제7차 교육과정은 수학과 교수-학습의 중심 원리로 구성주의 이론을 들고 있다. 그리고 학습방법 면에서도 탐구 학습, 자기 주도적 학습, 협동 학습을 통해서 정말 쉬우면서도 재미있는 활동 중심의 수업이 되도록 교과서를 구성하고 있는데 이러한 교과서 편찬 방향이나 교수-학습 방법도 구성적 방법에 그 뿌리를 두고 있다. 이러한 구성주의적 요소들이 투입된 교수-학습 방법은 관심 있는 교사들에 의해 이미 다양하게 이루어지고 있다. 그들에게 수업 과정의 단계화, 지식 구성의 위계화를 이루는 데 도움을 주고, 교수-학습 방법의 기준이 될 교수-학습 모델을 제시할 필요가 있다. 또한 이 모델을 적용한 수업 사례를 들어 지식의 구성 과정을 살펴봄으로써 모델의 적용 과정을 이해하도록 하여야 한다.
이 연구는 만약 교사가 학생들이 가지고 화학학습과 관련된 개념을 변화시킬 수 있다면, 그 변화를 통하여 화학학습의 효과를 높일 수 있다는 전제하에, 고등학생들의 화학학습에 관련된 개념에 대한 인식을 이해하는 것이다. 고등학교 2학년 학생 6명을 연구참여자로 하여 심층면담, 관찰자료, 문서수집을 통하여 자료를 수집하였다. 자료수집과 자료분석의 과정에서는 자료에 대한 삼각측정과 연구자 삼각측정이 이용되었다. 연구결과를 살펴보면, 연구참여자들은 자신들이 해야 할 화학 수업에서의 역할에 대하여 수동적이며 지식 전수자로서의 관점을 가지고 있었다. 실질적인 경험이 화학 개념 이해에 보다 효과적임을 공감하면서도, 연구참여자들은 교사에 대한 이해, 즉 학습 진도나 평가 문제, 교육환경 문제 등으로 인하여 제한된 학습의 경험밖에 제공하지 못하는 교사의 어려움을 동감하는 경향을 보였다. 이러한 연구참여자의 화학학습과 학습자, 그리고 교수자 역할에 대한 인식은 화학 학습의 제한적인 요소로 작용할 수 있을 것이다.
평면기하는 가장 오래 된 학교수학 학습내용 중 하나이며, 중등학교에서 학생들의 사고력 및 창의력 신장에 중요한 역할을 한다. 평면기하 학습내용 중 정다각형은 초등학교, 중학교에서 볼록 정다각형을 중심으로 다루어지고 있는데, 본 연구에서는 학교에서 다루어지는 정다각형에 대한 학습내용을 기초지식으로 설정하고, 이를 기초로 정다각형 외연의 확장 과정을 체계적으로 탐색하였다. 특히 기하프로그램을 활용한 귀납적 탐구과정이 기하학습 내용 확장에 유의미한 방향을 제시해 줄 수 있다는 구체적 사례를 제시하였다. 본 연구결과를 통해, 정다각형에 대한 심화학습 자료 개발 및 기하 연구를 위한 바람직한 탐구 방향 제시가 기대되어진다.
초등학교 학생의 인지발달 단계의 특성을 고려하여 개발된 교수 학습용 소프트웨어는 별로 없다. 본 논문는 초등학교 도형 학습에 있어서 도형의 개념을 확실히 인지시키기 위해 시간적, 공간적 제약이 많은 구체물을 대신할 수 있는 조작활동 중심의 소프트웨어, 즉 컴퓨터 화면상에서 학생들이 다양하게 조작할 수 있고, 프로그램을 익히는데 부담을 느끼지 않아 쉽게 활용할 수 있도록 개발된 교수 학습용 자료가 도형 학습에 효과가 있는지를 분석하는데 목적이 있다. 이것을 통하여 효율적인 도형 학습 지도 방안과 교수 학습용 소프트웨어의 개발 방안에 대한 시사점을 찾고자 한다.
본 연구에서는 문제기반 탐구학습으로 설계된 초등학교 및 중학교 온라인 과학 과목을 대상으로 고차적인 사고력을 평가할 수 있도록 개발된 평가문제에 대해 목표 분류학에 기반하여 평가하고자 하는 사고력을 도출하고 이를 구조화함으로써 평가준거를 개발하고자 하였다. 평가준거의 개발 과정은 다음과 같다. 먼저, 선행 연구 및 문헌분석, 전문가 타당화를 거쳐 6개의 평가요소 즉, 지식, 논리 분석적 사고, 비판적 사고, 탐구능력, 문제해결, 창의적 사고를 도출하였다. 다음으로, 평가요소의 정의, 하위 요소 및 평가 기준 등을 연구진이 수립하였고 2차에 걸친 전문가 타당화를 통해 수정, 보완하여 평가 기준안을 개발하였다. 마지막으로, 이와 같이 개발된 평가 기준안을 실제 온라인 탐구 과제 24종에 적용하여 과제별 평가 루브릭을 개발하였으며, 이 과정에서 수정, 보완할 영역을 도출하고, 개선하여 최종 평가 기준안을 완성하였다. 본 연구에서 개발한 평가 기준안은 평가문제가 평가하고자 하는 내용과 함께 그 문제가 요구하는 사고기능이 무엇인지 확인함으로써 내용 영역의 학습과 함께 사고기능의 개발효과를 확인할 수 있는 평가준거가 될 것이며, 다양한 탐구 중심의 학습 방법과 과학적 사고력, 과학적 문제 해결력 등의 핵심역량을 요구하는 교육 현장에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 D광역시 초등학교 3~6학년 담임교사 중 과학 교과 온라인 수업 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 4개월간 수집한 자료를 바탕으로 교사들의 과학과 온라인 수업을 통한 교육과정 운영의 실제와 교육적 시사점을 도출하기 위한 내러티브 탐구이다. 연구대상자들의 지구과학단원의 온라인 수업 경험을 바탕으로 인터뷰, 심층면담을 실시하고, 온라인 수업관련 제작자료 및 교사일지 등 관련 문서들과 현장 수업을을 실시한 결과, 교사들은 기존의 대면수업에 비해 온라인 수업 준비에 더 많은 시간을 할애하고, 온라인 수업에서 활용되는 새로운 매체에 적응하는 과정에 어려움을 보였다. 또한 팬데믹 상황에서 제작된 과학자료 및 원활한 수업운영을 위한 수업플랫폼 제공을 요구하였다. 특히 실험단원의 경우, 계획된 교육과정이수 시수에 부담감이 있었으며, 팬데믹 상황에서 학생들의 밀도 있는 과학수업을 위해 개인별 실험도구의 필요성을 느꼈다. 더불어 효과적인 교육과정 운영을 위한 교육과정 재구성과 이를 위한 교사의 재량권 확대 및 융통성 있는 교육과정 운영이 필요하다. 결과적으로 팬데믹 현상을 대비한 미래교육으로의 전환을 위해 새로운 수업형태로 대면수업과 온라인 수업의 장점을 결합한 블랜디드 러닝 학습체계 도입이 필요하며, 온라인 학습의 질과 효과를 높이기 위해 다양한 수업형태 및 온라인 수업 경험에 대한 지속적인 교사연구가 요구된다.
Computer based instruction in the elementary science curriculum will be played an important role through the fifth curriculum reform from the 1989 school year. This is essential for the science instruction because the strategies on the problem-solvings and inquiry approaches can be utilized for the science classroom. Computer education can be thought as the education about the computer and the education using the computer. Of them the education using the computer means the computer assisted instruction(CAI) what is called all the possible activities using the computer in the classroom. Student achievement as the result of CAI depends on the learning activities of students and the instructional techniques and strategies of teachers using the computer. However, computer based education to enhance the student achievement is pointed out the lacks of the standardized Korean alphabet code and the compatibility of qualified software. These problems will be relieved according to the coding for the Korean alphabet of SUPER PILOT program language.
과학교육은 학생들의 과학적 태도, 탐구능력, 문제 해결력 등을 함양하여 21세기의 격변하는 사회에 적응할 수 있도록, 과학적 소양을 갖춘 창의적 인적자원의 기반을 마련해야 하는 시점에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 본 논문에서는 과학교육 목표에서 제시된 과학적 창의성과 과학적 소양을 논의하고 21세기 현대 과학의 특징을 고찰한 후, 미래 첨단과학기술 사회 발전의 핵심이 되는 과학적 창의성을 신장시키는 과학영재교육의 방향을 제안하고자 했다. 논의한 바와 같이 과학적 소양에 기반을 과학적 창의성을 추구하는 과학교육의 방향은, 첫째, 과학기술의 내용을 도입하며, 둘째, 통합적 과학 개념을 도입하고, 셋째, 개인$.$사회적 관점을 강조하고 넷째, 사회 문제 해결 중심의 탐구과정을 강조한다. 특히 과학영재교육을 통해 강조해야 할 탁월한 과학적 창의성은 첫째, 구체화된 자료를 전체적 관점에서 상상력을 적용하여 해석하고, 둘째, 과학적 과정에 예술적 관점을 적용하며, 셋째, 직관적 관점에서 과학의 현상을 해석하고 넷째, 개인적 만족감을 추구하는 데서 발휘된다. 과학수업에서 학생들이 이상과 같은 요소들을 경험할 수 있을 때 과학적 창의성 신장 과학교육과학영재교육이 실현된다고 볼 수 있다.
The purpose of this study is to investigate the influences of science leading schools on primary and middle school students' positive experiences about science (PES) through in-depth interviews with teachers in charge of science leading schools. Science leading schools at the primary and middle school level such as Creative Convergent Science Labs and Student Participatory Science Classes were investigated and 11 teachers were participated in focus group interviews. Teacher in-depth interviews were conducted to explore the factors that led to the effectiveness of science leading schools in improving the student's PES in light of operational characteristics of science leading schools, characteristic factors of science leading schools on students PES, and improvement plans and requirements of science leading schools, as well as implications for general high schools. Science leading schools including Creative Convergent Science Labs and Student Participatory Science Classes applied for the leading school funding to secure supplies, equipments, and lab improvement for authentic science classes. In addition, reconstructed the curriculum more broadly than before, and emphasized and expanded student participatory classes and process-centered assessment at the teacher learning community level. Through student-participatory classes, the science leading schools stimulate students' interest in science, provide students with PES) through various instructions including projects, engage students in interesting science experiences in Creative Convergent Science Labs, and enhance inquiry skills and PES as well as science content knowledge. Based on the results, ways to spread the characteristics of science leading schools to general schools are suggested including expanding budget support, securing the space of science labs and improving spatial composition, providing diverse teaching and learning materials, diversifying assessment subjects and methods, and the necessity of teachers' continuous professional development, etc.
본 연구의 목적은 스마트 기기 도입이 '과학탐구' 활동을 어떻게 변화시킬 수 있을 것인지에 대한 교사들의 인식을 조사하고, 이를 토대로 스마트 기기 도입이 탐구 활동에서 갖는 여러 가능성과 어려움들을 탐색하는 것이다. 이를 위하여 교육대학원의 초등과학교육 전공 교사 12명을 대상으로 개방형 설문지, 모둠 토의, 전체 토의, 참여자 면담 등의 다양한 출처를 통해 자료를 수집하였으며 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들은 스마트 기기를 통해 천체나 작은 생물과 같이 직접 관찰하기 어려운 현상에 대한 관찰 기회가 확대되어 학생들의 능동적인 참여를 독려할 수 있다고 설명하였다. 하지만 새로운 장치에 대한 조작의 부담으로 인해 학생들이 탐구에 집중하는 것을 방해할 수 있다는 의견도 있었다. 둘째, 교사들은 스마트 기기를 활용해 초등학교 과학탐구 활동에서 디지털식 측정 방식을 도입하기도 했다. 디지털식 측정은 간편하고 효율적으로 자료를 모을 수 있으며, 정확하고 정량적인 결과를 얻을 수 있다는 점에서 교사들에게 선호되었다. 하지만 새로운 측정 장치로 인해 추가 변인이 생기거나 탐구 활동의 본질이 달라지는 경우도 있었으며, 교사들은 아날로그식 측정 방식과 디지털 측정 방식 사이에서 자신의 탐구에 대한 신념에 따라 적절하다고 생각되는 방식을 선택하는 모습을 보였다. 셋째, 교사들은 스마트 기기를 활용해 다양한 형식의 축적된 자료 수집하여 양질의 과학적 증거로 활용할 수 있다고 설명했다. 양질의 과학적 증거들은 탐구 과정에 대한 학생들의 이해를 돕고 탐구 과정에 대한 의사소통에도 보탬이 된다고 보았다. 넷째, 교사들은 교육용 SNS를 활용하여 탐구 과정에서의 공유와 소통 기회를 확장시킬 수 있다고 설명했다. 하지만 학생들의 진지한 참여와 상호작용을 이끌어내기 위해서는 대화를 통해 적절한 규범을 형성하는 것이 중요하다고 주장하였다. 이러한 결과를 토대로 과학탐구와 스마트 기기의 의미 있는 통합을 위해 교사의 과학교육적 신념에 따른 디지털 기기 활용 방식, 과학탐구에서 요구되는 디지털 활용 역량의 유형과 특징, 스마트 기기를 활용한 탐구에서 형성되는 학급 규범의 특징에 대한 추가적인 분석들이 필요함을 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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