• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.284-296
• /
• 2020

본 연구는 지역사회 환경문제에 관한 토론 수업이 고등학생들의 환경 인식, 환경 문제에 대한 의견과 그 판단근거, 환경 문제 해결방안에 미치는 영향을 알아보는 연구이다. 본 연구에서 개발된 토론 수업은 도심 내의 백로 서식지 문제를 주제로 3차시에 걸쳐 지역사회 환경문제에 대해 알아보고, 토론하는 수업이다. 연구의 주요 데이터로 수업 전후 환경 인식 검사지, 환경 인식 설문지, 학습지가 수집되었다. 환경인식 검사지는 Likert 척도로 기술적 통계로 분석되었으며, 환경 인식 설문지의 응답은 귀납적 질적연구 방법을 통해 분석되었다. 본 연구의 결과는 먼저 환경 인식 검사지의 환경 인식에서 사전-사후 유의미한 통계적 효과가 있었다. 다음으로 SSI 토론 주제인 "백로의 서식지를 이동해야 하는가?"에 대하여 과반수의 학생들이 찬성하였으며, 토론 수업이후에도 의견에 변화가 없었다. 하지만 토론 수업 이후 학생들의 해경방안은 단기적이고 실현 가능하며, 구체적이고 비용이 적게 드는 해결방안으로 바뀌었다. 본 연구 결과를 바탕으로 학생들의 지역환경문제에 대한 관심을 높이고 문제해결력 증가를 위해 학교 과학 수업에서 지역 환경 문제와 관련된 SSI 토론 수업의 필요성을 제언한다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.259-271
• /
• 2018

본 연구는 예비 생물교사를 대상으로 사회정서학습에 기반한 SSI 논증 프로그램의 적용 효과를 살펴보았다. 사회정서학습에 기반한 SSI 논증 프로그램을 통해 예비교사들은 SSI에 대한 감정이나 느낌, 생각을 자유롭게 나누고, SSI 관련 과학 개념, 사실, 원리 등을 조사하도록 하여 문제를 확인할 기회를 가졌다. 이 과정에서 예비교사들이 자기의 감정을 확인하고 타인의 의견을 듣고 공감할 수 있도록 하여 자기인식과 사회인식의 기회를 경험할 수 있도록 하였다. 이를 바탕으로 각자 자신의 주장, 이유와 근거를 활용하여 논증 토론 과정에 참여하도록 하여 의사소통, 타협 및 갈등을 경험함으로써 자기관리 및 관계관리의 기회를 경험하였다. 마지막으로 논증 토론 과정 및 결과를 바탕으로 자신의 문제 해결 방안 및 주장에 대한 이유와 근거를 재정립하고, 최선의 해결방안을 선택하도록 하여 책임 있는 의사결정을 할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 낙태, 안락사, 유전자 조작 및 인공지능의 4가지 SSI를 경험하였다. 각 주제 당 3차시, 총 12차시에 걸쳐 수업이 이루어졌으며, 3-5명이 조를 이루어 논증 토론 활동에 참여하였다. 논증 구조 분석 결과에 따르면, Level 2에서는 상대방의 주장에 대한 비판이나 반박의 요소는 결여되어 있고 주로 누적담화의 형태로 상대방의 의견이나 주장에 대한 정보 보충이 이루어졌다. Level 3에서는 반박이 나타나기는 하지만 반박의 요소가 자신의 주장에 대한 이유나 근거를 제시하는 형태로 내재해 있었다. 즉, Level 2와 Level 3에서는 상대방에 대한 공감과 이해의 사회정서적 요소가 주로 나타났다. Level 4에서는 상대방의 의견이나 주장에 대한 질문, 비유 등을 통해 직접적인 반박이 나타났으며, 타협점을 제시하는 모습을 나타내 갈등관리와 협상이 이루어졌음을 알 수 있었다. Level 5에서는 논쟁 담화의 형태로 명확한 반박으로 구성된 확장된 논증이 나타냈으며, 상호 간의 질문과 답변으로 이루어진 논증 토론의 형태로 서로 간에 영향을 주는 공동체를 형성하게 되었음을 의미한다. 본 연구는 SSI 논증 토론에 자기인식, 사회인식, 자기관리, 관계관리, 책임 있는 의사결정 요소가 내재할 수 있도록 하였으며, 예비교사들은 자신과 타인의 감정을 인식하고, 주장하기와 반박하기를 통해 갈등, 타협의 과정을 경험하면서 자신의 요구와 사회의 요구를 반영한 의사결정 과정에 점차 적극적으로 참여할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.501-517
• /
• 2021

과학·기술의 발전이 시대의 변화를 주도하는 현시대에, 본 연구는 학생들이 과학과 관련된 사회적 논쟁(SSI)에 대해 민주적이며 비판적으로 참여할 수 있는 소양을 지녀야 하며, 주체적이고 참여적인 시민으로서 위치되어야 할 것이라는 입장을 지지한다. 그에 따라 초등학생을 대상으로 사회적인 실천을 강조하는 동아리 활동을 진행하였으며, 학생들이 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람으로 위치짓는지/되는지, 또한 상충되는 위치짓기 양상은 무엇인지 탐색하였다. 이 연구에서 위치는 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람인지에 대한 권리와 의무의 집합으로 정의한다. 서울 소재 A초등학교 6학년 학생 11명을 대상으로 2019년 3-7월까지 46차 시에 걸쳐 활동이 수행되었으며, 비디오 및 오디오 자료, 인터뷰 자료 등이 지속적비교방법에 의해 분석되었다. 크게 세 스텝의 수업 과정에서 학생들은 다음과 같이 서로 다른 위치짓기를 나타냈다. 스텝 1의 지구온난화 모델링 활동에서 학생들은 '적극적인 학습자'로 위치되었으나 동시에 '견습생'으로서 제한적으로 위치되는 모순을 나타내기도 했다. 스텝 2의 학생주도연구 활동에서는 '연구를 설계하고 수행하는 과학자'이자 SSI 관련 지식의 논쟁적인 본성에 대해서는 결정을 '기피하는 자'로 위치되는 한계도 드러냈다. 스텝 3의 사회적인 실천과정에서는 '변화를 만들기 어려운 초등학생'이라는 위치에서 '변화를 만들어내는 참여적인 시민'으로 새롭게 위치짓는 모습을 보였다. 본 연구는 과학 교육을 통해 학생들이 참여적이고 민주적인 시민으로 성장할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에 의의가 있다. 아울러 학생들이 드러냈던 위치짓기의 상충점과 한계를 해결하기 위한 교육학적인 방법을 논의했다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제35권4호
• /
• pp.416-425
• /
• 2016

As curriculum statements require addressing ethical and social issues which are raised by modern science and technology, the ability to perceive ethical and social issues regarding science is necessary for teachers to introduce socio-scientific issues (SSI) in their science class. The purpose of this study is to explore elementary school teachers' ethical sensitivity on SSI and attempts to give implications for teacher education. To explore the ethical sensitivity in the context of SSI, the revised version of the Test for Ethical Sensitivity on Science (TESS) was used. Two socio-scientific issues (genetic engineering and radioactive waste) were provided to read and write down five possible questions they believed should be considered before reaching a decision. Data was collected from eighty-two elementary school teachers in Korea. To analyze the ethical sensitivity, the responses including ethical considerations were analyzed by situation and ethical issues. The result showed that 81 out of 82 teacher participants provided at least more than one ethical consideration on each scenario of this study. However, not many teacher could raise various ethical issues and situation that ethical issue might occur. There were only a few teaches who could consider all the situations, 'process of scientific research', 'application of science and technology', and 'science influenced by society', that ethical issues might occur. Especially, teachers failed to consider that the ethical issue can occur in the situation when science is influenced by society. Based on the results, we suggest that during teacher education teachers need to experience finding various ethical issues that can occur in the context of SSI and especially considering the ethical issues when science is influenced by society.

• 과학교육연구지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.90-104
• /
• 2021

본 연구는 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등과학 교사 양성을 위해 필요한 초등 과학교육학 과목의 학습 내용에 대해 초등 교사들이 어떻게 생각하는지 알아보고자 온라인 설문을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 초등 과학교육학 과목의 학습 내용이 4차 산업혁명 시대에 적합하지 않으며 학습 내용 수정이 필요하다고 생각하는 초등교사가 다수 있었다. 초등 교사들이 그렇게 생각한 이유는 주로 과목의 학습 내용이 4차 산업혁명의 특징을 포함하지 못할 뿐만 아니라 시대변화를 반영하지 못하고 과거에 머물러있다고 생각했기 때문이었다. 둘째, 초등 교사들이 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등 교사를 양성하는 데에 중요하다고 생각한 내용은 주로 학생의 흥미와 호기심, 과학 실험이나 탐구와 관련이 있는 것이었다. 그에 비해 삭제하거나 축소해야 한다고 생각하는 항목으로는 과학 학습이론, 과학과 교수·학습 모형, 과학의 본성, 영재아 지도가 있었다. 셋째, 초등 교사들이 초등 과학교육학 과목의 학습 내용으로 추가할 필요가 있다고 생각한 내용은 SSI 교육, 과학교육 관련 사회 변화와 미래예측, 첨단과학기술, STEAM 지도, 과학 분야 내의 통합교육이었다. 넷째, 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등 교사 양성을 위해 초등 과학교육학 과목의 학습 내용으로 우선 도입해야 한다고 생각하는 항목은 SSI 교육, 과학 분야 내의 통합 교육, STEAM 지도와 과학과 핵심역량이었다. 그 외에 추가로 도입될 필요가 있는 내용으로는 소프트웨어교육, 안전교육, 프로젝트 학습법이 있었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.79-93
• /
• 2013

본 연구에서는 중학생들이 생명공학과 관련된 세가지 SSI(맞춤형 아기, 산전태아감별, 배아줄기세포연구)에 대한 가치판단 및 의사결정을 하는 과정에서 본인의 가치관에 대해 얼마나 심도 있게 탐색하고 일관적으로 적용하는지를 살펴보고자 하였다. 또한 이를 통해 SSI 수업이 학생들의 가치관 및 인성 형성과정에 어떠한 역할을 할 수 있는지에 대한 교육적 함의를 찾아보고자 하였다. 이를 위해 서울시 교육청 영재교육원 과학 프로그램에 참여하고 있는 중학교 2학년 학생 20명이 총 4회(총 12시간)에 걸친 수업에 참여하였다. 참여 학생들은 세 주제에 대한 수업이 진행되기 전과 후에 각 주제에 대한 자신의 입장을 선택하고 의사결정의 근거 및 이유를 자유롭게 서술하게 하였다. 또한 모든 수업을 모두 마친 후 10명의 학생들을 대상으로 생명공학 주제에 대한 인식 변화와 자신의 입장을 결정하게 된 이유 등에 대한 개별 면담을 실시하였다. 자료 분석은 학생들이 각 주제마다 토론 전과 토론 후에 표기한 입장을 도식화하고, 가치 적용 일관성을 기준으로 유형을 도출하였다. 또한 각 유형의 전형적인 특성을 보이거나 SSI 교육에 대한 시사점을 제시할 수 있다고 판단되는 대표적 사례 4개를 선정하여 자세히 기술하였다. 연구 결과, 생명 공학 주제에 대해 의사결정을 할 때 일관된 가치관을 적용하여 의사결정을 한 경우(유형 A, 5명), 수업이 진행됨에 따라 중요시 하는 가치가 점차 명확해지는 경우(유형 B, 3명), 수업 후 오히려 의사결정이 모호해진 경우(유형 C, 4명)의 세 가지 유형이 확인되었다. 그리고 특정한 패턴이 보이지 않은 경우가 6명이었다. 본 연구에서는 각 유형에 따라 SSI 수업에 대한 교육학적 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.757-768
• /
• 2016

이 연구는 육색사고모자라는 창의적 기법을 적용한 SSI 토론 프로그램을 개발하여 SNS 토론과 기존 면대면 토론 후 논증유형의 차이와 학생의 성격특성별 의사결정능력에 미치는 효과를 알아보았다. 맞춤아기, 배아줄기세포연구, 낙태의 합법성을 주제로 한 3가지 SSI 토론 수업을 SNS를 활용한 토론 집단과 면대면 토론 집단으로 각각 2 학급씩 나누어 학생별 성격특성 검사지를 통해 학생의 성격유형을 외향성, 수용성, 성실성으로 구분하였다. 그리고 두 집단 모두 창의적 사고 기법인 육색사고모자 기법을 이용한 창의적 토론방법을 사전 교육한 후 수업을 진행하였다. 토론 활동이 끝난 후 SNS를 활용한 토론을 한 학생들의 토론 내용은 텍스트로 저장하였고 면대면 토론을 한 학생들의 토론과정에 작성한 활동지와 수업 활동을 촬영한 동영상과 녹음파일을 전사 후 분석한 내용을 바탕으로 학생들이 주제에 대한 최종의견을 주장할 때 사용한 논증 유형과 성격특성별 의사결정능력결과의 차이를 비교하였다. SNS 토론과 면대면 토론에서 사용한 논증유형을 분석한 결과 가장 많이 사용한 논증유형은 인과 유형이었고, SNS 토론의 경우 인과 유형 다음으로 많이 사용한 논증유형은 징표, 유추, 권위, 동기 순이었다. 그에 비해 면대면 토론 결과 인과 유형이 전체 논증 유형의 76% 이상이었고, 나머지 논증 유형은 거의 사용하지 않았거나 주제에 따라 유추, 권위, 동기의 논증 유형을 1~2회 정도 사용하였음을 알 수 있었다. 그리고 면대면 토론을 한 학생보다 SNS 토론을 한 학생들이 인과 이외에도 일반화, 분류화와 병렬적 사례 등의 다양한 논증유형을 사용하였다. 학생의 성격특성별 의사결정능력의 세 가지 요인인 쟁점의 복잡성, 관점의 다양성, 탐구의 객관성 결과를 분석해보면 의사결정능력의 '쟁점의 복잡성'요인에서는 수용성의 학생그룹에서만 SNS 토론집단과 면대면 토론집단 간에 유의미한 차이가 나타났고, '관점의 다양성'요인에서는 외향성, 수용성, 성실성 모두 SNS 토론집단과 면대면 토론집단 간에 유의미한 차이가 있었다. 마지막으로 '탐구의 객관성'요인에서는 외향성, 수용성, 성실성 모두 SNS 토론집단과 면대면 토론집단 간에 유의미한 차이가 없었다. 연구 결과 육색사고모를 이용한 SSI 주제의 토론수업이 기존의 면대면 토론보다 SNS 토론이 학생들이 다양한 논증유형을 사용해 주장하는데 효과적인 방법이고 의사결정능력 검사의 '관점의 다양성'의 요인에서 성격특성에 관계없이 SNS 토론이 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 따라서 SSI 주제에 대해 육색사고모자를 활용한 SNS 토론이 주제에 대한 다양한 관점을 고려해 보고 의사결정을 하는데 효과적인 방법의 하나로 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.169-177
• /
• 2015

본 연구에서는 학생들의 과학 기술관련 사회쟁점(SSI)에 대한 의사결정과정을 탐색하는 방안으로 기술의 본성(NOT)을 제안하였다. SSI 의사결정과정에서 자주 언급되는 논점들은 과학 지식 및 지식의 형성과정에서 추출된 과학의 본성보다는 인간이 필요로 하는 도구를 만들거나 사회에서 벌어지는 다양한 문제를 해결하고자 개발되는 기술과 더욱 밀접하게 연관되기 때문이다. 이에, 서울 소재 대학교에 재학중인 45명의 학생들을 대상으로 GMO(황금쌀)에 대한 시나리오를 제공한 후, 그에 대한 의사결정 내용을 글로 작성하도록 하였다. 글쓰기에서 드러난 학생들의 주요 논점은 네 가지로 요약될 수 있었다. 첫째, 과학기술 인공물이 사회문제를 해결할 수 있을까? 둘째, 해당 사회문제를 해결하기 위한 다른 대안은 없을까? 셋째 과학기술 개발과정 및 관련 제품이 유통되고 사용되는 과정에서 발생할 수 있는 부작용 혹은 문제점은 없을까? 넷째, 과학기술의 불확실성이 존재하는 상황에서 어떤 대응을 해야 할까? 연구자는 이 네 가지 논점을 문헌에서 추출한 기술의 본성(NOT)(문제의 해결안으로서의 기술, 문화적 맥락과 가치의 역할, 기술적 트레이드오프, 시스템으로서의 기술, 기술적 진보)의 관점에서 해석하였다. 그 결과, NOS와 달리 NOT는 학생들의 주요 논점에서 명시적으로 드러났으며, 이를 통해 학생들의 기술에 대한 이해 수준도 가늠해 볼 수도 있었다. 이는 SSI 맥락에서 합리적인 의사결정 능력을 함양하는 방안으로서 NOT의 적용가능성을 시사한다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제69권6호
• /
• pp.699-712
• /
• 2019

A cable-stayed bridge (CSB) is one of the most complicated structures, especially when subjected to earthquakes and taking into consideration the effect of soil-structure-interaction (SSI). A CSB of a 500 m mid-span was modeled by the SAP2000 software and was subjected to four different earthquakes. To mitigate the harmful effect of the vibration generated from each earthquake, four mitigation schemes were used and compared with the non-mitigation model to determine the effectiveness of each scheme, when applying on the SSI or fixed CSB models. For earthquake mitigation, tuned mass damper (TMD) systems and spring dampers with different placements were used to help reduce the seismic response of the CBS model. The pylons, the mid-span of the deck and the pylon-deck connections are the best TMDs and spring dampers placements to achieve an effective reduction of the earthquake response on such bridges.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제12권3호
• /
• pp.277-295
• /
• 2023

Unsymmetrical high-rise buildings (HRBs) subjected to earthquake represent a difficult challenge to structural engineering, especially taking into consideration the effect of soil-structure interaction (SSI). L-shape in plan HRBs suffer from big straining actions when are subjected to an earthquake (in x- or y-direction, or both x- and y- directions). Additionally, the disastrous effect of seismic pounding may appear between two adjacent unsymmetrical HRBs. For two unsymmetrical L-shape in plan HRBs subjected to earthquake in three different direction cases (x, y, or both), including the SSI effect, different methods are investigated to mitigate the seismic pounding and thus protect these types of structures under the earthquake effect. The most effective technique to mitigate the seismic pounding and help in seismically protecting these adjacent HRBs is found herein to be the use of a combination of pounding tuned mass dampers (PTMDs) all over the height (at the connection points) together with tuned mass dampers (TMDs) on the top of both buildings.