• 제목/요약/키워드: Science Inquiry Experiment

검색결과 180건 처리시간 0.025초

자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표, 인식적 이해와 추론의 복잡성 탐색 (Exploring Science High School Students' Epistemic Goals, Epistemic Considerations and Complexity of Reasoning in Open Inquiry)

  • 윤현정;김희백
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제38권4호
    • /
    • pp.541-553
    • /
    • 2018
  • 본 연구는 자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해가 추론 복잡성과 어떠한 관련이 있는지 알아보고, 자유탐구가 참과학 탐구의 성격을 띠게 하는 맥락을 탐색하였다. 1명의 교사와 12명의 2학년 학생이 연구에 참여하였으며, 연구에 참여한 6팀 중 인식적 측면과 추론의 복잡성이 뚜렷하게 구분되는 2팀을 초점 집단으로 선정하여 사례연구를 실시하였다. 학생의 활동과 면담을 녹화, 녹음한 후 전사한 자료, 참여관찰 자료, 학생이 작성한 인공물 등을 분석하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 첫째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 인식 대상의 특성과 맥락에 따라 차이가 있었다. '현상 이해에 대한 가치 공유, 연구 가치에 대한 성찰 기회, 협업과 합의를 요구한 과제 특성, 팀원 간의 충분한 소통 기회'와 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 향상을 촉진했다. 반면, '연구 관련 문헌에 대한 비판적 검토 기회의 부재, 환경적 제약'과 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 하락을 촉진했다. 둘째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 추론의 복잡성에 영향을 미쳤다. '과학적 의미 형성'의 목표는 학생이 생성한 의문을 바탕으로 검증 가능한 가설을 설정하는 높은 수준의 추론에 영향을 미쳤다. 정당화에 대한 높은 이해는 대조군 설정에 의도적으로 주목하고 독창적인 실험 노하우를 개발하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 높은 이해는 논변을 들어 자신들의 연구를 방어하고, 후속 연구를 제안하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 반면, '정답 찾기'의 목표와 정당화에 대한 낮은 이해는 자료의 의미를 해석하지 않고, 실험의 한계점을 조절하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 낮은 이해는 연구를 적극적으로 방어하지 않고, 후속 연구를 고려하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 본 연구는 자유탐구 지도와 관련하여 활동의 가치를 공유하고, 학생의 인식적 권위를 확인할 수 있는 소통 기회와 비판적 검토 기회를 제공할 것을 시사한다.

8학년 학생들의 탐구 보고서에 나타난 과학방법의 특징 (Characteristics of Scientific Method for the 8th Grade Students‘ Inquiry Reports)

  • 신미영;최승언
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.341-351
    • /
    • 2008
  • 본 연구의 목적은 8학년 학생들의 탐구보고서에 제시되어 있는 과학방법의 특징을 조사하려는 것이다. 문헌 연구로부터 과학의 본성을 고려하여 '과학방법과 정보출처 분석'이라는 분석들을 개발하였으며, 이를 사용하여 학생들의 '방법설계', '데이터분석', 정보출처'를 분석하였다. 그리고 분석 결과를 질문수준과 비교하여 '과학방법'이 질문수준의 영향을 받는지 조사하였다. 또한, 학생들이 탐구 활동을 하면서 '과학방법'을 설계할 때 겪는 어려움을 알기 위해 실시한 설문지의 응답을 분석하였다. 결과는 첫째, '방법설계'는 자문과 활동이 있으며, 활동은 실험, 상관연구, 관찰을 말한다. 그 중에서 학생들은 '자문'으로 설계하는 경우가 많았다. 활동을 설계한 경우, 대부분의 학생들은 '실험'을 설계하였다. 둘째, '데이터분석'은 요약, 표, 도표, 그래프 등이 있으며, 학생들은 '요약' 형태로 그들의 데이터를 분석하는 경우가 많았다. 그리고 '요약'은 '단순요약'과 '관계진술'로 구분되었다. 셋째, '정보출처'는 컴퓨터, 도서관, 전문가 상담이 있으며, 대부분의 학생은 정보를 '컴퓨터'에서 구하였다. 넷째, 학생들의 '방법설계'와 '요약'은 질문수준의 영향을 받는 것으로 나타났다. 다섯째. 일부 학생들은 정보가 부족하거나 부정확할 뿐 아니라 정보에 제시된 전문 용어가 어려워 '방법설계'가 어렵다고 하였다.

물리학에서 이론적 설명과 실험에 포함된 이상조건에 대한 고등학생과 과학교사의 이해조사 II-이상화가 물리학습에 주는 시사점을 중심으로- (A Study of High School Students' and Science Teachers' Understanding of Ideal Conditions involved in the Theoretical Explanation and Experiment in Physics: Part II- Focused on the Implications to the Physics Learning -)

  • 박종원;정병훈;권성기;송진웅
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.245-256
    • /
    • 1998
  • 본 연구는 물리학에서 중요한 역할을 하는 이상화가 물리학습에 주는 시사점을 세가지 측면에서 논의하였다. 첫째, 이상화에 대한 이해는 물리세계에 대한 이해에 도움을 준다. 이것은 물리학에서 사용되는 용어나 개념, 물리법칙이나 공식을 유도하는 과정, 그리고 자연현상을 설명하거나 문제를 해결하는 활동 속에 여러 가지 이상조건이 포함되어 있기 때문이다. 툴째, 이상화는 실제 세계와 물리 세계와의 관계를 이해하는 데 도움을 준다. 즉, 이상화의 적용범위와 한계를 이해함으로써 물리 세계와 실제 세계와의 격차를 이해할 수 있으며, 나아가 이상조건을 조정하거나 제거하면서 물리세계에서의 예측이 어떻게 달라지는지를 이해함으로써 실제 세계에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있다. 본 연구에서는 이러한 측면을 돕기 위한 하나의 학습 전략으로 컴퓨터 시뮬레이션의 활용을 재안하였다. 셋째로, 창의적인 탐구 활동에서 이상화는 중요한 역할을 한다. 탐구 활동에서 중요한 출발점 중의 하나는 탐구하고자 하는 변인을 설정 하고, 나머지 변인들을 통재하는 활동인 데, 이때 이상조건의 설정이 필요하게 된다. 또한 실제 실험에서는 가능하지 않은 극한 상황의 분석을 위해서나, 사고 실험을 위해서도 이상조건의 사용이 필요하게 된다. 본 연구에서는 위의 3가지 측면을 구체적인 예와 함께 논의하였으며, 박종원 등(1998)의 연구와 함께 이상조건에 대한 학생과 교사의 이해조사를 위한 이론적 근거를 제시하고있다.

  • PDF

과학실험수업에서 포용적 리더가 모둠의 상호작용에 미치는 영향 (The Influence of the Inclusive Leader on Group Interactions in Science Inquiry Experiments)

  • 박주영;성숙경;최병순
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.124-139
    • /
    • 2010
  • 이 연구는 모둠의 상호작용을 강조한 과학실험수업에서 포용적 리더가 모둠의 상호작용에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 포용적 리더의 존재 여부에 따른 모둠의 언어적 상호작용 형태를 비교하였고, 포용적 리더가 모둠의 상호작용 전개에 미치는 영향을 심층적으로 분석하였다. 중학교 1학년 한 학급에서 16명으로 네 모둠을 구성한 후, 상태변화와 열에너지 단원에서 7차시 동안 모둠의 상호작용을 강조한 과학 탐구수업을 실시하였다. 포용적 리더가 있는 두 모둠과 보통의 리더가 있는 두 모둠, 총 네 모둠의 상호작용을 녹음/녹화하며 관찰하였고, 녹음/녹화 자료는 전사되었다. 언어적 상호작용 형태를 분석한 결과, 포용적 리더가 있는 모둠에서 상호작용 횟수가 많았으며 논의를 정교화시키는 상위수준의 상호작용과 정의적인 면에서 긍정적인 상호작용이 더 많이 일어났다. 모둠의 상호작용 과정을 분석한 결과, 포용적 리더들은 상호작용을 개시, 확장시키며 모둠의 상호작용을 오랫동안 유지시켰고, 역할 분배와 모둠의 위기 상황에서 모둠원들의 감정적인 부분을 고려하여 행동하는 것을 알수 있었다. 또 모둠원의 참여를 유도하기 위해 동료를 압박하기도 했지만 보통의 리더가 행한 감정적 압박과 달리 모둠의 상호작용을 감소시키지 않았다. 이로써 포용적 리더는 상호작용과 활동을 통해 학습하기를 좋아하고 모둠원의 감정을 고려하고 존중하는 특성이 있음을 알 수 있었다. 이러한 포용적 리더의 특성이 수업 초기의 긍정적인 분위기를 계속 유지하게 하였고 상위수준의 상호작용이 많이 일어나게 하여 모둠이 즐겁고 의미 있는 학습을 경험할 수 있도록 영향을 주었다. 이 연구는 과학실험수업에서 포용적 리더에 대한 이해를 높이고, 상호작용을 촉진할 수 있는 모둠 구성에 대하여 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

과학 실험 실습 교육에서 초등 교사가 느끼는 딜레마 (Elementary Teachers' Dilemmas of Teaching Science Practical Work)

  • 윤혜경
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.102-116
    • /
    • 2008
  • In their teaching practice, teachers encounter multi-dimensions of pedagogical challenges. The recognition and reflection on these challenges is crucial to advance our science teaching. This study looked into science teachers' dilemmas of their teaching practical work through their written cases. Dilemma cases are teachers' narratives organized around important events of teaching and learning. It can reveal teachers' situated cognition and be used as lens to investigate complex realities of science teaching and learning. 26 pre- and in-service elementary teachers' dilemma cases of science practical work were carefully collected and analysed to interpret what constitute tensions in elementary science practical works. They were largely grouped into three: Curriculum and Institutional Relevance, Students Relevance, Nature of School Experiments Relevance and divided into 7 subheadings: 'Authority of Curriculum(textbook)', 'Disappointment at external support', 'Students' interests and safety', 'Students' unscientific and inert attitude', 'Difficulty of showing expected results', 'Generalization through experiment', 'Knowledge acquisition and authentic inquiry'. Each dilemma was interpreted in terms of the tensions which constitute contradictory beliefs, values, expectation and realities. These dilemmas enabled to expose actual conditions of elementary science practical work and teachers' challenges otherwise can not be seen easily. Science teacher educators also can get some implications to overcome the gap between theory and practice in their teacher education.

  • PDF

과학 기반 STEAM에 의한 '빛' 단원 학습이 과학 학습 동기, 흥미 및 과학 탐구 능력에 미치는 효과 (The Effects of the Learning Motive, Interest and Science Process Skills using the 'Light' Unit on Science-based STEAM)

  • 박성진;유병길
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.225-238
    • /
    • 2013
  • The purpose of this study is to find out The Effects of the Learning Motive, Interest and Science Process Skills using the 'Light' Unit on Science-based STEAM. As the subject, 2 classes in the 6th grade of G elementary school located in Busan were selected. Through the pre/post inspection design between experiment and comparison class, the units of science courses in the first semester of 6th grade '1. Light' were applied. The results were as follows: Firstly, it was observed that it would have a meaningful effect to improve the learning motive of students who performed STEAM education. Secondly, it was observed that it would have a meaningful effect to improve the interest of students who performed STEAM education. Especially, the results of 'attention', 'relevance', 'confidence' and 'satisfaction' in the experimental class were higher than those of students in the comparative class. The experimental class gave a positive effect on the 'attention', 'confidence' and 'satisfaction'. According to statistical analysis, this result is meaning. Thirdly, the test on science processing skills showed that there was not statistic meaningful differences between the two groups. But, in the sub-parts, there was statistic meaningful differences between the two groups on the 'integrated inquiry ability'.

초등학생의 과학선호도에 영향을 주는 과학수업에 대한 인식 조사 (The Elementary School Students' Perceptions towards Science Classes Affecting their Preference for Science)

  • 장소영;노석구
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.435-442
    • /
    • 2005
  • For this study we conducted a survey far elementary students from 3rd to 6th grade. We performed a frequence test using statistic program and the cross-tabs between gender and grade. We then conducted a thorough interview with the students, after constructing several meaningful questions reflecting the results of survey. As a result of this study, it was critical to arrange interesting inquiry activities in order to foster student's preference for science and attract them to get involved in the science class. We found that teachers were needed to be more flexible to make a group during the classes and teachers would succeed to reflect student's characteristics. In addition, it is necessary for the teachers to refrain from excessive advising or immoderate interrupting student's experiment activity. We conclude that only when the improvements in the curriculum for science education should be made, teachers would allow students to recognize its significances by themselves, and let them follow the inquiring process during the laboratory class for themselves.

  • PDF

과학 교수 학습 방법에 관한 국내 연구 동향 및 이슈 (The Trend and The Issues of Domestic Studies in Relation to Science Teaching-Learning Methods)

  • 강경희
    • 과학교육연구지
    • /
    • 제34권1호
    • /
    • pp.23-32
    • /
    • 2010
  • 이 연구의 목적은 과학 교수 학습 방법에 관한 국내 연구 동향을 분석하기 위한 것이다. 국내 학회의 학술지 6종에 게재된 논문들을 연도 방법 대상 주제에 따라 분석했다. 분석대상은 과학교육 분야 문헌들에서 공통적으로 제시하고 있는 방법들을 추출되었다. 분석 결과 과학 교수 학습 방법에 관한 연구들은 2000년 이후 지속적인 증가세를 보였다. 교수 학습 방법 중 실험, 협동학습, 토의가 많이 연구되었다. 이 세 가지 방법에 관한 연구들에서 가장 많이 채택하고 있는 연구방법은 실험연구로 나타났다. 다음으로는 내용분석, 조사연구, 사례연구 등의 순으로 나타났다. 세 가지 방법에 관한 실험연구는 중학생을 대상으로 한 것이 가장 많았다. 특히 실험연구를 통해 과학 성취도, 태도, 탐구능력, 자기효능감과 관련한 과학 교수 학습방법의 효과를 알아보는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과를 근거로 볼 때 향후 과학 교수 학습 방법에 관한 연구는 다양한 방법들에 대한 적용 개발 연구 등이 이루어져야 할 것이다. 또한 질적 연구방법을 통해 교수 학습 방법이 실제 교육현장에 적용되는 맥락을 분석하도록 연구 방향이 확대될 필요가 있다고 생각된다. 그리고 다양한 학습자 집단을 대상으로 한 연구를 통해 교수 학습 방법의 효과를 종단적 횡단적으로 접근하려는 시도가 필요할 것이다.

  • PDF

고등학교 장학생 선발고사 응시생의 탐구적 생물실험 평가에 관한 연구 (A Study on the Inquiring Experimental Assessment in Biology of Applicants for Entrance Examination to A Korean Private High School)

  • 홍정림;박승재;장남기
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.201-207
    • /
    • 1997
  • This study was performed to survey the achievements in problem solving by the inquiring experiment, which was done by the superior group in the traditional cocepts-centered written tests. The purpose of this study was to identify characteristics of inquiring experimental assessment by analyzing differences between concepts-centered written and inquiring experimental tests. The subjects of this study was 211 applicants. They are the superior group of the 9th grade students, and score in the top 1% of total achievements percentage in school. They also have passed the primary entrance examination. The inquiring experimental test was developed according to the curriculum in school, and is composed of 5 subcategories: problem-perception and formulating hypothesis, designing an experiment, carring out an experiment, recording data and drawing conculsion, and generalizing conculsions and communicaton. The checklists of each subcategory were made and testing methods were divided into observation and report. The major results of this study are as follows: 1. The achievements in each subcategory of inquiring experimental performance were very low in the superior group who took the concepts-centered written tests. 2. The results of factor and correlation analyses in this study confirmed the abilities measured by inquiring experimental assessment differed from abilities measured by existing tests. These results indicated that even students who achieved high in scientific knowledge, these abilities were not automatically transformed inquiry process which many other abilities were integrated into. Therefore, problem solving ability requires integrated abilities which are fostered by inquiring experimental tasks. This suggests that new instrument for assessment must be developed to measure integrating ability especially where scientifically gifted students are selected, or where entrance examinations to the science schools are administered.

  • PDF

종교개혁과 근대철학의 형성 (The Protestant Reformation and the Formation of Modern Philosophy)

  • 이태하
    • 철학연구
    • /
    • 제126권
    • /
    • pp.321-343
    • /
    • 2013
  • 종교개혁은 근대철학과는 무관한 듯 보이지만 실상은 근대철학과 밀접한 연관을 갖고 있다. 철학적으로 볼 때, 종교개혁은 두 가지 면에서 근대철학의 형성에 지대한 영향을 미쳤다. 종교개혁의 기본원리인 신적 이성에 대한 신적 의지의 우위를 강조하는 주의주의는 교회의 전승을 무시한 채 '오직 믿음으로'를 강조함으로써 성서와 교리에 대한 자의적 해석을 허용하게 되었다. 이로 인해 극심한 종교적 분쟁이 야기되었고 근대지성인들은 이를 종식시킬 수 있는 방안으로 이른바 보편종교라 할 수 있는 이신론과 자연종교를 추구하게 되었다. 또한 주의주의는 자연에 대한 탐구에 있어 종래의 사변적 탐구를 탈피해 관찰과 실험에 근거한 실험적 탐구에 나서게 함으로써 인간 본성에 대한 실험적 탐구인 실험철학(경험론)의 단초를 제공하였다. 요컨대 종교개혁은 한편에서는 보편종교의 추구를 그리고 다른 한편에서는 실험철학의 출현을 가져왔다고 할 수 있다. 보편종교란 행동과 실천의 근거가 되는 신비적 종교가 아니라 단순히 과학적 탐구를 위한 근거가 되는 세계관에 불과한 것이기에 보편종교를 추구한 철학은 '과학을 위한 철학'이었다. 또한 실험철학은 실험과 관찰을 통해 인간본능을 탐구한 이른바 인간학이란 점에서 '과학에 의한 철학'이었다. 결국 종교개혁은 과거 철학의 안방을 차지하고 있던 종교를 쫓아내고 그 자리에 과학을 앉힌 것이다.