• 제목/요약/키워드: 생산적 과학 참여

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학생들의 생산적 과학 참여에서 발현되는 과학공감의 특성과 변화 분석 (Characteristics and Changes in Scientific Empathy during Students' Productive Disciplinary Engagement in Science)

  • 양희선;강성주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.11-27
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    • 2024
  • 본 연구는 학생들의 생산적인 과학 참여에 영향을 미치는 과학공감의 역할을 조사하고, 해당 과정에서 나타나는 과학공감의 주요 요소를 분석하는 것을 목표로 하였다. 초등학교 5학년 학생 12명이 본 연구에 참여하였고, 일반공감 능력을 기준으로 세 집단으로 나누어 디자인적 사고 과정을 적용한 생산적 과학 참여 수업을 진행하였다. 문제 해결의 다섯 단계 중 아이디어 생성과 프로토타입에서 소집단의 발화를 분석하여 과학공감과 과학실천 측면에서 관찰하였다. 분석결과, 디자인적 사고 과정을 효과적으로 적용한 과학 공감은 학생들의 생산적 과학 참여를 촉진하는 것으로 나타났다. 이에 세 집단의 과학공감 및 과학실천의 평균 발화 빈도가 아이디어 생성 단계에서는 증가한 후 감소하는 경향이 나타났으며, 프로토타입 단계에서는 후반부에 오히려 발화 빈도가 증가했다. 그러나 일반공감 능력이 낮은 소집단은 프로토타입 단계에서 협력적 의사소통의 결여로 과학공감과 과학실천의 발화 빈도가 감소하는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라, 학습자들은 생산적인 과학 참여 상황에서 5가지 주요 과학공감 구성요소가 모두 발화로 드러났다. 높은 일반공감 능력 집단에서는 타인과의 과학공감 요소인 공감적 이해와 공감적 걱정이 높은 빈도로 나타났으나, 낮은 일반공감 능력 집단에서는 연구대상과의 과학공감 요소인 민감성, 과학적 상상, 상황적 관심이 상대적으로 더 높은 빈도로 관찰되었다. 이러한 결과는 과학 수업에서 타인뿐만 아니라 연구대상과의 과학적으로 공감하는 경험이, 일반적인 공감 능력과는 별개의 중요한 특성으로 학생들의 생산적 과학 활동을 다양한 참여를 유발하며 이를 지속하게 할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 과학공감이 학생들의 생산적 과학 참여에 다양한 방향으로 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시하여, 과학 수업에서 과학공감의 이론적 구조와 안정성에 대한 논의에 기여할 것으로 판단된다.

비생산적 논변에서 생산적 논변으로의 실행 변화 탐색 -인식론적 자원과 맥락을 중심으로- (Exploring Scientific Argumentation Practice from Unproductive to Productive: Focus on Epistemological Resources and Contexts)

  • 이정화;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.193-202
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    • 2021
  • 본 연구에서는 과학 논변 활동에 참여하는 학생들이 비생산적, 생산적 논변 실행에서 각각 어떠한 인식론적 자원들을 활성화시키는지 탐색하고, 논변 실행 변화에 어떤 맥락이 기여하는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해 과학 논변 활동에 참여한 소집단 학생들의 수업 실행과 면담을 녹화 및 녹음하여 전사했으며, 학생 활동지와 연구자의 필드노트를 수집하여 본 연구의 분석 자료로 활용하였다. 분석 결과, 초점 집단은 비생산적 실행에서 전파, 신뢰, 축적 자원을 활성화시키다가 생산적 실행에서 구성, 이해, 축적, 형성, 반박 자원을 활성화시키는 것으로 나타났다. 이러한 인식론적 자원 변화에 따른 실행 변화에 기여한 맥락은 친숙하지 않은 형태의 논변 과제가 제공된 것과 더불어 소집단 내 인식적 권위자의 정서적, 인식적, 개념적 지원이 작용한 것으로 분석되었다. 본 연구는 학습자의 맥락 의존적인 인식론에 따른 실행 변화를 분석하는 연구들에 추가적인 사례 연구로 제공될 수 있으며, 추후 학생들의 진정한 과학 참여를 위해 생산적인 인식론의 형성 및 안정화에 대한 논의에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

소집단 논변 활동에서 반응적 교수법이 학생들의 인식론적 프레이밍에 미치는 영향 탐색 (Exploring Responsive Teaching's Effect on Students' Epistemological Framing in Small Group Argumentation)

  • 하희수;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.63-75
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    • 2017
  • 본 연구는 반응적 교수법이 학생들의 생산적인 과학적 논변 실행에 미치는 영향을 탐색하였다. 중학교 2학년 학생 30명과 교사 1명이 본 연구에 참여하였고 자극과 반응 단원의 논변 수업을 진행하였다. 학생들은 측정 활동의 결과를 예상하고, 활동을 통해 결과를 얻고, 그 결과를 설명하기 위한 논변 활동을 진행하였다. 이 활동은 정수리, 척추, 손등 위에서 핸드폰 진동 감지 시간을 측정하는 것이었다. 연구자들은 수업에 대한 교사의 생각을 알고자 교사 인터뷰를 진행하였고, 각 소집단 활동과 교사 인터뷰를 녹음 녹화하였다. 녹음 기록을 전사하여 분석 자료로 활용하였으며, 소집단 논변 활동에서 학생들의 인식론적 프레이밍과 교사의 반응적 교수 실행을 분석하였다. 연구 결과, 교사는 반응적 지원의 시작점이 될 학생 사고를 이끌어내는 질문과 함께 소집단 실행에 개입하였다. 교사는 논변 수업에 대한 인식과 학생의 사고를 이해하고자 하는 태도에서 생산적 프레이밍을 드러냈으며, 이를 토대로 수업에서 학생들의 사고를 이끌어내며 논의의 활성화를 지원하였다. 그리고 교사는 평가자의 관점을 지양하고 학생의 아이디어에 반응하여 반박 발화를 함으로써 논변 활동의 일원으로 참여하였다. 교사는 이러한 참여를 통해 소집단 내의 인지적 권위 구조를 변화시켰으며, 학생들에게 논변 활동에서 기대하는 실행의 예시를 보여주어 생산적 프레이밍을 지원하였다. 이러한 교사의 반응적 교수 실행 결과 학생들은 생산적인 과학적 실행을 보였고, 이는 학생들의 변화된 인식론적 프레이밍에서 비롯된 것으로 보인다. 본 연구는 학생이 과학적 논변 활동에서 진정한 과학적 실행에 참여하도록 생산적 프레이밍을 지원하는 교사의 반응적 교수 전략을 구축하는 데에 기여할 것으로 기대된다.

과학적 문제해결을 위한 소집단 논의 과정에서 나타난 비유적 추론의 생성 수준과 설명적 모델 생성의 관계 분석 (Analysis on the Relationship Between the Construct Level of Analogical Reasoning and the Construction of Explanatory Model Observed in Small Group Discussions on Scientific Problem Solving)

  • 고민석;양일호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.522-537
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    • 2013
  • 이 연구는 과학적 문제해결을 위한 소집단 논의과정에서 생성된 비유의 수준, 상호작용, 결과 예측에 대한 불확실성을 분석하여 설명적 모델과의 관계를 논의하였다. 이 연구의 참여자는 4년제 K 대학에 재학 중인 대학생 8명으로 4명 2개조로 편성되어 과학적 문제해결과제를 수행하였다. 연구 참여자들은 개별적으로 과학적 문제해결과제 수행한 이후, 조별로 모여 논의에 참여하였다. 이후 다시 개별적 면담을 통해 소집단 논의 활동을 통한 사고의 변화를 알아보았다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 논의 과정에서 속성/실체 수준의 비유는 논의 과정에서 어떠한 실체나 속성의 특징을 보다 명료하게 이해시키기 위해 사용되었다. 논의과정에서 생성된 공간적 배치/움직임 수준의 비유는 다른 참여자가 문제해결결과를 예측하는데 불확실성을 낮추어주었다. 메커니즘/인과성 수준의 비유 생성은 문제 상황의 구조를 변화시켜 다른 참여자가 설명적 모델을 재구성하는데 도움을 주거나, 자신이 생성한 메커니즘을 정당화하기 위해 메커니즘 상황이 유지된 채 이전에는 경험하지 못하였던 새로운 상황을 떠올려 적용하는 형태의 비유로 생성되었으며, 이를 통해 논의과정에서 사고실험의 생성 사례를 확인할 수 있었다. 소집단 과정에서 생성된 비유의 변화를 살펴보면, 논의과정에서 각 개인의 비유 패러다임은 생산적 패러다임, 수용-생산 패러다임, 생산-수용 패러다임, 수용 패러다임으로 나타났다. 설명적 모델의 생성과 재구성은 비유의 생산적 패러다임에서 나타났으며, 비유의 수용적 패러다임에서 예측이 바뀌거나, 예측에 대한 불확실성이 달라졌다.

시민참여형 초학제적 연구의 성격: 비판적 문헌연구 (Characteristic of Citizen Participatory Transdisciplinary Research: A Critical Literature Review)

  • 임홍탁;송위진
    • 과학기술학연구
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    • 제19권1호
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    • pp.137-179
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    • 2019
  • 본 연구는 아직까지는 생소한 초학제적 연구, 특히 시민참여형 초학제적 연구의 기본 성격을 체계적으로 정리하고 일반시민이 참여하는 과학기술지식생산의 방식, 성과물의 성격을 파악하고 정책적 함의를 도출하는 것을 목적으로 한다. 논문의 두 가지 핵심질문 중 첫 번째 질문은 지식의 생산방식에 관한 것으로서 일반시민들과 과학자들이 어떤 방식을 통해 지적인 측면의 공동작업을 하는지 살펴보는 것이며, 두 번째 질문은 초학제적 연구의 결과물에 관한 것으로서 기존 R&D는 논문과 특허 등이 기대되는 주요 성과물이라 할 수 있는데, 초학제적 연구에서는 다른 결과물도 발생하는 지 살펴보는 것이다. 모드 2 논의, 지식의 종류와 학습방식, 과학기술지식이 종종 새로운 사회질서와 함께 만들어진다는 공동생산 논의 등 기존의 연구들을 비판적으로 검토하여 일반시민, 현장종사자들의 입장에서 초학제적 연구의 성격을 밝히고 정책적 함의를 제시한다.

한국 과학지식의 세계화 추이 분석: 한국 SCI 저널의 발전 양상과 분야별 차이 (An Analysis of Globalization Trends in the Korean Scientific Knowledge: Investigating the Factors of the Scientific Collaboration Structure in the Science Citation Indexed Journals published in Korea)

  • 김영진
    • 과학기술학연구
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    • 제12권2호
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    • pp.1-31
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    • 2012
  • 한국의 급속한 세계화는 과학 분야에도 어김없이 적용된다. 지금까지 과학의 세계화에 대한 연구는 SCI 등재 저널에 출판된 논문 수의 증감을 중심으로 이루어져 왔다. 본 연구에서는 한국의 과학지식 세계화에 있어서 생산, 유통 그리고 소비의 차원을 각각 살펴봐야 할 것을 제안하며, 과학지식 생산과 유통에 있어서 세계화를 고찰한다. 기초과학, 응용과학, 의학 각 분야에서 대표적인 한국 SCI 저널을 선정하여 국내외 공동연구 추이 및 국외 연구자 참여 논문 증가 추세를 살펴보고, 국가 수준의 공동연구 네트워크 구조의 비교를 통해 학문 분야별 차이를 짚어본다. 또한, 국내 SCI 저널에서 국외 연구자 포함 논문 출판이 증가하는 요인을 분석한다. 국가 수준에서의 공동연구 네트워크 구조 분석을 통해서는 학문 분야별로 국내 SCI 저널에 게재하는 국가들의 범위와 정도가 다름을 확인할 수 있었다. 한국 SCI 저널에 중국 연구자들의 참여가 가장 높은 반면, 지리적으로 인접하고 문화적으로 교류가 많은 미국 일본 연구자들의 참여 비율은 상대적으로 낮다. 이는 한국 과학저널의 위상 및 한국 과학지식의 세계화 수준을 보여주는 한 단면이라 할 수 있다. 국외저자 참여 논문 증가 요인을 고정효과가 통제된 모형(패널 회귀 모형)을 통해 살펴본 결과 출판 논문 수를 통제하였을 때, 2년 전의 영향력 지수와 1년 전의 국외 편집위원 수가 국외저자 참여 논문 수에 양의 영향을 끼친다는 것을 발견했다. 이는 영향력 지수가 과학지식 평판의 부익부빈익빈을 생성하는 요인임을 확인한다.

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예비과학교사의 교육실습 과학수업에서의 발문에 대한 반성 분석 (An Analysis of Pre-service Science Teachers' Reflection of Questions During Science Instruction in Teaching Practicum)

  • 김성훈;전유선;강훈식;노태희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.97-109
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    • 2022
  • 이 연구에서는 교육실습에서 예비과학교사의 과학수업 중 발문에 대한 반성의 특징을 생산적 반성 관점에서 분석하였다. 분석에서 사용된 생산적 반성은 '학습자와 학습', '지도', '내용 지식', '평가' 네가지 측면을 가지고 있다. 서울특별시에 소재한 사범대학 화학교육과에 재학 중이고, 교육실습에 참여하는 예비과학교사 5명이 연구에 참여하였다. 예비과학교사는 교육실습에서 진행한 자신의 1차시 과학수업 동영상을 보면서 발성 사고법을 통해 자신의 수업 중 발문에 대해 반성하였다. 발성 사고 후 반구조화된 면담도 시행하였다. 연구결과, 예비과학교사들은 수업의 여러 측면 중 '지도' 측면과 '학습자와 학습' 측면을 비교적 많이 고려하였고 뒤이어 '내용 지식'을 많이 고려하였으나 '평가'는 상대적으로 적게 고려하였다. 통합 수준으로는 2가지 측면의 통합이 주로 나타났고, 3가지 측면의 통합이 일부 나타났다. 그러나 4가지 측면의 통합은 매우 드물게 나타났다. 주로 '학습자와 학습' 및 '지도' 측면과 다른 측면이 통합이 나타났고, '내용 지식'과 다른 측면의 통합도 비교적 많았으나, '평가' 측면과 다른 측면의 통합은 매우 적게 나타났다. 통합적 반성은 발문을 하나씩 반성한 예비과학교사보다 여러 개의 발문을 묶어 반성한 예비과학교사에게서 더 많이 나타났다. 또한, 예비과학교사는 자신의 발문을 개선하는 대안을 제시하는 데 어려움을 보였으며, 발문의 형태를 개선하기보다는 발문과 관련된 수업 운영 방식을 수정하는 방향으로 수업을 개선하려는 모습을 보였다. 이를 바탕으로 예비과학교사의 발문 관련 전문성 향상 방안에 대한 실제적인 시사점에 대해 논하였다.

소집단 과학 논변 활동에서 초임 교사의 반응적 교수 실행의 특징과 한계 탐색 -프레이밍을 중심으로- (Exploring Characteristics and Limitations of a Novice Teacher's Responsive Teaching Practice in Small Group Scientific Argumentation: Focus on Framing)

  • 김봉준;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.739-753
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    • 2019
  • 본 연구는 과학 논변 활동을 생산적으로 프레이밍하는 초임 과학교사의 반응적 교수 실행의 특징과 한계에 대해 프레이밍 관점에서 분석했다. 논변 수업을 해본 적이 없는 초임 교사와 2개 학급 총 52명의 중학생이 연구에 참여하였고, 자극과 반응 단원에서 논변 활동을 도입하였다. 학생들은 귀의 구조와 기능을 학습한 뒤, 고막이 찢어지면 들을 수 없을까에 대한 개인의 논변을 구성하고 논의를 통해 소집단 논변을 구성하는 활동에 참여하였다. 교사의 반응적 교수 실행이 활발한 집단 중에서 소집단 구성원의 특징이 유사하였으나 논변 활동의 양상이 달랐던 두 소집단을 초점 집단으로 선정하였다. 학생들의 소집단 논의 과정과 교사 면담, 학생 면담, 학생 추가 면담은 녹화·녹음 되었다. 이를 전사하여 인식론적 프레이밍과 위치 짓기 프레이밍의 관점에서 반응적 교수 실행의 특징과 한계에 대하여 분석하였다. 연구 결과, 교사는 논변 활동에서 촉진자로서 학생들의 아이디어를 공유시킨 후, 서로 다른 의견을 합의해야 한다고 프레이밍하고 있었다. 이는 반응적 교수 실행에서 일치하게 나타났다. 교사는 소집단 과학 논변 활동에서 촉진자로서 학생 사고를 이끌어내고 탐색함으로써 학생 의견을 더욱 명료하게 제시하도록 논의를 아이디어 공유 논의로 프레이밍한 후, 서로 다른 의견의 불일치를 부각시키며 논의를 논쟁적 논의로 전환시키고자 노력하였다. 하지만 교사의 생산적인 프레이밍이 학생들의 생산적인 실행을 보장하지는 않았다. 초임교사는 학습자에 대한 이해가 부족하여 학생들의 추론을 정교화시킬 때 개념을 활성화시켜주는 데에 한계를 보였으며, 학생들의 인식론적 프레이밍에 주목하지 못했다는 한계를 보였다. 본 연구는 과학 수업에서 학생에게 반응적인 교수를 실행하는 문화를 정착시키는 데에 기여할 것이다.

3대 SNS에서의 집단적 지식생산 메커니즘 연구 (A Study of Collective Knowledge Production Mechanisms of the three Great SNS)

  • 홍삼열;오재철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.1075-1081
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    • 2013
  • 한국에서의 SNS는 트위터, 페이스북, 카카오스토리로 대표된다. 이 공간을 통해 다수의 공동참여와 협업에 의한 사회적 지식생산이 이루어지고 있다. 유선 인터넷시대에는 위키백과나 지식iN 서비스가 집단적 지식생산의 대표적 산물이라 할 수 있었다. 그러나 이제 스마트폰을 중심으로 하는 무선 인터넷 시대에는 SNS를 통해 실시간으로 연결되어 다양한 형태의 집단적 지식생산을 이루게 될 것이다. 이 연구는 3대 SNS에서의 집단지성 참여자를 대상으로 한 설문에 응답한 자료를 비교분석하였다. 트위터, 페이스북, 카카오스토리 사용자 간 집단적 지식생산 메커니즘의 차이점을 밝히기 위해 크게 집단지성 동기, 집단적 지식생산모델 선호도, 집단적 지식문화인식 등 세 가지 변인을 통해 비교하였다. 3대 SNS에서의 참여자 집단을 판별하는 요인을 분석한 결과 다양성지향 이용동기, 개인적 기여동기, 집단적 지식성향인식이 가장 영향력 있는 변수로 작용할 수 있다는 사실이 나타났다. 이 논문은 컴퓨터과학의 눈으로 사회자본이나 집단지성 등 사회과학의 가치를 융합한 것과, 집단적 지식생산의 장을 유선 인터넷에서 무선 인터넷의 실시간 SNS로 문을 열었다는 데에 중요한 의의가 있다.

컴퓨터 통합생산자동화(CIM)기술의 산업적 의미와 연구개발 사례

  • 김상국;강무진
    • 기계저널
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    • 제30권1호
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    • pp.9-16
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    • 1990
  • CIM기술은 기업체 지원형 및 국산화형 생산기술과 더불어 필수적이고 상호 보완적인 산업기술이 고 또한 첨단제품기술 및 원천과학기술과의 연계가 가능한 접속(interface) 기술이다. 동시에 이의 연구개발은 다분야 공동참여적인 (multi-disciplinary) 기술적 배경을 필요로 하며 산업계 연구 수 행과 종속적이고도 이원적인 연구 체제가 필요하다. CIM기술개발의 예로서 제품 설계에서부터 설계의 해석 및 평가, 금형 설계, 공장 설계, 가공, 사상 및 측정. 검사까지의 과정과 생산통제를 포함하는 제반 생산 행위를 컴퓨터를 이용하여 생산 정보를 통합 제어함으로써 합리적인 금형 생산을 위한 사출 금형의 모델 플랜트를 소개하였다. 이 모델 플랜트는 설계, 공정 설계/NC, 연마, 측정. 검사, 시스템 통제의 5개 스테이션으로 구성되며, 각 스테이션에서의 중단위 통합 모델이 테스트되었다. 향후, 스테이션 간의 정보 흐름이 완전히 통합되면 금형업체는 물론 많은 제조업체에서의 광범위한 CIM기술 활용이 기대된다.

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