[논문]지구과학자가 하는 일에 대한 고등학생들의 인식

정철; 김윤지

doi:10.15523/jksese.2016.9.3.243

[국내논문] 지구과학자가 하는 일에 대한 고등학생들의 인식
Perceptions on Earth Scientists' Workings of High School Students 원문보기

대한지구과학교육학회지 = Journal of the Korean society of earth science education, v.9 no.3, 2016년, pp.243 - 254

초록
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본 연구는 지구과학I 교과를 이수한 110명의 고등학생들이 지구과학자의 일에 대해 내면화 하고 있는 이미지를 그리기 활동을 통해서 분석하였다. 지구과학이라는 교과의 특성을 반영하는 결과로서 지구과학자가 일하는 장소를 실외로 표현한 사례가 절반에 가깝게 높았다. 연구 대상은 천문과 지질 영역에 편중되고 있어 대기와 해양 영역에 대한 학생들의 인식이 부족함을 알 수 있었다. 일할 때 사용하는 도구 역시 망원경이나 현미경으로 답한 사례가 많아서 전형적인 실험 장치들로 분석되었던 선행연구들의 결과와는 차이가 컸으며, 일하는 행동은 발명이 아니라 연구 활동으로 인식하고 있음을 밝혔다. 학생들이 지구과학자를 자신의 미래와 연계하여 선택할 수 있는 하나의 직업으로 인식할 수 있도록 우리 모두가 노력해야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated that internalized images of earth scientist's work of 110 high school students who complete a course in Earth Science I through drawing. As a result that reflected the character of earth science as a school subject, it is shown that nearly half of the students believe that earth scientist's working place is outside. An object of study is limited to such areas as astronomy and geology, it says that students has little understanding of areas of atmospheric and oceanic sciences. There are lots of answers that tools for working are telescope or microscope, it reveals a huge difference between the results of advanced research that analyzed the typical experimental devices, and students realized that working is not invention but survey. We should try students to recognize earth scientist as a job with relation to their future.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

과학자로 통칭되는 보다 넓은 의미의 대상에 대해서 이미지화 되어 있는 외형적 특징을 중심으로 분석했던 선행연구들과 달리 본 연구에서는 특정 분야인 지구과학자가 직업으로서 하는 일에 대한 인식을 분석하고자 하였으므로 Fralick et al.(2009)의 DAST-체크리스트를 그대로 번안하여 분석틀로 적용하기에는 무리가 있다고 판단하였다.
과학의 특정 분야로서 지구과학자에 대한 인식 연구는 김윤지(2014)에 의해 고등학생들을 대상으로 성취수준 상중하 그룹을 구분하여 GAP 프로그램의 10개 문항에 대한 리커트 척도로 분석한 연구가 유일한데, 지구과학 교과에 대한 긍정적인 인식을 갖고 있으나 직업인으로서 지구과학자에 대한 이해가 부족하고 자신의 진로와 연계하여 인식하지 못하는 것으로 보고되었을 뿐, 지구과학자에 대해 학생들이 갖고 있는 이미지를 분석한 연구는 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 가까운 미래에 우리 사회의 직업인이 될 고등학생들을 대상으로 하여 그리기 활동을 중심으로 지구과학자와 그의 일에 대한 인식을 분석하고자 하였다. 학습자들이 내면화 하고 있는 지구과학자가 하는 일에 대한 인식 연구를 통해서 지구과학 교과를 교육 현장에서 직접 가르치는 교사들과 지구 과학 교과의 발전을 위해 노력을 아끼지 않는 연구자들에게 교육적 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

제안 방법

본 연구에서는 지구과학자가 하는 일에 대해 고등학생들이 내면화 하고 있는 인식을 검사하기 위한 도구로서 Fralick et al.(2009)의 연구에서 개발한 과학자 그리기 활동지(Draw A Scientist at Work)를 번안하여 예비 연구로서 한 학급에 먼저 투입하였다. 내부가 텅 비어 있는 액자 모양의 틀 속에 지구과학자가 일하고 있는 모습을 연구 대상이 자유로운 형식으로 그려 넣도록 지시하였다.
분석을 진행하는 과정에서 과학자가 사용하는 도구를 여러 가지로 표현하는 등의 일부 사례에서 복수 항목으로 분석되는 경우에는 각각을 항목에 포함하여 복수로 분석하였다. 고등학생들이 표현한 지구과학자의 이미지 자료 일부에 대해 연구 결과를 해석하는 과정에서 필요한 예시 자료로 제시하였다(Fig. 1). 연구의 신뢰도를 확보하기 위하여 연구자 이외에 지구과학교육 전문가가 연구에 참여하여 자료를 수집하고 분석하는 과정에서 비교 검토를 통해 합의에 도달하는 방식으로 연구가 진행되었다.
(2009)의 연구에서 개발한 과학자 그리기 활동지(Draw A Scientist at Work)를 번안하여 예비 연구로서 한 학급에 먼저 투입하였다. 내부가 텅 비어 있는 액자 모양의 틀 속에 지구과학자가 일하고 있는 모습을 연구 대상이 자유로운 형식으로 그려 넣도록 지시하였다. 그리기 활동이 모두 끝난 후에 개방형 서술 문항으로 과학자에 대한 정보, 일 하고 있는 모습, 직업에 대한 설명, 자신이 그린 그림에 대한 설명을 자유롭게 기술하도록 요구하였다.
(2009)의 DAST-체크리스트를 그대로 번안하여 분석틀로 적용하기에는 무리가 있다고 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 DAS의 분석 항목들을 1차 분석의 기초 틀로 고등학생들의 표현한 이미지로부터 반복적 비교 분석(constant comparative analysis) 방법으로 추출한 항목들로부터 지구과학자가 일하는 장소, 지구과학자가 일을 하면서 사용하는 도구, 지구과학자가 하고 있는 직업적인 행동, 지구과학자가 하는 일의 대상으로 구성된 4가지 범주를 최종 분석 기준으로 설계하여 분석이 이루어졌다(Table 2). 분석을 진행하는 과정에서 과학자가 사용하는 도구를 여러 가지로 표현하는 등의 일부 사례에서 복수 항목으로 분석되는 경우에는 각각을 항목에 포함하여 복수로 분석하였다.
그러나 예비검사의 결과를 분석하는 과정에서 고등학교 남학생들이 자신의 생각을 구체적으로 서술하는 능력이 부족하여 연구자가 의도한 결과를 도출하기 어렵다는 사실을 확인하였다. 따라서 예비 검사 이후에 실시한 본 연구에서는 지구과학자가 일하고 있는 모습을 그리는 활동 이후에 지구과학자가 일하고 있는 장소와 주변에 있는 물건들을 구체적으로 밝히도록 하였으며, 지구과학자가 어떠한 행동을 하고 있는지 물어보는 형식으로 문항의 형식을 수정하였다. 또한 선행 연구들에서 과학자의 외형적 특성을 조사하는데 집중했던 것과는 달리 본 연구에서는 지구과학자라는 직업적 특성에 대한 고등학생들의 인식을 밝히고자 하는데 초점을 맞추어 수정 보완된 문항으로 본 검사를 실시하였다(Table 1).
따라서 예비 검사 이후에 실시한 본 연구에서는 지구과학자가 일하고 있는 모습을 그리는 활동 이후에 지구과학자가 일하고 있는 장소와 주변에 있는 물건들을 구체적으로 밝히도록 하였으며, 지구과학자가 어떠한 행동을 하고 있는지 물어보는 형식으로 문항의 형식을 수정하였다. 또한 선행 연구들에서 과학자의 외형적 특성을 조사하는데 집중했던 것과는 달리 본 연구에서는 지구과학자라는 직업적 특성에 대한 고등학생들의 인식을 밝히고자 하는데 초점을 맞추어 수정 보완된 문항으로 본 검사를 실시하였다(Table 1). 검사는 약 20여분의 시간 동안 진행되었으며 시간을 더 필요로 하는 학생에게는 충분한 시간이 추가로 주어졌다.
남부 지역에 소재한 공립 고등학교에서 연구가 수행되었고, 이 학교의 교육과정은 1학년 과정에서 선택 교과로 물리와 생물을 이수한 후에 2학년 과정에서 필수 교과로 지구과학 Ⅰ을 이수하도록 구성되어 있다. 본 연구는 2학년 2학기의 수업이 끝나는 시점에 지구과학 수업 시간을 통해서 학생들의 참여 의사를 반영하여 자율적으로 검사가 이루어졌다. 연구에 참여한 학생들은 총 110명으로 자유로운 분위기 속에서 검사에 성실하게 응하였으며, 검사 도중에 포기한 학생은 연구 대상에 포함하지 않았다.
비교 논의되는 선행연구들에서 실외 장소를 표현한 비율이 매우 낮은 결과와 이효녕과 박경숙(2010)이 우주, 지하, 바다 등의 특정 장소에서 일하는 과학자가 거의 없었다고 밝힌 결과와는 큰 차이가 있다. 본 연구는 통칭 과학자가 아니라 지구과학자에 대해 연구하였고 따라서 지구과학 교과의 특성에 따른 고등학생들의 인식 차이로 해석할 수 있다. 학생들은 지구과학자를 일반 과학자들과는 달리 천문, 지질, 대기, 해양 영역을 모두 포괄하는 지구과학 교과의 특성에 따라 야외 지질 현장이나 우주 공간에서 일을 하는 것으로 인식하고 있으며, 천문대 또는 관측소가 학생들의 그림에서 실내로 표현되기는 하였지만 이 역시 야외 작업으로 이해한다면 절반 정도의 학생들이 지구과학자의 일을 실외에서의 활동으로 표현하고 있는 것으로 볼 수 있다.
따라서 본 연구에서는 DAS의 분석 항목들을 1차 분석의 기초 틀로 고등학생들의 표현한 이미지로부터 반복적 비교 분석(constant comparative analysis) 방법으로 추출한 항목들로부터 지구과학자가 일하는 장소, 지구과학자가 일을 하면서 사용하는 도구, 지구과학자가 하고 있는 직업적인 행동, 지구과학자가 하는 일의 대상으로 구성된 4가지 범주를 최종 분석 기준으로 설계하여 분석이 이루어졌다(Table 2). 분석을 진행하는 과정에서 과학자가 사용하는 도구를 여러 가지로 표현하는 등의 일부 사례에서 복수 항목으로 분석되는 경우에는 각각을 항목에 포함하여 복수로 분석하였다. 고등학생들이 표현한 지구과학자의 이미지 자료 일부에 대해 연구 결과를 해석하는 과정에서 필요한 예시 자료로 제시하였다(Fig.
1). 연구의 신뢰도를 확보하기 위하여 연구자 이외에 지구과학교육 전문가가 연구에 참여하여 자료를 수집하고 분석하는 과정에서 비교 검토를 통해 합의에 도달하는 방식으로 연구가 진행되었다.

대상 데이터

본 연구는 2학년 2학기의 수업이 끝나는 시점에 지구과학 수업 시간을 통해서 학생들의 참여 의사를 반영하여 자율적으로 검사가 이루어졌다. 연구에 참여한 학생들은 총 110명으로 자유로운 분위기 속에서 검사에 성실하게 응하였으며, 검사 도중에 포기한 학생은 연구 대상에 포함하지 않았다. 그러나 남자 고등학교에서 연구가 이루어졌다는 점은 연구 대상의 성별이 남학생으로 한정된다는 본 연구에서의 제한점이 된다.
인문계 고등학교에서 필수 교육과정으로 지구과학Ⅰ 교과를 1년 동안 학습한 고등학생들을 연구 대상으로 설정하였다. 남부 지역에 소재한 공립 고등학교에서 연구가 수행되었고, 이 학교의 교육과정은 1학년 과정에서 선택 교과로 물리와 생물을 이수한 후에 2학년 과정에서 필수 교과로 지구과학 Ⅰ을 이수하도록 구성되어 있다.

성능/효과

지구과학의 또 다른 분야인 대기, 해양(Fig. 1(e)), 환경 영역에 대한 일을 하는 사람을 지구과학자로 인식한 사례는 연구대상 전체의 10%에도 미치지 못할 만큼 적은 수의 고등학생들만이 그림으로 표현하였다. 다만 Fig.
또한 실외에서 일하고 있는 지구과학자를 표현한 사례는 야외 지질 현장 25.6%, 우주 공간 11.8%, 바다 1.8%, 대기 0.9%로 모두 합하면 40.1%로 분석되었다. 고등학생들이 표현한 지구과학자 그림에서 화석을 발굴하는 모습을 그린 Fig.
셋째, 고등학생들은 미래의 직업인으로서 지구 과학자에 대한 인식이 부족하다. 지구과학자가 일하고 있는 모습을 표현한 자신의 그림에 대해 설명할 수 있도록 주어진 개방형 서술문항에 답하면서 학생들은 지구과학자라는 직업을 구체적으로 설명해내지 못하였다.
둘째, 고등학생들은 지구과학자가 연구하는 분야를 천문 영역과 지질 영역에 편중하여 인식하고 있다. 연구대상의 30% 이상이 표현한 지구과학자의 이미지 속에는 다양한 천체들이 등장하고 망원경이라는 도구를 사용해서 천문 현상을 관측하는 행동이 표현되어 지구과학자를 천문학자로 인식하고 있음을 알 수 있었다. 또 다른 30%의 고등학생들은 암석, 지층, 화석, 지진 등의 지각 물질과 지질 현상을 지구과학자의 그림 속에 그려 넣고 돋보기나 현미경 등의 도구로 관찰하는 행동을 표현하여 지구과학자를 지질학자로 인식하고 있음을 드러내었다.
지구 과학 교과에서 다루어지는 주제들의 거대한 시간적·공간적 특징을 지구과학자가 하고 있는 일의 특징으로 연계하여 인식하고 있음을 확인하였다.
지구과학자가 일을 하는 장면에서 사용하는 도구에 대해 망원경을 표현한 사례가 26.4%로 가장 높았고, 현미경 또는 돋보기를 표현한 사례도 20.9%로 높았으며, 포크레인과 드릴 같은 시추를 통한 채집 장비 및 지진계 또는 CO2의 측정 장비를 표현한 사례가 각각 11.8%로 분석되었다(Table 4). 고등학생 S6은 지구과학자가 일하고 있는 모습을 나타낸 그림 속에 천문 현상을 관측하기 위해서 망원경을 들여다보는 모습과 함께 지질 현상을 관찰하기 위해서 돋보기를 손에 들고 있는 모습을 묘사하였다(Fig.
지구과학자가 일하고 있는 모습을 표현한 그림과 지구과학자는 어떤 일을 하는 사람인지 물었던 개방형 설문에 대한 답을 분석한 결과, 고등학생들이 인식하는 직업인으로서의 지구과학자는 천문 영역으로 분석된 사례가 37.3%로 가장 높았다(Table 6). 다수의 학생들이 별, 달, 행성, 태양 등의 천체를 연구하는 모습을 Fig.

후속연구

연구에 참여한 학생들은 총 110명으로 자유로운 분위기 속에서 검사에 성실하게 응하였으며, 검사 도중에 포기한 학생은 연구 대상에 포함하지 않았다. 그러나 남자 고등학교에서 연구가 이루어졌다는 점은 연구 대상의 성별이 남학생으로 한정된다는 본 연구에서의 제한점이 된다.
교육과정을 구성하고 교과서와 부교재를 집필하시는 연구자들이 지구과학 교과를 단지 대학에 입학하기 위해서 등급을 잘 받기 위한 선택 과목의 하나로 끝나지 않고 학생들이 미래의 직업으로 연계하여 인식할 수 있도록 교육적 의도를 갖고 실현해주시기를 바란다. 또한 학교 현장에서 지구과학 교사들은 지구과학자가 등장하는 영화와 다큐멘터리를 수업의 소재로 활용하는 방법 또는 진로교육을 위한 프로그램으로 계발하는 방법 등의 노력을 통해서 교육적 의도를 실현해나가기를 기대해본다.
따라서 본 연구는 가까운 미래에 우리 사회의 직업인이 될 고등학생들을 대상으로 하여 그리기 활동을 중심으로 지구과학자와 그의 일에 대한 인식을 분석하고자 하였다. 학습자들이 내면화 하고 있는 지구과학자가 하는 일에 대한 인식 연구를 통해서 지구과학 교과를 교육 현장에서 직접 가르치는 교사들과 지구 과학 교과의 발전을 위해 노력을 아끼지 않는 연구자들에게 교육적 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학 교과에 대한 흥미는 학년이 높아질수록 어떻게 변하는가?	최근 과학교육계에서는 창의적인 융합 인재를 양성하고자 하는 목표를 내세우고 학생들의 이공계 기피 현상을 극복하기 위한 노력을 다방면으로 기울이고 있으나 과학 교과에 대한 초·중·고학생들의 흥미를 조사한 선행연구에서 학교 급이 높아질수록 과학에 대한 흥미, 즐거움, 동기 유발, 가치 인식, 자신감 등이 낮아지는 것으로 나타났다 (김상달 등, 2010). 인문계 고등학교에서 선택할 수 있는 과학 교과인 물리, 화학, 생물, 지구과학 중에서 특히 지구과학 교과에 대한 학생들의 선택도가 낮은 문제는 지구과학을 연구하고 가르치는 그리고 관련 직종에 종사하는 이들에게는 심각한 고민이 아닐 수 없다.
	과학자는 과거와 현재 어떤 사람으로 인식되는가?	과학자는 전통적으로 자연에 대한 순수한 호기심을 가지고 자신의 지적 만족감을 충족시키기 위해 자연과 그 주위를 둘러싼 현상 그 자체를 연구하는 사람으로 그려졌으나, 오늘날에는 연구자로서 직업인으로서 사회의 일원으로서 연구를 하며 연구 과정에서 지켜야 할 의무가 있고 그 결과에 대해서는 책임을 지는 사람으로 인식된다(최경희, 2005). 과학자에 대한 학습자의 인식과 태도는 과학 학습에 많은 영향을 줄 수 있으며(김범기, 1993), 특정 교과에 대한 학습자의 인식과 태도는 그 교과와 관련된 직업이나 그 직업에서 하는 일에 대한 이미지에 반영되어 표출된다(여상인, 1998).
	인문계 고등학교에서 선택할 수 있는 과학 교과의 선택비율은 각 얼마인가?	인문계 고등학교에서 선택할 수 있는 과학 교과인 물리, 화학, 생물, 지구과학 중에서 특히 지구과학 교과에 대한 학생들의 선택도가 낮은 문제는 지구과학을 연구하고 가르치는 그리고 관련 직종에 종사하는 이들에게는 심각한 고민이 아닐 수 없다. 제7차 선택중심 교육과정에서 고등학교 과학 교과는 화학 40%, 생물 25%, 물리 22%, 지구과학 13% 순으로 선택하고 있으며, 대학 진학의 필요성에 따라 교과를 선택하는 학생들이 가장 많았고 미래의 직업에 도움이 되거나 내신 성적에 유리한 교과를 선택하고 있다(국동식과 이상기, 2005). 2009 개정 교육과정에서 고등학교 선택 교과에 대한 흥미도를 조사한 연구 결과 과학>물리 2>생명과학1>지구과학1>화학1>생명과학2>물리1> 화학2>지구과학2 순으로 9개 과목 중에서 지구과학2는 학생들에게 가장 흥미가 없는 과목으로 조사 되었으며, 기초학문이나 대학에서 필요한 공부를 선택한 비율이 높았고 학교 내 개설 여부와 수능 및 부모의 요구 등도 영향을 미치고 있었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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