이 연구의 목적은 논의 과정을 시각화한 과정중심평가를 통해 과학적 개념의 발달 과정을 알아보는 데 있다. 연구 참여자는 경기도 소재 고등학교 학생 353명과 교사 5명이었으며, 자료의 분석은 논의 활동을 촬영한 영상, 소집단 활동지, 그리고 인터뷰 내용을 대상으로 이루어졌다. 학생들의 발화를 논의 요소를 중심으로 분석한 결과, 소집단 내 논의에서 과학적 개념은 질문 및 의미 명확화의 과정을 통해 구체화되었고, 동의 및 반박의 과정을 통해 조직화되었으며, 소집단 간 논의에서의 질문, 의미 명확화 및 주장 변경을 통해 정교화되었다. 교사는 논의 과정이 시각화된 소집단 활동지를 통해 학생들의 논의 과정을 이해할 수 있었으며, 이를 바탕으로 피드백을 제공하고 수업을 개선하였다. 연구 결과를 토대로, 논의 과정의 시각화는 학생의 자기평가, 동료평가를 가능하게 할 뿐 아니라, 교사가 논의 과정을 이해하는 것을 가능하게 한다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 과학 교과에서의 과정중심평가에 대한 지침을 제공하고, 과학적 논의를 활성화하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
과학탐구는 교육과정에서 오랜 동안 강조되어왔다. 2015 개정 과학과 교육과정에서 강조되는 기능 중 하나는 모델의 사용이며, 모델 기반 탐구 활동은 학생들이 스스로 자연 현상에 대한 설명을 구성할 수 있는 기회를 제공한다. 본 연구는 모델 및 모델링에 대한 교사 연수를 실시하면서 교사의 모델과 모델링에 대한 인식을 조사하고, 앞으로의 과학 교사 교육에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 연구 대상은 연수에 참가한 29명의 초, 중등 교사였고, 연구 자료로는 각 연수 설계 및 실행 과정 중 연구자의 기록, 연구 참여 교사들이 작성한 모델 및 모델링에 대한 질문지의 응답, 연수 과정에서 수행한 과제의 결과물, 연수 중 교사 토론의 녹음을 수집하였다. 연구 결과 과학자의 모델 및 모델링에 대한 교사들의 인식은 존재론적 측면에서는 세 가지 관점으로 인식론적 측면에서는 두 가지 관점으로 구분할 수 있었다. 교사의 인식론적 이해는 연수 후에 크게 변화가 없었으나 존재론적 이해에 있어서는 보다 폭넓고 깊은 이해를 가지는 방향으로 변화하는 사례가 일부 있었다. 그러나 평균적으로 연수 전과 후 모두 연구에 참여한 대부분의 교사들은 모델을 개념 가시화의 도구로서 인식하는 관점을 갖는 것으로 드러났고, 모델의 사용이 과학탐구 과정에서 핵심적인 역할을 하는가에 대한 의견은 반반으로 나뉘었다. 한편, 과학 수업에서 모델 사용과 모델링 적용에 대한 교사의 이해는 연수를 통해 62%의 교사가 보다 세련된 수업 적용 계획을 세우고 이를 위해 보다 확장된 모델 및 모델링 개념을 가지게 되었음을 확인하였다. 교사의 모델에 대한 인식과 수업 실천사이의 관련은 명료하게 드러나지 않았으나 학교 상황 요인이 교사의 실천의지에 대한 매개로 작용하는 것이 드러났으며, 교사가 모델과 모델링에 대해 보다 확장적인 개념을 가지면 수업에서의 활용 가능성을 더 고려한다는 것이 드러났다. 연구 결과에 기초하여 추후 연구 및 유사한 연수에 대한 내용 및 전략을 제안하였다.
이 연구는 개념변화 맥락을 제공하는 개념생태의 상호작용에 관한 사례 연구이다. 사례 연구를 통해, 개념생태를 구성하는 세 가지 특징(개념, 과거 경험, 설명일관성)의 상호작용적 맥락을 구체적으로 제시하고 그 상호작용적 특정이 개념변화를 어렵게 하는데 공헌하고 있음을 밝힌다. 이 연구의 시사점은 크게 세 가지이다. 첫째, 개념 학습을 목표로 하는 교수(teaching)는 특정 과제에 대하여 학생들의 개념생태 내에 자리잡고 있는 관련된 장소에서 출발해야 한다. 둘째, 학생들의 비일관적인 설명은 개념변화의 단서로 이용될 수 있다. 셋째, 과거 경험은 학습자를 깊이 이해하기 위해 개념생태 연구가 지속적으로 탐구해야할 영역이다.
최근, 유역 환경을 포함한 수문시스템을 보다 근본적으로 이해하기 위하여 순환적 인과관계를 가진 인간과 물환경시스템의 전체론적 이해의 필요성이 제기되었다. 더불어, 지속 가능한 유역관리를 위해서는 현재의 물환경시스템의 상태를 진단하고, 수자원 정책 및 유역관리 방안과 환경 변화에 따른 물환경시스템의 건강성을 평가하는 방법이 필요하다. 대상 시스템의 지속가능성을 평가하기 위하여 회복탄력성(Resilience) 개념이 도입됨에 따라 본 연구에서는 생태계서비스 개념을 활용하여 사회수문학적 회복탄력성을 정의하고 유역 시스템의 상태를 진단하고자 한다. 또한, 관측 기상 자료를 이용하여 기후변화가 사회수문학적 회복탄력성에 미치는 영향을 평가해보고자 한다. 이를 위해 기존의 하천 생태계서비스 지표 후보군을 수정 및 보완하여 새로운 지표군을 제시하였고, 경안천 유역을 대상으로 실제 유역의 상태를 평가할 수 있는 도구로서 해당 지표군을 적용하였다.
Q 방법은 인간의 태도와 행동을 연구하기 위해 철학적, 심리학적, 통계적, 그리고 심리측정과 관련된 개념을 통합한 방법론으로서 인간의 주관성을 정량적으로 분석할 수 있는 특수한 통계기법이다. 소비자의 인식, 가치, 태도, 신념과 같은 개념을 객관적으로 연구할 수 있는 방법으로서 가설 생성을 위한 탐색적 연구와 이론의 검증과 같은 확인적 연구에서도 적용될 수 있다. 많은 수의 표본을 대상으로 한 횡단적 R 방법에 비하여 개인이나 소집단에 대한 깊이 있는 탐구가 가능하다는 점에서 소비자 행동 연구에 유용성이 매우 높다. 개인의 주관성을 바탕으로 한 소비자 개인의 특성과 차별성을 이해하는 것이 마케팅 분야의 핵심을 이루고 있음에도 불구하고 그 동안 소비자의 주관성에 대한 깊이 있는 접근이 이루어지지 못하였다. 1935년에 심리학 분야에서 개발된 Q방법은 이를 분석할 수 있는 컴퓨터 패키지의 보급과 더불어 사회과학 전반에 걸쳐 그 활용이 확산되어 가고 있다. 이에 Q 방법의 과학철학적 특성과, 현재 널리 이용되고 있는 변수 중심의 R 방법과의 차이, 그리고 컴퓨터 분석을 포함한 구체적인 Q 분석방법 및 관리적 활용상의 문제점에 대해 논의하였다
기하광학에서의 광선작도는 빛의 진행과정을 시각적으로 형상화할 수 있다는 측면에서 중요성을 가진다. 굴절 개념의 경우, 직진이나 반사에 비해 난이도가 높은 탓에 학생들 뿐만 아니라 교사들의 경우에도 이해도가 낮다. 올바른 개념이해를 위하여 광선을 그려보는 활동과 이를 실제 상황에 적용해보는 활동이 필요하다. 이에 따라 이 연구에서는 교사들의 시각적 형상화를 돕기 위해 광선작도 활동이 포함된 빛의 굴절에 대한 동료 교수법 교사연수 프로그램을 개발 및 적용하고 개념변화 정도를 측정하였다. 예비교사 29명과 초등교사 21명에게 각각 적용하고 사전, 사후 검사 점수를 분석하였다. 사전검사의 분석 결과, 빛의 굴절을 초중등 교육과정에서 학습하였음에도 불구하고, 수업 전에는 대부분의 연구 참여자가 굴절되는 빛의 경로를 잘 이해하지 못하고 있었다. 동료 교수법 교사연수 프로그램을 적용한 후에 시행된 사후 검사 결과, 광선작도 연습이 시각적 형상화를 도와 학습한 내용을 다른 맥락에 적용할 수 있도록 해준 것을 알 수 있었다. 따라서 빛의 굴절을 이해할 수 있는 교사연수 프로그램으로서 빛의 경로를 시각적으로 형상화하여 이해하고 개념검사문항을 통해 이를 적용해볼 수 있는 프로그램을 제안한다.
학생들은 나름대로 자연 현상에 대하여 자신의 인지구조를 가지고 이해하고 있으나 개념에 대한 확신정도는 학생에 따라 다르다. 자신이 갖고 있는 개념에 대하여 뚜렷한 자신감이 있는 학생이 있는가 하면 자신의 개념에 대하여 확신을 못하는 경우가 있다. 이 연구에서는 오개념에 대한 확신도가 높고 낮음에 따라 갈등 효과는 어떠하며, 사후 개념변화는 어떠한지를 알아보고자 하였다. 대부분의 오개념을 가졌던 학생들은 현상 제시에 많은 호기심을 보였으며, 오개념의 확신도가 클수록 갈등을 더 많이 느껴 자신의 생각과 다른 현상을 보았을 때 심리적 충격이 더 크게 변하는 것으로 나타냈다. 그러나 일부 개념에서는 갈등을 많이 겪었다고 응답하였지만 개념변화가 되지 않는 학생들의 비율이 높아 오개념의 견고함을 보여주기도 하였다. 인지 갈등 수업 후 개념의 변화는 선개념에 대한 확신도에 관계없이 잘 일어났으며, 개념변화 지속 효과 또한 확신도에 관계없이 선행 연구자들의 결과와 비슷하게 나왔다. 즉, 현상 제시 직후부터 일주일 후 까지는 감소하나 그 뒤로는 개념이 자리잡았다. 개념 변화 후 바른 개념에 대한 확신도는 대체로 높아서 오개념을 가진 학생에게 과학개념을 심어주기 위한 방편으로 인지갈등 수업이 효과 있음을 보여주었다.
이 연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 사용된 비유를 분석하고 유형별로 분류하는데 있다. 이를 위해 제 7차 교육과정에 따라 집필된 고등학교 과학교과서 7권을 대상으로 비유를 추출하고, 이를 비유물과 목표물의 공유속성, 비유물의 제시형태, 비유물과 목표물의 추상도, 목표물에 대응하는 비유물의 수, 비유 언급 여부, 인과관계 포함 여부의 6개 기준에 따라 분류하였다. 전체 비유사용 빈도는 189개로 교과서 한 권당 평균 16.9개 사용되었다. 교과서에 사용된 비유를 유형별로 분류한 결과 실제 수업에서 학생들의 과학 개념 이해에 도움이 될 비유도 많았지만, 비유물과 목표물간의 일대일 대응이 명확하지 않거나 과학 개념 설명에 적절하지 않는 비유도 제시되었다. 또한 비유사용 빈도는 출판사와 영역에 따라 큰 차이를 보였으며, 특히 물리 영역에서 비유물의 수가 매우 적게 나타났다. 앞으로 효과적인 과학개념의 이해를 위해 좀 더 많은 비유의 개발과 비유 활용에 대한 체계적인 연구가 필요하다.
본 연구에서는 협동적인 CAI와 개별적인 CAI가 중학생들의 과학 개념, 학업 성취도, 수업 환경에 대한 인식, 그리고 학습동기에 미치는 효과를 조사하였다. 중학교 3개 학급을 대상으로 분자 운동 단원에 대해 5차시 동안 협동적 CAI, 개별적 CAI, 전통적 수업을 실시하였다. 분석 결과 개념, 수업 환경에 대한 인식, 학습동기 검사에서 협동학습 집단의 평균이 전통적 수업 집단에 비해 유의미하게 높았으며, 개념의 파지 검사에서 협동학습 집단의 개념 이해도가 더 높게 나타났다. 또한, 개념의 파지 및 학습동기 검사에서 수업 처치와 사전 성취 수준 사이의 상호작용 효과가 있었다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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