동료 교수법 기반의 과학교사 연수를 위한 단계형 개념검사문항 개발 -바늘구멍 사진기의 원리 학습을 중심으로-

Developing Sequential ConcepTests for In-service Science Teachers' Training based on Peer Instruction: Focus on 'Principle of Pinhole Camera'

동료교수법은 개념변화에 효과적인 연수방법이다. 동료교수법의 성공을 위한 가장 중요한 요소는 개념검사문항이다. 개념검사문항은 단순히 인지갈등 상황만을 주는 것이 아니라 올바른 개념변화를 이끌어낼 수 있어야 한다. 이에 따라 이 연구에서는 빛의 직진에 대한 교사들의 오개념을 올바른 과학적 개념으로 변화시키기 위하여, 단계적으로 교사들의 개념을 변화해 나가도록 돕는 단계형 개념검사문항을 개발하여 연수에 적용하였다. 개발된 개념검사문항을 5회에 걸친 연수에 투입하여 토론 전후 정답률과 연수 중 토론, 인터뷰 결과를 분석하여 그 결과를 바탕으로 문제 수정이 이루어졌다. 수정의 방향은 단계를 따라 문제를 해결하는 과정을 통해 '유한크기 광원은 점광원의 집합'이라는 목표개념에 도달할 수 있도록 하는데 중점을 두었다. 최종 개념검사문항을 적용한 결과, 교사들은 각 문제에서 높은 Hake gain을 보였고 인지적 단계에 따라 목표개념에 도달하는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통해 동료교수법에서 개념검사문항을 개발할 때, 각 개별 문제가 학습자에게 도전의식을 주는 유의미한 인지갈등 문제일 뿐만 아니라, 각각의 문제가 유기적인 관계를 가지고 단계적으로 사고할 수 있도록 배치되어야 한다는 것을 알 수 있다. 이 연구에서 개발된 개념검사문항은 초등교원연수와 중등교원연수, 또는 예비교사교육에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

The purpose of this study is to develop sequential concept tests (ConcepTest) for teachers' conceptual change on the straight propagation of light through in-service training of science teachers by peer instruction. We revised the ConcepTests for attaining the goal concept by implementing similar training courses for teachers three times and analyzing the results using both Hake gain and verbal protocol. The final form helped most teachers to reach the goal concept. While teachers are solving a given concept problem test, they had shown not only significant cognitive conflict to select one among candidate answers, but also used the concept obtained through the previous problem. The sequential ConcepTests developed in this study can be useful for training elementary and secondary teachers or pre-service teacher education.