[논문]중등 전자기 수업에서 사용하는 시각적 표상에 대한 교사 인식 및 활용 실태

윤혜경; 조광희; 조헌국

doi:10.14697/jkase.2017.37.2.0253

중등 전자기 수업에서 사용하는 시각적 표상에 대한 교사 인식 및 활용 실태
Secondary Science Teachers' Perception about and Actual Use of Visual Representations in the Teaching of Electromagnetism 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.37 no.2, 2017년, pp.253 - 262

윤혜경 (춘천교육대학교) , 조광희 (조선대학교) , 조헌국 (단국대학교)

초록
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본 연구에서는 중등 전자기 수업에서 사용하는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 인식과 활용 실태를 조사하고 시각적 표상 활용과 관련해서 교사가 겪는 어려움을 파악하고자 하였다. 조사는 온라인 설문 방식으로 진행되었으며 과학교사 121명이 참여하였다. 연구 결과에 따르면, 교사들은 전자기 수업에서 시각적 표상 활용의 중요성에 대해 전반적으로 동의하였으나, 시각적 표상을 주로 과학 지식의 전달 도구로만 인식하는 경향이 있었다. 실제 수업에서 활용하는 방식은 주로 인터넷을 검색을 바탕으로 컴퓨터를 활용해 제시하는 방법을 가장 많이 사용하였다. 구체적으로 전자기 수업에서 널리 활용되는 세 가지 시각적 표상(검전기의 정전기 유도, 전류 주변의 자기장, 전동기의 구조와 원리)에 대해 활용 방식을 조사한 결과, 학생 중심 활용보다 교사 중심 활용이 두 배 가량 많았고, 시각적 표상의 '해석', '구성', '적용', '평가'와 관련해서는 '교사의 구성'이 가장 빈번한 것으로 나타났다. 이러한 교사 중심의 시각적 표상 활용 실태는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 제한적 인식과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 보인다. 또한 주어진 세 가지 시각적 표상 활용과 관련된 교사의 어려움은 크게 '교사 자신', '학생', '표상 자체의 특성', '자료 부족이나 수업환경'에 기인한 것으로 범주화되었다. 시각적 표상의 연구와 개발에 있어서 이러한 요인들이 적극 고려되어야 하며 과학 수업에서 시각적 표상을 효과적으로 활용하기 위해서는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 인식이 확장되도록 하고, 교사의 표상 활용 능력을 증진시키는 것이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims at investigating the perceptions of science teachers about the role of visual representations in the teaching of electromagnetism, and finding out how science teachers use visual representations in their teaching of electromagnetism and the difficulties they experience in dealing with those representations. A total of 121 science teachers responded to the online survey. The results showed that most of the teachers agreed to the significance of using visual representations in the classroom but regarded their role as means of simply delivering science knowledge rather than constructing or generating knowledge. For the three visual representations widely used in teaching of electromagnetism in secondary schools (electrostatic induction on electroscope, magnetic field around current carrying wire, structure and principle of electric motor), the teachers preferred teacher-centered use of visual representations rather than student-centered and teacher's construction of representations were the most frequent among four types of use; interpretation, construction, application, and evaluation. The difficulties of teaching with these three visual representations were categorized into several factors; teachers, students, the characteristics of the representations, and lack of resources and classroom environment. Teachers' limited perceptions about the role of visual representations were associated with the ways of using visual representations in their teaching. Implications for the effective use of visual representations for science learning and teaching were discussed.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	시각적 표상의 역할은 무엇인가?	같은 맥락에서 학생들의 과학 학습 과정에서도 시각적 표상을 통해 과학 개념을 이해하거나 어떤 현상에 대해 학생 자신의 과학적 아이디어를 시각화하여 나타내는 것이 필요하다. 즉 시각적 표상은 과학 개념을 이해하기 위한 수단의 일부이며 학생들의 과학적 사고를 촉진하고 과학적 실행 능력을 증진시키기 위한 중심 역할을 할 수 있다. Ainsworth, Prain, & Tytler (2011)는 학생들이 그리기 활동을 통해 과학적 추론과 참여, 의사소통 능력을 증진시킬 수 있다고 주장하였으며 Kozma & Russel (2005)은 ‘다양한 시각적 표상을 활용해서 의사소통하고 과학적 아이디어를 정교화 하는 일련의 실행 과정’으로서 학생들의 ‘표상 능력(representational competence)’이 중요하다고 주장하였다.
	시각적 표상 활용 유형 중 ‘표상의 해석’의 예를 들면?	시각적 표상 활용 유형 중 ‘표상의 해석’은 완성되어 있는 혹은 외부에서 제시된 기존의 시각적 표상에 포함된 기호나 구성 요소의 의미를 알고 표상이 나타내는 정보나 상황을 ‘읽어 내는 것’을 의미한다. 예를 들면 교과서에 제시된 시각적 표상에서 +나 -기호가 무엇을 의미하는지를 알고 주어진 시각적 표상을 통해 마찰시킨 물체가 어떻게 대전되어 있는지 ‘읽어내는’ 것을 말한다. ‘표상의 구성’은 관찰한 현상을 설명하기 위해 교사나 학생이 직접 시각적 표상을 그리거나 표현하는 활동을 의미한다.
	시각적 표상 능력을 크게 4가지로 범주화하면?	교사의 시각적 표상 활용 실태를 조사하기 위한 이론적 틀은 학생의 표상 능력에 대한 연구들을 참조하였다. 표상 능력의 요소는 연구자에 따라 다양하게 제안되고 있지만 Chang & Tzeng (2015)은 시각적 표상 능력을 크게 표상의 ‘해석’, ‘구성’, ‘적용’, ‘평가’의 4가지로 범주화하였다. 본 연구에서는 이것에 기초하여 과학 교수 학습 과정에서 가능한 시각적 표상 활용 유형을 ‘해석’, ‘구성’, ‘적용’, ‘평가’의 4가지 유형으로 구분하였다.

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