Journal of the Korean Society of Earth Science Education (대한지구과학교육학회지)

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Suggestion of the Scientific Argumentation PCK Developmental Model for Preservice Earth Science Teachers through an Instructional Design Program Using Argumentation Structures

논증구조 수업설계 프로그램을 통한 예비 지구과학 교사의 과학논증 PCK 발달 모델 제안

  • Received : 2022.03.29
  • Accepted : 2022.04.25
  • Published : 2022.04.30
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Abstract

In this study, after applying the argument structure class design program for 20 preservice earth science teachers, we conducted individual in-depth interviews, analyzed the data, and derived a scientific argumentation PCK development model. The scientific argumentation PCK development model consists of three dimensions: Scientific argumentation PCK, PCK ecosystem, and reflective practice. Scientific argumentation PCK is demonstrated in the process of designing or executing classes using argumentation structures as an instructional reasoning tool. PCK ecosystem, consisting of the existing conventional PCK components, is a dimension surrounding the scientific argumentation PCK, and these two dimensions develop by interacting with each other. Reflective practice regulates each dimension and develops it in various ways by mediating the two dimensions of the scientific argumentation PCK and the PCK ecosystem. The conclusions drawn based on the results are as follows: First, preservice science teachers can demonstrate scientific argumentation PCK in the process of design and implementation of lessons using argumentation structures as a pedagogical reasoning tool. Second, it is necessary to develop the PCK for pedagogical reasoning tools such as scientific argumentation PCK in advance for the development of science teachers' PCK, since the scientific argumentation PCK can develop various components of the PCK ecosystem. Finally, it is necessary to use scientific argumentation PCK to support the preservice teacher's reflective practice, seeing that the scientific argumentation PCK promotes the development of PCK ecosystem components by inducing reflective practice.

본 연구에서는 20명의 예비 지구과학 교사들을 대상으로 논증구조 수업설계 프로그램을 적용한 후, 심층 면담을 진행하고 자료를 분석하여 과학논증 PCK 발달 모델을 도출하였다. 과학논증 PCK 발달 모델은 과학논증 PCK, PCK 생태계, 반성적 실천 등 세 가지 차원으로 구성된다. 과학논증 PCK는 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용하여 수업을 설계하거나 실행하는 과정에서 발휘된다. PCK 생태계는 과학논증 PCK를 둘러싸고 상호작용하며 발달하는 차원으로, 기존의 통상적인 PCK 구성요소로 이루어진다. 반성적 실천은 과학논증 PCK와 PCK 생태계, 두 차원을 매개함으로써 각각의 차원을 조절하고 다양한 양태로 발달시킨다. 연구 결과를 토대로 도출한 결론은 다음과 같다. 첫째, 예비 과학교사들은 교수적 추론 도구로 논증구조를 활용하여 수업을 설계하거나 실행하는 과정에서 과학논증 PCK를 발휘할 수 있다. 둘째, 과학논증 PCK를 통해 다양한 PCK 생태계 구성요소들을 개발할 수 있으므로, 과학교사의 PCK 개발을 위해 과학논증 PCK와 같은 교수적 추론 도구와 관련된 PCK 개발이 선행될 필요가 있다. 끝으로, 과학논증 PCK는 반성적 실천을 유발하여 PCK 생태계 구성요소의 발달을 촉진하므로, 예비 과학교사의 반성적 실천을 지원하기 위해 과학논증 PCK를 활용할 필요가 있다.

Keywords

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