸 그림을 오류 상황으로 제시하였다.
논증 활동을 실시한 단원은 4학년 2학기 3단원 ‘열 전달과 우리 생활’로, 이 단원은 전도, 대류, 단열 등 학생들의 오개념이 많은 내용들을 포함하고 있다. 총 10차시 중에서 실험적 증거의 확보를 통해 논증 활동이 가능한 여섯 차시의 수업에 대해 오류 상황을 포함한 논증 과제를 개발하고, 수업을 진행하였다.
총 6차시의 논증 활동 수업에 대하여 모든 모둠의 논증 활동 과정을 녹음하였다. 녹음 자료는 모두 전사하였으며, 이를 통해 오류 상황을 포함한 논증 과제를 해결하는 논증 활동에서 나타나는 특징을 파악하였다.

대상 데이터

본 연구는 경기도에 소재한 초등학교 4학년 2개 학급을 대상으로 실험반에는 논증 수업을 적용하고, 비교반에는 교과서에 기초한 수업을 진행하였다. 연구 대상은 처음에는 45명이었으나, 사전 검사나 사후 검사 결시자를 제외한 최종적인 연구 대상은 실험반 21명, 비교반 20명으로 총 41명이었다.
본 연구는 경기도에 소재한 초등학교 4학년 2개 학급을 대상으로 실험반에는 논증 수업을 적용하고, 비교반에는 교과서에 기초한 수업을 진행하였다. 연구 대상은 처음에는 45명이었으나, 사전 검사나 사후 검사 결시자를 제외한 최종적인 연구 대상은 실험반 21명, 비교반 20명으로 총 41명이었다.

데이터처리

‘결론 도출의 타당성’에서는 관찰한 내용과 배운 개념을 충분히 반영하여 결론을 도출하고 있는지를 평가하였다.
검사 문항은 Seo(2002)의 연구에서 활용된 문항을 이용하여 9문항의 주관식으로 구성하여 각 문항 당 2점씩 총 18점으로 채점하였다. 각 집단 당 사례 수가 20명 정도로 많지 않기 때문에, 두 집단의 동질성 여부는 비모수 통계방법인 Mann-Whitney U검증을 활용하였다. 검사 실시 후 두 집단의 평균을 비교한 결과, 실험반의 평균은 6.
검사 문항은 교사 및 과학교육 전문가로부터 타당도를 검토받았다. 검사 실시 후 두 집단의 차이는 비모수 통계방법인 Mann-Whitney U-검증을 통하여 분석하였다.
평가 점수는 두 명의 연구자가 10명의 응답에 대하여 각각 점수를 구한 후, 평정자간 일치도가 95%임을 확인하고, 나머지 학생들은 한 연구자가 평정하였다. 두 집단의 차이는 MannWhitney U-검증을 통하여 분석하였다.
이 검사지는 ‘과학 인식’, ‘과학 흥미’, ‘과학적 태도’ 영역에 대해 총 48문항으로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 이 중 ‘과학 흥미’ 영역에서 과학에 대한 흥미, 과학 학습에 대한 흥미 하위 영역의 각각 3문항, ‘과학적 태도’ 영역에서 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성 하위 영역에서 각각 3문항씩을 사용하였다. 사전 사후 검사 모두 두 집단의 차이는 Mann-Whitney U-검증을 통하여 분석하였다. 사전 검사 분석 결과, 실험반의 평균은 3.

이론/모형

수업 전 학생들의 사전 개념 이해 정도를 파악하고, 실험반과 비교반 사이에 차이가 있는지를 알아보기 위하여 ‘열 전달과 우리 생활’의 주된 개념인 전도, 대류, 단열에 대하여 사전 검사를 실시하였다. 검사 문항은 Seo(2002)의 연구에서 활용된 문항을 이용하여 9문항의 주관식으로 구성하여 각 문항 당 2점씩 총 18점으로 채점하였다. 각 집단 당 사례 수가 20명 정도로 많지 않기 때문에, 두 집단의 동질성 여부는 비모수 통계방법인 Mann-Whitney U검증을 활용하였다.
본 연구의 논증 활동 수업은 과학적 문제해결을 위해서는 다른 사람과의 의사소통을 기반으로 자신의 주장과 근거를 명료화하는 과정을 거쳐야 한다는 것에 기초하고 있다. 본 연구에서는 McNeil and Krajcik(2012)이 제안한 CER(Claim-Evidence-Reasoning: 주장-증거-추론)의 요소를 적용하여 논증 활동이 이루어지도록 하였다. ‘주장’은 제시된 문제에 대한 자신의 견해나 진술을 의미한다.

성능/효과

각 집단 당 사례 수가 20명 정도로 많지 않기 때문에, 두 집단의 동질성 여부는 비모수 통계방법인 Mann-Whitney U검증을 활용하였다. 검사 실시 후 두 집단의 평균을 비교한 결과, 실험반의 평균은 6.00(SD=2.75), 비교반의 평균은 5.75(SD=2.67)였고, 이에 대한 U-검증값은 181.00(p=.605)으로 두 집단 사이에는 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다.
하위 영역 중 과학 흥미 영역에서는 과학에 대한 흥미와 과학 학습에 대한 흥미 모두 실험반 점수가 유의미하게 높았다. 그리고 과학적 태도 영역에서는 개방성, 자진성 영역은 유의수준 0.01 이하 수준에서, 호기심, 협동성, 끈기성, 창의성 영역은 유의 수준 0.05 이하 수준에서 유의미한 차이가 있었다. 그러나 비판성 영역에서는 실험반과 비교반 사이에 유의미한 차이가 나타나지 않았다.
논증 활동이 과학과 관련된 정의적 영역에 미치는 효과를 분석한 결과, 실험반의 평균은 3.71, 비교반의 평균은 3.15로 실험반의 점수가 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다(Table 3).
연구 결과, 오류 상황을 포함한 논증 과제를 제시한 논증 활동 수업은 초등학생들의 과학 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 요약글쓰기를 통해 살펴본 개념 이해 및 증거의 사용 정도에서도 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 흥미 및 과학적 태도와 같은 과학과 관련된 정의적 영역에서도 논증 수업은 긍정적인 효과가 있는 것으로 조사되었다.
본 연구에서 사용한 논증 과제의 특징은 제시된 상황에 오류가 있는지 없는지, 오류가 있다면 무엇인지를 파악하고, 이를 정당화하는 문제 상황이 되어 학생들이 논증 과제에 보다 집중할 수 있게 하고, 흥미를 가지고 실험 및 논증 활동에 참여할 수 있게 하여 활발한 논증을 유도할 수 있었다.
분석 결과, 고체에서의 열전달과 액체에서의 열전달에 관한 문항에서 개념 이해와 증거 사용 영역 모두 실험반이 비교반보다 유의미하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 학생들의 요약글쓰기를 살펴보면, 먼저 비교반의 경우 고체에서의 열전달과 액체에서의 열전달에 대하여 개념을 정확하게 설명하지 못하는 경우도 많았으며, 개념은 비교적 명확하게 기술하고 있으나, 고체 및 액체에서의 열전달을 정의 수준으로만 기술하고, 그와 관련된 예시나 증거를 전혀 들지 않는 경우가 많았다.
분석 결과, 실험반의 평균은 25.4점, 비교반의 평균은 21.5점으로 실험반의 학업성취도 점수가 높았으며, Mann-Whitney U-검증 결과 실험반의 점수가 통계적으로 유의미하게 높은 것을 알 수 있었다. 이는 오류 상황을 포함하는 논증 과제를 기반으로 논증 활동을 실시한 수업이 학생들의 과학 학업성취도에 유의미한 영향을 미침을 의미한다.
솜으로 싼 얼음과 그냥 둔 얼음이 녹는 속도를 비교하는 활동에 관한 에서도 실험을 통해 솜으로 싼 얼음이 늦게 녹는다는 것을 알고, 증거를 통해 논증 과제에 제시된 오류를 정확하게 파악했으나, 그 이유를 솜이 물을다 흡수해서라는 잘못된 해석을 하고 있었다.
연구 결과, 오류 상황을 포함한 논증 과제를 제시한 논증 활동 수업은 초등학생들의 과학 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 요약글쓰기를 통해 살펴본 개념 이해 및 증거의 사용 정도에서도 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 흥미 및 과학적 태도와 같은 과학과 관련된 정의적 영역에서도 논증 수업은 긍정적인 효과가 있는 것으로 조사되었다.
또한, 제시된 상황의 오류를 논의하는 과정은 학생들이 선개념을 충분히 드러낼 수 있는 자극으로 작용하였으며, 학생들의 논의를 보다 활발하게 하는 데 기여하고 있었다. 오류가 포함된 상황 제시는 자신의 주장을 정당화하기 위한 증거를 찾기 위하여 실험에 적극적으로 임하여 그 결과를 관찰 탐색하고, 오류 파악과 그에 대한 정당화를 위한 증거로 실험 결과를 적극 활용하게 하는 데 긍정적인 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
이와 같이 요약글쓰기를 통하여 논증 활동 수업의 효과를 살펴본 결과, 제시된 과제에서 오류를 찾고, 이에 대한 자신의 생각을 정당화하기 위하여 주장, 증거, 추론의 맥락에서 논증 활동을 수행하면서 주장과 증거를 지속적으로 연결시키는 과정을 거쳤던 실험반 학생들은 해당 개념에 대하여 보다 잘 이해하고 있음을 알 수 있다. 특히, 논증 활동의 기반을 오류 상황에 대한 파악과 논의에 둠으로써 학생들이 자신의 선개념을 노출시키고, 오류 여부 및 오류가 있는 부분, 그 이유에 대한 자신의 생각을 말할 수 있는 기회가 제공되고, 실험 활동을 통해 수집한 증거를 토대로 이를 다시 논의하면서 보다 올바른 과학적 개념을 갖는데 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다.
학생들은 실험 결과가 왜 그렇게 나타났는지 서로 묻고 답하는 과정에서 과학 개념을 정립해 나가고 있었다. 이처럼 오류가 포함된 논증 과제의 제시는 자신의 주장을 정당화하기 위한 증거를 찾기 위하여 실험의 결과를 적극적으로 탐색하고, 실험 결과를 오류 파악과 그 이유에 대한 정당화를 위한 증거로 활용하는 데 긍정적인 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
특히, 학생들이 직접 수행했던 활동과 연결지어 예시를 그림으로 표현하는 경우가 많았다. 일부 학생들의 경우, 전도와 대류 개념을 반대로 이해하고 있거나, 오개념이 있는 경우들도 있었지만, 전반적으로 실험반에서의 요약글쓰기에서는 주장과 증거를 연결 지어 기술하는 경향이 많이 나타났다.
오류 상황이 포함된 논증 과제는 오류 파악과 해결이라는 목표를 가지고, 학생들의 흥미와 참여를 높이며, 서로간의 의사소통을 유발함으로써 의미있고, 활발한 논증 활동을 촉발시키는 시발점으로 작용할 수 있다(Chin & Osborne, 2010). 제시된 논증 과제에서의 오류에 대한 탐색과 논의 과정을 통하여 학생들은 능동적으로 자신의 선지식을 탐색하고, 자신의 설명을 뒷받침하는 증거들을 적극적으로 찾고 평가할 수 있다. 또한, 인지적 측면에서 오류 상황은 인지적 갈등을 해소하기 위한 질문을 학습자 스스로 형성하도록 함으로써 깊이 있는 사고활동과 지식의 구성 활동을 유발할 수 있다.
오류 상황을 포함하고 있는 논증 과제의 제시는 학생들의 참여를 높이고, 증거와 주장을 연결하는 논증을 유도하는데 기여하고 있었으나, 증거와 주장을 연결하는 추론의 과정이 부적절하기 때문에 주장-증거-추론이 올바르게 이루어지지 못하는 경우도 있었다. 즉, 증거는 확보했으나, 개념의 부족이나 선지식의 잘못된 활용 등으로 타당한 추론이 이루어지지 못하여 올바른 결론에 이르지 못하는 경우들도 있어 적절한 논증 과제의 제시가 타당한 논증까지를 보장하지는 못함을 알 수 있었다.

후속연구

본 연구에서 활용한 오류 상황 제시와 같이 학생들의 논증 활동을 고무할 수 있는 다양한 특성을 지닌 논증 과제가 개발되어 적용될 필요가 있다. 또한, 학생들의 논증 활동에서 교사의 역할과 그 효과에 대해서도 심층적으로 연구가 이루어질 필요가 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서 활용한 오류 상황 제시와 같이 학생들의 논증 활동을 고무할 수 있는 다양한 특성을 지닌 논증 과제가 개발되어 적용될 필요가 있다. 또한, 학생들의 논증 활동에서 교사의 역할과 그 효과에 대해서도 심층적으로 연구가 이루어질 필요가 있을 것으로 생각된다.
아울러, 학생들이 실험 결과로부터 타당한 추론을 할 수 있도록 교사의 시기적절한 안내와 효과적인 스캐폴딩이 필요할 것으로 파악된다. 학생들이 불필요한 정보에 집중하거나 논의의 초점이 의도하는 수업 목표와는 다른 방향으로 전개될 경우, 또는 선개념 등으로 인하여 논의의 내용이 적절하지 않게 진행될 경우, 교사가 이러한 상황을 잘 파악하고, 논의의 방향과 내용에 대해 적절한 도움을 줄 필요가 있다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학교육의 목표는 무엇인가?	과학교육의 목표는 탐구를 통한 과학 지식 습득과 과학적 사고력 신장에 있다. 과학 지식은 과학자 공동체의 사회적 산물이기 때문에, 과학자들은 서로 다른 의견과 해석에 대하여 많은 논쟁과 설득의 과정을 거치면서 과학 지식을 생성해 나간다.
	학생들에게 과학적 논증 활동을 촉진시키기 위해서는 무엇이 필요한가?	이를 위해서는 과학수업 시간에 실질적인 의사소통이 일어나게 하는 구체적인 수업 방안이 필요하며, 학생들이 쉽게 접근하여 활발하게 논증 활동을 수행하게 하는 논증 과제에 대한 연구도 필요하다. 교사에 의해 제시되는 문제 상황인 논증 과제는 학생들의 다양한 인지 활동을 지원하고 촉진하는 기능을 하기 때문에 그 중요성이 매우 크다(Kuhn, 2009).
	과학자들의 탐구 과정은 어떤 과정으로 진행되는가?	과학 지식은 과학자 공동체의 사회적 산물이기 때문에, 과학자들은 서로 다른 의견과 해석에 대하여 많은 논쟁과 설득의 과정을 거치면서 과학 지식을 생성해 나간다. 과학자들의 탐구 과정도 불확실성 속에서 최선의 의사 결정을 위한 치열한 사고와 논의의 과정으로 진행된다(Maloney & Simon, 2006). 그러나 지금까지 학교 과학교육은 실패와 문제가 없는 활동 중심으로 불변의 과학 법칙을 가르치는 것으로 이루어져 왔다(Lee et al.

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[국내논문] 오류 상황을 포함하는 논증 과제 제시를 통한 초등 과학수업의 효과 및 특징
Effects of Scientific Argumentation on Argument Tasks with Incorrect Alternative Ideas in Elementary Science Classes 원문보기

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[국내논문] 오류 상황을 포함하는 논증 과제 제시를 통한 초등 과학수업의 효과 및 특징 Effects of Scientific Argumentation on Argument Tasks with Incorrect Alternative Ideas in Elementary Science Classes 원문보기

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