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초등학생들의 계절의 변화 단원의 학습에서 모델링 중심 과학 탐구 수업의 효과
Effects of Modeling-Based Science Inquiry Instruction on Elementary Students' Learning in the Unit of Seasonal Changes 원문보기

초등과학교육 = Journal of Korean elementary science education, v.35 no.2, 2016년, pp.265 - 276  

유연준 (파평초등학교) ,  오필석 (경인교육대학교)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, modeling pedagogies were employed to re-design and teach the unit of Seasonal Changes in the $6^{th}$ grade science curriculum. The effects of the modeling-based program were investigated in both the conceptual and affective domains using an approach of mixing quantitative ...

주제어

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문제 정의

  • 즉, 본 연구에서는 모델링 수업과 일반적 수업 모두 학생들에게 계절 변화를 이해하는 데 필요한 개념적 자원을 제공하는 역할을 하였다고 가정하였다. 그리고 학생들이 서로 다른 수업을 경험한 후에 어떤 개념적 자원들을 활성화하고, 그것들을 어떻게 조합하여 계절 변화의 원인을 설명하는지 조사하였다. 따라서 본 연구의 결과로부터 초등학생들에게 자연 현상을 과학적으로 설명하기 위해 필요한 개념적 자원을 제공하는 데 어떤 형태의 수업이 더 효과적인가를 판단할 수 있을 것으로 생각하였다.
  • 이러한 접근법은 기존의 연구들에서 시도되지 않았거나 잘 부각되지 않았던 것들로, 본 연구를 통해 그 유효성을 짐작할 수 있었다. 따라서 본 연구는 앞으로 과학 교육 연구에서 수업의 특징과 효과를 분석하는 데 사용될 수 있는 새로운 방법을 제안하였다는 점에서도 의의를 찾을 수 있다.
  • 본 연구에서는 모델링 중심 과학 탐구 수업의 효과를 개념적 영역과 정의적 영역에서 살펴보고자 수업 전·후에 복수의 자료를 수집하였다.
  • 예컨대, 이전에는 잘 알지 못했던 현상을 이해하게 되었다는 느낌[the feeling of understanding]이나 문제를 해결하는 도중에 무언가 잘못되고 있다는 느낌[the feeling of error] 등이 이에 속한다. 본 연구에서는 모델링 중심의 탐구 수업에 대한 초등학생들의 인식적 감정을 조사하는 것이 과학 수업에 대한 태도를 계량적으로 조사하는 것에서 오는 제한점을 보완하고, 장차 모델링 수업과 같은 대안적인 과학 수업을 운영하고자 할 때 인지적 측면에서 뿐만 아니라, 정서적인 측면에서 학생들에게 어떤 도움을 주어야 하는지 시사점을 얻는 데 유용할 것으로 판단하였다.
  • 본 연구에서는 수집된 자료를 양적인 기법과 질적인 기법을 혼용하여 분석함으로써 모델링 수업의 효과를 다차원적으로 살펴보았다.
  • 본 연구에서는 초등학교 6학년 과학, 계절의 변화 단원의 수업을 모델링 중심의 탐구 수업으로 재구성하여 운영하고, 모델링 수업반 학생들의 개념적 영역의 성취도를 일반적 수업반 학생들의 그것과 비교하였다. Table 3은 개념 성취도 검사지를 사용한 모델링 수업반과 일반적 수업반의 사전·사후 검사의 결과를 정리한 것이다.
  • 이와 더불어 정의적 영역에서는 모델링 수업반의 학생들에게 개방형 질문지에 응답하도록 하여 모델링 중심의 과학 탐구 수업에 대한 그들의 태도를 좀 더 자세히 알아보고자 하였다. 이 질문지에는 “모형(모델)을 활용하면서 공부했을 때 좋은 점”과 “좋지 않은 점”을 묻는 2개의 문항이 포함되어 있었으며, 본 연구에서는 이 두 문항에 대한 학생 들의 서술형 응답을 분석의 대상으로 하였다.
  • 이 문항들은 남중 고도의 개념, 계절에 따른 남중 고도의 변화, 태양 고도와 그림자의 길이 사이의 관계, 태양 고도와 기온간의 관계 등, 지구의 계절 변화와 관련된 주요 개념들을 묻는 것이었다. 특히 마지막 9번 문항에서는 학생들이 계절 변화의 원인을 자세히 서술하도록 하여 계절 변화에 대한 종합적인 이해를 알아보고자 하였다.

가설 설정

  • 이 과정은, 과학 모델은 학생들이 가지고 있는 개념적 자원들이 상황에 따라 다르게 활성화되고 조합되어 구성된다는 이론적 관점(Oh, 2015)을 바탕으로 하여 이루어졌다. 즉, 본 연구에서는 모델링 수업과 일반적 수업 모두 학생들에게 계절 변화를 이해하는 데 필요한 개념적 자원을 제공하는 역할을 하였다고 가정하였다. 그리고 학생들이 서로 다른 수업을 경험한 후에 어떤 개념적 자원들을 활성화하고, 그것들을 어떻게 조합하여 계절 변화의 원인을 설명하는지 조사하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
탐색적 모델링은 어떤 과정으로 이루어지는가? ● 탐색적 모델링(exploratory modeling): 학생들이 이미 있는 모델을 다루어 보면서 그 모델의 특성을 탐색한다. 예컨대, 학생들이 모델에 포함된 변수를 바꾸어 가면서 그 효과를 관찰할 수 있다.
모델링 교수법은 어떤 장점이 있는가? 학교 수업에서 교사는 위와 같은 5가지 모델링 교수법 중 한 가지만을 선택하여 활용하거나, 몇 가지 교수법을 조합하여 수업을 운영할 수 있다. 즉, 모델링 교수법은 매 수업마다 모델을 개발하고 적용하고 수정하는 과정(예: Generation-Evaluation-Modification [GEM], Khan, 2007)을 모두 거치지 않고, 교실의 여건과 학생들의 학습 상황에 따라 탄력적으로 수업을 운영하면서도 학생들이 과학자적인 실천 행위로서 모델링을 경험할 수 있게 하는 장점이 있다.
초등학교 과학 교육과정의 지구 영역에서 다양한 모델을 활용한 탐구 활동을 권고하고 있는 이유는 무엇인가? 우리나라의 초등학교 과학 교육과정(The Ministry of Education and Human Resources Development [MEHRD], 2007; The Ministry of Education, Science and Technology, 2011; The Ministry of Education, 2015)은 모델을 사용하는 단원과 주제들을 다수 포함하고 있으며, 특히 ‘지구’ 영역에서는 다양한 모델을 활용한 탐구 활동을 권고하고 있다(Lee, 2015). 이는 지구과학의 탐구 대상들의 시․공간적인 규모가 대개 사람이 직접 다룰 수 있는 범위를 넘어서기 때문으로, 그 중 대표적인 것 중의 하나가 ‘계절의 변화’이다. 계절 변화는 일상적으로 경험하는 자연 현상이지만, 그것이 발생하는 인과적인 과정을 학생들이 쉽게 이해하지 못하고, 따라서 소위오개념들을 많이 가지고 있는 주제로 알려져 있다.
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참고문헌 (35)

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