• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.49-65
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• 2018

천문학은 학생들이 쉽게 흥미를 느끼는 분야로 과학에 대한 호기심을 토대로 과학적 핵심역량 함양에 중요한 역할을 한다. 그러나 제한된 공간인 교실에서 이루어지는 학교 교육을 통해서는 천문학의 핵심 개념 이해에 필요한 공간적 사고를 발달시키기 어렵다. 주로 과학관에 위치하며 체험, 관람시설의 성격을 지닌 천체투영관은 시간과 공간의 제약을 넘어 천문학 개념을 교수할 수 있는 공간으로, 천체투영관에서 진행되는 비형식 교육은 정규교육과정을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 천체투영관을 이용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 초등, 중등, 고등학생에게 적용하여 천체투영관이 천문 개념에 미치는 효과를 살펴보았다. 국립대구과학관 1박 2일 캠프에 참가하여 천문 교육 프로그램을 수료한 학생을 대상으로 연구를 진행하였으며, 총 연구 기간은 8개월, 연구 대상 인원은 761명이다. 기존 캠프에서는 교실에서 방위, 별자리, 지구의 자전 등에 관한 수업을 진행하였는데 이와 동일한 내용을 천체투영관 수업용으로 개발하였으며, 수업 전과 후에 개념 이해 정도를 측정할 수 있는 검사 문항을 제작하였다. 이후 실제로 교실 수업 혹은 천체투영관 수업을 진행하여 수업의 효과를 비교하는 이질통제집단 전후검사 설계에 기초하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 첫째, 천체투영관 수업은 교실 수업에 비해 방위, 지구의 자전, 별자리 개념 이해에 효과적이었다. 둘째, 성별이나 학생들의 사전 천문학 지식 정도 등과 같은 메타 요인과 무관하게 천체투영관 수업은 개념 이해도 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 셋째, 고등학생에게 천체투영관 수업은 교실 수업 이후 추가적으로 수행하는 야간 관측 활동과 동일한 효과가 있었다. 따라서 야간 관측이 불가능한 환경에서 천체투영관은 이를 대체할 수 있을 것이다. 종합하면 천체투영관은 학생들의 천문 개념 이해에 도움이 되는 효과적인 교육 수단이라 할 수 있으며, 보다 효율적인 활용을 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권1호
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• pp.110-121
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• 2002

이 연구의 목적은 CASE 활동 중 변인통제 문제해결 활동에서 나타나는 학생들의 인지수준에 따른 학생-학생, 교사-학생 사이의 상호작용을 분석하고, 이를 바탕으로 학습자의 인지수준에 따라 교수학습과정에서의 상호작용을 바람직한 방향으로 촉진할 수 있는 방법을 모색하는 데 있다. 변인통제 문제해결 활동에서 상호작용이 어떻게 일어나는가를 분석하기 위하여 학생들의 활동을 관찰, 녹음하였고 이를 전사하여 분석하였으며, 학생들을 대상으로 면담을 실시하였다. 토론의 모든 과정을 주도하는 것은 주로 조 내에서 상대적으로 인지수준이 높은 학생들이었다. 인지수준이 높은 학생이 토론을 주도하지 못하는 조의 경우는 문제인식과 해결이 원활하게 이루어지지 않았다. 또한 학생들은 문제를 인식할 때 문제가 제시되는 상황에 크게 의존하였다. 인지수준이 낮은 학생들은 인지수준이 높은 학생에 비하여 문제를 인식하고 해결하는데 어려움을 겪었다. 인지수준이 낮은 학생들은 특히 문제상황에서 변인을 잘 찾아내지 못하였고, 원인변인과 결과변인을 잘 구분하지 못하였으며, 동시에 고려할 수 있는 변인의 수가 적어 변인통제를 잘 하지 못하였다. 이들은 또한 자신보다 능력이 뛰어난 동료나 교사와의 상호작용을 통하여 문제를 인식하고 해결하였고, 반면에 인지수준이 높은 학생들은 스스로 또는 자신과 마찬가지로 인지수준이 높은 학생과의 상호작용을 통하여 문제를 인식하고 해결하였다. 조 안에 인지수준이 높은 학생이 토론을 주도하고 있을 경우에는 조원들 사이의 상호작용만으로도 문제를 해결 할 수 있기 때문에 교사의 도움을 크게 필요로 하지 않았다. 그러나 조 안에 인지수준이 높은 학생이 없거나 토론을 주도하지 못하는 경우에는 교사의 개입이 있어야 올바른 문제인식과 문제해결이 이루어 졌다. 위의 결과는 CASE와 같이 학생-학생, 교사-학생 상호작용이 중요한 부분을 차지하는 소규모 집단 토론학습에서, 인지수준이 다양한 모든 학생들이 적극적으로 학습에 참여하도록 하기 위해서는 인지수준이 높은 학생이 조 내에서 토론을 이끌도록 조를 구성하고, 인지수준이 낮은 학생들도 적극적인 사고활동을 할 수 있도록 조 구성원들 사이에서 메타인지적 질문이 오고가는 분위기를 조성하기 위한 교사의 적극적인 개입이 필요함을 시사한다.