[논문]자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표, 인식적 이해와 추론의 복잡성 탐색

윤현정; 김희백

doi:10.14697/jkase.2018.38.4.541

[국내논문] 자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표, 인식적 이해와 추론의 복잡성 탐색
Exploring Science High School Students' Epistemic Goals, Epistemic Considerations and Complexity of Reasoning in Open Inquiry 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.38 no.4, 2018년, pp.541 - 553

초록
AI-Helper

본 연구는 자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해가 추론 복잡성과 어떠한 관련이 있는지 알아보고, 자유탐구가 참과학 탐구의 성격을 띠게 하는 맥락을 탐색하였다. 1명의 교사와 12명의 2학년 학생이 연구에 참여하였으며, 연구에 참여한 6팀 중 인식적 측면과 추론의 복잡성이 뚜렷하게 구분되는 2팀을 초점 집단으로 선정하여 사례연구를 실시하였다. 학생의 활동과 면담을 녹화, 녹음한 후 전사한 자료, 참여관찰 자료, 학생이 작성한 인공물 등을 분석하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 첫째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 인식 대상의 특성과 맥락에 따라 차이가 있었다. '현상 이해에 대한 가치 공유, 연구 가치에 대한 성찰 기회, 협업과 합의를 요구한 과제 특성, 팀원 간의 충분한 소통 기회'와 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 향상을 촉진했다. 반면, '연구 관련 문헌에 대한 비판적 검토 기회의 부재, 환경적 제약'과 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 하락을 촉진했다. 둘째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 추론의 복잡성에 영향을 미쳤다. '과학적 의미 형성'의 목표는 학생이 생성한 의문을 바탕으로 검증 가능한 가설을 설정하는 높은 수준의 추론에 영향을 미쳤다. 정당화에 대한 높은 이해는 대조군 설정에 의도적으로 주목하고 독창적인 실험 노하우를 개발하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 높은 이해는 논변을 들어 자신들의 연구를 방어하고, 후속 연구를 제안하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 반면, '정답 찾기'의 목표와 정당화에 대한 낮은 이해는 자료의 의미를 해석하지 않고, 실험의 한계점을 조절하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 낮은 이해는 연구를 적극적으로 방어하지 않고, 후속 연구를 고려하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 본 연구는 자유탐구 지도와 관련하여 활동의 가치를 공유하고, 학생의 인식적 권위를 확인할 수 있는 소통 기회와 비판적 검토 기회를 제공할 것을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to explore the relationship between epistemic goals, epistemic considerations and complexity of reasoning of science high school students in an open inquiry and to explore the context on how open inquiry compares with the characteristics of an authentic scientific inquiry. Two teams were selected as focus groups and a case study was conducted. The findings are as follows: First, the contexts, such as 'sharing the value for the phenomenon understanding, reflection on the value of the research, task characteristics that require collaboration and consensus, and sufficient communication opportunities,' promote epistemic goals and considerations. On the other hand, contexts such as 'lack of opportunity for critical review of related literature and environmental constraints' lowered epistemic sides. Second, epistemic goals and considerations influenced the reasoning complexity. The goal of 'scientific sense making' led to reasoning that pose testable hypotheses based on students' own questions. The high justification considerations led to purposely focusing attention to the control designs and developing creative experimental know-how. The high audience considerations led to defending their findings through argumentation and suggesting future research. On the other hand, the goal of 'doing the lesson' and the low justification considerations led to reasoning that did not interpret the meaning of the data and did not control the limit of experiment. The low audience considerations led to reasoning that did not actively defend their findings and not suggest future research. The results of this study suggest that guidance should provide communication and critical review opportunities.

Keyword

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	탐구 활동에 관한 학생의 인식론은 어떻게 구분되는가?	탐구 활동에 관한 학생의 인식론에 대하여 Sandoval(2005)은 전문과학에서 과학 지식과 지식의 생성에 대해 학생들이 가지는 생각을 형식적 인식론(formal epistemology)으로, 학교 과학에서 학생 자신의 지식 생성에 대한 생각이자 학생의 탐구를 이끄는 인식론을 실행적 인식론(practical epistemology)으로 구분하고, 학생의 실행적 인식론을 연구해야 할 필요성을 주장하였다. 이와 비슷한 맥락에서 인식론적 자원 관점을 주장하는 학자들은 개인이 다양한 맥락에 적용될 수 있는 단일한 인식론을 가지기 보다는 저마다 다양한 인식론적 자원을 갖고 있으며(Hammer & Elby, 2002; Louca et al.
	참과학 탐구는 어떤 의미를 지니는가?	특히, 인식적 실행의 진정성을 높이는 방안과 관련하여 과학자의 연구와 같은 진정한 연구 맥락을 제공한다는 뜻에서 이름 붙여진 참과학 탐구(참탐구, authentic scientific inquiry)는 학생들이 실제 과학자와 같은 사회적, 협력적 맥락에서 자신의 과학 의문을 탐색하고, 조사 계획을 세우고, 자료를 수집하고, 증거 기반의 설명을 구성하고, 자신의 설명을 소통하고 방어한다는 점에서, 과학의 본성에 대한 이해를 돕고 과학자들의 복잡한 추론 같은 진정한 실행을 경험할 수 있는 교수 전략이자 맥락으로 기대되고 있다(Crawford, 2012;Chinn & Malhotra, 2002). 탐구 활동의 진정성을 높이는 이러한 접근은 학생들이 적극적으로 과학 문화에 참여하여 과학 지식을 산출할 수 있는 기회를 제공한다는 점에서도 중요한 의미를 지닌다(Fusco, 2001).
	자유탐구는 어떤 활동인가?	국내에서 이러한 관점을 반영한 교수학습 활동의 일환으로 자유탐구가 이루어지고 있다(MOE, 2007). 2007 개정 과학과 교육과정을 통해 처음 도입된 자유탐구는 주어진 절차를 따르고 결과를 확인하는 단순탐구의 한계를 벗어나, 학생 스스로 관심 분야의 주제를 선택하여 장기간의 탐구를 수행함으로써, 과학에 흥미를 갖고, 과학 학습과 탐구를 강화하고, 과학 분야의 진로를 추구할 수 있도록 돕는 활동이다(MOE, 2007). 특히 과학고등학교 학생과 같은 과학 영재들은 자유 탐구와 같은 연구 중심 프로그램을 통해 고급 과학 지식과 기능뿐만 아니라 미래 과학자로서 필요한 과학적 사고와 태도를 배울 필요가 제기된다(Park, 2009).

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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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