Analysis of Scientific Inquiry Activities in the Astronomy Section of School Science Textbooks

This study analyzed the inquiry activities appearing in the astronomy sections of elementary, middle and highschool level science textbooks according to the five essential features of inquiry in the classroom as proposed by the National Science Education Standards (NRC, 2000), and SAPA (Science-A Process Approach). On the basis of this analysis, it is clear that the science textbook inquiry activities released the limitation to meet the goal of science education, namely scientific literacy, as it has been laid out by the 7th Science Educational Curriculum. This study revealed that the features of scientific inquiry which are most frequently used in the astronomy sections of science textbooks are 'data collection' and 'form explanation', whereas the features of 'oriented-question', 'evaluate explanations' and 'communicate and justify' rarely appeared. The analysis of inquiry activities by SAPA showed that the basic inquiry skills of 'observing', 'communicating' and 'manipulating materials' were used with increasing frequency according to grade level, and the integrated skills of 'investigating', 'creating models', 'interpreting data' and 'experimenting' were more emphasized in the textbooks. Therefore, it is suggested that students be provided with more opportunities to experience all the features of scientific inquiry and scientific processes as envisioned by the 7th Science Educational Curriculum in order to achieve the stated goal of scientific literacy. Science educators should be required to develop new lesson modules which will allow students to experience authentic scientific inquiry. It is crucial for science teachers to reflect upon and develop their understanding and teaching strategies regarding scientific inquiry through professional development programs in teacher education.

과학 교과서 천문 단원의 탐구 활동 분석

본 연구는 초 중 고등학교 과학 교과서의 천문영역에 수록된 탐구활동을 NRC(2000)에서 제시하는 탐구기본요소 5가지와 SAPA에서 제시하는 기초 및 통합적인 탐구과정을 통해 분석하였다. 이를 토대로 과학 교과서의 탐구 활동이 과학교육의 목표인 과학적 소양을 실현하기에 제한점이 있음을 제시하고, 보완적인 방법에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 천문영역을 분석한 결과 초 중 고등학교 대부분의 교과서가 NRC(2000)의 탐구요소 5가지 중 탐구요소 2에 해당하는 증거 수집이 가장 많이 나타난 반면에 탐구요소 1의 문제제기와 탐구요소 5의 발표 및 정당화 부분이 거의 나타나지 않았다. 또한 위의 결과를 바탕으로 구체적인 탐구과정인 SAPA로 분석해 본 결과, 천문영역의 교과서 탐구 활동은 기초탐구과정에는 관찰, 의사사통, 조작, 시공간관계사용 과정 빈도수가 학년에 따라 증가하며, 통합과정에서는 조사, 모델설정, 데이터 해석, 그래프 작성, 실험과정이 늘어나는 경향을 보여주었다. 이에 개정 7차 교육과정에서 제시된 과학적 소양 함양을 위한 교과서에서는 제한적인 탐구활동을 확장하여, 천문영역에서도 전반적이고 다양한 탐구요소 및 탐구과정을 학생들이 경험할 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 탐구활동을 가르치는 교사들을 위한 수업모듈뿐만 아니라 이를 사용하는 교사들의 탐구에 대한 이해도 및 교수전략에 있어서도 전문성이 이뤄져야 할 것이다.