• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.591-606
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• 2016

이 연구는 초등 과학영재 학생들이 자연선택 개념에 대하여 과학적 개념을 형성하기 위한 논변활동 프로그램을 개발하고 그 효과를 알아보고자 수행했다. 이를 위해 자연선택 핵심 개념을 과잉생산, 제한된 자원, 개체군 안정, 경쟁, 변이, 변이의 유전, 차등적 생존, 개체군 변화, 종 분화의 9가지 개념을 선정하여 각각의 개념을 형성할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 초등학교 6학년 학생이 이해할 수 있는 용어로 변경한 선다형 자연선택 검사지와 개방형 검사지를 활용하여 프로그램 투입 전 후 개념 변화를 확인하였다. 개발된 프로그램은 초등 과학영재 6학년 19명 학생에게 투입하였다. 소집단 논변활동 전 후 논변 글쓰기는 설명의 충분성과 설명의 개념적인 질 범주로 구분하여 채점하였다. 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단과 적은 소집단의 시각적 모델 및 담화를 분석하였다. 연구 결과 선다형 자연 선택 검사지에서 19명 학생 모두 점수가 유의미하게 향상되었고 개방형 검사지에서도 자연 선택 핵심 개념은 증가하고 대안 개념은 줄어 들어 개발된 논변활동 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 자연선택 개념 향상에 효과적이었음을 알았다. 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단에서는 반대 담화 및 엄격한 기준이 활용되어 논변에 대한 평가 및 수정이 이루어져 논변의 질을 향상 시킨 반면 논변 글쓰기 점수 향상이 적은 소집단에서는 반대 담화 비율이 낮고 엄격한 기준 보다 비형식적 기준이 더 많이 활용되었다. 또한 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단에서는 자료 분석에 많은 담화가 이루어 졌고 소집단 시각적 모델이 소집단 구성원들에 의해 공동 구성되어 소집단 간 토론에 활용되었고 다른 소집단에 의해 평가 및 수정이 이루어졌다. 반면, 논변 글쓰기 점수 향상이 적은 소집단에서는 특정 소집단 구성원의 시각적 모델이 소집단의 시각적 모델로 선택되었고 모델을 평가하고 선택하는 과정에 대한 담화가 이루어지지 않았다. 이러한 소집단에서는 소집단 구성원들의 시각적 모델에 대한 이해가 낮았고 소집단 간 토론에 활용이 되지 못하여 평가 및 수정이 이루어지지 않았다. 이 연구를 통해 초등 과학영재 학생들이 생명 현상에 대해 자연선택 핵심 개념을 활용한 진화적 설명이 가능한 것을 확인하였으므로 초등학교 교육과정내 진화적 관점을 반영시킬 수 있는 가능성을 엿보았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.249-257
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• 2018

본 연구의 목적은 중학생들이 유전과 관련된 과학적 현상에 대한 설명 글쓰기에서 드러나는 개념 성취 수준을 살펴보고, 과학적 현상을 설명하기 위해 어떠한 논변 구조와 정당화 방식을 사용하는지, 과학적 지식을 적절하게 정당화에 이용하고 있는지를 살펴보는 것이다. 이를 위해 서울시 소재 중학교 3학년 학생들 162명이 '유전과 진화'를 학습한 후에 크기와 모양이 같은 초록색 피망과 빨간색 피망이 같은 종류인지 다른 종류인지 다른 주장을 하는 경쟁 논변 중 하나를 선택하여 그 이유를 설명하도록 하였다. 연구 결과, 개념 성취 개념 성취 수준에서 전체 응답자(162명) 중 47%(77명)는 정답을, 53%(85명)는 오답을 제시하였다. 논변 수준을 살펴보면, 정답 학생들은 자료를 주장이나 결론에 연결하여 논거를 제시하는 수준인 수준 3(Constructing warrant)이 오답 학생들은 주장과 자료를 논리적으로 연결하지 않고 증거만 제시하는 수준인 수준 2(Providing evidence)가 가장 많았다. 정당화를 하면서 과학 지식(Scientific idea)의 사용을 학생들의 조사한 결과, 인과적 설명의 질을 결정할 수 있는 요소로 과학 지식을 사용한 학생 중 36%가 옳은 과학 지식(Correct scientific knowledge)을 사용하였으나, 나머지 학생들은 옳지 않은 과학 지식이나 특정되지 않은 과학 지식을 사용하였다. 이와 같은 연구 결과들은 인식적 실행인 과학적 현상을 설명하는 논변적 글쓰기를 장려하기 위해서 논변의 구조에 대한 영역 일반적인 지식의 교수 실행을 통해 관련된 특정 과학 지식을 적용하여 자신의 생각을 증거와 주장을 잘 연결할 수 있도록 훈련하는 것이 필요하다는 것을 강조한다.