[논문]시스템 사고 평가 루브릭을 활용한 예비교사들의 지구 시스템 내 탄소 순환에 대한 시스템 사고 수준 분석

박경숙; 이현동; 이효녕; 전재돈

doi:10.14697/jkase.2019.39.5.599

시스템 사고 평가 루브릭을 활용한 예비교사들의 지구 시스템 내 탄소 순환에 대한 시스템 사고 수준 분석
Analysis of Systems Thinking Level of Pre-service Teachers about Carbon Cycle in Earth Systems using Rubrics of Evaluating Systems Thinking 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.39 no.5, 2019년, pp.599 - 611

박경숙 (경북대학교) , 이현동 (대구교육대학교) , 이효녕 (경북대학교) , 전재돈 (경북대학교)

초록
AI-Helper

이 연구의 목적은 예비 교사들을 대상으로 시스템 사고 측정을 위한 루브릭을 활용하여 지구 시스템 내에서 나타나는 탄소 순환에 대한 시스템 사고 수준을 분석하는 것이다. 이를 위하여 문헌 분석을 통해 교육 또는 과학 교육에 적용 가능한 시스템 사고 수준 모델을 선정하였다. 그리고 Lee et al.(2013)이 개발한 5-Likert 시스템 사고 측정 도구, Assaraf & Orion이 개발하고 국내에서 수정·보완하여 활용하고 있는 시스템 사고 검사지를 이용하여 8명의 예비 교사들로 부터 시스템 사고를 조사하였다. 예비 교사들이 작성한 시스템 사고 검사지는 Sibley et al.(2007)에서 활용한 Box형 인과 지도로 변환하고 Hung(2008)이 개발하고 Lee & Lee(2017)에서 수정하여 적용한 시스템 사고 측정을 위한 루브릭을 활용하여 연구자와 과학 교육전문가 1인이 분석하였다. 그리고 루브릭을 통해 정량적 데이터로 변환된 자료를 이용하여 시스템 사고 측정 도구와의 상관관계, 그리고 시스템 사고 수준의 위계에 따른 상관관계 분석을 실시하여 시스템 사고 수준의 타당도를 정량적으로 분석하였으며 Box형 인과지도에 대한 정성적 분석 결과와의 일치성 여부를 분석하여 타당도를 검증하였다. 연구 결과, 5-Likert 시스템 사고 측정 도구와 루브릭 점수와의 상관은 Pearson 상관계수가 .762(p < .05)로 높은 상관이 나타났다. 그리고 시스템 사고 수준의 각 위계별 상관관계에서는 STH 모델에서 Pearson 상관계수가 .722와 .791로, 4단계 모델에서는 .381~.730으로 각 위계별로 매우 높은 정적 상관이 나타났다. 이러한 결과와 정성적 분석을 비교해본 결과 예비 교사들은 시스템 사고의 하위 단계에 포함되어야 할 요소들을 매우 과학적으로 타당하게 잘 제시하였으며 상위 단계로 갈수록 그 단계에 포함될 요소들이 감소하는 경향을 보여주었다. 결론적으로 시스템 사고의 수준은 계층적인 부분이 분명히 존재하고 있음을 연구의 결과로 도출할 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 우리나라 과학 교육에 적용 가능한 시스템 사고 수준 모델의 개발과 함께 시스템 사고 수준을 측정할 수 있는 문항 개발 및 타당화가 이루어져야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to analyze the systems thinking level of pre-service teachers using rubrics of evaluating systems thinking. For this purpose, systems thinking level model, which can be applied to education or science education, was selected through literature analysis. Eight pre-service teachers' systems thinking were investigated through the systems thinking analysis tool used in domestic research. The systems thinking presented by the pre-service teachers were transformed into the box type causal map using Sibley et al. (2007). Two researchers analyzed the systems thinking using rubrics of evaluating systems thinking. For data analysis, quantitative analysis was performed through correlation analysis using SPSS. In addition, the qualitative analysis of the box type causal map was conducted and the consistency with the quantitative analysis results was verified. The results indicated that the correlation between the 5-Likert systems thinking measurement instrument and the rubrics score was highly correlated with the Pearson product-moment of .762 (p <.05). In the hierarchical correlation of the systems thinking level, the STH model was analyzed with a very high correlation with the Pearson product-moment of .722~.791, and 4-step model was analyzed .381~.730. The qualitative analysis suggested the concept to be included in the low level of system thinking, the higher the level, the less the concept that is presented properly. In conclusion, the level of systems thinking can be derived as a result of research that there is clearly, a hierarchical part. Based on the results of this study, it is necessary to develop a systems thinking level model applicable to science education and develop and validate items that can measure the level of systems thinking.

주제어

표/그림 (16)

표 Table 1. Comparison among Systems Thinking Level Model
그림 Figure 1. Process of study
표 Table 2. Information of Participants
그림 Figure 2. Example of Converting Box Diagram
표 Table 3. Rubrics of Evaluating systems thinking related Systems Thinking Level (Lee et al., 2018)
표 Table 4. Correlation result between rubric and systems thinking scale
표 Table 5. Descriptive Result of Systems Thinking Level
표 Table 6. Correlation result among Systems Thinking Level
그림 Figure 3. Box Diagram of Pre-service Teacher A
그림 Figure 5. Box Diagram of Pre-service Teacher C
그림 Figure 7. Box Diagram of Pre-service Teacher E
그림 Figure 4. Box Diagram of Pre-service Teacher B
그림 Figure 6. Box Diagram of Pre-service Teacher D
그림 Figure 8. Box Diagram of Pre-service Teacher F
그림 Figure 9. Box Diagram of Pre-service Teacher G
그림 Figure 10. Box Diagram of Pre-service Teacher H

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학 교육 에서 시스템적 접근은 어떤 요소인가?	지구 시스템의 여러 요소들은 시스템을 이해하고 시스템의 상호작용을 파악하는 능력을 향상시키는데 중요한 요소로 강조하였으며 Orion(2002)은 과학 교육에서 지구 시스템을 지구, 환경 등 여러 요소를 이해하기 위한 통합적 요소로 제시하였다. 즉, 과학 교육 에서 시스템적 접근은 학생들의 핵심 역량을 함양함에 있어서 과학과 관련된 주제들 사이에 상호 관계를 이해하고 통찰력을 향상하기 위하여 중요한 요소로 볼 수 있다(Assaraf &Orion, 2009).
	2015 개정 교육과정의 특징은?	2015 개정 교육과정에서는 4차 산업시대를 대비하여 학생들의 핵심 역량의 함양을 제시하고 있다. 과학과 교육과정에서도 총론에 제시된 핵심역량과 연계하여 과학적 탐구 능력, 과학적 사고력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 문제해결 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력을 강조하고 있으며 이러한 핵심 역량을 함양하기 위한 핵심 개념 중 하나로 ‘시스템과 상호작용’을 도입하고 시스템의 상호작용을 과학적으로 사고하는 것을 강조하고 있다(MOE, 2015).
	과학 교육에서 시스템적 요소를 이해하는데 중요한것은?	교육에서 시스템적 요소를 이해하는데 중요한 고등 사고 능력으로 시스템 사고(Systems Thinking)가 국내외에서 지속적으로 강조되고 있다(Lee &Lee, 2017). 국내 과학교육에서는 Kim &Kim(2002)이 과학 교육에서 새로운 사고 패러다임으로 시스템 사고의 중요성을 강조한 이후 Moon(2004)의 연구를 시작으로 10여 년이 지나는 동안 예비 교사, 학생들을 대상으로 시스템 사고를 적용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

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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].

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