• 제목/요약/키워드: 과학 교과교육학지식

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우리나라 국가 교육과정 문서상 교과 내용 체계표의 변천과 쟁점 -과학과 사례를 중심으로- (Trends and Issues of the Korean National Curriculum Documents' Subject-Matter Content System Table: Focusing on the Science Subject Case)

  • 이경건
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.87-103
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    • 2024
  • 우리나라 국가 교육과정에서 교과 교육과정의 내용 체계는 교과서 집필 및 교실 현장에서 이루어지는 교수·학습, 그리고 교과 교육과정 연구 등에 이르기까지 큰 영향을 미친다. 하지만 지금까지 교과 교육과정 내용 체계 구성의 쟁점을 포괄적으로 정리한 연구는 드물었다. 본 연구에서는 교과 교육과정 내용 체계가 신설된 제6차 교육과정으로부터 최근의 2022 개정 교육과정까지 내용 체계가 제시되어 온 방식의 변천을 살펴보았으며, 구체적인 사례로서는 과학과의 경우를 주로 살펴보았다. 이를 통해 도출한 교과 내용 체계의 구성의 쟁점과 제안 사항은 다음과 같다. 첫째, '영역', '분야', '범주' 등의 용어를 주의 깊게 사용할 필요가 있으며 각각이 단순히 논리적인 구별을 위한 것인지 아니면 특정 강조점을 지닌 내용 조직자로서 의도된 것인지를 명확히 해야 한다. 둘째, '핵심 아이디어' 등 혁신적인 내용 조직자로 기능할 수 있는 항목들의 성격을 엄밀하게 규정하여야 한다. 셋째, '지식·이해', '과정·기능', '가치·태도'의 3차원적 내용 요소 제시를 긍정적으로 평가하되, 보다 구체적으로 각각이 어떻게 동원되어 총론적 핵심 역량 각각을 형성할 수 있는지를 밝히는 데까지 나아가야 한다. 넷째, 교과별 내용 체계를 구성하는 일이 '총론과 각론의 괴리'를 해결할지 혹은 '총론과 여러 각론의 괴리'를 만들어낼지는 미지수이므로, 이를 국가 교육과정에서 시도하는 일에 주의가 필요하다. 다섯째, 우리나라 국가 교육과정 문서에서 교과 내용 체계 구성 방식의 겉보기 진자 운동이 관찰되는 바, 이것이 무의미한 반복에 머무르지 않고 변증법적인 진전을 이룰 수 있도록 해야 한다.

과학과 교과교육학 지식 유형별 교사 전문성의 특징 연구 (Research on Characteristics of Teacher Professionalism by the Type of Science Pedagogical Content Knowledge)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.592-602
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 과학과 교과교육학 지식(PCK)의 의미를 정립하고 수업에서 드러난 과학과 PCK 유형을 도출하는 것이다. 과학과 PCK 구성요소나 유형별 사례를 추출하고 분석하기 위해서, 수업 동영상, 수업분석 협의회 자료, 교사 면담 자료 등을 면밀히 교차 분석하였다. 이어서 교사별 또는 주제별 수업 사례들이 왜 과학을 가르치는 좋은 실천으로 간주되며, 실천의 어떤 측면이 그 수업을 다른 수업과 차별화하며 권장될 만한 것인지를 분석하였다. 즉, 근저 이론(grounded theory)의 연구 방법을 활용하였다. 분석대상으로 한 수업은 중학교 1학년 빛 단원에 해당하는 수업들로, 세명의 과학교사들이 진행한 같은 주제의 차시별 수업을 교차분석하여 과학과 PCK의 유형을 추출하였다. 본 연구에서 도출된 과학과 PCK 유형을 (1) 교육과정을 재구성하는 수업, (2) 주변 자연현상에 대한 학생 나름의 설명 모델을 만들어나가는 수업, (3) 과학이라는 사회적 언어 학습이 일어나는 수업, (4) 연계성을 기초로 학습동기를 유발하는 수업, (5) 스캐폴딩을 제공하여 학습 수요를 낮추는 수업, (6) 학생 이해에서 출발하는 수업, (7) 논증을 통한 탐구가 있는 수업, (8) 추상적인 과학개념을 구체화하는 수업, (9) 소외되는 학생이 없는 과학 수업으로 분류하였다. 각 PCK 유형에 따라 교사 전문성의 특징을 고찰하고, 높은 수준의 PCK를 지닌 교사들이 공유하는 특징을 결론으로 도출하였다.

2009 개정 초등수학 1학년 교과서상의 STEAM 관련교과 내용 분석 (An Analysis of 2009 Revised Elementary First Grade Mathematics Textbooks Based on STEAM-related Subject Contents)

  • 김해규
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제17권3호
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    • pp.277-297
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    • 2014
  • 2009 개정 교육과정 초등수학 1학년 교과서를 대상으로 수학적 지식 외에 어떤 STEAM 관련교과의 내용을 포함하고 있는지 단원별, 수학내용 영역별로 분석하였다. 단원별 STEAM 관련교과 내용의 개수는 전체적으로 인문과학(스토리텔링)적 내용이 제일 많았고, 스토리텔링이 아닌 인문과학적 내용, 체육교과와 관련된 내용 순으로 많이 분석되었으나 음악교과와 관련된 내용은 매우 적었다. 또한 영역별 STEAM 관련교과 내용의 개수는 규칙성 영역을 제외한 다른 영역에서는 인문과학(스토리텔링)적 내용과 체육교과와 관련된 내용 순으로 많았다. 그러나 단원별, 영역별로 STEAM 관련교과 내용의 개수는 편차가 매우 심하여 다양한 STEAM 자료 개발이 요구된다.

과학교육에서 인성교육의 필요성 및 인성의 구인에 대한 전문가의 인식 (Science Education Experts' Perceptions about Necessity and Elements of Character Education in Science Education)

  • 강유진;전란영;김지나;김희화;박종석;손정우;조혜숙;남정희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.555-563
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    • 2018
  • 인성교육은 주로 도덕교과에서 교육하는 주제로 인식되어져 왔지만, 최근에는 다른 교과에서도 통합적으로 교육되어야 한다는 주장이 제기되었다. 과학교과에서도 인성교육에 대한 몇 가지 시도가 이루어지고 있으며, 과학교과 고유의 인성교육의 필요성이나 인성구인에 대한 연구가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 중등학교 교사, 과학교과 전공 대학교수, 및 연구소 연구원을 포함한 과학교육 전문가들을 대상으로 설문조사와 포커스 인터뷰를 통해서 인성의 필요성 및 인성구인에 대한 인식을 조사하였다. 전문가들은 과학자들의 활동에 내재된 인성, 학교현장의 요구, 탐구적 지식 습득을 위해 과학교육에서 인성교육이 필요하다고 인식하였다. 인성의 도덕교육적 측면과 시민교육적 측면을 바탕으로, 본 연구에서 본질적 인성의 구인 4가지(정직, 공감, 관용, 자아존중), 실천적 인성의 구인 7가지(개인적 차원; 성실, 책임, 자기조절: 사회적 차원; 배려, 개방성, 소통, 협력)를 제시하였는데, 전문가들로부터 타당성과 중요도를 인정받았다.

중학교 과학교과서, 교사의 인식 및 실험 수업 사례에서 나타난 과학적 탐구 요소 분석 (Analysis of Scientific Inquiry Elements in Middle School Science Textbooks, Teachers' Cognition, and an Experiment Case)

  • 한유화;전은선;백성혜
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.349-357
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 수업시간에 이루어지는 과학 실험의 의미를 고찰하고 실험 수업의 개선 방향을 알아보는 것이다. 이를 위하여 교과서, 교사 인식, 실제 수업 사례를 분석하여 탐구 요소가 과학 실험 수업에 얼마나 포함되어 있으며 그 수준은 어떠한지 알아보았다. 22명의 교사를 대상으로 한 설문지를 통해 교사의 인식을 알아보았으며, 중학교 3학년 2개 학급의 2차시 수업을 분석하였다. 연구 결과, 문제제시, 증거수집, 현상설명 및 기존 과학지식의 연결은 대부분의 교과서에서 제시되었으나, 의사소통 및 정당화 요소는 많지 않았다. 또한 제시된 수준은 주로 교사 주도적이었다. 교사들은 의사소통 및 정당화 단계가 매우 중요하다고 생각하였으나, 실제 실험 수업에 이를 반영하지는 못하는 것으로 나타났다. 실제 실험 수업에서 학생들은 시간의 대부분을 증거수집에 할애하였으며, 실험 결과인 증거를 기반으로 현상을 설명하거나 기존 지식과 연결하는 활동, 그리고 의사소통 및 정당화의 활동은 거의 하지 못하였다.

중학교 과학 교과서의 국제 비교 (International Comparison of Junior High School Science Textbooks)

  • 박윤배
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.19-34
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    • 1998
  • 본 연구는 한국, 미국, 호주, 일본의 중학교 ($7{\sim}9$학년) 과학 교과서를 한 종류씩 선택하여, 포함하고 있는 지식, 과정기능, 활동, 상황, 과학의 본성, 그리고 사용된 통합주제의 양과 형태를 국가별, 학년별, 내용별로 각각 비교해 보는 것을 목적으로 하고 있다. 연구결과는 다음과 같다. 교과서의 분량은 미국의 경우가 가장 많아 한국의 두배 정도나 되었고, 한국을 제외한 세 나라의 교과서에는 색채인쇄가 많았고, 편집은 2단으로 되어 있었다. 내용별로는 한국과 일본의 교과서에서는 물리, 화학, 생물, 지학의 네 영역이 같은 분량을 차지하고 있었고, 미국의 교과서에는 생물과 지학이, 호주에서는 환경과 STS를 강조하고 있었다. 모든 나라의 교과서에서 '개념'올 가장 많이 사용하고 있었고, 학년이 올라갈수록 '법칙'을 점차 강조하고 있었다. 한국의 교과서는 다른 나라의 교과서에 비해 '법칙'을 많이 다루고 있었다. 한국의 교과서에서 가장 많은 과정기능이 사용되었다. 나라별로는 한국의 교과서에는 비례와 변인통제가, 일본의 교과서에는 상관/인과와 비례가, 미국과 호주의 교과서에는 변인통제와 자료변환이 많이 사용되었다. 미국과 한국의 교과서가 호주나 일본의 교과서보다 훨씬 많은 수의 활동들을 다루고 있었다. 한국, 일본, 호주의 교과서에서는 실험과 관찰 활동이 대부분을 차지하였고, 미국의 교과서에는 관찰, 실험, 조사, 실습, 측정 활동들이 고루 다루어지고 있었다. 한국과 일본, 호주의 교과서에서는 순수과학 상황이 가장 많이 사용되었고, 미국의 교과서에는자연환경 상황이 가장 많았으나, 미국과 호주의 교과서에서는 나머지 상황들이 골고루 사용되고 있었다. 과학의 본성을 상당한 정도로 다루고 있는 호주와 미국에 비해, 한국과 일본의 교과서에서는 이에 관한 부분이 극히 적거나 전혀 없었다. 과학과 기술 간의 통합소재가 가장 많이 사용되었으며, 과학내 소재는 가장 적게 사용되었다. 한국과 일본의 교과서에서는 다른 나라에 비해 적게 사용하고 있었다.

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PCK에 근거한 초등교사 임용후보자 선정경쟁시험의 과학과 문항 분석 (An Analysis for Science Subject Items of Elementary School Teacher Employment Examination Based on PCK)

  • 강훈식
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.585-597
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 초등교사 임용후보자 선정경쟁시험의 과학과 문항을 PCK 관점에서 분석하여 개선 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 먼저 해당 문항 분석을 위한 분석 기준을 개발한 후 2013학년도 부터 2019학년도까지의 출제된 1차 전형 평가의 과학과 14개 문항을 분석하였다. 연구 결과, PCK 구성 요소 중에서는 '과학 내용에 관한 지식'이 가장 많이 출제되었고, 그 다음으로는 '과학 교수 전략에 관한 지식'도 비교적 많이 출제되었다. '과학 평가에 관한 지식', '학생에 관한 지식', '과학 교육과정에 관한 지식'은 비교적 매우 적게 출제되었다. 또한 특정 평가 영역과 평가 내용 요소들이 포함되지 않은 경우가 있었다. PCK 구성 요소 사이의 통합 수준에서는 PCK 구성 요소 중 2가지 측면의 통합이 2가지 유형으로 가장 많이 나타났으며, 그 다음으로는 통합이 없는 경우도 많았다. 3가지 측면의 통합과 4가지 측면의 통합도 일부 나타났으나, 5가지 측면의 통합은 전혀 나타나지 않았다. '과학 내용에 관한 지식' 및 '과학 교수 전략에 관한 지식'과 다른 측면의 지식이 통합되어 있는 경우가 비교적 많았다. 하지만 '과학 평가에 관한 지식', '학생에 관한 지식', '과학 교육과정에 관한 지식'이 각각 다른 측면의 지식과 통합된 경우는 비교적 적었다. 이에 대한 교육적 함의를 논하였다.

학습자의 역학적 에너지에 대한 개념변화 중에 살펴본 물리지식과 앎에 대한 인식론적 신념간의 관계 (The Relationship between Learners' Epistemological Beliefs About the Nature of Physics Knowledge and Physics Knowing During Conceptual Change in Mechanical Energy)

  • 문성숙;권재술
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.499-518
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    • 2004
  • 본 연구에서는 학술자들이 역학적 에너지에 대하여 배우는 동안 과학지식 교과서 내 물리지식에 대한 인식론적 신념과 앎에 대한 인식론적 신념사이의 관계를 새롭게 규명하고 역학적 에너지와 위치에너지의 기초개념에 대한 변화과정을 정성적인 방법으로 살펴보았다. 연구를 진행하면서 6명의 대학생을 참여자로 선정하였으며, 과학지식 교과서 내 물리지식에 대한 인식론적 신념과 앎에 대한 인식론적 신념사이의 관계는 다음과 같이 세 개의 범주로 분류하였다: 권위에 의해 물리지식을 받아들이기, 교사에 대한 인식에 의해 물리지식을 받아들이기, 과학지식은 인간의 다양한 사고의 산물이라는 인식에 의한 이해. 과학지식이 다양한 인간사고의 산물임을 인식하는 참여자가 초인지활동을 활발하게 하였으며 역학적 에너지의 값에 대하여 과학적 개념을 갖고 있었다. 그러나 그 외 범주에 속하는 참여자들은 수업시간에 초인지 활동을 활발하게 하지 않아 수동적이었으며 역학적 에너지의 값에 대하여 비과학적 개념을 갖고 있었다. 위치에너지를 포함하여 역학적 에너지의 값에 대하여 비과학적 개념을 가진 참여자들의 개념변화과정을 살펴보면, 과학 지식에 대한 인식론적 신념과 에너지의 정의가 대안적 개념을 유지하게함을 볼 수 있었다. 참여자가 위치 에너지의 옴의 값에 대한 대안적 개념을 극복하는데 과학 지식의 도구적 성질을 이해하고 공식을 물리적 현상과 연결 지어 생각하는 것이 중요한 역할을 하였다.

과학과 교육과정 성취기준의 인지적 영역에 대한 국어교육전공자와 과학교육전공자의 해석 차이:설명하기를 중심으로 (The Difference between the Interpretations of Korean Language Experts and Science Education Experts on the Cognitive Domain of Science Achievement Standards: Focus on 'Explain')

  • 송은정;제민경;차경미;유준희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.371-382
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    • 2017
  • 과학과 교육과정은 모든 독자가 집필자의 의도를 정확히 해석할 수 있도록 서술되어야 한다. 본 연구에서는 과학과 교육과정 성취기준에 대한 국어교육전공자의 해석을 살펴보고, 국어교육전공자와 과학교육전공자의 해석 차이가 나타나는 경우를 분석함으로써, 교과내용 전공자와 비전공자가 이해를 공유할 수 있도록 성취기준을 진술하는 방법에 대해 알아보았다. 국어교육전공자 3인은 '국어교육전공자의 과학과 성취기준 분석틀'을 이용했으며, 과학교육전공자 3인은 'TIMSS 인지적 영역 평가틀'을 기반으로 분석하였다. 두 교과의 해석차이가 나타나는 부분은 면담을 통해 그 이유를 알아보았다. 연구 결과에 따르면, 국어교육전공자와 과학교육전공자는 '설명', '분석', '정의', '인과' 등의 용어에 대한 시각차를 가지고 있었다. 성취기준이 포괄적 의미의 서술어로 진술된 경우 해석이 다양하게 분포하였으며, 과학과 성취기준이 '설명할 수 있다'의 서술어를 자주 사용하고 있음에도 불구하고 국어과의 해석에 따르면 이들 대부분이 설명하기의 하위항목보다 묘사하기의 하위 항목으로 분석되었다. 과학교육전공자는 부사어나 관형어 등으로 표현되는 과정적 지식을 강조하여 해석하는 반면 국어교육전공자는 목적어, 서술어 등 문장의 필수 요소에 강조점을 두어 해석하는 경우에 두 교과의 해석 차이가 발생하였다. 또한 과학교육전공자는 성취기준 문장에서 내용의 범위나 수준에 대한 정보가 충분히 제공되지 않은 경우 암묵적 지식을 기반으로 해석하였으나 국어교육전공자는 문장 구조에만 의존하여 표면적 의미를 해석하여 두 교과의 해석 차이가 발생했다. 교육과정에서 성취기준을 진술할 때 도달해야 할 목표 개념의 범위와 인지적 영역의 수준을 부사어 및 관형어를 포함한 행동 동사로 적확하게 기술하며, 국어교육전공자를 포함한 다양한 전공 영역의 전문가가 검토함으로써 집필자의 의도대로 해석되도록 문장 구조를 명료하게 진술하는 것이 바람직하다. 이와 같이 성취기준이 나타내고자 하는 인지적 영역을 타 교과와 연계하여 분석하고 진술함으로써 교과 융합적 개선 방안을 마련하는 것이 요구된다.

지식내용, 사회문제, 개인흥미 중심의 통합과학교육 접근법을 적용한 '에너지' 주제의 교수.학습 전략 모색(I) (Three Strategies for Integrated Science Teaching of "Energy" Applying Knowledge, Social Problem, and Individual Interest Centered Approaches)

  • 이미혜;손연아;;최돈형
    • 한국과학교육학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.342-356
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    • 2001
  • 우리나라 제 6차 교육과정과 2002년부터 점차로 적용되는 제 7차 교육과정은 중등학교에서의 통합과학교육을 강조하고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 중등학교 과학교사가 통합과학교과의 지도에 있어 애로를 겪고 있으며, 이는 실제적인 중등학교 통합과학교육의 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 원인을 일선과학 교사가 통합과학교육을 실제로 어떻게 실행해야하는지를 충분히 인식하지 못하고 있다는 점(손연아와 이학동, 1999) 과 실제 수업에서 교사가 활용할 수 있는 통합과학 교수-학습자료가 불충분하다는 점에서 찾았다. 실제 수업에서 통합과학교육 실행의 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 다음과 같은 통합과학교육의 3가지 방향을 적용하였다 : 지식내용 중심의 통합과학교육, 사회문제 중심의 통합과학교육, 개인흥미중심의 통합과학교육. 이상의 관점에 따라 본 논문에서는 통합과학교육의 3가지 방향에 대한 실제적 교수 학습 전략을 모색하기 위해서 다음의 2 단계로 연구를 진행하였다. 먼저, 한국의 제 6, 7차 과학교육과정과 7종의 공통과학 교과서, 그리고 미국의 NSES와 Benchmarks 국가 과학교육과정에 포함된 에너지 관련 내용을 분석하여 본 논문에서 공통적으로 적용할 4가지 에너지 관련 개념을 추출하였다; 에너지 보존, 에너지 전환, 에너지 흐름, 에너지 감성, 다음으로, 이상에서 분석한 에너지 관련 내용과 추출한 개념을 중심으로 3가지 통합과학교육의 방향을 기초로 한 3가지 '에너지' 주제의 교수 학습 개념 구조도를 구성하였다. 이러한 통합과학 교수 학습 전략은 통합의 방향별 에너지 주제의 통합과학교육 실행을 위해 후속 연구에서 제시될 통합과학 교수 학습 방안을 모색하는데 이론적 근거로 제공될 것이다.

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