Role and Characteristics of Digital Inquiry Instruments in Respect of Affordance :Focused on Science Inquiry Activity

어포던스 관점에서 살펴본 디지털 탐구도구의 역할과 특징: 과학탐구 활동 사례를 중심으로

The role of instruments in scientific inquiry is very important. As science and technology develop, science inquiry instruments are also changing. IoT-based inquiry tools and output data, which are newly introduced in science inquiry class, can play a role in reaching the goal of scientific inquiry. The aim of this study is to find the appropriateness of digital inquiry instruments based on Kirschner and Kreijns (2004).T he students who participated in this study were 8 middle school students located in Seoul and they investigated the quality of classroom air. During the four months of the inquiry activity, we had participant observation and retrospective interviews. We recorded the data, analyzed it, and coded it in terms of educational affordance. As a result, there are four educational affordance of digital inquiry instruments. First, it stimulates students' interest and motivation to learn basic knowledge for data processing, because digital inquiry instruments deals with real-life data. Second, the digital inquiry instruments as a complex sensor made a big data so it serves as an affordance that leads to hypothetical hypotheses. Third, because of the features and limitations of the digital inquiry instruments itself, it shapes and limits the design of the science inquiry method. Fourth, since the data is measured in real time, the amount of data is enormous. So the digital inquiry instruments serves as an affordance of increasing the information processing competence to analyze data. In order for science inquiry activities based on digital inquiry tools to be activated, various policy and economic supports are needed, such as the science environment, the contents of the software, software training, and guided learning materials.

과학 탐구에서 도구의 역할은 매우 중요하다. 과학기술이 발달하면서 과학탐구도구 역시 변하고 있다. 과학탐구 수업에 새롭게 도입된 IoT 기반의 탐구도구와 출력된 데이터는 과학 탐구의 목적에 도달하는데 있어 어떤 역할을 할 수 있는지 Kirschner와 Kreijns(2004)의 관점에서 디지털 탐구도구의 교육적 어포던스를 찾고자 하였다. 본 연구에 참여한 학생은 서울 시내에 위치한 중학교 2,3 학년 학생 8명으로 교실 공기의 질에 대한 동아리 탐구 활동을 하였다. 탐구활동이 이루어지는 4개월 동안 참여관찰과 회고적 면담을 녹음 전사하여 교육적 어포던스의 관점에서 코딩하고 상위범주로 묶은 후 원자료와 비교하는 지속적 비교연구법으로 분석하였다. 학생들의 소감문, 탐구일지, 탐구보고서는 보조자료로 활용하였다. 연구결과 디지털 탐구도구의 교육적 어포던스는 총 4가지로 구분할 수 있다. 첫째 실생활 데이터를 다루기 때문에 학생들의 흥미를 불러일으키고 데이터 처리과정에서 필요한 기초지식을 학습할 수 있는 학습 동기를 불러일으킨다. 둘째 디지털 탐구도구가 복합센서이므로, 데이터가 다양하여 귀추법적 가설을 이끌어내는 어포던스로 작용한다. 셋째, 디지털 탐구도구 자체가 가진 기기의 특징과 제한점 때문에 탐구 방법 설계를 구체화하고 제한한다. 넷째 실시간으로 데이터가 측정되므로 데이터의 양이 방대하여 처리하고 분석하는데 지식정보처리역량이 필요하므로 이를 함양시킨다. 디지털 탐구도구를 이용한 과학탐구활동이 활성화 되기 위해서는 과학실 환경 및 제반 사항, 소프트웨어 교육, 안내된 학습자료 등 다양한 정책적 경제적 지원이 필요하다.