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과학 모델링 수업에서 나타난 초등 교사의 수업 실행 변화 -모델링 PCK를 중심으로-
Changes in Teaching Practices of Elementary School Teachers in Scientific Modeling Classes: Focused on Modeling Pedagogical Content Knowledge (PCK) 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.40 no.5, 2020년, pp.543 - 563  

엄장희 (서울대학교) ,  김희백 (서울대학교)

초록
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본 연구는 초등학교에서 과학적 모델 구성 수업을 적용하는 동안, 두 교사의 수업 실행이 어떻게 변화하였는지 탐색하고, 이러한 변화를 교사의 모델링 PCK 발달 측면에서 이해하고자 하였다. 연구 참여자는 초등학교 5학년 2개 반 학생들과 이들을 가르치는 교사 2명이었고, 과학의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 4가지 주제로 총 8차시 동안 모델링 수업을 도입하였다. 자료 분석은 전체 수업 중 교사의 변화를 가장 잘 보여주는 수업 초반(1-2차시)과 수업 후반(7-8차시)을 대상으로 이루어졌으며, 두 교사의 수업 실행 변화 및 이와 연관된 모델링 PCK를 분석하였다. 수업 실행 변화는 GEM cycle의 모델 생성, 평가, 수정 단계에서 각 단계에 할애한 시간과, 피드백의 양 및 피드백의 내용 측면에서 분석되었다. 연구 결과, A교사는 수업 전반에 걸쳐 교사 주도적으로 평가와 수정 단계를 이끌었으며, 수업 초반에 비해 후반에 모델 평가 및 수정 단계에 사용한 시간이 증가하였다. 또한 피드백 측면에서 수업 초반에는 정답 평가 피드백을 사용하였으나, 수업 후반에는 사고 유도 피드백을 사용하는 것으로 피드백의 내용이 변화하였다. 한편, B교사는 수업 초반에는 거의 교사 주도적으로 모델을 평가하고 수정하였으나, 수업 후반에는 메타 인지적 피드백 등 다양한 종류의 피드백을 통해 학생 주도적으로 모델을 평가하고 수정하게 함으로써, 그들이 스스로 지식을 구성하고 모델을 발달시킬 수 있도록 도왔다. 인터뷰 결과, 두 교사의 수업 실행 변화는 여러 가지 모델링 PCK 구성요소의 발달이 바탕이 된 것으로 분석되었다. 또한, 두 교사의 수업 실행 변화 정도가 다르게 나타난 원인을 모델링 PCK에서 탐색한 결과, 두 교사는 모델링 PCK 중에서 교수 지향, 모델링 단계에 대한 이해, 모델링의 가치 인식 정도에서 차이를 보여, 모델링 수업 실행에서 이것의 중요성을 암시한다. 본 연구는 교사의 모델링 수업 실행 변화의 사례를 제공하고, 이와 관련된 모델링 PCK를 밝힘으로써 모델링 수업 개선 방법에 대한 이해 증진에 도움을 줄 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study explores how the teaching practices of two teachers changed during scientific modeling classes. It also aims to understand these changes in terms of the teachers' modeling pedagogical content knowledge (PCK) development. The study participants were two elementary school teachers and their...

주제어

#과학적 모델   #과학 모델링 수업   #교육학적 내용 지식   #모델링 PCK   #수업 실행  

표/그림 (15)

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국가 과학 교육과정에 따르면 과학은 어떤 교과인가? 초 ⋅ 중등학교의 교육 목표를 달성하기 위해 교육과정의 공통적인 기준을 제시한 국가 과학 교육과정에 따르면, 과학은 개념을 이해하고 과학 탐구 능력과 태도를 함양하여, 개인 및 사회의 문제를 과학적 이고 창의적으로 해결할 수 있는 과학적 소양을 기르기 위한 교과이다(Ministry of Education, 2015). 이에 따라, 2015 개정 과학 교육과정은 과학 과목에서 다양한 탐구 중심의 학습을 권장하며, 학생들이 이러한 탐구 경험을 통해 과학적 핵심 역량을 함양할 것을 명시하고 있다.
초등학교에서 과학적 모델 구성 수업을 적용하는 동안, 두 교사의 수업 실행이 어떻게 변화하였는지 탐색하고, 이러한 변화를 교사의 모델링 PCK 발달 측면에서 이해하기 위하여 연구분석 한 결과는? 수업 실행 변화는 GEM cycle의 모델 생성, 평가, 수정 단계에서 각 단계에 할애한 시간과, 피드백의 양 및 피드백의 내용 측면에서 분석되었다. 연구 결과, A교사는 수업 전반에 걸쳐 교사 주도적으로 평가와 수정 단계를 이끌었으며, 수업 초반에 비해 후반에 모델 평가 및 수정 단계에 사용한 시간이 증가하였다. 또한 피드백 측면에서 수업 초반에는 정답 평가 피드백을 사용하였으나, 수업 후반에는 사고 유도 피드백을 사용하는 것으로 피드백의 내용이 변화하였다. 한편, B교사는 수업 초반에는 거의 교사 주도적으로 모델을 평가하고 수정하였으나, 수업 후반에는 메타 인지적 피드백 등 다양한 종류의 피드백을 통해 학생 주도적으로 모델을 평가하고 수정하게 함으로써, 그들이 스스로 지식을 구성하고 모델을 발달시킬 수 있도록 도왔다. 인터뷰 결과, 두 교사의 수업 실행 변화는 여러 가지 모델링 PCK 구성요소의 발달이 바탕이 된 것으로 분석되었다. 또한, 두 교사의 수업 실행 변화 정도가 다르게 나타난 원인을 모델링 PCK에서 탐색한 결과, 두 교사는 모델링 PCK 중에서 교수 지향, 모델링 단계에 대한 이해, 모델링의 가치 인식 정도에서 차이를 보여, 모델링 수업 실행에서 이것의 중요성을 암시한다. 본 연구는 교사의 모델링 수업 실행 변화의 사례를 제공하고, 이와 관련된 모델링 PCK를 밝힘으로써 모델링 수업 개선 방법에 대한 이해 증진에 도움을 줄 수 있을 것이다.
과학적 모델이란 무엇인가? 과학적 모델(scientific model)은 과학적 모형이라고도 하며, 이는 현상을 추상화하고 단순화한 표상(Harrison & Treagust, 2000; Ingham & Gilbert, 1991)이자, 어떠한 자연 현상을 설명하기 위해 구성한 설명체계 등으로 정의된다(National Research Council, 2012). 과학자들은 이러한 모델을 통해 현상을 나타내고 설명을 만들면서 자연에 대한 탐구를 해왔기 때문에, 모델은 탐구의 도구로서 매우 핵심적인 역할을 해왔다고 볼 수 있다.
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