• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.143-154
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• 2017

과학탐구는 교육과정에서 오랜 동안 강조되어왔다. 2015 개정 과학과 교육과정에서 강조되는 기능 중 하나는 모델의 사용이며, 모델 기반 탐구 활동은 학생들이 스스로 자연 현상에 대한 설명을 구성할 수 있는 기회를 제공한다. 본 연구는 모델 및 모델링에 대한 교사 연수를 실시하면서 교사의 모델과 모델링에 대한 인식을 조사하고, 앞으로의 과학 교사 교육에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 연구 대상은 연수에 참가한 29명의 초, 중등 교사였고, 연구 자료로는 각 연수 설계 및 실행 과정 중 연구자의 기록, 연구 참여 교사들이 작성한 모델 및 모델링에 대한 질문지의 응답, 연수 과정에서 수행한 과제의 결과물, 연수 중 교사 토론의 녹음을 수집하였다. 연구 결과 과학자의 모델 및 모델링에 대한 교사들의 인식은 존재론적 측면에서는 세 가지 관점으로 인식론적 측면에서는 두 가지 관점으로 구분할 수 있었다. 교사의 인식론적 이해는 연수 후에 크게 변화가 없었으나 존재론적 이해에 있어서는 보다 폭넓고 깊은 이해를 가지는 방향으로 변화하는 사례가 일부 있었다. 그러나 평균적으로 연수 전과 후 모두 연구에 참여한 대부분의 교사들은 모델을 개념 가시화의 도구로서 인식하는 관점을 갖는 것으로 드러났고, 모델의 사용이 과학탐구 과정에서 핵심적인 역할을 하는가에 대한 의견은 반반으로 나뉘었다. 한편, 과학 수업에서 모델 사용과 모델링 적용에 대한 교사의 이해는 연수를 통해 62%의 교사가 보다 세련된 수업 적용 계획을 세우고 이를 위해 보다 확장된 모델 및 모델링 개념을 가지게 되었음을 확인하였다. 교사의 모델에 대한 인식과 수업 실천사이의 관련은 명료하게 드러나지 않았으나 학교 상황 요인이 교사의 실천의지에 대한 매개로 작용하는 것이 드러났으며, 교사가 모델과 모델링에 대해 보다 확장적인 개념을 가지면 수업에서의 활용 가능성을 더 고려한다는 것이 드러났다. 연구 결과에 기초하여 추후 연구 및 유사한 연수에 대한 내용 및 전략을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.191-207
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• 2023

이 연구에서는 과학탐구실험 수업에서 NOS 평가를 실행하는 과학교사의 사례를 심층적으로 분석하였다. 서울시에 소재한 고등학교에 재직 중이며 2015 개정 교육과정에 따른 과학탐구실험의 수업에서 NOS를 가르치고 평가한 과학교사 2명이 연구에 참여하였다. 이들의 수업 및 평가 자료를 수집하고 NOS 수업과 평가를 관찰하였으며 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 바탕으로 두 교사의 NOS 평가 실행 과정을 분석하였다. 연구 결과, 교사들은 NOS에 대한 평가 경험이나 자료가 부족하여 평가를 직접 구성하였으며 적절한 평가 방법을 선택하고 평가 문항, 준거를 구성하는 과정에서 어려움을 겪었다. 두 교사 모두 NOS에 대한 이해가 학생 개인의 주관적 견해이므로 평가하기 어렵다고 생각하였다. 따라서 구체적인 평가 준거를 설정하는데 어려움을 겪었고 이는 평가 실행 과정 전반에도 어려움을 가져왔다. 두 교사가 실행한 평가의 반성적 수준에서 차이가 나타났으며 낮은 수준의 반성적 활동에서는 학생들의 이해 추론에 어려움이 있었으므로 평가가 제대로 이루어지지 못했다. NOS에 대한 교수지향은 NOS 평가에 대한 인식, 수업 전반의 구성에 영향을 미쳐 두 교사의 NOS 평가 실행에도 차이를 가져왔다. 마지막으로 과학탐구실험의 절대평가 방식 또한 교사들의 NOS 평가 실행에 영향을 미쳤다. 이상의 결과를 바탕으로 학교 현장에서 효과적인 NOS 평가가 이루어질 수 있도록 하기 위한 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.303-312
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• 2015

본 연구의 목적은 학교 과학 수업의 탐구활동 과정에서 어떤 규범이 형성되며 그러한 규범이 탐구 수행에 어떠한 영향을 주는지를 분석하고, 이를 토대로 학교 과학 탐구를 실행하는 과정에서 직면하는 여러문제들에 대해 고찰하는 것이다. 초등학교 고학년 두 학급의 탐구활동 사례를 중심으로 수업 관찰, 학생과 교사 면담, 설문지 등의 다양한 출처를 통해 자료를 수집하였다. 먼저, 교실 규범에 대한 이론적 범주로서 생활규범, 범교과 학습규범, 과학탐구 학습규범의 세 가지 범주를 구축하고, 각 범주의 하위 규범들을 귀납적으로 추출하였다. 더불어 각 규범들의 유형과 특징, 그리고 수업 및 탐구 수행에 미치는 영향을 함께 분석하였다. 교실 규범에 대한 분석을 토대로 학교 과학탐구의 실행 과정에서 직면하는 실질적인 문제로서 첫째, 집단적인 탐구 수행이 갖는 구조적인 어려움, 둘째, 탐구수업의 여러 국면에서 다르게 구현되는 교사의 권위, 셋째, 범교과적인 교육적 가치와 과학 탐구에서의 가치와의 갈등을 확인하였다. 끝으로 이러한 특징들이 학교 과학탐구의 실질적 실행과 교실 현상을 문화적으로 이해하는 데에 있어서 갖는 의미와 시사점에 대해 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제61권5호
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• pp.263-276
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• 2017

본 연구에서는 예비과학교사들의 개방형 탐구 경험이 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보았다. 서울 소재의 사범대학 내 과학교육과에서 개설된 '탐구화학실험' 수업을 수강하는 학생 40명을 대상으로 한 학기 동안 10개의 주제로 개방형 탐구 실험을 진행하였다. 개방형 탐구 실험은 제시된 현상을 관찰한 후 조별로 탐구문제를 설정하여 가설을 세우고, 직접 실험을 설계하고 수행하여 결론을 도출하는 방식으로 진행되었다. 학생들의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도 변화를 알아보기 위하여 세 차례에 걸친 검사지와 개인 면담 자료를 활용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 지식의 본성에 대한 이해는 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(p<.05). 하위 영역 중에서는 창의성, 초도덕성, 사회성 영역에서 유의미한 변화가 나타났다. 이 외에도 개인 면담을 통해서 과학 지식의 주관성에 대한 이해에 영향을 미친 것이 관찰되었다. 둘째, 과학 탐구에 대한 태도는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 학생들이 개방형 탐구를 경험한 초반에는 과학 탐구에 대한 태도가 다소 부정적이었으나 계속해서 경험할수록 긍정적인 태도가 나타났다.

• 대한지리학회지
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• 제32권2호
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• pp.197-215
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• 1997

본 연구에서는 지리 교과 속에 공존하고 있는 다양한 유형의 지식을 고려하여 그에 걸맞는 다양한 교육 방법의 실제를 제시하였다. 지리학의 5대 주제에 따라 지리 교육에서 지식의 유형을 살펴 보면 첫째, 기술적 통제력을 확장시키려는 관심에 의한 경험-분석적 지식 중심 내용은 절대적 위치, 자연 경관 및 인문 경관의 특색, 자연 환경과 인간 생활과의 관계, 사람과 물자의 이동(교통) 및 지식과 정보의 이동(통신)으로서 거리와 운송비, 교통망, 교통 유동의 공간적 패턴, 중력 모형 내용, 지역 구분 및 학습 사례 지역 설정 등이며 개념 탐구 중심 수업 설계에 적합하다. 둘째, 어떤 행동이 지역 전통에 비추어 적절한 지를 해석하려는 관심에 의한 역사-해석적 지식 중심 내용은 관계적 위치, 자연 경관 및 인문 경관의 이해, 인문 환경과 인간 생활과의 관계, 교통과 통신 발달의 영향, 지역의 변화 등이며 문제 해결 중심 수업 설계에 적합하다. 셋째, 가치관으로부터 의식을 해방시키려는 관심에 의한 비판적 지식 중심 내용은 상대적 위치, 다양한 지방 문화, 환경 보전의 대책, 정보화 사회, 지역계획 및 지역 협력 등이며 의사 결정 중심 수업 설계에 적합하다. 본 연구에서는 실험 수업 결과에 근거하여 지리 교육에서 지식의 유형에 따른 개념 탐구 중심. 문제 해결 중심. 의사 결정 중심 수업 방법의 효율성을 강조했지만. 실제 교육 현장에서 지리 교사들은 보다 다양한 시각에서 수업 내용을 자신들의 관심 영역에 맞게 구성할 수 있음을 밝혀 둔다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권1호
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• pp.29-40
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• 2020

본 연구의 목적은 한 고등학교 과학 교사(E 교사)가 약 1년 3개월간 교사공동체 탐구에 참여하며 어떻게 과학적 모델링에 관한 이해와 실행을 변화시켜나갔는지를 탐색하는 것이었다. 상황 학습 관점을 기반으로 본 연구에서는 E 교사의 사회적 상호작용들로부터 모델링에 관한 그녀의 프레임들을 탐색하였다. E 교사는 1년 3개월간 총 6회의 "스튜디오"라는 교사 연수에 참여해 같은 학교의 과학 교사들과 연구자들, 코치들과 협력하였다. 매 스튜디오에서 참여자들은 함께 모델링 기반 수업을 계획하고, 실행하고, 그에 관해 반성하였다. 본 연구에서는 먼저 E 교사가 수업을 진행한 2회차, 6회차 스튜디오에 초점을 맞추어, E 교사의 교사공동체 및 교실 상호작용으로부터 드러난 모델링에 관한 그녀의 프레임들을 질적으로 탐색하고, 그로부터 E 교사의 이해와 실행에 변화가 있었는지 탐색하였다. 다음으로, 교사공동체 탐구가 E 교사의 이해와 실행 변화에 어떻게 영향을 미쳤는지 탐색하기 위하여, 1-6회차 스튜디오에서 진행된 교사공동체 탐구가 질적으로 분석되었다. 연구 결과, 2회차 스튜디오에서 E 교사는 과학적 모델링을 학생들이 활동지에 정답을 채워 넣는 활동으로 보고 있었다. 반면 6회차 스튜디오에서 E 교사가 드러낸 과학적 모델링에 관한 프레임들은 그녀가 모델링을 학생들이 협력을 통해 증거를 사용하여 자연현상에 관한 설명을 구성하는 과정으로 보고 있었음을 보여주었다. E 교사가 속한 교사공동체는 모델링 기반 교수를 발전시키고자 하는 목표를 바탕으로, 매 스튜디오에서 학생들의 모델링을 돕고, 학생들의 설명과 추론을 분석하였다. 또한 그들은 여러 스튜디오들에 걸쳐 탐구 초점들과 교수 실행들을 구체화시키고 발전시켜나갔다. 이러한 공동체 탐구의 초점들은 E 교사의 과학적 모델링에 관한 이해와 실행 변화에 반영되었다. 본 연구의 결과는 교사공동체 탐구나 교사 전문성 발달을 지원하고자 하는 연구자, 실행가들에게 유용한 정보를 제공할 수 있다.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.763-773
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• 2017

이 연구는 현장의 과학 수업의 학생들의 인성 여량에 미치는 영향을 분석하여 교과교육을 통한 인성 교육의 가능성을 제시하기 위해 탐구 전 과정에서 논의와 글쓰기를 강조한 논의-기반 탐구(Argumentbased Inquiry, ABI) 과학수업을 교수학습 전략으로 적용하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 변인으로 하여 역할분담을 한 집단(ABI-R집단)과 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 두 집단으로 나누어 집단별 인성 역량 변화를 분석하였다. 이를 위해 광역시에 위치한 남녀공학 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 하여 2개 학급 51명은 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 하고(ABI-R집단), 2개 학급 46명은 역할분담을 하지 않았다(ABI집단). 4개의 탐구 주제를 총 10시간에 걸쳐 진행하였으며, 처치 전 동일시기에 인성지수 검사를 실시하고 사후 인성지수 검사를 실시하여 변화를 분석하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업의 마지막 단계의 반성 글쓰기에 나타나는 인성 역량을 알아보았고, 과학 수업을 통한 인성 역량 함양에 대한 설문지를 통해 학생들의 인성 교육에 대한 인식 조사를 실시하였다. 과학교과의 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 적용한 집단(ABI-R집단)이 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 인성지수 검사 결과, ABI-R집단이 ABI집단 보다 인성 역량 변화가 통계적으로 유의미하게 높았다. 특히, 인성 역량의 하위 요소 중 공감, 책임, 존중에서 역할분담을 적용한 그룹이 역할분담을 나누지 않은 통계적으로 유의미하게 높았다. 모둠 활동과 같은 협동학습에서 역할분담을 통해 학생들은 자신의 역할을 명확하게 인지함으로써 수업에 대한 참여도가 높아지게 되고, 학생들 사이의 상호작용이 촉진되며 다른 사람을 배려하고 존중하게 된다. 그러나 협력 항목에서는 이와는 반대로 역할분담을 적용하지 않은 그룹이 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 이는 개인이 하나의 역할을 유지하지 않고, 모둠내에서 자연스럽게 자신의 역할을 형성하고 상황에 따라 역할을 교대하면서 공동의 문제를 해결하기 위해 노력하면서 협동이 높아진 것으로 보인다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에 대한 학생들의 인식 조사를 분석한 결과, 학생들은 자신들의 인성 역량 변화에 도움이 된다는 인식이 많았고, 협력 항목이 가장 크게 증가할 것으로 기대하고 있었다. 이는 학생들이 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업이라는 모둠 활동에서 서로의 이해를 공유하고, 지식 및 정보를 의사소통을 통해 공유함으로써 공동의 문제를 해결하는 것을 강조하기 때문에 인성 역량을 키우는데 도움이 될 것이라고 생각하는 것으로 볼 수 있다. 과학교과에서 모둠 활동에서 역할분담을 통해 학생들이 수업에 적극적으로 참여하도록 하되, 주어진 역할 수행에만 고정되지 않고 문제 상황에 따라 능동적으로 임할 수 있도록 수업상황을 제시할 필요가 있음을 제안하고자 한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.199-206
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• 2005

지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여 찾을 수 있고 홈페이지를 방분했을 때 이해하기 어려운 그래프나 각 홈페이지가 제공하는 자료들에 대한 처리 방법을 도움말로 제공받을 수 있게 했다. 실시간 자료들을 이용한 학습은 학생들의 학습 의욕과 탐구 능력을 향상시켰으며 컴퓨터 활용 능력과 외국어 자료 활용 능력을 향상 시키는데도 도움을 주었다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권1호
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• pp.265-273
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• 2019

본 연구는 앞으로 경험하게 될 국가적 혹은 문화적 갈등상황에서 유연한 중재자의 역할을 수행하는 인재를 육성하는 것에 그 목적이 있다. 주요한 학습 내용은 업사이클 디자인 활동을 선정하여 수업에 접근한다. 모두의 문제인 폐기물 문제를 인식시키고 그 대안으로 거론되고 있는 업사이클 디자인 활동을 거쳐 각 문화들의 대표적인 특징과 배경을 탐구하는 수업방식이다. 군포YMCA 회원 학생들을 중심으로 수업은 진행되었으며 각 문화적으로 특징적인 소재를 업사이클 디자인을 통해 제작하였다. 모두 폐기물 재료를 사용하여 페트병으로 아프리카의 기린 만들기, 나무 기둥을 활용한 몽골 텐트 만들기, 소스병을 활용한 스노우 볼 만들기, 티셔츠와 섬유로 조각보 및 러그 만들기, 현수막으로 가랜드를 만드는 활동을 진행하였다. 이를 통해 학생들은 업사이클이라는 새로운 용어를 학습하게 됨과 동시에 환경문제에 관심을 보이게 되었다. 또한 각 문화를 대표하는 상징물을 제작하는 과정에서 그 유래와 탄생 배경 등을 탐구함으로써 타 문화에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있었다.