The Effect and Disturbance Factors of Practical-Based Teacher Education Program for the Development of TPACK in Pre-service Chemistry Teachers

In this study, a practice-based teacher education program was developed and applied to improve the TPACK of pre-service chemistry teachers. Also the program effect and obstacles were confirmed by measuring the development of TPACK. The participants of this study were 20 pre-service chemistry teachers of 3rd grade and 2 pre-service chemistry teachers of 4th grade who took chemistry education courses at K University located in Chungcheongbuk Province. The developed teacher education program consisted of four stages: preparation, rehearsal, practice, and reflection. The feedbacks from researchers and colleagues pre-service teachers were provided in preparation, rehearsal, and reflection stages. As a result of the study, the program of this study did not show an educational effect in the "constructive learning activities" of preservice teachers, but it was found to have an educational effect in "problem solving". In other words, in "constructive learning activity", most pre-service teachers were at 0 level before and after the program. The pre-service teachers designed the class to unilaterally provide technology to simply use it as a tool to explain subject content or revise misconceptions, and learners can passively acquire knowledge. However, in the case of "problem solving", the pre-service teachers who were at level 0 before the educational program changed to level 1. Before the program, the pre-service teachers designed classes to solve problems by memory without using technology, but after the program they planned classes that provides opportunities to approach and solve various problems through the technology presented by the teacher. However, there were not many pre-service teachers corresponding to level 2, which constitutes voluntary learning in which learners use technology to solve various problems while selecting and variously manipulating technology. In addition, as obstacles to the TPACK development of pre-service chemistry teachers, there were external factors such as lack of classroom support environment for TPACK implementation, lack of time for education planning, and inadequate technology competency. And there were internal factors such as perspectives of traditional education and negative attitude toward technology. In particular, the proportion of pre-service teachers who preceived inappropriate technical competency as an external obstacles of TPACK development was high. Therefore, it was necessary to develop an education program corresponding to type 2 or type 3 that enables TPACK development through TK for pre-service teachers.

예비화학교사의 TPACK 발달을 위한 실천기반 교사교육 프로그램의 효과 및 방해 요인 분석

본 연구에서는 예비화학교사들의 테크놀로지 활용 수업전문성(TPACK)을 향상시키고자 실천기반 교사교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 또한 TPACK 발달 측정을 통해 프로그램 효과 및 방해요인을 확인하였다. 연구 참가자는 충청북도에 소재한 K 교사양성대학교에서 화학교육강좌를 수강하는 화학교육과 3학년 20명과 4학년 2명이었다. 개발한 교사교육프로그램은 준비, 리허설, 실습, 성찰의 네 단계로 구성되었으며, 준비, 리허설, 성찰 단계에서는 연구자와 동료의 피드백을 제공하였다. 연구 결과, 본 연구의 프로그램은 예비교사들의 "구성적 학습 활동"에서는 교육적 효과가 나타나지 않았으나, "문제해결"에서는 교육적 효과가 있는 것으로 나타났다. 즉, "구성적 학습 활동"에서는 사전과 사후에 대부분의 예비교사들은 0수준으로, 테크놀로지를 단순히 교과 내용 설명이나 오개념 개선을 위한 도구로 사용하기 위하여 예비교사가 일방적으로 제공하고, 학습자는 이를 통해 수동적으로 지식을 습득하도록 계획하였다. 그러나 "문제해결"의 경우 사전에 0수준이었던 예비교사들이 1수준으로 변화하였다. 즉, 테크놀로지를 활용하지 않고 단순 기억에 의존해서 문제를 해결하도록 수업을 구상하였던 학생들의 대부분이 교사가 제시한 테크놀로지의 관찰을 통해 다양한 문제에 접근하고 해결할 수 있도록 기회를 제공하는 수업을 계획하는 것으로 변화하였다. 그러나 학습자가 스스로 테크놀로지를 선택하고 다양하게 조작하면서 다양한 문제를 테크놀로지를 활용하여 해결하는 자발적 학습을 구성하는 2수준에 해당하는 예비교사들은 많지 않았다. 또한, 예비화학교사들이 TPACK 발달에 대한 방해요인으로 인식한 외적요인으로는 TPACK 구현을 위한 교실지원환경 미흡, 교육 계획을 위한 시간 부족, 부적절한 기술 역량 등이 있었으며, 내적요인으로는 전통적 교육관, 그리고 테크놀로지에 대한 부정적 태도 등이 있는 것으로 확인되었다. 특히 그 중에서 부적절한 기술 역량을 외적 방해요인으로 인식한 비율이 높기 때문에 예비교사들을 위해 TK를 통해 TPACK 발달이 이루어 지도록 하는 TPACK 발달 유형 중 유형 2나 유형 3에 해당하는 교육프로그램의 개발이 필요함을 확인하였다.