[논문]과학탐구 수업실행 전문성 요소에 의한 '과학탐구' 관련 연구동향 분석

이동승; 박종석

doi:10.5012/jkcs.2017.61.4.197

과학탐구 수업실행 전문성 요소에 의한 '과학탐구' 관련 연구동향 분석
Analysis on the Trends of Science Education Studies Related to 'Science Inquiry' by Professional Factors of Teaching Practice for Science Inquiry 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.61 no.4, 2017년, pp.197 - 203

초록
AI-Helper

이 연구의 목적은 국내 주요 과학 교육 관련 학회지에 게재된 논문들 중 과학탐구 관련 연구들을 주제별, 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석함으로써 과학탐구지도에 대한 교사의 전문성 향상을 위한 연구의 기초 자료와 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위해 6개의 국내 과학교육 관련 학회의 홈페이지에서 탐구, 과학탐구를 키워드로 하여 463편을 수집하였다. SEF(2006)의 교사 전문성 개발 틀을 재구성하여 새로운 분석틀을 개발하고 이것을 바탕으로 463편의 논문 중 217편을 연구대상으로 선정했다. 선정된 연구대상은 분석틀의 5가지 요소 중 어디에 해당되는지 분석하였다. 그리고 각 논문의 주제를 분석하고 유목화하여 그 특징을 분석하였다. 이 과정에서 과학교육전문가 2인과 박사과정 대학원생 4인으로 구성된 전문가 워크숍을 통해 연구에 관해 논의하였다. 연구 결과, 교육과정 및 교과서 분석, 학습 환경 조성, 과학탐구 수업 계획 및 적용, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력 등의 5가지 과학탐구 수업실행 전문성 요소를 포함하는 분석틀을 개발하였다. 연구대상의 주제들을 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석한 결과 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 관한 연구가 적었다. 그리고 유목화 된 주제에 따라 분석한 결과, 과학교수 활동과 학습 자료 연구에 편중되어 있는 반면 교수 활동의 주체인 교사에 초점을 둔 연구는 거의 없었다. 교사에 초점을 두면서 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 대한 연구가 더 이루어진다면 교사의 수업 실행 전문성을 향상시키는데 도움이 될 것이고 또한 교실에서 과학탐구 수행이 성공적으로 이루어지는데 기여할 것으로 예상된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to analyse the characteristics of domestic scientific inquiry related research topics and consequently provide fundamental data and suggestions from a teaching method point of view. The study subjects was collected from the initial issue to the february 2016 issue of academic journals and using the keyword that 'inquiry', 'scientific inquiry'. The framework of Professional factors of teaching practice was developed and used for selecting subjects of study. The selected study subjects were analyzed according to the framework. And Topics of study were categorized and analyzed. The topic was thoroughly debated between 2 science education experts and 4 doctorate candidates within a specialist workshop. Results show that scientific education environments, scientific inquiry evaluation and teaching ability was studied less than education process and textbook analysis, scientific inquiry designing and application. And The research on the topics indicated that most research is concentrated in specific areas. It is postulated that additional research into scientific education environments, scientific inquiry evaluation and teaching ability would further develop the teachers' teaching abilities and enable a more successful science lesson in the classroom.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Classification of subject of study by the topics
표 Table 2. Criteria of selected articles related to science inquiry
표 Table 3. Result of analysis by professional factors of teaching practice for science inquiry
표 Table 4. The number of professional factors of teaching practice for science inquiry studied in studies
표 Table 5. Analysis result by topics of study

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

과학탐구를 성공적으로 수행하기 위해 교사의 전문성을 향상시키는 것이 중요한데 교사의 전문성 향상을 위한 자료로써 과학탐구 연구의 과정과 결과는 그 의의를 가진다. 따라서 본 연구에서는 국내 주요 과학 교육 관련 학회지에 게재된 논문들을 대상으로 과학탐구 관련 연구들을 주제별, 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석함으로써 과학탐구를 지도하는 교사의 전문성 향상을 위한 연구에 기초 자료와 시사점을 제공하고자 한다.
이 연구는 국내 주요 과학 교육 관련 학회지에 게재된 논문들을 대상으로 과학탐구 관련 연구들을 과학탐구 수업실행 전문성 요소별, 주제별로 분석함으로써 추후 과학 탐구지도에 대한 교사의 전문성 향상을 위한 연구의 기초 자료와 시사점을 제공하는 데 목적이 있다.

제안 방법

에 제시된 교사 전문성 개발 틀을 재구성하여 새로운 분석틀을 개발했다. SEF(2006)³⁰의 전문성 개발 틀 3개 영역(전문적 지식과 이해, 전문적 실행, 전문적 태도) 중 전문적 실행 영역에서 제시한 적합한 수업계획, 학습 환경 유지/창조, 탐구를 통한 지식 구성, 과학 개념 이해, 실생활 적용, 피드백 제공을 위한 평가 등 6가지 요소와 전문 지식과 이해 영역에서 제시한 교육과정 지식, 과학 교수학적 지식, 학생 지식 등 3가지 요소, 교수활동의 일반적인 흐름(계획, 실행, 반성)을 통합하여 총 5가지 요소로 재구성했다. 재구성한 요소들은 과학교육전문가 2인과 박사과정 대학원생 4인으로 구성된 전문가 세미나를 거쳐 타당도를 검증받았다.
검색어(‘탐구, 과학탐구, inquiry’)를 포함하는 논문들을 수업실행 전문성 관점으로 분석하기 위해 Science Education Forum(2006)³⁰에 제시된 교사 전문성 개발 틀을 재구성하여 새로운 분석틀을 개발했다. SEF(2006)³⁰의 전문성 개발 틀 3개 영역(전문적 지식과 이해, 전문적 실행, 전문적 태도) 중 전문적 실행 영역에서 제시한 적합한 수업계획, 학습 환경 유지/창조, 탐구를 통한 지식 구성, 과학 개념 이해, 실생활 적용, 피드백 제공을 위한 평가 등 6가지 요소와 전문 지식과 이해 영역에서 제시한 교육과정 지식, 과학 교수학적 지식, 학생 지식 등 3가지 요소, 교수활동의 일반적인 흐름(계획, 실행, 반성)을 통합하여 총 5가지 요소로 재구성했다.
과학 탐구 관련 연구 논문의 연구 주제를 과학탐구과정 기능, 과학탐구 능력, 탐구지도 전략 및 방법 개선, 탐구 동기 및 태도, 탐구 활동 분석, 과학탐구 수업 실태 등 6가지 하위 주제로 범주화 했다. 일부 연구의 경우 하위 주제들 중 두 가지에 모두 해당되어 각각의 주제에 모두 포함시켰고 그 결과 연구대상의 수 보다 전체 빈도수가 더 크다(Table 5).
연구대상 선정과 분석을 위해 교육과정 및 교과서 분석, 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 수업 계획 및 적용, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력 등의 5가지 요소를 준거로 하는 분석틀을 개발하였다. 개발된 분석틀을 바탕으로 463편의 논문 중 217편의 논문이 선정되었고, 분석 틀을 바탕으로 분석한 결과 교육과정 및 교과서 분석, 과학탐구 수업 계획 및 적용에 관한 연구가 많았고 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 관한 연구가 적은 편이었다.

대상 데이터

자료 수집을 위해 국내 과학교육 관련 학회(한국과학교육학회, 초등과학교육학회, 한국물리학회, 대한화학회, 한국생물교육학회, 한국지구과학학회) 홈페이지에서 ‘탐구, 과학탐구, inquiry’의 세 가지 주요어를 사용하여 논문을 검색했다. 각 학술지의 창간호부터 2015년까지 게재된 논문들을 모두 검색하였고 그 결과 총 463편이 수집되었다.
재구성한 요소들은 과학교육전문가 2인과 박사과정 대학원생 4인으로 구성된 전문가 세미나를 거쳐 타당도를 검증받았다. 수집된 463편의 논문을 개발된 분석틀을 통해 재분류한 결과 총 217편의 논문이 연구 대상으로 선정되었다.
자료 수집을 위해 국내 과학교육 관련 학회(한국과학교육학회, 초등과학교육학회, 한국물리학회, 대한화학회, 한국생물교육학회, 한국지구과학학회) 홈페이지에서 ‘탐구, 과학탐구, inquiry’의 세 가지 주요어를 사용하여 논문을 검색했다. 각 학술지의 창간호부터 2015년까지 게재된 논문들을 모두 검색하였고 그 결과 총 463편이 수집되었다.

성능/효과

과학탐구 수업실행 전문성 요소에 따라 분석한 결과, 대부분 과학탐구 수업 계획 및 적용(46.0%), 교육과정 및 교과서 분석(38.4%)에 편중되어 있다. 과학탐구 수업 계획 및 적용에 해당하는 연구들은 교수 학습 프로그램을 개발하고 그것을 실제 수업에 적용하여 그 효과를 알아보는 형태가 대부분이었고, 일부 연구들은 교육과정 내용이나 교과서 내용을 분석한 후 실제 수업에 적용한 것도 있었다.
개발된 분석틀을 바탕으로 463편의 논문 중 217편의 논문이 선정되었고, 분석 틀을 바탕으로 분석한 결과 교육과정 및 교과서 분석, 과학탐구 수업 계획 및 적용에 관한 연구가 많았고 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 관한 연구가 적은 편이었다. 연구대상의 주제는 과학탐구 과정 기능, 과학탐구 능력, 탐구지도 전략 및 방법 개선, 탐구 동기 및 태도, 탐구 활동 분석, 과학탐구 수업 실태 등 6가지 하위 주제로 분류되었고, 분석 결과 연구 주제의 초점이 교수 활동 또는 학습 자료에 편중되고 있음을 알 수 있었다.

후속연구

그런데 실제로 교사의 교과 지식이나 교육학적 지식이 탐구를 지도하는데 영향을 미치기 때문에²² 학습 자료를 바탕으로 교수 활동을 수행하는 주체인 교사에 초점을 둔 연구도 필요하다. 그리고 교수 학습 방법이나 자료 등은 학습 목표의 수준과 학습자의 상황에 따라 효과가 다르다는 점에서¹³ 다양한 상황에 따른 결과를 분석한 연구도 수행될 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내에서 진행된 과학교육에 관한 동향연구는 어떤 내용인가?	국내에서 과학교육에 관련하여 다양한 분야에서 동향 연구가 지속적으로 진행되어 왔다.27 이들 연구는 대부분 과학 학습과 관련된 국내 연구의 전반적인 동향을 분석한 것이다.27-29 하지만 과학탐구에 대한 동향연구는 거의 없으며, 과학 교육 전체 동향에서 일부분으로서 논의되었다.
	과학교육의 주요 목표는 무엇인가?	1-3 이는 여러 연구에서 과학탐구를 ‘비판적 사고 기술을 수행하는 것’으로 인식되는 것과 맥락을 같이한다.1,2,4,5 이러한 과학탐구의 정의는 오늘날 과학교육의 주요 목표인 학생들의 비판적 사고능력 양성과 일맥상통한다는 점에서 현재 과학탐구는 과학교육의 중요한 교육목표이자 그 목표를 달성하기 위한 방법으로 다루어지고 있다.2,6-10
	교실에서 과학탐구를 적용하고 수행하는데 어려움을 겪는 이유는 무엇인가?	이러한 중요성 때문에 교실에서 과학탐구를 성공적으로 수행하기 위한 연구들이 꾸준히 진행되고 있다.8,11,14 하지만 교사와 학생들은 실제 교실에서 과학탐구를 적용하고 수행하는 데 어려움을 겪고 있으며, 선행연구에서는 초·중등 모두 교사의 전문성 부족을 그 원인으로 보고 있다.15-19

참고문헌 (45)

National Research Council, Inquiry and the National Science education Standards; National Academy Press: Washington, D.C, 2000.
National Research Council, A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas; National Academy Press: Washington, DC, 2012.
Next Generation Science Standards., The next generation science standards. Retrieved from http://www.nextgenscience.org/next-generation-science-standards, 2013.
Crawford, B. A. Journal of Research in Science Teaching, 2000, 37, 916.

상세보기
Crawford, B. A. Handbook of research on science education. Vol. II. New York: Rutledge., 2014.
Crawford, B. A.; Jordan, R. Inquiry, models, and complex reasoning to transform learning in environmental education; Peter Lang Publishing Group: Oxford, Wien, 2013.
National Curriculum of Science; Ministry of Education: Seoul, Korea, 2011; pp 4-77.
Minner, D. D.; Levy, A. J.; Century, J. Journal of Research in Science Teaching, 2010, 47, 474.

상세보기
Bevins, S.; Price, G. International Journal of Science Education, 2016, 38, 17.

상세보기
Abd El Khalick, F, et al. Science Education, 2004, 88, 397.

상세보기
Skoda, J, et al. Journal of Baltic Science Education, 2015, 14, 6.
Hodson, D. International Journal of Science Education, 2014, 36, 2534.

상세보기
Zion, M., & Mendelovici, R. Science Education International, 2012, 23, 383.
Pedaste. M, et al. Educational research review, 2015, 14, 47.

상세보기
Zion, M.; Cohen, S.; Amir, R. Research in Science Education, 2007, 37, 423.

상세보기
Shin, H. H.; Kim, H. N. Journal of Korean Elementary Science Education, 2010, 29, 262.

원문보기 상세보기
Jhun, Y. S.; Jeon, M. J. The Journal of Korea Elementary Education, 2009, 20, 105.

상세보기
Kim, D. Y. Journal of Korean Elementary Science Education, 2014, 33, 306.

원문보기 상세보기
Park, J. H.; Kim, J. Y.; Park, Y. R. Journal of Korean Earth Science Society, 2004, 25, 731.
Zion, M.; Slezak, M. Teaching and Teacher Education, 2005, 21, 875.

상세보기
Sadeh, I.; Zion, M. Journal of Research in Science Teaching, 2009, 46, 1137.

상세보기
Crawford, B. A., Supporting Teachers in Inquiry/Science Practices, Modeling, and Complex Reasoning in Science Classrooms. 2016.
van Driel, J. H.; Beijaard, D.; Verloop, N. Journal of Research in Science Teaching, 2001, 38, 137.

상세보기
Sadeh, I.; Zion, M. Research in Science Education, 2012, 42, 831.

상세보기
Shymansky, J. A. et al. Journal of research in Science Teaching, 1983, 20, 387.

상세보기
De Jong, T. Scaffolds for scientific discovery learning. Handling Complexity in Learning Environments: Theory and Research, 2006, 107-128.
Kim, Y. M. et al. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 2015, 35, 751.

원문보기 상세보기
Kim, Y. M. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 1985, 5, 139.
Jang, B. G. Journal of Korean Elementary Science Education, 2003, 22, 192.

원문보기 상세보기
SEF. Framework for Progression in the Professional Development of Science Teachers in Secondary Schools; Science Education Forum London. http://www.scienceeducationforum.org.uk/audit.html.
Ha, S. H.; Kwack, D. O.; Sung, M. W. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 2001, 21, 102.
Yeau, S. H.; Kim, H. L.; Kim, M. K. Biology Education, 2003, 31, 214.
Hwang, Y. H.; Park, Y. B. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 2015, 35, 109.

원문보기 상세보기
Bae, J. H. et al. Journal of Korean Elementary Science Education, 2015, 34, 476.

원문보기 상세보기
Shin, W. S.; Shin, D. H. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 2014, 34, 795.

원문보기 상세보기
Lee, H. W.; Min, B. M; Son, Y. A. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 2012, 32, 95.

원문보기 상세보기
Kelly, G. J. Inquiry Learning and Teaching in Science Education. 2016.
Lee, J. C.; Kim, B. K. Journal of Korean Association for Research in Science Education, 1999, 19, 315.
Taylor, P. C.; Fraser, B. J. annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching, Lake Geneva, WI. 1991.
Looi, C. K. Journal of Educational Technology Systems, 1998, 27, 3.

상세보기
Gerber, B. L.; Cavallo, A. M.; Marek, E. A. International Journal of Science Education, 2001, 23, 535.

상세보기
Ingvarson, L. Developing standards and assessments for accomplished teaching. Managing teacher appraisal and performance, 2002, 160.
Haefner, L. A.; Zembal-Saul, C. International Journal of Science Education, 2004, 26, 1653.

상세보기
Chang, Y. L. A.; WU, S. C. A.; Wu, H. H. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2015, 177, 178.

상세보기
Windschitl, M. Science Education, 2003, 87, 112.

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증