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[국내논문] 특성화고 학생들의 과학의 본성(NOS) 이해를 위한 과학기술사 수업 프로그램의 개발 및 적용
Development and Implementation of the History of Science and Technology Program for Understanding of Technical High School Students about the Nature of Science 원문보기

과학교육연구지 : 경북대학교 과학교육연구소 = Journal of science education, v.41 no.1, 2017년, pp.60 - 79  

서동현 (동일공업고등학교) ,  이영희 (단국대학교) ,  조헌국 (단국대학교)

초록
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본 연구는 공업계열 특성화고 학생들을 위한 과학기술사 수업 프로그램을 개발하고 적용함으로써 과학의 본성에 대한 이해에 미치는 교육적 효과를 조사하였다. 프로그램은 고등학교 융합 과학 및 물리 I의 교육과정을 바탕으로 6개의 과학기술사 주제로 개발되었으며, 경기도에 위치한 공업계열 특성화고 학생 290명을 대상으로 적용되었다. 본 연구의 방법은 단일 그룹 사전-사후 검사로 설계되었으며. 학생들의 과학의 본성에 대한 이해를 조사하고자 프로그램 적용 전후에 설문을 실시하여 그 검사 결과를 SPSS 23을 이용하여 통계 분석을 실시하였다. 과학의 본성에 대한 설문도구는 선행연구에서 개발된 4가지 영역의 과학의 본성 개념 틀(Lee, 2014)을 수정 보완하여 사용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공업계열 특성화고 학생들의 과학의 본성에 이해에 대한 사전 사후 비교 결과, 과학기술사 수업 프로그램이 학생들의 이해에 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 과학기술사 수업 프로그램의 효과는 특성화고 학생들의 성별 및 전공에 따른 차이는 없는 것으로 나타났다. 셋째, 과학의 본성 4가지 영역간의 상관관계 분석에 의하면, 4가지 영역들은 모두 상호 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 각 개별 영역들은 모두 과학과 기술, 그리고 사회와의 상호작용에 대한 과학의 본성 측면과 상관관계가 있는 것이 발견되었다. 한편, 과학기술사 수업 프로그램은 구체적으로 어떻게 학생들의 과학의 본성에 대한 이해에 효과가 있는지에 대한 후속 연구가 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study was to develop a program for the history of science and technology in order for the technical high school students to understand the nature of science (NOS). The program was composed of the six topics based on the textbooks such as convergence science and physics I, and was...

주제어

#과학의 본성   #과학기술사   #프로그램 평가   #공업계열 특성화고  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 공업계 특성화고 학생들을 대상으로 과학자 및 과학기술자를 중심으로 구성된 과학기술사 수업 프로그램을 개발, 적용함으로써 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 변화를 관찰하였다. 과학기술사 수업을 통한 학생들의 과학의 본성에 대한 사전 사후 변화에 대한 비교와 함께 전공별, 성별에 따른 차이가 있는지 함께 조사하였다. 특히, 공업계열 특성화고는 남학생들이 다수를 차지하고 있으며, 전공에 따라 지원자의 성별을 제한하고 있어 학생들의 과학의 본성에 대한 인식에 성별이나 전공에 따른 차이가 있는지 알아보고자 이와 같이 설계하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 공업계 특성화고 학생들을 대상으로 과학자 및 과학기술자를 중심으로 구성된 과학기술사 수업 프로그램을 개발, 적용함으로써 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 변화를 관찰하였다. 과학기술사 수업을 통한 학생들의 과학의 본성에 대한 사전 사후 변화에 대한 비교와 함께 전공별, 성별에 따른 차이가 있는지 함께 조사하였다.
  • 본 연구는 고등학교 교육과정의 융합과학과 물리Ⅰ 단원과 관련된 내용을 중심으로 과학기술사 수업 프로그램을 개발하고, 이를 공업계열 특성화고 1학년 학생들에게 적용함으로써 프로그램을 통한 과학의 본성의 이해 변화를 조사하였다. 다음은 분석 결과를 바탕으로 도출한 결론이다.
  • 과학기술사 수업을 통한 학생들의 과학의 본성에 대한 사전 사후 변화에 대한 비교와 함께 전공별, 성별에 따른 차이가 있는지 함께 조사하였다. 특히, 공업계열 특성화고는 남학생들이 다수를 차지하고 있으며, 전공에 따라 지원자의 성별을 제한하고 있어 학생들의 과학의 본성에 대한 인식에 성별이나 전공에 따른 차이가 있는지 알아보고자 이와 같이 설계하였다. 이에 본 연구의 연구문제는 다음과 같다.
  • 각 차시의 수업은 과학자 또는 과학기술자가 발견한 과학개념의 설명보다는 그들의 연구 활동 및 업적을 중심으로 과학 지식의 생성과정에 집중하여 구성하였고, 다양한 과학의 본성에 관한 내용이 포함되도록 하였다. 한편 과학의 본성 내용을 효과적으로 도입할 수 있도록, 과학사 속의 과학자 및 과학기술자의 이야기나 유튜브(Youtube) 등의 소셜 미디어 자료, 과학관련 신문이나 잡지 등 다양한 자료를 최대한 활용하여 쉽고 흥미로운 수업 프로그램을 개발하고자 하였다. 수업 PPT자료는 학생들이 과학기술사 주제 및 내용을 쉽게 이해하고 스스로 과학의 특성이나 주제 관련 과학의 본성에 대한 생각을 할 수 있도록 구성하였고, 차시별로 강조하는 과학기술사 관련 과학의 본성 내용을 명시적으로 포함하였다.

가설 설정

  • 이에 본 연구의 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 과학기술사 수업 프로그램은 공업계 특성화고 학생들의 과학의 본성에 대한 이해에 효과가 있는가? 둘째, 과학기술사 수업 프로그램을 통한 공업계 특성화고 학생들의 과학의 본성에 대한 이해는 성별 및 전공에 따라 차이가 있는가?
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
4차 산업혁명은? 인공지능(AI) 기술의 생활화와 함께 제4차 산업혁명에 대한 기대와 우려가 확산되고 있다. 4차 산업혁명은 인공지능, 로봇, 빅데이터, 모바일, 사물 인터넷 등 다양한 과학기술의 혁신을 통해 학문과 산업분야의 융복합이 가속화되는 현상을 말한다.
5단계 순환학습 모형은? 수업 구성은 5단계 순환학습 모형을 활용하였다. 이는 관여(Engage), 탐색 (Explore), 설명(Explain) 정교화(Elaborate), 평가 (Evaluate) 단계에 따라 과학사의 이야기와 자료를 통해 과학의 본성을 탐구할 수 있도록 구성하였다.
과학적 소양이란? 과학적 소양은 학생들이 과학지식과 기술이 형성 되고 발전하는 과정을 이해하고, 현실에서 직면하는 문제를 과학적 사고와 태도로 접근하여 해결할 수 있는 능력을 갖추는 것을 말하며, 21세기 현대 사회를 살아가는 모든 사회 구성원들이 갖춰야 할필수적인 이해와 태도를 의미한다(AAAS, 1990, 1993). 과학적 소양을 함양하기 위해서는 과학 지식의 개념적 이해와 생성과정, 그리고 과학의 사회・문화적 관계 등을 인식해야 하는데, 이는 과학의 본성(NOS; nature of science)과 밀접한 관련이 있다(Byun, 2013).
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