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천문학적 사고를 반영한 천문교육 프로그램의 개발 및 적용: 과학관 천체 투영관 수업 사례
The Development and Application of an Astronomy Education Program Reflecting Astronomical Thinking: A Case of Planetarium Class at Science Museum 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.40 no.1, 2019년, pp.86 - 106  

최준태 (강원대학교 과학교육학부) ,  이기영 (강원대학교 과학교육학부) ,  박재용 (서울교육대학교 과학교육과)

초록
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이 연구의 목적은 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램을 개발하고, 그 프로그램이 고등학생들의 천문학적 사고 능력의 향상에 미치는 효과를 확인하는 것이다. 문헌 연구를 통해 천문학적 사고의 구성 요소를 선정한 후 사고력 학습 발달 모형을 응용하여 시연과 관찰, 문제 제시와 사고 활동, 지원과 모둠 토의, 시연과 평가의 네 단계로 구성된 천문교육 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 공변량 분석을 실시하였고, 프로그램을 이용한 교수 학습 활동의 사전과 사후에 학생들의 수준 변화를 살펴 보았다. 연구 결과, 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램은 학생들의 천문학적 사고를 증진시키는 데 효과가 있는 것으로 확인되었다. 특히 이 프로그램은 천문 영역의 공간적 사고와 관련하여 관측된 천문 현상을 우주에서 보는 관점에서 재구성하여 모델링하는 능력을 신장시키는 데 효과가 있었고, 시스템 사고와 관련하여 천문 시스템을 구성하는 요소들 간의 관계를 파악하여 시스템을 조직할 수 있는 능력을 향상시키는 데 효과가 있었다. 이 연구는 학생들의 천문학적 사고를 발달시키기 위한 구체적인 교수 학습 프로그램을 제시하였다는 데 그 의의가 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to develop an astronomy education program reflecting astronomical thinking to be used at science museum and to investigate the effect of the program on the improvement of astronomical thinking ability of high school students. After selecting the components of astronomica...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
NRC에서는 시스템 사고를 어떻게 정의하였나? 한편, NRC(2012)에서는 시스템 사고를 “전체 시스템을 구성하는 어느 한 부분의 작동이나 변화 또는 특정한 기능이 어떻게 시스템에 영향을 주어 전체 시스템이 작동하게 되는지 이해하는 능력”으로 정의하고 있으며, 이러한 시스템 사고에는 시스템 작동 과정에서 서로 다른 각각의 요소들이 상호작용하는 것에 대한 판단과 의사결정, 시스템 분석, 시스템 평가 및 추상적인 추론 과정이 포함된다고 설명한다. 또한, Ben-Zvi Assaraf and Orion(2005)은 시스템 사고와 관련된 선행 연구들에 대한 검토 결과를 토대로 지구 시스템 내에서 물질의 순환을 예로 들어, 시스템 사고의 특성을 시스템의 구성 요소들과 시스템 내에서의 진행 과정을 식별하는 능력, 시스템 구성 요소들 간의 관계를 파악하는 능력, 관계의 틀 내에서 시스템의 구성 요소와 진행 과정을 조직할 수 있는 능력, 시스템 내에서 역동적인 관계를 밝혀낼 수 있는 능력, 자연의 순환 시스템을 이해하는 능력, 시스템의 작동 원리를 이해하고 일반화할 수 있는 능력, 시스템의 숨겨진 차원 이해하기, 시간적 사고(회상과 예측) 능력 등 8가지 능력으로 구분하여 정리하였다.
학습자가 천문 시스템을 학습할 때 사용하는 시스템 사고는 어떻게 정의되는가? Maeng et al.(2014)은 이들의 연구가 천문 시스템에서 천체들 간의 구조를 이해하는 과정에서 부분적으로 재구성되어 적용될 수 있다고 보았으며, 이를 통해 학습자가 천문 시스템을 학습할 때 활용하는 시스템 사고를 “천문 시스템 내에서 천문 현상의 패턴을 이해하고, 시스템 구성 요소들 간의 상호 관계를 이해하며, 각 구성 요소들의 부분적인 정보를 전체적으로 종합하여 시스템의 규모와 비율 및 변화를 이해하고 설명할 수 있는 모델을 구성하는 과정”으로 정의하였다.
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