A study of the effect of sustained, whole-school professional development on student achievement in science (pp. 775-786)

Journal of Research in Science Teaching                              Volume 44, Issue 6 (August 2007)

지속적이고 학교 전체적인 전문성 개발이 학생의 과학 성취도에 미치는 효과에 대한 연구

Carla C. Johnson, Jane Butler Kahle, Jamison D. Fargo

Abstract

This longitudinal study of middle school science teachers explored the relationship, if any, between teacher participation in whole-school, sustained, collaborative professional development and student achievement in science. Eleven teachers from Glendale Middle School participated in the Discovery Model Schools Initiative 2-week summer institute, followed by monthly release day professional development sessions focused on implementing instruction outlined in the National Science Education Standards. Student achievement was assessed using the Discovery Inquiry Test in Science. The same students completed the test in grades 6-8. Students of teachers at Glendale Middle School significantly outperformed students at the control school. Findings in this study revealed the positive impact that whole-school, sustained, collaborative professional development programs have on student achievement, indicating that programs of this nature could be a means to narrowing or eliminating achievement gaps in science.

중학교 과학 교사들을 대상으로 한 이 종단적 연구에서는 학교 전체적이고 지속적이며 협동적인 전문성 개발에 참여한 교사와 학생의 과학 성취도 사이의 관련성을 탐색하였다. 발견 모델 시범학교(Discovery Model Schools Initiative)에서 개최된 2주간의 여름 강습에 참여했던 Glendale 중학교의 11명의 교사들은 국가과학교육 표준 안에서 설계된 수업을 투입하는데 초점을 둔, 한 달에 한 번 하루 동안 실시되는 전문성 개발 세션(professional development sessions)을 실시하였다. 학생들의 과학 성취도는 발견적 탐구 테스트(the Discovery Inquiry Test)를 사용하여 평가하였다. 6-8학년에 있는 동일한 학생들이 테스트를 받았다.

Glendale 중학교 교사들의 학생들이 통제집단 학교에 있는 학생들을 현저하게 능가했다. 이 연구를 통해서 학교 전체적이고 지속적이며 협력동인 전문성 개발 프로그램이 학생의 성취도 면에서 긍정적인 효과를 나타내는 것을 발견하였으며, 이것은 이러한 특징적인 프로그램이 과학 성취도의 차이를 줄이거나 없애는 하나의 방법이 될 수 있음을 시사한다.

Differences in African-American and European-American students' engagement with nanotechnology experiences: Perceptual position or assessment artifact? (p 787-799)

나노 과학기술 경험에 접근하는데 있어 아프리카계 미국 학생들과 유럽계 미국 학생들 간의 차이

M. Gail Jones, Thomas Tretter, Manuela Paechter, Dennis Kubasko, Alexandra Bokinsky, Thomas Andre, Atsuko Negishi

Abstract

This study examined middle and high school students' perceptions of a weeklong science experience with nanotechnology and atomic force microscopy. Through an examination of student self assessments and their writing, the study allowed us to examine some of the issues that may contribute to discrepancies that are seen between European-American and African-American students in science. The results of the study showed that after instruction, African-American students were significantly more likely to agree with the statement that science involves mostly memorizing things and getting the right answer, than European-American students. In addition, European-American students were significantly more likely to write their newspaper stories from a first person perspective than their African-American peers. The results are discussed in light of the assessment task, students' interpretations of formal writing, cultural differences in the use of language in writing, and possible cultural differences in students' perceptions of the science experience.

이 연구는 일주일에 걸친 나노과학기술과 원자력 현미경 사용(atomic force microscopy)이라는 과학 경험에 대한 중학교와 고등학교 학생들의 인식을 조사하였다. 학생들의 자기 평가와 학생들의 서술을 통하여, 과학에서 유럽계 미국 학생들과 아프리카계 미국 학생들 사이에서 나타나는 불일치의 원인이라고 생각되는 몇 가지 이슈들을 조사하였다. 연구 결과는 교육 후에, 아프리카계 미국 학생들은 유럽계 미국 학생들보다 과학이란 대부분 사물이나 사건을 기억하고 옳은 답을 얻는 것이라는 진술에 두드러지게 더 동의하였다. 그리고 유럽계 미국 학생들은 아프리카계 미국 학생들보다 1인칭 관점으로 신문 기사를 두드러지게 더 잘 썼다. 이러한 결과들은 평가 과제, 형식적인 기록에 대한 학생들의 해석, 쓰기를 할 때 언어 사용에서의 문화적 차이 그리고 과학 경험에 대한 학생들의 인식에서 나타날 수 있는 문화적 차이의 관점에서 논의되었다.

Factors associated with middle and secondary students' perceived science competence (p 800-814)

중학교와 고등학교 학생들의 인식된 과학 능력과 연관된 요인들

Ronald A. Beghetto

Abstract

The aim of the present study was to gain a better understanding of students' perceived science competence by examining potentially related beliefs and perceptions in a diverse sample of middle and secondary students (N = 1289). Results of hierarchical regression analysis showed that students' perceived science competence was related to: (a) students' age, gender, and ethnicity; (b) students' mastery and performance-approach goals; (c) students' self-perceptions of their ability to generate creative ideas (i.e., creative self-efficacy); and (d) students' perceptions of teacher support and press (i.e., challenging academic demands). Of all these factors, creative self-efficacy was found to have the strongest positive relationship with students' perceived science competence. Implications for subsequent research are discussed.

이 연구의 목적은 중학교와 고등학교의 다양한 부류의 학생들(N = 1289)을 대상으로 하여 잠재적으로 관련된 신념과 인식을 조사하여 학생들의 인식된 과학 능력에 대한 더 나은 이해를 얻고자 하는데 있다. 위계적 회귀 분석(hierarchical regression analysis)의 결과는 학생들의 인식된 과학 능력이 다음과 관련된다는 것을 보여준다. (a) 학생들의 나이, 성, 민족성 (b) 학생들의 숙달과 성취 가능 목표들 (c) 창조적인 아이디어를 생성하는 능력에 대한 학생 자신의 지각(즉, 창조적 자아 효능감) (d) 교사가 지지하거나 압박하는데 대한 학생들의 지각(즉, 도전적인 학문적 요구들). 이러한 모든 요소들 중에서 창조적 자아 효능감이 학생들의 인식된 과학 능력에 가장 강한 긍정적인 관련성을 가짐을 발견하였다. 이 후의 연구에서 계속 논의되었으면 한다.

Teacher questioning in science classrooms: Approaches that stimulate productive thinking (p 815-843)

과학수업에서 교사의 질문 : 생산적인 사고를 자극하는 방법들

Christine Chin

Abstract

The purpose of this study was to find out how teachers use questions in classroom discourse to scaffold student thinking and help students construct scientific knowledge. The study was conducted in large-class settings where the medium of instruction was English although the students were non-native speakers of the language. Six teachers teaching grade 7 science classes from four schools participated in the study. Thirty-six lessons covering a range of topics were observed across a variety of lesson structures such as expository teaching, whole-class discussions, and laboratory work. The lessons were audio-taped and videotaped. Verbal transcripts of classroom discourse were analyzed interpretively. Particular attention was paid to questioning exchanges that stimulated productive thinking in students, as manifested by their verbal responses. A framework was developed that included four questioning approaches adopted by the teachers. This included Socratic questioning, verbal jigsaw, semantic tapestry, and framing. This paper describes these various questioning approaches, their features, and the conditions under which they were used. It also discusses the implications of these approaches for instructional practice. The findings from this study have potential in translating research insights into practical advice for teachers regarding tactical moves in classroom discourse, and provide guidelines for teachers to increase their repertoire of questioning skills.

이 연구의 목적은 교실 수업에서 학생들의 사고를 이해하고 학생들이 과학적 지식을 구성하는 것을 돕기 위해서 교사들이 어떻게 질문을 사용하는지를 밝히고자 하는 것이다. 이 연구는 영어가 모국어가 아니지만 수업을 영어로 하는 대집단 학급 상황에서 진행되었다. 이 연구에는 4개 학교로부터 7학년을 가르치는 6명의 교사들이 참여하였다. 주제의 전체 범위를 포함하는 36시간의 수업은 설명식 수업, 교실 전체의 토론, 실험 수업과 같은 다양한 수업으로 진행되었다. 그리고 모든 수업은 녹음되고 녹화되었다. 교실 수업의 구두 전사(Verbal transcripts)는 해석적으로 분석되었다. 특별한 관심은 학생들에게 생산적인 사고를 자극하는 질문을 주고받는데 집중되었는데, 그것은 그들의 구두적인 반응에 의해서 드러났다. 교사들에 의해서 채택된 4가지 질문법이 포함된 분석틀이 개발되었다. 여기에는 소크라테스적인 질문, 언어적인 직소(jigsaw), 의미론적인 태피스트리, 그리고 프레임 만들기(framing)가 포함되었다. 이 연구는 이러한 다양한 질문 방법들, 이러한 질문법들의 특징, 사용되는 조건들을 기술하였다. 이 연구에서는 수업의 실제를 위해서 이러한 방법들이 가지는 시사점에 대해서 역시 논의하였다. 이 연구에서 발견된 사실들은 교사의 교실 수업에서의 전략적인 행동에 관하여 실질적인 조언을 주고, 교사에게 질문 기술을 증진시키는 지침을 제공한다는 점에서 잠재적 의미를 가진다.

Fostering conceptual change and critical reasoning about HIV and AIDS (pp 844-863)

HIV와 AIDS에 대한 개념 변화와 비판적인 추론 신장시키기

Alla Keselman, David R. Kaufman, Sharon Kramer, Vimla L. Patel

Abstract

One of the challenges of science education is for students to develop scientific knowledge that is personally meaningful and applicable to real-life issues. This article describes a middle-school science intervention fostering adolescents' critical reasoning in the context of HIV by strengthening their conceptual understanding of HIV biology. The intervention included two components: critical reasoning activities that fostered knowledge integration and application to real-world problem solving, and science writing activities that promoted argument building. Two seventh-grade classes participated in the study. One class participated in the critical reasoning and writing activities (CR&W); the other class participated in critical reasoning activities only (CR group). Results demonstrate significant pre- and posttest improvements on measures of students' HIV knowledge, HIV understanding, and critical reasoning about realistic scenarios in the context of HIV, with the improvements being greater in the CR&W group. The discussion focuses on the role of conceptual knowledge in health reasoning, the role of science writing in fostering knowledge integration, and the benefits of a thinking curriculum approach to integrated health and science education.

과학 교육의 도전 중의 하나는 학생들이 스스로 실생활 문제에 의미 있게 적용할 수 있는 과학적 지식을 발달시키는 것이다. 이 논문은 HIV 생물학의 개념적 이해를 강화시킴에 의해서 HIV 상황에서의 청소년들의 비판적 사고를 신장시키는 수업 방법에 대해 기술한다. 이 수업에는 두 가지 요소가 포함되었다: 지식 통합과 실생활 문제 해결에의 적용을 신장시키는 비판적 사고 활동들과 토론 능력을 신장시키는 과학 글쓰기 활동들이 그것이다.

7학년에서 2개 학급이 이 연구에 참여했다. 한 학급은 비판적 사고와 글쓰기 활동(CR&W)에 참여했고; 다른 학급은 단지 비판적 사고 활동(CR group)에만 참여했다.

결과는 HIV 상황에서 현실적인 시나리오에 대한 학생들의 HIV 지식, HIV 이해, 비판적 사고의 평가에서, 사전 ․ 사후 검사를 통해 볼 때 의미 있는 신장을 보였고, CR&W 그룹에서 더 큰 신장을 보였다. 논의에서는 건강에 관한 사고에서 개념적 지식의 역할, 지식 통합을 신장시키는데 있어 과학 글쓰기의 역할, 그리고 건강과 과학 교육을 통합하기 위한 사고 교육과정(thinking  curriculum)적 접근의 이점에 초점을 두었다.

Striving for equitable classroom assessments for linguistic minorities: Strategies and effects of revising life science items (p 864-881)

언어상의 소수 민족들을 위해 공정하게 교실 평가를 하기 위한 노력: 생명 과학 주제들의 수정 전략과 효과

Marcelle A. Siegel

Abstract

Striving for equitable assessments that can contribute to classroom learning for linguistic minorities is a goal of increasing importance as the national population of English language learners continues to rise. This study investigated classroom assessments for English learners in middle school life science courses in two California schools. A framework for equitable classroom assessments, McCes - Sounds like Success, was used to refine and evaluate assessments in the study. Ways to improve two written assessments for advanced English learners were developed through teacher research and tested with a pretest/posttest design. Eleven changes to the items were developed, such as adding visual supports and dividing prompts into smaller units. Regression analyses of raw and Rasch modeled data from the pretest/posttest showed that both English only students and advanced English learners scored significantly better on the modified classroom assessments. A new perspective on validating equitable classroom assessments as opposed to standardized assessments for English learners is discussed.

언어상의 소수민족 학생들을 위한 교실 학습에 기여할 수 있는 공정한 평가를 위한 노력은 영어 학습자가 계속해서 증가하기 때문에 그 중요성이 증대되고 있는 목표 중의 하나이다. 이 연구는 캘리포니아의 두개 학교에 있는 중학교 생명 과학 과정에서 영어 학습자에 대한 교실 평가를 조사하였다. 공정한 교실 평가를 위한 분석틀, McCes가 이 연구에서 사용되었다. 상급의 영어 학습자를 위한 두 개의 지필 평가를 개선하기 위한 방법은 교사들의 연구를 통해 개발되었고, 사전/사후검사 설계 방법으로 검사되었다. 시각적인 지지물을 더하고 보여주는 것을 더 작은 단위로 나누는 것과 같이, 주제들에 대한 11개의 변경방법이 개발되었다. 사전/사후 검사로부터 얻은 데이터의 회귀 분석 결과는 단지 영어만 배우는 학생들과 상급의 영어를 배우는 학생들 모두 다 수정된 교실평가에서 유의미하게 높은 점수를 보였다. 영어 학습자를 위한 표준화된 평가에 반대하는, 공정한 교실 평가 방법을 타당화하기 위한 새로운 관점이 논의되었다.

번역: 김원숙. 김영민(부산대학교 물리교육과)