• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.681-694
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• 2019

This study intends to delineate the characteristics of various perspectives on the nature of science (NOS) through the textbook analysis. Thus, centering on a science textbook called Science Laboratory Experiments, this study analyzes the elements of the NOS from three different perspectives: the consensus view, features of science (FOS), and family resemblance approach (FRA). While the consensus view highlights the similar elements of the NOS across the topics, the FOS is concerned about empirical ways for doing science. The FRA rather focuses on socio-cultural aspects of science activities. While the consensus view is useful to reify the features of the NOS, the FRA helps to understand science from various viewpoints. Regarding the philosophical account for three perspectives, all of them are ambiguous to some extent. The consensus view holds contradictory dispositions e.g., relativism vs. (post-)positivism, and critical realism and instrumentalism. The FOS supports empirical tradition but cannot effectively cope with the anomalous situation. The FRA is useful to show up the ways of science in both microscopic (personal) and macroscopic (social) viewpoints. However, the broader concept about science may mislead understanding of the NOS. Consequently, this study provides some implication for improving the framework of the NOS and teaching the NOS in the classroom.

• 의학교육논단
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• 제17권3호
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• pp.97-104
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• 2015

This literature review explores relevant research and evaluation on pedagogy and physical learning spaces. This study also is intended to encourage discussion among stakeholders on the best medical school developments, in light of emerging learning trends relevant to their institutions. The study has revealed that new environments for learning are being designed or reshaped in response to changing pedagogical approaches, to incorporate new information technology, and to accommodate the changing abilities of new generations of learners. Formal teaching spaces for large groups with a 'sage on a stage' are becoming less common than smaller lecture rooms, although classrooms form a large component of universities and will continue to dominate in the future. However, the traditional layout of these spaces is being transformed to incorporate multiple learning modes. Classrooms should be profound places of revelation and discovery. A well-designed space has the ability to elevate discourse, encourage creativity, and promote collaboration. Within the classroom walls, a learning space should be as flexible as possible, not only because different teachers and classes require different configurations, but because in order to fully engage in learning, students need to transition between lectures, group study, presentations, discussions, and individual work time.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제12권2호
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• pp.163-180
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• 2002

The purpose of this paper is to reconsider the meaning of mathematical literacy based on the investigation of the nature of mathematical knowledge communicated in university level mathematics classes. The analysis of classroom discourse has revealed three different kinds of mathematical knowledge circulated in mathematics class, which include 'factual mathematics', 'mathematical fantasy', and 'mathematical savior faire.' The fact that a mathematics teacher delivers diverse categories of mathematics knowledge suggests that the mathematical literacy is not confined to the development of technical competence. More specifically, the kinds of mathematical knowledge identified above tell that mathematical literacy developed through learning mathematics reflects the cultural norms and values of doing mathematics. This means that mathematical literacy is not merely involve with technical competence but rather with cultural competence. In this regard, this paper highlights the meaning of mathematical literacy as a cultural identity, which has been underestimated in the theory and practice of mathematics education dominated by technocracy of the twentieth century In particular, the notion of mathematical savior faire implies that teaching and teaming mathematics ultimately deals with a system of cultural meaning. Hence, through learning mathematics, a learner gets transformed as a whole person according to the cultural norms and values. In this regard, it is concluded that mathematical literacy can be considered as a necessary condition to become a competent member of mathematics community sharing cultural norms of doing mathematics as well as a repertoire of mathematical skills.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제2권1호
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• pp.29-51
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• 2000

In this study, we tried to suggest an example of the analysis on the use of mathematical manipulatives. Taking algebra tiles as an example of mathematical manipulatives, we analysed several effects resulted from the use of algebra tiles. The algebra tiles make it possible to do activities that are needed to introduce and explain the distributive law and factoring. The algebra tiles have a several advantages; First of all, This model is simple. Even though they cannot make algebra easy, this model can play an important role in the transition to a new algebra course. This model provides access to symbol manipulation for students who had previously been frozen out of the course because of their weak number sense. This model provides a geometric interpretation of symbol manipulation, thereby enriching students' understanding, This model supports cooperative learning, and help improve discourse in the algebra class by giving students objects to think with and talk about. On the other hand, The disadvantages of this model are as follows; the model reinforces the misconception that -x is negative, and x is positive; the area model of multiplication is not geometrically sound when minus is involved; only the simplest expressions involving minus can be represented; It is ineffective when be used the learning of already known concept. Mathematics teachers must have a correct understanding about these advantages and disadvantages of manipulatives. Therefore, they have to plan classroom work that be maximized the positive effect of manipulatives and minimized the negative effect of manipulatives.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권4호
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• pp.416-429
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• 2018

In social constructivist teaching, knowledge construction is achieved through learners' collective social interaction. Vygotsky argued that this process is mediated with language use, and the development of higher order thinking is realized through the transition from inter-personal psychological functions to intra-personal psychological functions. In so doing scientific concepts are internalized to learners. This study examined the third grade elementary students' inter/intra-personal psychological functions and their internalization processes during social constructivist teaching plan about strata and fossils. The lessons were designed along with Wells' dialogic inquiry and Leach and Scott's social constructivist teaching-learning sequences. Results showed that a teacher's utterances of talking with questioning to switch attention, creating cognitive disequilibrium, and expanding the width of students' opinions could make effective inter-personal psychological function. In addition, a learner's inner speech expressed into social discourse through talking about personal experiences, comparing epistemic idea with visual representation, or applying to different situation showed his/her intra-personal psychological function. Some cases of learners' internalization through language use could be at the stage of knowledge building and understanding of the spiral of knowing, but not all. Thus it is argued that a teacher's deeper insight into Vygotskian social constructivist teaching can make elementary science classroom teaching more effective in their inter/intra-psychological functions.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권3호
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• pp.565-582
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• 2004

이 연구는 초등 과학 수업에서 나타나는 교사들의 교수 행동 요소를 탐색하고, 그들의 수업 유형을 분류하는데 목적이 있다. 서울과 경기도에 근무하는 초등학교 교사 18명을 선정하여, 6학년 2학기 1단원 2차시"물 속에 잠긴 모양에 따라 물체의 무게가 어떻게 달라지는지 알아보기" 수업을 녹화하였다. 녹화한 수업 비디오는 전사하여 분석 자료로 삼았다. 교수 행동 요소는 귀납적 분석 방법을 사용하여 약호화 체계를 개발하였다. 수업 유형은 전체적인 수업의 조직, 교수학습 과정에서의 교수 방법, 학생들에게 주어진 탐구의 구조와 조직에 따른 개방성을 기준으로 분류하였다. 자료 분석의 타당도와 신뢰도를 확보하기 위하여, 본 연구자 및 과학교육전문가 3명과 과학교육 박사과정 3명이 수업에서 나타난 교수 행동 요소와 수업 유형을 분석하였다. 연구 결과 교사들의 과학 탐구 수업에서 나타나는 교수 행동 요소는 모두 23가지였으며, 각 교사들에게서 관찰된 교수 행동 요소와 제시되는 순서는 많은 차이가 있었다. 수업 유형은 모두 7가지가 발견되었으며, 가장 많이 발견된 유형은 비조직적 교사 중심의 안내된 탐구(UTG)였다. 학생들의 탐구적 사고를 요구하는 교수 행동 요소보다는 교사의 안내된 탐구 수행과 이와 관련된 교수 행동 요소가 많았으며 교사 중심의 수업, 내용 중심의 수업 전개, 형식적인 탐구 과정 거치기라는 특징이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.219-234
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• 2018

본 연구에서는 국내 교육학 연구에서 거의 사용되지 않던 머신 러닝 기술을 과학 교육 연구에 접목하여, 학생들의 과학 논변 활동에서 나타나는 논변의 구성 요소를 분석하는 과정을 자동화할 수 있는 가능성을 탐색해보았다. 학습 데이터로는 Toulmin이 제안하였던 틀에 따라 학생들의 과학 논변 구성 요소를 코딩한 국내 선행 문헌 18건을 수합하고 정리하여 990개의 문장을 추출하였으며, 테스트 데이터로는 실제 교실 환경에서 발화된 과학 논변 전사 데이터를 사용하여 483개의 문장을 추출하고 연구자들이 사전 코딩을 수행하였다. Python의 'KoNLPy' 패키지와 '꼬꼬마(Kkma)' 모듈을 사용한 한국어 자연어 처리(Natural Language Processing, NLP)를 통해 개별 논변을 구성하는 단어와 형태소를 분석하였으며, 연구자 2인과 국어교육 석사학위 소지자 1인의 검토 과정을 거쳤다. 총 1,473개의 문장에 대한 논변-형태소:품사 행렬을 만든 후에 다섯 가지 방법으로 머신 러닝을 수행하고 생성된 예측 모델과 연구자의 사전 코딩을 비교한 결과, 개별 문장의 형태소만을 고려하였을 때에는 k-최근접 이웃 알고리즘(KNN)이 약 54%의 일치도(${\kappa}=0.22$)를 보임으로써 가장 우수하였다. 직전 문장이 어떻게 코딩되어 있는지에 관한 정보가 주어졌을 때, k-최근접 이웃 알고리즘(KNN)이 약 55%의 일치도(${\kappa}=0.24$)를 보였으며 다른 머신 러닝 기법에서도 전반적으로 일치도가 상승하였다. 더 나아가, 본 연구의 결과는 과학 논변 활동의 분석에서 개별문장을 고려하는 단순한 방법이 어느 정도 유용함과 동시에, 담화의 맥락을 고려하는 것 또한 필요함을 데이터에 기반하여 보여주었다. 또한 머신 러닝을 통해 교실에서 한국어로 이루어진 과학 논변 활동을 분석하여 연구자와 교사들에게 유용하게 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.694-708
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• 2011

본 연구에서는 과학 수업에서 학생들이 과학 현상을 근거 있게 설명하고 주장할 수 있도록 인지적 발판이 포함된 과제를 개발하였고, 과제가 소집단 논변 발달에 미치는 영향을 알아보았다. 이를 위해 한 학급에서 이질적인 소집단을 구성한 후, 개발된 과제를 수업중에 활용하였다. 소집단 논변활동에서 학생들은 먼저 각자의 의견을 적고, 서로의 의견을 공유한 후 가장 그럴듯한 의견을 선택하였다. 학생들의 사전 사후 논변 검사지와 논의가 활발하게 일어난 한 소집단의 담화 전사본, 학생들의 반 구조화된 인터뷰, 수업관찰 노트를 통해 과제가 소집단 논변에 미치는 영향을 분석하였다. 개발된 과제는 모순된 논변 예시를 포함하여 학생들이 증거를 가지고 반박할 수 있도록 하였으며, 친구의 생각과 비교하고 설득하는 활동을 통해 소집단 논변이 활발히 이루어지도록 하였다. 그 결과 학생들의 논변 검사 점수가 향상되었으며, 증거와 추론이 포함된 주장을 하였다. 또한 과제를 진행함에 따라 학생들의 논변은 높은 향상 발화의 빈도와 긴 추론 고리의 특성을 보이면서 그 수준이 높아졌다. 학생들은 과제를 수행하면서 제시된 예시 의견에 대해 반성적, 비판적으로 사고하여 타당한 증거와 추론이 포함된 정교한 주장을 하였으며, 자료를 바탕으로 다양한 근거를 제시할 수 있는 과제는 학생들로 하여금 자발적으로 의견을 제시하도록 하여 다양한 참여로 이끌었다. 본 연구는 발달된 소집단 논변 활동의 맥락에 대한 이해와 일반 중학교 과학 탐구수업에서 학생들의 논변 활동을 조력하는 교수 학습 상황에 대한 정보를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.419-429
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• 2015

이 연구에서는 과학적 논변활동에서 드러나는 학생들의 인식론적 프레이밍을 확인하고, 소집단 구성원들의 프레이밍 사이의 상호작용이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 탐구하였다. 21명의 과학영재 학생들이 세 명 혹은 네 명이 한 집단을 이루어 연구에 참여하였고 학생들이 광합성 속도에 대한 탐구 데이터를 해석하는 논의 과정이 분석되었다. 학생들의 활동은 소집단별로 녹화되었고 학생들의 담화 전사본과 행동이 분석 자료로 활용되었다. 탐구 과정에서 변칙 사례에 반응하는 학생들의 발화 및 행동을 분석하여 그들의 인식론적 프레이밍을 확인하였고 주장에 대한 정당화의 근거와 소집단 논변활동 수준이 분석되었다. 연구 결과, 학생들은 탐구에 대해 '현상 이해'와 '교실 게임'이라는 두 가지 방식의 프레이밍을 보였다. 구성원들이 '현상 이해'의 프레이밍을 보인 경우에는 다른 구성원들에게 데이터의 신뢰성과 타당성 점검을 통해 변칙 사례의 원인을 정당화할 것을 요구하였으며, 이는 높은 수준의 논변활동으로 나타났다. 반대로 구성원들이 '교실 게임'에 해당하는 프레이밍을 보인 경우에는 변칙 사례를 설명할 필요성을 인식하지 않았고, 단순한 경험적 근거만 고려함으로써 낮은 수준의 논변활동을 보였다. 논의 전반에 걸쳐 구성원들의 프레이밍이 일치하지 않는 경우에는 집단 내의 감정적 갈등이 유발되어 깊은 논의가 이루어지지 않았다. 한편, 이러한 논의 과정에서 학생들의 프레이밍 전환이 관찰되었는데, 여기에는 집단의 리더가 큰 영향을 끼친 것으로 나타났다. 본 연구는 과학 교실에서 과학적 논변에 요구되는 생산적인 프레이밍 형성을 위한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.153-176
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• 2016

본 연구의 목적은 동료 멘토링을 이용한 수업에서 교사의 수업 참여전략과 발문전략이 어떻게 학생의 수업 참여와 수학적 개념과 문제해결에 영향을 주는지 분석함으로써 교사가 학생들의 수업 참여를 촉진하는 방법론에 대한 시사점을 주는 것이다. 이를 위해 동료 멘토링 방법을 이용하여 수업을 진행하고 있는 중학교 1학년 수업과정 중에서 대표적인 수업을 비디오로 녹화하여 전사하였다. 자료 수집 후 학생들의 수업 참여를 촉진하는 참여전략과 수학적 개념과 문제해결에 도움이 될 수 있는 교사의 발문전략을 중심으로 분석하고, 1학기말 수학 성취도와 2학기말 수학 성취도를 비교하였다. 그 결과, 동료 멘토링에서의 편안한 분위기를 기반으로 하는 학습 환경에서의 다양한 수업 참여전략과 멘토링의 효과성에 따른 교사의 적절한 발문은 학습 과정에서 학생들의 학습 동기를 유발시켜 수업 참여를 촉진하였다고 볼 수 있다. 또한 효과적인 사회적 상호작용을 통해 수학적 개념 형성과 문제해결 과정에 도움을 줌으로써 수학 성취도를 향상시킬 수 있었다. 이러한 연구 결과는 학습자의 수업 참여를 촉진하기 위한 교수법과 교사의 역할과 기여를 구체적으로 제시함으로써 수업 참여전략과 발문전략을 동시에 고려하는 수업 설계에 실질적인 도움을 줄 수 있을 것이다.