DOI QR코드

DOI QR Code

An Analysis of Elementary Pre-service Teachers' Pedagogical Reasoning about Students' Dissolution and Solution Conceptions

학생의 용해와 용액 개념에 대한 초등 예비교사의 교육적 추론 분석

  • Received : 2022.12.26
  • Accepted : 2023.01.17
  • Published : 2023.02.28

Abstract

In this study, we analyzed pre-service teachers' levels of pedagogical reasoning while watching video clips of elementary school students' discussions of their conceptions of solution and dissolution. 81 pre-service teachers participated in the study. It was found that many pre-service teachers had scientific conceptions, and pre-service teachers who had non-scientific conceptions showed misconceptions similar to those of elementary school students. In both conceptions, pre-service teachers partially or comprehensively interpreted the students' misconceptions with reference to the evidence. However, the rates of pre-service teachers who misinterpreted or simply restated the students' utterances were quite high. Many pre-service teachers suggested only one factor related to levels of reasoning about causes of misconceptions, and most suggested factors were related to the student factor. The level of reasoning about instructional decisions differed according to dissolution and solution conceptions. Actions linked to students' thinking were more closely related to students' specific thinking than to their generic thinking, and among these, student-centered action was seen. From the above results, we sought ways of improving pre-service teachers' pedagogical reasoning.

이 연구에서는 예비교사가 용해와 용액에 관한 초등학생의 토론 과정을 녹화한 비디오 클립을 시청하면서 선개념을 적절하게 인식하는지, 또 선개념의 원인을 추론하고, 그에 적절한 교수 결정을 할 수 있는지 등 예비교사의 교육적 추론 수준을 분석하였다. 95명 중 81명의 예비교사가 최종적으로 연구에 참여하였다. 연구 결과, 많은 예비교사가 과학적 개념을 가지고 있었으며, 비과학적 개념을 가지는 예비교사는 초등학생과 유사한 오개념을 보였다. 두 가지 개념에서 예비교사는 증거에 기초해 학생의 선개념을 부분적 또는 전체적으로 파악하였지만, 선개념을 파악하지 못하거나 학생의 발화를 단순히 반복하는 제시하는 예비교사의 비율도 상당하였다. 선개념의 원인을 추론하는 것과 관련해서는 많은 예비교사가 선개념의 원인으로 한 가지 요인만을 제시하였고 대부분 학생 요인에 관한 것이었다. 교수 결정의 추론 수준은 개념에 따라 차이가 있었다. 학생의 사고와 연계된 행동은 학생의 일반적 사고보다는 학생의 특이적 사고와 연계된 경우가 압도적으로 많았으며, 그중에서도 학생 중심의 행동으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 예비교사의 교육적 추론 향상을 위한 방안을 모색하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2022년 교육부의 춘천교육대학교 국립대학 육성사업 사업비 지원을 받아 작성되었음.

References

  1. 김순식, 이용섭(2016). 초등예비교사들의 과학개념 수준이 수업곤란도, 수업만족도, 수업평가에 미치는 효과. 대한지구과학교육학회지, 9(3), 352-363. https://doi.org/10.15523/JKSESE.2016.9.3.352
  2. 김용권, 김병렬(2001). 초등학교 교사들의 용해에 관한 개념. 과학교육연구, 26, 107-122.
  3. 김한제, 장명덕, 정용재(2012). '기체의 색깔'에 대한 초등 예비교사들의 인식 조사: 교육대학교 1학년 학생들을 대상으로. 초등과학교육, 31(2), 253-268.
  4. 김희경, 이봉우(2016). 교육실습에서 예비과학교사들이 경험하는 딜레마의 유형과 대처 방법. 한국과학교육학회지, 36(4), 657-668. https://doi.org/10.14697/JKASE.2016.36.4.0657
  5. 노금자, 김효남(1996). 과학적 상황과 일상적 상황에 따른 초등학생들의 용해 개념. 초등과학교육, 15(2), 233-250.
  6. 노태희, 윤지현, 김지영, 임희준(2010). 초등 예비교사들이 과학 수업 시연 계획 및 실행에서 고려하는 교과교육학지식 요소. 초등과학교육, 29(3), 350-363.
  7. 송진웅, 김익균, 김영민, 권성기, 오원근, 박종원(2004). 학생의 물리 오개념지도. 서울: 북스힐.
  8. 윤지현, 임희준, 박지애, 노태희(2012). 멘토링을 통한 초등 예비교사의 과학 PCK의 특징 및 멘토링에 대한 인식 고찰. 초등과학교육, 31(1), 99-108.
  9. 윤혜경(2015). 학생의 과학 개념에 대한 초등 예비교사의 교육적 추론. 초등과학교육, 34(1), 58-71.
  10. 윤혜경, 송영진(2017). 과학 수업 비디오에 기초한 반성활동을 통한 초등 예비교사의 전문적 시각의 변화. 한국과학교육학회지, 37(4), 553-564. https://doi.org/10.14697/JKASE.2017.37.4.553
  11. 윤회정(2022). 초등 예비교사의 과학수업 성찰지에 나타난 노티싱 특성 분석. 초등과학교육, 41(4), 754-769.
  12. 이기영, 맹승호, 박영신, 이정아, 오현석(2014). 별과 우주 단원에 대한 중학교 과학 교사의 주제-특이적 PCK 사례연구. 한국과학교육학회지, 34(4), 393-406. https://doi.org/10.14697/JKASE.2014.34.4.0393
  13. 장명덕(2009). 초등교사들의 과학 오개념에 대한 인식과 수업전략. 초등과학교육, 28(4), 425-439.
  14. 장명덕(2010). 학생들의 과학 오개념에 관한 초등 예비교사들의 이해. 초등과학교육, 29(1), 32-46.
  15. 장명덕(2015). 초등 예비교사들의 온실효과 관련 핵심개념들에 대한 이해. 초등과학교육, 34(1), 15-31.
  16. 장효순, 최병순(2010). CoRe 개발 과정을 통한 과학교사의 PCK 변화에 관한 사례 연구: 중학교 1학년 [분자의 운동]을 중심으로. 한국과학교육학회지, 30(6), 870-885. https://doi.org/10.14697/JKASE.2010.30.6.870
  17. 정미영, 김경숙, 권재술(2005). 전구의 밝기에 대한 초등학생들의 사전개념 일관성 정도와 인지갈등 정도와의 관계. 초등과학교육, 24(3), 259-267.
  18. 지승민, 박재근(2016). 과학 내용지식과 교수방법 측면에서 초등학교 초임교사가 과학수업에서 겪는 어려움. 과학교육연구지, 40(2), 116-130. https://doi.org/10.21796/JSE.2016.40.2.116
  19. 하희수, 김희백(2017). 소집단 논변 활동에서 반응적 교수법이 학생들의 인식론적 프레이밍에 미치는 영향 탐색. 한국과학교육학회지, 37(1), 63-75. https://doi.org/10.14697/JKASE.2017.37.1.0063
  20. 한수진, 박연옥, 박지애, 노태희(2010). 중학생들의 오개념에 대한 예비 화학교사들의 지식과 교육요구. 대한 화학회지, 54(1), 142-149.
  21. 황성환, 손태권, 여승현(2020). 초등학교 신규교사의 노티싱(Noticing) 특성 분석. 학교수학, 22(4), 811-831.
  22. Abdi, S. W. (2006). Correcting student misconceptions. Science Scope, 29(4), 39.
  23. Appleton, K. (1997). Analysis and description of students' learning during science classes using a constructivist-based model. Journal of Research in Science Teaching, 34, 303-318. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199703)34:3<303::AID-TEA6>3.0.CO;2-W
  24. Barendsen, E., & Henze, I. (2019). Relating teacher PCK and teacher practice using classroom observation. Research in Science Education, 49(5), 1141-1175. https://doi.org/10.1007/s11165-017-9637-z
  25. Barnhart, T., & van Es, E. (2015). Studying teacher noticing: Examining the relationship among pre-service science teachers' ability to attend, analyze and respond to student thinking. Teaching and Teacher Education, 45, 83-93. https://doi.org/10.1016/j.tate.2014.09.005
  26. Bennett, J. (2003). Teaching and learning science: A guide to recent research and its applications. London: Continuum.
  27. Buxton, C. A., Salinas, A., Mahotiere, M., Lee, O., & Secada, W. G. (2013). Leveraging cultural resources through teacher pedagogical reasoning: Elementary grade teachers analyze second language learners' science problem solving. Teaching and Teacher Education, 32, 31-42. https://doi.org/10.1016/j.tate.2013.01.003
  28. Kazemi, E., & Franke, M. L. (2004). Teacher learning in mathematics: Using student work to promote collective inquiry. Journal of Mathematics Teacher Education, 7(3), 203-235. https://doi.org/10.1023/B:JMTE.0000033084.26326.19
  29. Ladachart, L., & Ladachart, L. (2019). Thai science educators' perspectives on students' prior knowledge: a documentary research. Science Education International, 30(2), 116-127. https://doi.org/10.33828/sei.v30.i2.5
  30. Lam, D. S. H., & Chan, K. K. H. (2020). Charac terising pre-service secondary science teachers' noticing of different forms of evidence of student thinking. International Journal of Science Education, 42(4), 576-597. https://doi.org/10.1080/09500693.2020.1717672
  31. Levin, D. M., & Richards, J. (2011). Learning to Attend to the Substance of Students' Thinking in Science. Science Educator, 20(2), 1-11. https://doi.org/10.1007/s11191-010-9276-5
  32. Malleus, E., Kikas, E., & Kruus, S. (2016). Students' understanding of cloud and rainbow formation and teachers' awareness of students' performance. International Journal of Science Education, 38(6), 993-1011. https://doi.org/10.1080/09500693.2016.1175683
  33. Schwarz, C. V., Braaten, M., Haverly, C., & de los Santos, E. X. (2021). Using sense-making moments to understand how elementary teachers' interactions expand, maintain, or shut down sense-making in science. Cognition and Instruction, 39(2), 113-148. https://doi.org/10.1080/07370008.2020.1763349
  34. Sherin, M. G. (2007). The development of teachers' professional vision in video clubs. In R. Goldman, R. Pea, B. Barron, & S. Derry (Eds.), Video research in the learning sciences (pp. 383-395). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.
  35. Sherin, M. G., & van Es, E. A. (2009). Effec ts of video club participation on teachers' professional vision. Journal of Teacher Education, 60(1), 20-37. https://doi.org/10.1177/0022487108328155
  36. Shulman, L. S. (1987). Knowledge and teaching: Foundation of new reform. Harvard Educational Review, 57(1), 1-23 https://doi.org/10.17763/haer.57.1.j463w79r56455411
  37. Smith, S. R., & Abell, S. K. (2008). Assessing and addressing student science ideas. Science and Children, 45(7), 72-73.
  38. Stroupe, D. (2014). Examining classroom science practice communities: How teachers and students negotiate epistemic agency and learn science-as-practice. Science Education, 98(3), 487-516. https://doi.org/10.1002/sce.21112
  39. Talanquer, V., Bolger, M., & Tomanek, D. (2015). Exploring prospective teachers' assessment practices: Noticing and interpreting student understanding in the assessment of written work. Journal of Research in Science Teaching, 52(5), 585-609. https://doi.org/10.1002/tea.21209
  40. Wallach, T., & Even, R. (2005). Hearing students: The complexity of understanding what they are saying, showing, and doing. Journal of Mathematics Teacher Education, 8(5), 393-417. https://doi.org/10.1007/s10857-005-3849-2
  41. Yager, R. E. (1991). The constructivist learning model: Towards real reform in science education. The Science Teacher, 58(6), 52-57.
  42. Yang, C., Noh, T., Scharmann, L. C., & Kang, S. (2014). A study on the elementary school teachers' awareness of students' alternative conceptions about change of states and dissolution. The Asia-Pacific Education Researcher, 23(3), 683-698. https://doi.org/10.1007/s40299-013-0140-7