Pre Service Chemistry Teachers' Understanding of Science Practices During Open-inquiry Chemistry Laboratory Activities

The purpose of this study was to observe and analyze how pre-service secondary chemistry teachers conduct open-ended, free style, exploratory chemistry experiments. The study examined common difficulties and tendencies that teachers showed in the chemistry labs. The study also investigated how these teachers deal with their difficulties and obstacles, such as unexpected results and device errors. Next, the study explored how students' epistemic goals and considerations have been shaped and changed as they interacted with one another and participated in their experiments over time. The study suggests that it could be more effective to gradually decrease guided-features of the experiment by providing appropriate scaffolding, than to start with completely open-ended inquiry labs. The study also suggests that the establishment of epistemic agency among group members influences the way they conduct experiments. Consequently, it is necessary to consider how instructional design for open-ended inquiry labs may provide students with scaffolds to encourage their active participation and to build responsibility in group discussions.

탐구화학실험 수행에서 나타나는 예비화학교사의 탐구특성 및 변화 분석

이 연구에서는 20명의 1학년 예비교사들이 탐구화학실험을 수행하면서 겪는 어려움에 어떻게 대응하는가를 분석하고, 탐구실험의 수행이 예비 교사들의 탐구수행능력 및 인식론적 목표와 고려에 어떤 변화를 주었는지 살펴보았다. '화학 지식을 실험에 적절히 적용하지 못함', '참고자료에 대한 강한 의존성' 및 '결과에서 나타난 현상에만 집중' 과 같은 특성은 탐구수행을 방해하였으나, 일부 조에서의 활발한 토의는 관련 화학 개념 및 실험 설계의 오류를 재고찰 하는 기회로 작용하여 장애를 극복하는데 도움을 주었다. 또한 활발하게 토론에 임한 학생들은 실험안에서 분담한 역할만 수동적으로 수행하는 것에서, 새로운 아이디어를 내고 그 아이디어에 대한 책임감을 갖고 실험 성공을 위해 노력해야 한다는 지식 생성을 위한 능동적인 인식론적 주체로서의 발전을 보였다. 이에 본 연구는 처음부터 완전한 자유탐구로 탐구실험 수업을 진행하는 것보다 예비교사의 수준을 고려하여 서서히 자유도를 높여가는 비계의 적용이 효과적임을 제안한다. 또한 본 연구에서 활발한 논의는 효과적이었지만 일부 조에서만 이루어졌으므로, 실험 수행 시 토론을 활발하게 하고 책임감을 높일 수 있도록 하는 비계의 도입이 탐구실험수업 설계에 고려되어야 할 것으로 보여진다.