$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초등과학 모델링 수업의 구성과 속성 및 교사 역량 요인에 대한 질적 메타 분석
Composition and Attributes of Modeling Instructions and Factors of Teacher Competence in Elementary Science Classes: A Qualitative Meta-Analysis 원문보기

초등과학교육 = Journal of Korean elementary science education, v.42 no.3, 2023년, pp.434 - 454  

김현주 (서울교육대학교) ,  임채성 (서울교육대학교) ,  이기영 (강원대학교)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구는 초등교육 현장에서 이루어진 모델링 수업 사례와 모델링 수업에 관한 초등교사의 인식이 나타난 연구를 통해 초등과학 모델링 수업의 구성과 속성 및 교사의 역량 요인을 탐색하고자 하였다. 이를 위해 모델링 수업 사례와 초등교사의 인식이 드러난 질적 연구물을 종합적으로 분석하는 질적 메타분석을 수행하였다. 분석 결과, 초등과학 모델링 수업의 구성은 모델을 생성하고 평가한 뒤 수정하는 과정을 거치며, 이러한 과정은 소집단 상호작용 안에서 이루어짐을 알 수 있었다. 초등과학 모델링 수업의 속성은 모델링 수업에 영향을 미치는 요인과 모델링 수업에 참여하는 학생에게 요구되는 역량 요인으로 나뉠 수 있는데, 모델링 수업에 영향을 미치는 요인에는 '소집단 상호작용'과 '수업 시간'이 도출되었다. 모델링 수업에 참여하는 학생들에게 요구되는 역량 요인으로는 '과학 지식', '메타모델링 지식', '감정 조절 능력'이 도출되었다. 초등과학 모델링 수업에 필요한 교사의 역량 요인은 교사가 알아야 할 지식, 갖추어야 할 기능, 태도 측면에서 분석되었다. 분석 결과, 교사는 '메타모델링 지식', '모델링 평가지식'을 알고 있어야 하며, '학생에 대한 감정적 지원' 능력을 갖추고, '모델링의 가치에 대해 인식'하는 것이 필요함을 알 수 있었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 본 연구에서는 효과적인 모델링 수업을 위한 교육적 방법에 대해 논의하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study explored the composition and attributes of modeling instructions and factors of teacher competence in elementary science classes. The study also examined educational research papers regarding modeling instruction cases in elementary schools and elementary teachers' perceptions of modeling...

주제어

#모델링   #과학 모델링 수업   #모델링 교수법   #교사 역량  

표/그림 (11)

참고문헌 (77)

  1. 강남화, 이은미(2013). 2009 개정 과학교육과정에 따른？고등학교 물리 교과서 탐구활동 분석. 한국과학교육학회지, 33(1), 132-143.？ 

  2. 강남화(2017). 과학 탐구와 과학 교수학습에서의 모델과？모델링에 대한 교사들의 인식. 한국과학교육학회지,？37(1), 143-154.？ 

  3. 교육부(2022). 과학과 교육과정. 교육부 고시 제2022-33호.？ 

  4. 나장함(2008). 질적 메타분석에 대한 고찰. 교육과정연구, 26(4), 229-252.？ 

  5. 박신희, 최승언, 김찬종(2020). 테라포밍에 대한 과학적？모델링 수업에서 소그룹 상호작용 중 발현되는 초등학생의 창의성. 한국과학교육학회지, 40(6), 611-620.？ 

  6. 박지연, 이경호(2008). 통합적 정신모형 이론에 기반한？4M 순환학습 수업모형의 효과: 고등학생의 원운동 관련 기초 개념과 정신모형의 발달 측면에서. 한국과학교육학회지, 28(4), 302-315.？ 

  7. 석윤수, 윤혜경(2022). 초등학생의 계절 변화 원인에 관한 지구본 활용 모델링 분석. 초등과학교육, 41(4),？673-689.？ 

  8. 양일호, 정진수, 권용주, 정진우, 허명, 오창호(2006). 과학자의 과학지식 생성 과정에 대한 심층 면담 연구.？한국과학교육학회지, 26(1), 88-98.？ 

  9. 엄장희, 김희백(2020). 과학 모델링 수업에서 나타난 초등 교사의 수업 실행 변화: 모델링 pck를 중심으로.？한국과학교육학회지, 40(5), 543-563.？ 

  10. 엄장희, 김희백(2021). 초등학교의 협력적 과학 모델링？수업에서 나타난 리더의 행위주체성 탐색. 한국과학교육학회지, 41(4), 339-358.？ 

  11. 오필석, 이정숙(2014). 예비 초등 교사들의 과학 모델 평가 기준. 한국과학교육학회지, 34(2), 135-146.？ 

  12. 오필석(2009). 과학과 과학 교육에서 사용되는 모델에？관한 예비 초등 교사들의 인식. 초등과학교육, 28(4),？450-466.？ 

  13. 유연준, 오필석(2016). 초등학생들의 계절의 변화 단원의？학습에서 모델링 중심 과학 탐구 수업의 효과. 초등과학교육, 35(2), 265-276.？ 

  14. 유희원, 함동철, 차현정, 김민석, 김희백, 유준희, 박현주,？김찬종, 최승언(2012). 달의 위상 변화에 대한 과학적？모형 구성 수업에서 나타나는 과학 영재들의 모형 생성 및 발달 과정. 영재교육연구, 22(2), 291-315.？ 

  15. 윤혜경(2011). 초등 예비교사의 자기 모델 탐구 과정과？과학적 모델에 대한 이해 변화. 초등과학교육, 30(3),？353-366.？ 

  16. 이신영, 김찬종, 최승언, 유준희, 박현주, 강은희, 김희백(2012). 소집단 상호작용에 따른 심장 내 혈액 흐름에？대한 소집단 모델 발달 유형과 추론 과정 탐색. 한국과학교육학회지, 32(5), 805-822.？ 

  17. 임성은, 최승언, 박창미, 김찬종(2020). 명시적-반성적 접근을 활용한 모델링 수업이 초등학생들의 메타모델링？지식에 미치는 영향 탐색. 한국과학교육학회지, 40(2),？127-140.？ 

  18. 조은진, 김찬종, 최승언(2017). 과학적 모델과 모델링에？대한 중등 과학 교사의 인식 탐색. 한국과학교육학회지, 37(5), 859-877.？ 

  19. 조혜숙, 남정희, 오필석(2017). 과학교육에서 모델 및 모델링에 대한 고찰: 메타모델링 지식을 중심으로. 한국과학교육학회지, 37(2), 239-252.？ 

  20. 조혜숙, 남정희(2017). 과학교육에서 모델과 모델링 관련？국내 과학 교육 연구 동향 분석. 한국과학교육학회지,？37(4), 539-552.？ 

  21. 하윤희, 차현정, 신현정, 김찬종(2022). 예비 지구과학교사들의 기후변화 모델 평가 기준 탐색. 한국지구과학회지, 43(1), 210-223.？ 

  22. 한문현, 김희백(2012). '먹이 그물과 먹이 피라미드' 모형구성에서 나타난 초등학생의 추론 유형. 초등과학교육, 31(1), 71-83.？ 

  23. 한문현, 김희백(2017). 모형 구성 과정에서 나타나는 초등학생의 인지, 감정적 반박: 인식적 감정을 중심으로. 한국과학교육학회지, 37(1), 155-168.？ 

  24. 한문현, 김희백(2018). 모형 구성 참여 양상에서 나타나는 내성적인 초등학생의 인식적 감정 구성. 한국과학교육학회지, 38(2), 171-186.？ 

  25. Abd-El-Khalick, F., Boujaoude, S., Duschl, R., Lederman,？N. G., Mamlok- Na a ma n, R., Hofstein, A., Nia z, M.,？Treagust, D., & Tuan, H. l. (2004). Inquiry in science？education: International perspectives. Science？Education, 88(3), 397-419.？ 

  26. Baek, H., Schwarz, C., Chen, J., Hokayem, H., & Zhan,？L. (2011). Engaging elementary students in scientific？modeling: The MoDeLS fifth-grade approach and？findings. Models and modeling: Cognitive tools for？scientific enquiry, 195-218.？ 

  27. Berla nd, L. K., & Reiser, B. J. (2009). Ma king sense of？argumentation and explanation. Science Education,？93(1), 26-55.？ 

  28. Bottcher, F., & Meisert, A. (2011). Argumentation in？science education: A model-based framework. Science？& Education, 20, 103-140.？ 

  29. Campbell, T., Oh, P. S., & Neilson, D. (2012). Discursive？Modes and Their Pedagogical Functions in？Model-Based Inquiry (MBI) Classrooms. International？Journal of Science Education, 34(15), 2393-2419.？ 

    상세보기

  30. Campbell, T., Oh, P. S., & Neilson, D. (2013).？Reification of five types of modeling pedagogies with？model-based inquiry (MBI) modules for high school？science classrooms. In M. S. Khine & I. M. Saleh？(Eds.), Approaches and strategies in next generation？science learning (pp. 106-126). Hershey, PA: IGI？Global.？ 

  31. Carlson, J., Daehler, K. R., Alonzo, A. C., Barendsen, E.,？Berry, A., Borowski, A., ... & Wilson, C. D. (2019).？The refined consensus model of pedagogical content？knowledge in science education. Repositioning？Pedagogical Content Knowledge in Teachers'？Knowledge for Teaching Science, 77-94.？ 

  32. Clement, J. (1989). Learning via model construction and？criticism. In Handbook of creativity (pp. 341-381).？Springer.？ 

  33. Clement, J. (2008). Creative model construction in？scientists and students: The role of imagery, analogy,？and mental simulation. Dordrecht: Springer Science &？Business Media.？ 

  34. Duschl, R. (2008). Science education in three-part？harmony: Balancing conceptual, epistemic, and social？learning goals. Review of Research in Education,？32(1), 268-291.？ 

    상세보기

  35. Erduran, S., & Duschl, R. A. (2004). Interdisciplinary？characterizations of models and the nature of chemical？knowledge in the classroom. Studies in Science？Education, 40(1), 105-138.？ 

    상세보기

  36. Forbes, C. T., Zangori, L., & Schwarz, C. V. (2015).？Empirical validation of integrated learning？performances for hydrologic phenomena: 3rd grade？students' model driven explanation construction.？Journal of Research in Science Teaching, 52(7),？895-921.？ 

    상세보기

  37. Ford, M. J. (2008). Disciplinary authority and？accountability in scientific practice and learning.？Science Education, 92(3), 404 423.？ 

  38. Fulmer, G. W., & Liang, L. L. (2013). Measuring？model-based high school science instruction:？Development and application of a student survey.？Journal of Science Education and Technology, 22(1),？37-46.？ 

    상세보기

  39. Giere, R. N., Bickle, J., & Mauldin, R. F. (2006).？Understanding scientific reasoning (5th ed.). Belmont,？CA: Thomson.？ 

  40. Gilbert, J. K., & Justi, R. (2016). Modelling-based？teaching in science education. Cham : Springer. 

  41. Gouvea, J., & Passmore, C. (2017). Models of' versus？'models for. Science & Education, 26(1-2), 49-63.？ 

  42. Halloun, I. A. (2006). Fundamental Tenets of Modeling？Theory. Modeling Theory in Science Education, 1-32.？ 

  43. Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). Learning about？atoms, molecules, and chemical bonds: A case study of？multiple-model use in grade 11 chemistry. Science？Education, 84(3), 352-381.？ 

  44. Hmelo-Silver, C. E., Liu, L., Gra y, S., & Jorda n, R.？(2015). Using representational tools to learn about？complex systems: A tale of two classrooms. Journal of？Research in Science Teaching, 52(1), 6-35.？ 

    상세보기

  45. Ingham, A. I., & Gilbert, J. K. (1991). The use of？analogue models by students of chemistry at higher？education level. International Journal of Science？Education, 13, 203-215.？ 

  46. Jaber, L. Z., & Hammer, D. (2016). Learning to feel like？a scientist. Science Education, 100(2), 189-220.？ 

  47. Johnson, S. K., & Stewart, J. (2002). Revising and？assessing explanatory models in a high school genetics？class: A comparison of unsuccessful and successful？performance. Science Education, 86(4), 463-480.？ 

  48. Justi, R. S., & Gilbert, J. K. (2002). Modelling, teachers' views on the nature of modelling, and implications for？the education of modellers. International Journal of？Science Education, 24(4), 369-387.？ 

    상세보기

  49. Justi, R., & Van Driel, J. (2005). A case study of the？development of a beginning chemistry teacher's？knowledge about models and modelling. Research in？Science Education, 35(2-3), 197-219.？ 

  50. Kawasaki, K., Herrenkohl, L., & Yeary, S. A. (2004).？Theory building and modeling in a sinking and？floating unit: A case study of third and fourth grade？students' developing epistemologies of science.？International Journal of Science Education, 26(11),？1299-1324.？ 

    상세보기

  51. Khan, S. (2007). Model-Based Inquiries in Chemisty.？Science Education, 91(6), 877-905.？ 

  52. KMK [Sekretariat der Standigen Konferenz der？Kultusminister der Lander in der BRD]. (2005).？Bildungsstandards im Fach (a) Biologie, (b) Chemie,？(c) Physik fur den Mittleren Schulabschluss？[Educational standards in (a) biology, (b) chemistry,？(c) physics for middle school graduation].？Munchen/Neuwied, Germany: Wolters Kluwer.？ 

  53. Koponen, I. T. (2007). Models and modelling in physics？education: A critical re-analysis of philosophical？underpinnings and suggestions for revisions. Science &？Education, 16(7-8), 751-773.？ 

  54. Liu, L., & Hmelo-Silver, C. E. (2009). Promoting？complex systems learning through the use of？conceptual representations in hypermedia. Journal of？Research in Science Teaching, 46(9), 1023-1040.？ 

    상세보기

  55. Liu, L., & Hmelo-Silver, C. E. (2010). Conceptual？representation embodied in hypermedia: An approach？to promoting knowledge co-construction. In M. S.？Khine & I. M. Saleh (Eds.), New Science of Learning？(pp. 341-356). NY: Springer.？ 

  56. Major, C. H., & Savin-Baden, M. (2010). An introduction？to qualitative research synthesis: Managing the？information explosion in social science research.？Routledge.？ 

  57. Milne, C., & Otieno, T. (2007). Understanding？engagement: Science demonstrations and emotional？energy. Science Education, 91(4), 523-553.？ 

  58. Mittelstrass, J. (2005). Anmerkungen zum Modellbegriff？[Annotations of the Model Term]. Modelle des？Denkens: Streitgesprach in der Wissenschaftlichen？Sitzung der Versammlung der Berlin--Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften am 12. Dezember 2003, 65-67.？ 

  59. Nastasi, B. K., & Clements, D. H. (1991). Research on？cooperative learning: implications for practice. School？Psychology Review, 20(1), 110-131.？ 

    상세보기

  60. National Research Council. (1996). National Science？Education Standards. Washington, DC: National？Academy Press.？ 

  61. National Research Council. (2012). A framework for？K-12 science education: practices, cross-cutting？concepts, and core ideas. committee on a conceptual？Framework for new K-12 science education standards.？Washington DC: National Academy Press.？ 

  62. NGSS Lead States (Ed.). (2013). Next generation science？standards: For states, by states. Washington, DC:？National Academies Press.？ 

  63. Nobilt, G. W., & Hare, R. D. (1988). Meta-Ethnography:？Synthesizing qualitative research: Practical issues.？Journal of Advanced Nursing, 48(3), 271-278.？ 

  64. Osborne, R. J., & Cosgrove, M. M. (1983). Children's？conceptions of the changes of state of water. Journal of？research in Science Teaching, 20(9), 825-838.？ 

    상세보기

  65. Park, S., & Chen, Y. C. (2012). Mapping out the？integration of the components of pedagogical content？knowledge (PCK): Examples from high school biology？classrooms. Journal of Research in Science Teaching,？49(7), 922-941.？ 

  66. Passmore, C., Gouvea , J. S., & Giere, R. N. (2014).？Models in science and in learning science: Focusing？scientific practice on sense-making. In M. R. Matthews？(Ed.), International handbook of research in history,？philosophy and science teaching (pp. 1171-1202).？Dordrecht: Springer.？ 

  67. Rea-Ramirez, M. A., Clement, J., & Nunez-Oviedo, M.？C. (2008). An instructional model derived from model？construction and criticism theory. In Model based？learning and instruction in science (pp. 23-43).？Dordrecht, The Netherlands: Springer.？ 

  68. Schwarz, C. V., Reiser, B. J., Acher, A., Kenyon, L., &？Fortus, D. (2012). Models: challenges in defining a？learning progression for scientific modeling. In A.？Alonzo & A. Gotwals (Eds.), Learning progressionsin？science: current challenges and future directions (pp.？101-137). Rotterdam, The Nertherlands: Sense.？ 

  69. Schwarz, C. V., Reiser, B. J., Davis, E. A., Kenyon, L.,？Acher, A Fortus, D., Shwartz, Y., Hug, B., & Krajcik,？J. (2009). Developing a learning progression for？scientific modeling: making scientific modeling？accessible and meaningful for learners. Journal of？Research in Science Teaching, 46(6), 632-654.？ 

    상세보기

  70. Shen, J., & Confrey, J. (2007). From conceptual change？to transformative modeling: A case study of and？elementary teacher in learning astronomy. Science？Education, 91(6), 948-966.？ 

  71. Stroupe, D. (2015). Describing "Science Practice" in？learning settings. Science Education, 99(6), 1033-1040.？ 

  72. Treagust, D., Chittleborough, G., & Mamiala, T. (2003).？The role of submicroscopic and symbolic？representations in chemical explanations. International？Journal of Science Education, 25(11), 1353-1368.？ 

    상세보기

  73. van Driel, J. H., & Verloop, N. (1999). Teachers'？knowledge of models and modeling in science.？International Journal of Science Education, 21(11),？1141-1153.？ 

  74. van Driel, J. H., & Verloop, N. (2002). Experienced？teachers' knowledge of teaching and learning of？models and modeling in science education.？International Journal of Science Education, 24(12),？1255-1272.？ 

  75. Walsh, D., & Downe, S.(2004). Meta-sysnthesis method？for qualitative research: A literature review. Journal of？Advanced Nursing, 50(2), 204-211.？ 

  76. Windschitl, M., & Thompson, J. (2006). Transcending？simple forms of school science investigation: The？impact of preservice instruction on teachers'？understandings of model-based inquiry. American？Educational Research Journal, 43(4), 783-835.？ 

    상세보기

  77. Windschitl, M., Thompson, J., & Braaten, M. (2008).？Beyond the scientific method: Model-based inquiry as？a new paradigm of preference for school science？investigations. Science Education, 92(5), 941-967.？ 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로