본 연구에서는 초등학교 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 먼저 교사들의 탐구 지도 경험에 대해 자유롭게 서술하도록 하여, 교사들이 인식하고 있는 탐구 지도 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 관찰, 분류, 측정, 예상, 공정한 비교 등을 강조하는 '과학 과정기능 중심' 범주, 학생들이 스스로 문제를 생성하도록 하는 '과학 문제 발견' 범주, 그리고 제시된 절차에 따라 실험을 수행하며 과학적 개념이나 내용을 증명하는 '개념이나 내용 예증' 범주이다. 다음으로 18개의 활동이 각각 적힌 카드를 '탐구를 통한 과학 수업' 카드를 중심으로 한 이차원적 평면에 자유롭게 배치하도록 한 후, 중심 카드와 각 카드 사이의 상대적인 거리를 측정하였다. '학생들이 적절한 절차를 설계하고 수행'하는 것이 탐구와 가장 밀접하게 관련 있는 활동으로 인식되고 있었다. 이러한 결과는 (예비)교사의 탐구 이해도를 증진시키기 위해 적극 활용되어야 하고, 나아가 초등학교 현장에서 탐구를 통한 과학교육이 보다 활성화되어야 할 것이다.
본 연구에서는 초등학교 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 먼저 교사들의 탐구 지도 경험에 대해 자유롭게 서술하도록 하여, 교사들이 인식하고 있는 탐구 지도 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 관찰, 분류, 측정, 예상, 공정한 비교 등을 강조하는 '과학 과정기능 중심' 범주, 학생들이 스스로 문제를 생성하도록 하는 '과학 문제 발견' 범주, 그리고 제시된 절차에 따라 실험을 수행하며 과학적 개념이나 내용을 증명하는 '개념이나 내용 예증' 범주이다. 다음으로 18개의 활동이 각각 적힌 카드를 '탐구를 통한 과학 수업' 카드를 중심으로 한 이차원적 평면에 자유롭게 배치하도록 한 후, 중심 카드와 각 카드 사이의 상대적인 거리를 측정하였다. '학생들이 적절한 절차를 설계하고 수행'하는 것이 탐구와 가장 밀접하게 관련 있는 활동으로 인식되고 있었다. 이러한 결과는 (예비)교사의 탐구 이해도를 증진시키기 위해 적극 활용되어야 하고, 나아가 초등학교 현장에서 탐구를 통한 과학교육이 보다 활성화되어야 할 것이다.
This study explored elementary school teachers' perspectives on science inquiry teaching. First, an open-ended questionnaire was administered to elicit teachers' experiences of their approach to inquiry teaching. These self-reported approaches revealed three conceptions of teaching for inquiry learn...
This study explored elementary school teachers' perspectives on science inquiry teaching. First, an open-ended questionnaire was administered to elicit teachers' experiences of their approach to inquiry teaching. These self-reported approaches revealed three conceptions of teaching for inquiry learning in science: 'science process skills-centered' category focused on observing, classifying, measuring, and fair testing; 'generating scientific questions' category focused on students' question-generating; and 'illustrate concept and/or content' category focused on science content demonstration by making use of experimental procedures to obtain expected results. Second, teachers were asked to place 18 activity cards either close to or further from an 'inquiry-based science classroom' card. The relative distances from the activity card to the central classroom card were measured. The teachers perceived that students' activity of 'designing and implementing appropriate procedures' was the most important in supporting an inquiry-based science classroom. Understanding teachers' views has implications for both the enactment of inquiry teaching in the classroom as well as the uptake of new teaching behaviors during professional development.
This study explored elementary school teachers' perspectives on science inquiry teaching. First, an open-ended questionnaire was administered to elicit teachers' experiences of their approach to inquiry teaching. These self-reported approaches revealed three conceptions of teaching for inquiry learning in science: 'science process skills-centered' category focused on observing, classifying, measuring, and fair testing; 'generating scientific questions' category focused on students' question-generating; and 'illustrate concept and/or content' category focused on science content demonstration by making use of experimental procedures to obtain expected results. Second, teachers were asked to place 18 activity cards either close to or further from an 'inquiry-based science classroom' card. The relative distances from the activity card to the central classroom card were measured. The teachers perceived that students' activity of 'designing and implementing appropriate procedures' was the most important in supporting an inquiry-based science classroom. Understanding teachers' views has implications for both the enactment of inquiry teaching in the classroom as well as the uptake of new teaching behaviors during professional development.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 초등학교 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 먼저 교사들의 탐구지도 경험을 조사한 결과, 과정기능이 두드러지거나 실험을 통해 개념을 이해하도록 하는 유형이 대부분을 차지하였다.
제안 방법
과학 탐구 지도에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해, 먼저 탐구를 통해 과학을 잘 가르쳤다고 느낀 경험을 떠올려보고, 대상 학년, 학습 주제, 대략적인 수업 과정 등에 대해 자유롭게 서술하도록 하였다. 선행 연구(Ireland et al.
교사들에게 탐구, 중립, 비탐구(Anderson, 2002; Harwood et al., 2006; NRC, 2000) 범주별 각 활동이 적힌 18개 카드를 ‘탐구를 통한 과학 수업(중심 카드)’과의 관련성에 따라 임의로 배치해보도록 한 후, 상대적인 거리를 측정하였다(표 3).
또, 근거에 기초해 결론을 이끌어내는 과학의 특성을 고려하여 탐구 활동 중 ‘서로 논쟁함(debating each other)’을 삭제하고, 대신 ‘근거로부터 결론을 이끌어냄’을 ‘결론을 옹호하기 위해 근거를 사용함(using evidence to defend their conclusions)’으로 수정, 보완하였다.
다음에 요약한 바와 같이, 강낭콩을 기르면서 관찰, 기록해보는 경우도 있었다(T2). 또한 지형의 모습이 바뀐 이유를 생각해보고 그 가설에 대한 변인을 통제하여 실험을 설계한 후 수행해보게 하거나(T3), 어떤 종류의 흙에서 물이 가장 잘 빠질 것인지(T4) 혹은 용매의 양에 따라 용질의 녹는 양이 어떠할지(T5) 등을 예상해보고 실험을 계획, 수행한 후 결과를 정리하도록 하였다. T5의 경우 증거로부터 설명을 만들어 내고(실험 결과를 바탕으로 용매에 따른 용질의 녹는 양의 관계 설명하기), 자신이 제안한 설명을 의사소통하고 정당화하는(학급 발표를 통해 모둠의 설명 공유하기) 등 최근 들어 주목받고 있는 과학 탐구의 특성(교육부, 2015a; NRC, 2000)을 일부 나타내기도 하였다.
모눈종이의 중앙에 ‘탐구를 통한 과학 수업’이라고 적힌 카드를 붙이도록 하고, 각 문항이 적힌 18개 카드를 중심 카드(탐구를 통한 과학 수업)와의 관련성에 따라 임의로 배치해보도록 하였다.
선행 연구에서는 카드의 모양을 직사각형에서 정사각형으로 수정한 바 있으나, 본 연구에서는 중심 카드와의 거리를 보다 명확하게 비교하기 위하여 원형으로 제작하였다. 아울러 응답자가 원할 경우 모눈종이 위에 기준원(동심원)을 그려 넣도록 안내하였다.
중심 카드와 가장 거리가 먼 카드의 거리를 기준(1)으로 삼은 후, 나머지 카드들과 중심 카드 사이의 상대적인 거리 비율을 계산하였다. 이를 탐구, 중립, 비탐구 활동별로 비교하였다.
이와 같은 각 활동이 적힌 카드를 ‘중심 카드(탐구를 통한 과학 수업)’ 주변에 배치하도록 한 후 상대적인 거리를 측정하였다.
모눈종이 위에 배치된 중심 카드와 18개 카드 사이의 거리를 각각 측정하였다. 중심 카드와 가장 거리가 먼 카드의 거리를 기준(1)으로 삼은 후, 나머지 카드들과 중심 카드 사이의 상대적인 거리 비율을 계산하였다. 이를 탐구, 중립, 비탐구 활동별로 비교하였다.
교사의 탐구 지도에 대한 인식을 조사하기 위해 Harwood 등(2006)이 고안한 카드 배치법을 사용하였다. 탐구 활동(8개), 중립 활동(4개), 비탐구 활동(6개)을 의미하는 총 18개 문항을 번역한 후, 각각을 원형 카드로 제작하였다(그림 1). 각 범주에 속하는 활동의 예는 ‘학생들이 데이터를 평가함(탐구), 학생들이 보고서를 작성함(중립), 학생들이 결과를 알고 있는 활동에 참여함(비탐구)’ 등과 같다(Anderson, 2002; NRC, 2000; Sawada et al.
대상 데이터
국내 교육대학원 석사과정에서 과학교육을 전공하고 있는 초등학교 현장 교사를 대상으로 하였다. 총 12(남 7, 여 5)명이었고, 평균 교사 경력은 약 3년이었다.
모눈종이 위에 배치된 중심 카드와 18개 카드 사이의 거리를 각각 측정하였다. 중심 카드와 가장 거리가 먼 카드의 거리를 기준(1)으로 삼은 후, 나머지 카드들과 중심 카드 사이의 상대적인 거리 비율을 계산하였다.
이론/모형
교사의 탐구 지도에 대한 인식을 조사하기 위해 Harwood 등(2006)이 고안한 카드 배치법을 사용하였다. 탐구 활동(8개), 중립 활동(4개), 비탐구 활동(6개)을 의미하는 총 18개 문항을 번역한 후, 각각을 원형 카드로 제작하였다(그림 1).
성능/효과
‘결과를 알고 활동하는 것(M=.70)’에 대해서도 ‘교사의 강의(M=.83), 선다형 시험(M=.92)’ 등에 비해 비탐구라는 인식이 상대적으로 다소 약하게 나타났다.
교사들은 ‘조사할 문제를 진술함, 결론을 옹호하기 위해 증거를 사용함’ 등의 활동도 대체로 잘 인식하고 있었다.
그 결과, ‘적절한 절차를 설계하고 수행함’ 카드와 중심 카드 사이의 거리 비율이 가장 작았다(M=.27).
본 연구에서는 초등학교 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 먼저 교사들의 탐구지도 경험을 조사한 결과, 과정기능이 두드러지거나 실험을 통해 개념을 이해하도록 하는 유형이 대부분을 차지하였다. 선행 연구(Ireland et al.
분류 결과, 호주의 교사들(Ireland et al., 2014)에 비해 이 범주에 해당하는 사례가 매우 적었다. 더욱이 학습자에게 과학 탐구 문제를 설정하도록 할 뿐, 그에 대한 답을 찾기 위해 스스로 문제를 해결하도록 하는 열린 탐구(open inquiry; Martin Hansen, 2002) 수업을 떠올린 교사가 한 명도 없었다.
둘째, 학생들이 탐구 문제를 진술하거나 근거를 사용하여 결론을 만 들어내는 등의 열린 탐구 활동에 대해 그 중요성은 인지하나, 이를 실제로 지도한 경험은 조사되지 않았다. 셋째, 탐구에서 의사소통의 가치를 다소 낮게 평가하여, 탐구의 사회적 측면에 대한 이해가 부족해 보였다.
연구 결과 교사들은 ‘학생들이 탐구할 문제를 제기함, 절차를 설계함, 서로 협력함’ 등의 활동 카드는 중심 카드에 가깝게 배치하고 ‘학생들이 활동지를 완성함, 교수자의 강의를 들음’ 등의 활동 카드는 중심 카드와 멀리 배치하여, 탐구 수업을 대체로 잘 이해하고 있는 것으로 나타났다.
탐구 지도 경험에 대한 서술에서는, 모둠토의(T4, T9)나 학급에 발표(T1, T5, T8)하는 등의 수업 방식이 일부 나타나기도 하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 현대 과학 탐구의 특성 중 의사소통이나 정당화(교육부, 2015a; NRC, 2000) 등의 중요성에 대한 교사들의 인식이 다소 부족하다는 가능성을 제기할 수 있다. 이는 우리나라 교육과정이나 교사용 지도서(교육부, 2011, 2015c)에서 탐구의 사회적 측면에 비해 전통적인 과학 탐구과정 등을 보다 강조하고 있는 것과 관련지어 해석할 수 있다(윤혜경 등, 2011).
후속연구
둘째, 교사들을 대상으로 개별 면담이나 실제 수업 관찰 등을 병행하여 탐구 지도에 대한 심층적인 연구를 수행해야 한다. 예를 들어 협력, 의사소통 등에 대한 교사들의 이해 정도를 면밀히 분석하거나 실제 탐구 지도시 교사와 학생 간의 상호작용유형(Lucero et al.
아울러 과학 공학적 실천(science and engineering practice)으로 비교적 최근 제안된 ‘모형 개발하고 사용하기’, ‘수학 및 전산적 사고 이용하기(NGSS, 2013)’ 등에 대한 교사들의 인식 연구도 진행되어야 할 것이다.
본 연구를 통한 제언은 다음과 같다. 첫째, 교사들의 탐구 지도에 대한 인식 결과를 현장 교사 재교육 과정이나 예비 교사를 위한 대학 강의에 적극 반영하여야 할 것이다. 예를 들어 본 연구에서 드러난 유형별로 탐구 지도 계획을 수립해 보거나 서로 다른 유형을 보인 교사들의 지도 사례를 맞바꿔 검토하도록 유도할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교사들이 인지하는 탐구 지도 유형을 어떻게 분류 하였는가?
먼저 교사들의 탐구 지도 경험에 대해 자유롭게 서술하도록 하여, 교사들이 인식하고 있는 탐구 지도 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 관찰, 분류, 측정, 예상, 공정한 비교 등을 강조하는 '과학 과정기능 중심' 범주, 학생들이 스스로 문제를 생성하도록 하는 '과학 문제 발견' 범주, 그리고 제시된 절차에 따라 실험을 수행하며 과학적 개념이나 내용을 증명하는 '개념이나 내용 예증' 범주이다. 다음으로 18개의 활동이 각각 적힌 카드를 '탐구를 통한 과학 수업' 카드를 중심으로 한 이차원적 평면에 자유롭게 배치하도록 한 후, 중심 카드와 각 카드 사이의 상대적인 거리를 측정하였다.
과학 탐구는 무엇인가?
과학 탐구(science inquiry)는 과학자들이 자연세계에 관한 의문에 답하려는 목적으로 자연 현상을 연구하고 설명하는 여러 가지 방법을 뜻한다(Anderson, 2002). 동시에 학생들이 과학 지식을 습득하거나 과학자들이 하는 일을 이해하기 위해 수행하는 활동을 의미하기도 한다(Lotter et al.
과학 탐구 수업의 특징은 무엇인가?
과학 탐구 수업의 특징으로는 학습자가 과학적인 문제를 다루고, 문제와 관련된 증거를 수집하며, 증거로부터 설명을 만들어 내고, 대안적 설명에 비추어 자신의 설명을 평가하며, 자신이 제안한 설명을 의사소통하고 정당화하는 것 등을 들 수 있다(NRC, 2000). 이러한 탐구 수업은 학생들의 과학적 지식이나 과학의 본성에 대한 이해를 돕고, 탐구 기능을 향상시키며, 과학 학습 동기나 태도 함양에도 긍정적으로 기여할 수 있다(Brown, 2000; Freedman, 1997; Von Secker, 2002; Windschitl, 2004).
참고문헌 (24)
교육과학기술부(2011). 과학과 교육과정. 교과부 고시 제 2011-361호. 서울: 교육과학기술부.
교육부(2015a). 초등학교 과학 3-1 교과서. 서울: (주)미래엔.
교육부(2015b). 초등학교 과학 3-1 실험관찰. 서울: (주)미래엔.
교육부(2015c). 초등학교 과학 5-1 교사용 지도서. 서울: (주)미래엔.
윤혜경, 강남화, 김미정(2011). 과학 탐구 지도에 대한 초등교사의 인식: 한국, 싱가포르, 미국의 초등교사를 대상으로. 초등과학교육, 30(4), 574-588.
홍미영(2008). 국내외 교실 학습 연구 II: 우리나라, 핀란드, 호주의 중학교 과학 수업을 중심으로. 한국교육과정평가원 연구보고 RRI 2008-1-1.
Anderson, R. D. (2002). Reforming science teaching: What research says about inquiry. Journal of Science Teacher Education, 13(1), 1-12.
Asay, L. D., & Orgill, M. (2010). Analysis of essential features of inquiry found in articles published in The Science Teacher, 1998-2007. Journal of Science Teacher Education, 21(1), 57-79.
Brown, F. (2000). The effect of an inquiry-oriented environmental science course on preservice elementary teachers' attitudes about science. Journal of Elementary Science Education, 12(2), 1-6.
Freedman, M. (1997). Relationship among laboratory instruction, attitude toward science, and achievement in science knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 34(4), 343-357.
Harwood, W. S., Hansen, J., & Lotter, C. (2006). Measuring teacher beliefs about inquiry: The development of blended qualitative/quantitative instrument. Journal of Science Education and Technology, 15(1), 69-79.
Ireland, J., Watters, J. J., Brownlee, J. L., & Lupton, M. (2012). Elementary teacher's conceptions of inquiry teaching: Messages for teacher development. Journal of Science Teacher Education, 23, 159-175.
Ireland, J., Watters, J. J., Brownlee, J. L., & Lupton, M. (2014). Approaches to inquiry teaching: Elementary teacher's perspectives. International Journal of Science Education, 36(10), 1733-1750.
Lederman, J. S., Lederman, N. G., Bartos, S. A., Bartels, S. L., Meyer, A. A., & Schwartz, R. S. (2014). Meaningful assessment of learners' understandings about scientific inquiry: The views about scientific inquiry questionnaire. Journal of Research in Science Teaching, 51(1), 65-83.
Lotter, C. Singer, J., & Godley, J. (2009). The influence of repeated teaching and reflection on preservice teachers' views of inquiry and nature of science. Journal of Science Teacher Education, 20, 553-582.
Lucero, M., Valcke, M., & Schellens, T. (2013). Teachers' beliefs and self-reported use of inquiry in science education in public primary schools. International Journal of Science Education, 35(8), 1407-1423.
National Research Council [NRC]. (2000). Inquiry and national science education standards. Washington, DC: National Academy Press.
National Science Teachers Association [NSTA]. (2007). NSTA position statement. The Integral Role of Laboratory Investigations in Science Instruction. Retrieved May 15, 2015 from http://www.nsta.org/about/positions/laboratory.aspx.
Next Generation Science Standards [NGSS]. (2013). Retrieved May 15, 2015 from http://www.nextgenscience.org/next-generation-science-standards.
Richardson, J. T. E. (2005). Students' approaches to learning and teachers' approaches to teaching in higher education. Educational Psychology, 25(6), 673-680.
Sawada, D. Piburn, M. D., Judson, E., Turley, J., Falconer, K., Benford, R., & Bloom, I. (2002). Measuring reform practices in science and mathematics classrooms: The reformed teaching observation protocol. School Science Mathematics, 102(6), 245-253.
Windschitl, M. (2004). Folk theories of inquiry: How preservice teachers reproduce the discourse and practices of an atheoretical scientific method. Journal of Research in Science Teaching, 41(5), 481-512.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.