• 제목/요약/키워드: 과학 교과교육학지식

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TPACK 기반 융합프로그램 개발 및 적용 - '우리 몸의 구조와 기능' 단원 중 배설 기관을 중심으로 - (Development and application of TPACK based STEAM program - Focused on the excretory organs in the 'structure and function of our body' unit -)

  • 고동국;홍승호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제40권4호
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    • pp.443-459
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    • 2021
  • 본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

임상술기능력평가와 교과목간의 학업성취도 분석을 통한 소아치과학의 교육과정 평가 (Evaluating Course of Pediatric Dentistry on Correlation Analysis between Dental Students' Achievements of Subjects and OSCE)

  • 방재범;임재영;박재홍
    • 대한소아치과학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.253-259
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    • 2013
  • 본 연구는 졸업시점의 치의학전문대학원생 79명을 대상으로 소아치과학 OSCE(Objective Structured Clinical Examination)성적과 이전까지 이수한 소아치과학 교과목들 성적간의 관계를 분석함으로써 소아치과학 교육과정 운영을 평가하고 발전적 시사를 도출하는 데에 목적이 있다. 소아치과학이론 교과목은 이전 이수과목인 임상전단계실습 성적(r = 0.449, p = 0.000), 이후 이수과목인 임상실습성적(r = 0.437, p = 0.000)과 상관관계가 있었다. 하지만 졸업시점의 OSCE성적은 단지 임상전단계실습 과목 성적(r = 0.302, p = 0.003)과 상관관계를 보였다. 이는 OSCE 신뢰도가 Cronbach's ${\alpha}0.733$을 고려하면 OSCE 자체 문제보다는 교육과정 상에 있어서 임상실습 교과목 운영에 문제가 있음을 추론할 수 있다. 치과대학병원에서 교수의 특진을 선호하고 학생들에 의한 진료를 기피하는 진료 현장에서 학생들에 대한 직접적인 지도와 피드백을 통해 임상역량을 강화하기 위해서는 학생 지도를 위한 교수 수 확보와 같은 교육여건이 마련되어야 한다. 또한 이론적 지식 및 술기교육이 임상진료 현장에서 잘 적용되고 심화되기 위해서는 교육과정에 대한 보다 구체적인 평가와 함께 임상실습 단계에 있어서도 기본적 술기에 대한 지속적인 교육과 평가가 점검되도록 하는 실질적 개선 방안이 모색되어야 한다.

중등 예비 화학교사의 수행평가 개발 과정에서 나타나는 교과교육학 지식(PCK) 요소의 특징 (The Characteristics of the PCK Components of Pre-Service Secondary Chemistry Teachers Considered in Developing Performance Assessment)

  • 노태희;이재원;강석진;한재영;강훈식
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.291-299
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    • 2017
  • 이 연구에서는 예비 화학교사의 수행평가 개발 과정에서 나타나는 교과교육학 지식(PCK) 요소의 특징을 분석하였다. 예비교사 8명이 연구에 참여하였고, 이들은 수행평가 워크숍 후 구상 단계, 구체화 단계와 조별 논의 단계를 거쳐 수행평가를 개발하였다. 활동 과정에 대한 녹음 및 녹화와 반구조화된 면담을 실시하였다. 분석 결과, 개별적인 개발 단계에서 나타난 PCK 요소는 과학 평가에 관한 지식에 편중되어 있었다. 교육과정, 교수 전략, 학생에 관한 지식의 비중은 낮았으며 학생에게 제공되는 피드백도 고려되지 않았다. 구상 단계보다 구체화 단계에서 평가의 공정성과 객관성을 중시하는 전통적 평가 지향이 강하게 나타났다. PCK 요소 사이의 연계는 구상 단계에서 과학 교수 전략에 관한 지식을 중심으로 이루어졌다. 구체화 및 조별 논의 단계에서 PCK 요소 사이의 연계는 거의 나타나지 않았다. 조별 논의에서 나타난 PCK 요소의 특징은 구체화 단계와 유사하였다. 조별 논의를 통하여 예비교사들이 고려하지 못했던 일부 PCK 요소가 보완되었으나 논의가 주로 전통적 관점에서 이루어졌다.

중학교 과학과 기후변화 교육 프로그램 개발과 적용 (Development and Application of Climate Change Education Program in Middle School Science)

  • 우정애;남영숙
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.938-953
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 중학생들의 기후변화에 대한 이해 증진과 미래의 기후변화에 대한 예측을 통해 기후변화에 대응하고 실천할 수 있는 능력을 길러 주기 위한 중학교 과학과 기후변화 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 분석하는 것이다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학교 과학과 교과시간을 위한 기후변화 교육 프로그램이 개발되었다. 중학교 과학과 기후변화 교육 프로그램은 8개의 주제가 기후변화의 현상과 원인, 영향 및 대응방안 등의 교육내용을 중심으로 중학교 교과 교육과정에 활용될 수 있도록 개발되었으며, 기후변화가 가지는 지구시스템 과학 교육의 특성과 지속가능 발전 교육의 통합적인 특성을 반영하도록 개발하였다. 둘째, 개발된 중학교 과학과 기후변화 교육 프로그램을 적용하여 효과를 분석하였다. 효과를 분석해 본 결과, 중학교 과학과 기후변화 교육프로그램은 학생들의 기후변화에 대한 지식 이해 수준 및 기후변화에 대한 인식 및 태도, 실천의지의 향상에 기여했음을 보여주었다.

과학기술 관련 사회쟁점 교육을 위한 교과교육학적 지식(SSI-PCK) 요소에 대한 탐색 (Conceptualization of an SSI-PCK Framework for Teaching Socioscientific Issues)

  • 이현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.539-550
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    • 2016
  • 본 연구는 교사들의 SSI 교수를 돕기 위해 SSI 교수를 위한 PCK 요소를 도출하여 이론적으로 개념화하는데 목적이 있다. 이를 위해, 기존 PCK의 틀 내에서 SSI 교수와 관련된 문헌분석을 통해 SSI-PCK의 요소를 도출하였고, 관련 선행 연구 자료의 재분석을 통해 그 타당성을 검증하였다. 연구 결과, SSI-PCK에는 6개 주요 요소, 즉 SSI 교수지향, SSI 교수 방법에 관한 지식, 교육과정에 관한 지식, 학생의 SSI 학습에 관한 지식, SSI 학습 평가에 관한 지식, 학습 환경에 관한 지식이 도출되었다. 첫째, SSI 교수지향은 교사가 학생들에게 SSI를 가르치는 목적 및 목표를 의미하는 것으로, 학생 중심 활동, 지식과 고등사고능력, 실생활과의 연결, 과학 및 기술의 본성, 시민역량 및 인성, 사회적 실천의 6가지 하위 요소들이 있다. 둘째, SSI 교수 방법에 관한 지식은 SSI 수업을 운영하는데 필요한 교수 학습 방법론적 지식을 의미하며, SSI 수업 설계, 진보적 교수전략, 협력적 수업 환경 조성의 3가지 하위 요소들이 있다. 셋째, 교육과정에 관한 지식은 SSI와 국가 수준의 교육과정과의 연관성에 관한 지식을 의미하며, 과학 교육과정과의 수평적/수직적 연계성, 타교과와의 연계성의 2가지 하위 요소들을 포함한다. 넷째, 학생의 SSI 학습에 관한 지식은 SSI 수업에 참여하는 학생들의 특성 및 학습 과정에 대한 지식으로, SSI 학습 경험, SSI 학습 시 겪는 어려움, SSI 추론의 특성에 관한 지식의 3가지 하위 요소로 구성되어 있다. 다섯 번째, SSI 학습 평가에 대한 지식은 SSI 수업에서는 어떠한 영역에 평가의 초점을 두어야 하며 어떠한 평가 방법을 적용할 수 있는지에 대해 지식으로, 평가 영역과 평가 방법에 대한 지식으로 구성되어 있다. 마지막으로, 학습 환경에 관한 지식은 SSI 교수를 위한 학습 환경에 관한 지식으로, 교실 환경, 학교 환경과 지역사회 환경의 3가지 하위 요소들이 있다. 본 연구는 SSI를 도입하는 교사들의 전문성과 자신감을 함양하는 방안을 마련하는 기초가 될 것으로 기대된다.

초등교사의 과학 PCK 개념화를 위한 시론(試論)적 고찰 - 교사의 전문지식과 기능 모델(합의 모델) 및 수정된 합의 모델의 복합적 관점 - (An Introductory Review for the Conceptualization of Elementary Teachers' Science PCK: Synthesized Perspective of the Teacher Professional Knowledge and Skills Model (Consensus Model) and the Revised Consensus Model)

  • 맹승호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제43권1호
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    • pp.201-217
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    • 2024
  • 이 연구는 2012년 제1차 PCK 서밋에서 제안된 교사의 전문지식 및 기능 모델(합의 모델)과 2016년 제2차 PCK 서밋에서 제안된 수정된 합의 모델의 복합적 관점에 근거하여 2012년부터 2023년까지 국내 KCI 등재 학술지에 출판된 초등교사의 과학 PCK 연구 논문 11편을 심층 분석 및 재해석하여 초등교사의 과학 PCK 개념화를 위한 시론적 고찰을 수행하였다. 연구 결과, 국내 문헌에서 초등교사의 과학 PCK는 주로 Magnusson et al.(1999)의 PCK 요소에 근거하여 교사의 전문지식 기초를 분석하여 도출되었으며, 주제 수준 또는 교과 수준에서 '실행된 PCK' 또는 '개인적 PCK'로 분석된 경우가 많았다. 또한, 정서적 요인을 반영한 개인적 PCK 연구는 수정된 합의 모델의 관점에서 볼 때 '집합적 PCK'의 특성을 일부 포함하였다. 초등교사의 과학 PCK는 교사 개인의 경험에서 분석되는 실행된 PCK뿐만 아니라 전문가의 관점에서 규정된 집합적 PCK 및 개인적 PCK를 종합적으로 고려하여 개념화하는 것이 필요함을 제안하였다.

통합과학 교과 역량에 대한 교사들의 인식 분석 (Analysis of Teachers' Perceptions on the Subject Competencies of Integrated Science)

  • 안유민;변태진
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.97-111
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    • 2020
  • 2015 개정 교육과정에서는 융복합적 사고력 신장을 위해 '통합과학'을 신설하고, 문이과 구분 없이 모든 학생이 배우도록 공통 과목으로 지정하였다. 또한 2015 개정 교육과정에서는 이전 교육과정과 차별화되는 특징으로 '역량'을 도입하였다. 2015 개정 교육과정에서 역량은 범교과적 성격의 핵심역량과 교과의 학문적 지식과 기능에 기반한 교과 역량으로 구분된다. 과학과 교과 역량에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 5가지로 이루어져 있다. 하지만 교육과정 문서의 교과 역량에 대한 설명은 불충분하며, 역량에 대한 전문가들의 인식 역시 통일되어 있지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 역량 기반 교육이 학교 현장에 제대로 적용되기 위해서는 과학 교사들이 역량에 대한 이해가 선행되어야 된다고 판단하여 고등학교 과학 교사들을 대상으로 과학과 교과 역량에 대한 인식을 조사하였다. 우선 통합과학 성취기준에 대한 이해가 높은 전문가 워킹 그룹 운영을 통해 통합과학의 성취기준과 교과 역량의 관계를 분석하였다. 그 다음으로 고등학교 과학 교사 31명에 대상으로 서술형 설문을 통해 5가지 교과 역량에 대한 인식을 알아보았다. 교사의 응답은 언어 네트워크 분석 기법을 통해 분석하였다. 분석 결과 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 3개 교과 역량은 교사들이 생각하는 바와 교육과정 문서에서 제시한 정의와 유사성이 높았으나, 과학적 사고력, 과학적 문제 해결력의 경우 교사들의 인식과 교육과정 문서상의 정의와 어느 정도 간극이 존재하였다. 또한 5개 역량에 대해 교사들의 인식을 종합적으로 분석한 결과를 보면 5개 교과 역량이 상호배타적이나 독립적이기 보다 연관성이 매우 높음을 알 수 있었다.

예비 화학교사들의 실천적 지식(PPK) 함양을 위한 사례연구 -실행공동체(CoP) 활동의 반성적 논의를 중심으로- (A Case Study for Developing 'Personal Practical Knowledge(PPK)' of Pre-service Chemistry Teachers: Based on the Reflective Discussion of Community of Practice(CoP) Activity)

  • 김유정;홍훈기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.347-358
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    • 2017
  • 본 연구에서는 중등 예비 화학교사가 사범대학의 삶과 교육을 통해 발달시켜가는 교사 전문성을 실천적 지식(PPK)의 관점에서 분석함으로써 예비 화학교사 교육을 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 서울 소재 사범대학에 재학 중인 5명의 예비 화학교사가 실행 공동체(CoP) 활동을 통하여 사범대학 삶과 교육에 대한 반성적 논의에 참여하였으며, 논의의 내용을 분석한 결과 예비 화학교사의 실천적 지식의 5가지 영역 중 교과내용 지식은 방대한 화학 지식으로 편극화된 경향이 있고, 교육과정 지식은 교육과정 자료들을 비판적으로 선택 분석 응용하는 수준으로 이어지는 데 한계가 있는 것으로 나타났다. 교수 학습 지식에서는 특히 탐구실험 지도력이 부족하며, 교수 학습환경 지식은 사범대학-지역사회 간 연계부족, 교육 관련자들과의 소통의장 부족으로 인해 발달에 제한이 있는 것으로 나타났다. 한편 예비 화학교사들은 교직에 목적을 두지 않는 주변인들로부터 부정적인 영향을 받고 있었고, 교사로서의 신념을 충분히 숙고할 수 있는 대화의 장이 학과 내 부족하여 교사자신관련 지식을 충분히 함양하지 못하는 것으로 나타났다. 예비 화학교사의 실천적 지식 향상을 위해서는 무엇보다 교사자신관련 지식을 강화시킬 필요가 있으며, 이를 위해 예비교사 현직교사 교수자 지역사회 담당자 교육행정가 교육 연구자 등이 함께 하는 전문적 학습공동체의 운영이 효과적일 수 있다. 또한 교과내용 지식의 깊이와 방향성에 대한 제고, 교육과정을 비판적으로 검토하고 재구성해볼 수 있는 기회의 제공, 탐구실험 지도력 향상을 위한 교과내용실험 과목의 개선, 교육봉사 활동의 개선이 예비 화학교사의 실천적 지식 함양에 도움이 될 수 있음을 제언한다.

미국 초등교사교육 과정 과학교육방법론 수업(Science Methods Course)의 과학적 탐구 활동을 통한 예비교사들의 과학교수학습에 대한 자기 효능감 및 PCK 이해의 향상 (Enhancing Preservice Teachers' Science Self-Efficacy Beliefs and Pedagogical Content Knowledge (PCK) through Scientific Investigations)

  • 최상희;이영희
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권4호
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    • pp.406-418
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    • 2015
  • 본 연구는 현 과학교육의 개혁 운동에 기초하여 예비 교사들의 자기 효능감과 교과교육지식(PCK) 이해의 향상을 위하여 과학적 탐구를 실행하였다. 이를 위하여 과학교육 방법론 수업(Science Method Course)은 초등학교 교실에서 실행할 수 있는 효과적인 과학 탐구 모델링 수업과 과학적 실천 교수학습을 포함하도록 수정하였다(RSMC). 본 연구에서는 다음과 같은 연구 문제를 조사하였다: (1) 수정된 과학교육 방법론 수업(RSMC)의 처치 전후 예비교사들의 PCK 정도는 어떠한가?: (2) RSMC 이수 후 과학 교수학습에서 예비교사들의 자기 효능감의 정도는 어떻게 변화하였는가?: (3) 예비교사들의 자기 효능감과 PCK 수준의 변화는 어떤 상관관계가 있는가? 연구에 참여한 예비교사들은 미국 중부의 중간정도 규모의 대학의 교사교육 과정에서 제공하는 과학교육 방법론 수업에 등록한 76명이며, 분석을 위해서 STEBI-B 설문지와 PCK 평가지를 이용하였다. 본 연구의 결과로는 예비교사들이 RSMC 이수 후 개인적 과학교수 효능감(PSTE: Personal Science Teaching Efficacy)이 확실히 향상된 결과를 볼 수 있었다. 또한 PCK 평가지에 근거하면, RSMC 전과 후의 PCK 수준은 평균값이 현저히 상승하였으며, 예비 교사들의 자기 효능감과 PCK 수준의 변화 사이의 상관관계 분석에서는 긍정적인 상관관계를 보여주었다. 따라서 본 연구에서는 과학교육개혁 운동에 근거하여 설계된 과학교육방법론 수업(RSMC)은 예비 교사들의 오개념의 수정, PCK 수준의 향상 증진, 그리고 현장 학교에서 탐구수업의 모델링 등을 통하여 과학교수학습에서 자기 효능감의 향상에 긍정적인 영향을 미친다고 결론 내릴 수 있다.

제7차 화학 I 교육과정의 목표, 내용 및 평가에 대한 화학교사들의 인식 및 수업의 실제 (Chemistry teachers' perceptions on aims, contents, and evaluations of the 7th Chemistry I Curriculum and realities of instruction in classrooms)

  • 김혜영;백성혜
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.653-665
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 실제 수업을 통해 이루어진 교수 상황과 면담을 통하여 제7차 화학I 교육과정이 화학 교사들에게 어떻게 인식되고 있는지 알아보기 위한 것이다. 이 연구를 위하여 화학I 교과를 가르쳐 본 경험을 가지고 있는 4명의 화학 교사를 선정하였다. 연구 결과, 화학 교사들은 제7차 교육과정 화학I 의 목표를 바르게 인식하고 있었으나, 실제 수업에서는 화학II 교과에 제시하는 개념들까지도 다루는 설명식 수업을 하고 있었다. 교사들은 그 이유가 대학수학능력시험 때문이라고 생각하였다. 그러나 기출문제를 분석한 결과, 화학I 교과를 벗어난 내용은 거의 없었다. 이를 통해 화학교사들은 제7차 화학I 교육과정의 목적을 피상적인 지식으로만 알고 있을 뿐 내면화하지 못하고 있으며, 평가에 대한 잘못된 인식이 7차 교육과정의 화학I 교과의 정신을 발현하는데 방해한다는 것을 알 수 있었다.