[논문]초등교사의 과학적 탐구 이해의 수준과 실태 분석

이동승; 박종석

doi:10.5012/jkcs.2019.63.4.280

초등교사의 과학적 탐구 이해의 수준과 실태 분석
Analysis of Elementary Teachers' Understanding Level and Actual State About Scientific Inquiry 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.63 no.4, 2019년, pp.280 - 288

초록
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본 연구는 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해 수준과 실태를 조사하여 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 도출하는데 목적이 있다. D광역시 초등교사 42명을 대상으로 과학적 탐구에 관한 관점(Views About Scientific Inquiry)설문지를 사용하여 설문조사를 실시했다. 응답한 결과를 분석 준거에 따라 초등교사의 8가지 과학적 탐구에 관한 이해 수준을 3단계(전문가적, 과도기적, 초보자적)로 구분하여 과학적 탐구의 이해 실태를 조사하였다. 그리고 연구대상의 특성이 과학적 탐구 수준에 영향을 미치는지 분석했다. 그 결과 과학적 탐구의 8가지 특성 중 '탐구 방법은 의문 해결에 적합해야 한다'와 '탐구 결론은 반드시 수집된 자료와 일치해야 한다'는 2가지 특성에서 전문가적 수준 비율이 높게 나타났다. 나머지 관점에서는 대부분의 초등교사가 과도기와 초보자적 수준으로 나타났고 전문가적 수준은 상대적으로 매우 적었다. 이는 현장에서 탐구에 대해 가르치고 있는 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해가 제한적이라는 것을 시사하고 있다. 그리고 연구대상의 경력, 과학관련 연수이수 여부는 과학적 탐구에 관한 이해에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 학생을 지도한 경험과 현재까지 개설된 과학관련 연수들이 과학적 탐구에 관한 이해를 높이는데 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 시사하고 있다. 따라서 과학 탐구 지도를 위해 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해를 증진시킬 필요가 있고 이를 위한 기존의 교사 교육 방식과 다른 형태의 방안이 마련될 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to draw implication for scientific inquiry study by investigating level of understanding and actual state regarding the elementary school teachers' scientific inquiry. The survey was conducted toward 42 elementary school teachers who work at the D city by using questionnaire of Views About Scientific Inquiry. Actual state of understanding of scientific inquiry was investigated by categorized the responses to the level of understanding of the eight aspects of scientific inquiry in three levels (informed, mixed, naive) based on analysis criteria. And analyze whether the characteristic of the subjects affect to level of understanding about aspect of scientific inquiry. As a result of the analysis, the two aspects among the eights aspects of scientific inquiry; 'Inquiry procedures are guided by the question asked' and 'Research conclusions must be consistent with the data collected' were appeared to have high rates of informed level of understanding. In the remaining six perspectives, most of elementary school teachers had naive and mixed level of understanding, so informed level of understanding took a relatively low proportion. It implies that elementary school teachers who teach inquiry in the field have limit to understand about scientific inquiry. These results indicated that experiences that have taught students and science related training courses that open sofar have a little influence to increase comprehension about scientific inquiry. Therefore, it is required to reinforce the teachers' understanding about scientific inquiry and to formulate different form of plan unlike existing way of teaching for teaching scientific inquiry.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 2. Relation between aspects of the scientific inquiry and questionnaire¹¹
표 Table 1. Aspects of the subjects
표 Table 3. Example of questionnaire¹¹
표 Table 4. Standard of categorization of the responses level¹¹
표 Table 5. Example of standard of the responses analysis
표 Table 6. Elementary school teachers' level of understanding about 8 aspects of scientific inquiry
표 Table 7. Level of understanding regarding aspects of subjects
표 Table 8. Example of most frequent response about scientific inquiry

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 교사의 과학적 탐구에 관한 이해는 과학 교육의 목표를 달성하는데 중요한 영향을 미친다는 점에서^20,21 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해 수준과 함께 과학적 탐구를 어떻게 이해하고 있는지 분석하여 과학 탐구 지도에 관한 시사점을 도출하고자 한다.
즉, 과학적 탐구는 학생들이 과학 교육의 목표에 도달하는데 중요한 역할을 한다. 이때, 교사의 과학적 탐구에 관한 이해는 학생이 과학 교육의 목표를 달성하는데 중요한 영향을 미친다는 점에서 본 연구는 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해 수준과 함께 과학적 탐구에 대해 어떻게 이해하고 있는지 분석하였다.

가설 설정

1) 탐구는 모두 의문으로 시작하지만 반드시 가설 검증을 필요로 하지 않는다.
3)탐구 방법은 의문 해결에 적합해야 한다.
5)탐구 방법은 결과에 영향을 준다.
7)데이터와 증거는 다르다.
8)설명은 이미 알고 있는 내용에 수집된 데이터의 조합으로 만들어진다.

제안 방법

²⁷ 과학자들은 자신의 이론적 배경에 따라 과학적 탐구활동을 수행하고 이를 통해 실증적인 데이터를 얻는다. 그리고 과학계에서 받아들여지고 있는 이론들을 바탕으로 데이터를 분석하고 해석하여 결론을 도출하게 된다. 즉, 과학자의 과학적 설명은 수집된 실증적 데이터와 기존에 구성된 이론들의 조합이라고 할 수 있다.
전문가적 수준의 초등교사는(23명) 문항에서 제시된 데이터의 경향성을 토대로 결론을 도출하고 그 이유에 대해 제대로 설명했다. 반면 과도기적 수준의 초등교사(9명) 경우 제시된 데이터의 전체적인 경향성과 반대되는 일부 데이터를 토대로 결론을 도출하였다. 초보자적 수준의 초등교사는(10명) 데이터와 정반대의 결론을 도출하거나 무응답이었다(Table 8).
설문지를 통해 조사하는 과학적 탐구의 특성 8가지는 NSES22와 NGSS6 에서 제시하는 8가지 과학적 실천 내용 등의 공통점들을 토대로 구성된 것이다. 번역으로 인한 설문지의 의도가 왜곡되는 문제점을 파악하기 위해 교사 5명에게 사전 면담을 실시하였고 그 결과를 반영하여 설문지 문항을 완성하였다. 완성된 설문지는 과학교육전문가 2인, 현장의 과학교육 연구자로 구성된 연구실 세미나에서 수 차례 내용타당도를 점검하였다.
설문 조사는 2017년 5월 초부터 8월 까지 약 16주간에 걸쳐 실시하였다. D광역시 내 8개 학교 96명의 교사에게 설문지를 배포하였으며 42명의 설문지를 회수하였다.
전문가적 수준의 초등교사는(23명) 문항에서 제시된 데이터의 경향성을 토대로 결론을 도출하고 그 이유에 대해 제대로 설명했다. 반면 과도기적 수준의 초등교사(9명) 경우 제시된 데이터의 전체적인 경향성과 반대되는 일부 데이터를 토대로 결론을 도출하였다.
즉, 과도기적 수준의 초등교사는 탐구과정에서 나타나는 ‘탐구방법-결과-결론’의 논리적 관계에 초점을 두지 않고 가능성에 초점을 둔 응답을 하였다(Table 8).
초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해 수준을 분석 준거에 따라 3가지 수준(전문가적(informed) 수준, 과도기적(mixed) 수준, 초보자적(naive) 수준)으로 분석하였다¹¹(Table 4, Table 5). 분석자는 과학교육전공 박사과정 수료자인 초등교사 2인 이며, 동일한 5명의 응답에 대한 분석자간 일치도는 Kappa 계수 .

대상 데이터

설문 조사는 2017년 5월 초부터 8월 까지 약 16주간에 걸쳐 실시하였다. D광역시 내 8개 학교 96명의 교사에게 설문지를 배포하였으며 42명의 설문지를 회수하였다.
본 연구는 D광역시 초등교사 42명을 대상으로 설문조사를 실시하였으며 설문에 응답한 교사들 중 교직 경력이 10년 이상인 교사는 15명, 10년 미만인 교사는 27명이었다. 그리고 과학 관련 연수를 이수한 교사는 30명, 이수하지 않은 교사는 12명으로 나타났다(Table 1).
VASI 설문지는 개방형 질문지로 과학적 탐구의 특성 8가지에 관한 13개 문항으로 이루어져 있으며 탐구와 관련된 특정 상황에 대한 응답자의 생각을 표현하고 그 이유를 응답하도록 구성되어 있다(Table 2, 3). 설문지를 통해 조사하는 과학적 탐구의 특성 8가지는 NSES22와 NGSS6 에서 제시하는 8가지 과학적 실천 내용 등의 공통점들을 토대로 구성된 것이다. 번역으로 인한 설문지의 의도가 왜곡되는 문제점을 파악하기 위해 교사 5명에게 사전 면담을 실시하였고 그 결과를 반영하여 설문지 문항을 완성하였다.

데이터처리

001)이다. 분석 결과를 통해 초등교사의 과학적 탐구의 8가지 특성에 대한 이해 수준을 확인하였고 연구대상의 특성에 따른 집단 간 유의미한 차이는 교차분석을 통해 확인하였다. 각 문항별 응답 내용 중 과도기적, 초보자적 수준의 응답에 어떤 오류를 포함하고 있는지 분석하여 교사들이 이해하고 있는 과학적 탐구에 대한 실태를 나타내었다.

이론/모형

초등교사의 과학적 탐구의 특성에 관한 이해 수준을 조사하기 위해서 Lederman et al.(2014)¹¹이 개발한 VASI를 사용하였다. VASI 설문지는 개방형 질문지로 과학적 탐구의 특성 8가지에 관한 13개 문항으로 이루어져 있으며 탐구와 관련된 특정 상황에 대한 응답자의 생각을 표현하고 그 이유를 응답하도록 구성되어 있다(Table 2, 3).
과학적 탐구에 관한 이해 수준과 이해 실태를 조사하기 위해 VASI 설문지를 사용하였다. 그 결과 과학적 탐구의 8가지 특성 중 ‘탐구 방법은 의문 해결에 적합해야 한다.

성능/효과

2) 모든 탐구는 일련의 정해진 방법만 있는 것이 아니라 다양한 방법이 있다.
6)탐구의 결론은 반드시 수집된 자료와 일치해야 한다.

후속연구

본 연구에서는 초등교사가 현재 가지고 있는 과학 탐구에 대한 이해를 밝히는데 초점을 두었지만 이후 연구에서는 중·장기적인 관점에서 교사의 과학적 탐구에 대한 이해 형성과 발달에 영향을 미치는 요인들을 파악한다면 결과적으로 교사의 탐구지도 능력 향상과 함께 과학 교육 목표 달성에도 기여할 것이라고 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	과학적 탐구의 특성은?	지난 20년간의 과학교육 개혁에서는 학생의 과학적 개념에 대한 이해와 탐구 능력 향상을 위해 탐구를 통한 과학 수업을 강조하였다.1,2 과학적 탐구는 학생들에게 연구 가 어떻게 수행되는지 학습할 수 있는 경험을 제공하고,3 설득력 있는 의사소통 도구로 과학 개념의 정확성을 이해시킬 수 있다.4,5 이와 같이 탐구는 과학 수업에서 중요역할을 한다.
	초등교사의 과학적 탐구의 특성에 관한 이해 수준을 조사하기 위해서 Lederman et al.(2014)11이 개발한 VASI는 어떻게 이루어져 있는가?	(2014)11이 개발한 VASI를 사용하였다. VASI 설문지는 개방형 질문지로 과학적 탐구의 특성 8가지에 관한 13개 문항으로 이루어져 있으며 탐구와 관련된 특정 상황에 대한 응답자의 생각을 표현하고 그 이유를 응답하도록 구성되어 있다(Table 2, 3). 설문지를 통해 조사하는 과학적 탐구의 특성 8가지는 NSES22와 NGSS6 에서 제시하는 8가지 과학적 실천 내용 등의 공통 점들을 토대로 구성된 것이다.
	교사가 과학적 탐구 능력을 갖추어야 하는 이유는 무엇인가?	그러므로 교사는 탐구 활동을 통해서 과학 개념 이해와 탐구능력 배양을 수업의 목표로 삼는다. 이러한 과학 수업의 목표는 교사가 과학의 개념적, 이론적 지식과 함께 과학적 탐구의 절차적 지식과 실행 능력을 충분히 갖추고 있을 때 달성될 수 있다. 즉, 교사는 과학의 본성에 관한 이해와 과학적 탐구 능력을 갖추어야 한다.

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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