"과학문화교육"

2007-07-25 (Vol 4, No 7)

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국제적 과학교육학술논문 요약과 외국 과학교육 및 국제화

International Journal of Science Education, 29(7), 2007

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1. The Evaluation of Modelling Competences: Difficulties and potentials for the learning of the sciences
모형화 능력의 평가: 과학학습에서의 어려움과 잠재력

Lopes, J. Bernardino; Costa, Nilza

IJSE 29(7) 811

모형화는 다양한 특정 능력들을 동원해야하는, 과학개념의 구성과 활용에 있어 고유한 과정이다. 이 연구의 목적은 물리 교수와 과학교육 연구와 관련하여 모형화 능력을 평가하는 수단을 도출하는 것이며 모형화 능력 개발에 있어서의 잠재성과 제한점을 밝혀내는 것이다. 역학 영역에서 광범위한 모형화 측면들을 포함하는 지필평가를 만들고 타당성을 확인했으며, 이론적으로 기초한 평가 방법론을 서술하였다. 타당성 확인 과정에서는, 물리교육의 7 수준에 걸쳐 분포한 75명의 학생에게 검사를 실시하였다. 학생들의 응답을 분석하였고 그 후 군집분석을 실시하여 다양한 응답을 범주화하였다. 연구 결과, 검사지는 모형화 능력을 확인하고 범위를 한정하게 하였다. 일부 결과는 다른 연구에서 얻은 결과와 일치하였고, 다른 결과는 모형화의 특정 측면에 대해서는 보다 잘 밝혀내었다. 연구나 교육과 같은 다른 물리 영역에서 평가 방법론이 적용되는 방법에 대해서 논의하였다. 또한 모형화 능력을 개발하는 과정에서 밝힌 제한점과 잠재성이 어떻게 과학 교수학습에서 고려되어야하는지를 논의하였다.
Modelling is an inherent process for the construction and use of science concepts that mobilize diverse specific competences. The aims of this work are to put forward a means of evaluating modelling competences that is relevant for physics teaching and science education research and to identify the potentials and constraints in the development of modelling competences. A written test, which embraces a wide range of modelling aspects in mechanics domain, was drawn up and validated, and a theoretically based evaluation methodology was specified. In the validation process, the test was given to 75 subjects distributed across seven levels of physics education. The answers were analysed and later cluster analysis was carried out in order to identify categories of answers among the diverse answers. The results indicate that the test identified and delimitated modelling competences. Some results are in agreement with those obtained through other research into this issue and other results better elucidate certain aspects of modelling. The way in which evaluation methodology can be used in other areas of physics is discussed, such as in research and in teaching. Also discussed is how the constraints and potentials identified in the development of modelling competences can be taken into account in teaching and learning sciences.
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2. Explanations and Teleology in Chemistry Education
화학교육에서의 설명과 목적론

Talanquer, Vicente

IJSE 29(7) 853

물리과학에서는 목적론적 설명이 불필요하며 어떤 역할도 못한다는 것이 널리 가정되어 온 바이다. 그러나 학교 화학교육에서 교사와 학생의 교수적 설명에 있어서는 목적론이 상당히 보편적이라는 지적이 있다. 이 연구에서는 목적론적 설명의 역할과 본성에 대해서 탐색하고 화학교육에서 그것의 사용을 보장하는 조건들에 대해서 탐색하였다. 또한 목적론적 견지에서 화학 현상의 설명을 개발하는 것에 대한 학습 시사점을 분석하였다. 이 연구는 미국의 전형적인 화학 교과서에 표현된 학습 설명에 대한 정성적 분석을 기초로 하였다. 연구 결과, 목적론적 설명은 이들 교과서에 나타나있으며 화학 변화 발생에 대한 설명적 이유를 제공하는 것을 돕는다는 것을 드러내었다. 이것의 활용은 화학 체계의 행동들에 적용되는 규칙, 원리 또는 법칙의 존재와 밀접하게 연관되어 있어서, 명시적으로 또는 암묵적으로 어떤 본질적 성질의 최소화 또는 최대화를 의미하게 된다. 이 법칙이나 원리는 변화의 진행에 있어 선호하는 방향의 판단을 제공하는 경향이 있다. 목적론적 설명은 화학교육에 있어 발견적 교수 가치를 갖고 있지만, 이는 또한 학생들로 대안적인 개념을 형성하고 과도한 일반화 경향을 이끌기도 한다.
It has been commonly assumed that teleological explanations are unnecessary and have no place in the physical sciences. However, there are indications that teleology is fairly common in the instructional explanations of teachers and students in chemistry classrooms. In this study we explore the role and nature of teleological explanations and the conditions that seem to warrant their use in chemistry education. We also analyse the learning implications of developing explanations of chemical phenomena within a teleological stance. Our study is based on the qualitative analysis of the instructional explanations presented in traditional chemistry textbooks used in the United States. Our results indicate that teleological explanations are in fact present in these textbooks and help provide an explanatory reason for the occurrence of chemical transformations. Their use is tightly linked to the existence of a rule, principle, or law that governs the behaviour of a chemical system, and that explicitly or implicitly implies the minimisation or maximisation of some intrinsic property. This law or principle tends to provide a sense of preferred direction in the evolution of a transformation. Although teleological explanations seem to have heuristic pedagogical value in chemistry education, they may also lead students to develop alternative conceptions and unwarranted overgeneralisations.
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3. Developing Attitudes towards Science Measures
과학에 대한 태도 척도의 개발

Kind, Per; Jones, Karen; Barmby, Partick

IJSE 2007 29(7) 871

이 연구는 학생들의 과학에 대한 태도를 조사하기 위한 척도를 개발하는 것을 서술한 것이다. 특히 다음과 같이 몇 개의 분리된 과학에 대한 태도 척도를 개발하였다: 학교에서 과학 학습, 과학의 실제적 활동, 학교밖 과학, 과학의 중요성, 과학에서의 자아개념, 과학에 대한 미래 참여. 이러한 척도들을 개발함에 있어, 과학교육에서의 태도에 대한 선행연구들에 대한 비평을 언급하였다. 특히, 각각의 태도 구인들에 대한 정의를 내림에 있어서 각별한 주의를 하였고, 각 구인들이 단인차원임을 확인하였다. 초기 파일럿 과정에 이어서, 영국 전역의 5개 중학교 11-14세 학생들로 하여금 태도 척도를 포함한 설문지를 풀게 하였다. 이 설문지는 4주 간격으로 2회 반복 실시하였다. 총 932명의 학생들이 첫 번 설문에 응답하였고, 668명의 학생들이 두 번째 설문에 응답하였다. 결과 자료에 대해서 요인분석을 실시하여 각 태도 구인들의 단일차원성을 확인하였다. 또한 3개의 구인들(학교에서 과학학습, 학교밖 과학, 과학에 대한 미래 참여)이 하나의 일반적인 태도 요소로 묶임을 확인하였다. 모든 태도 척도는 높은 내적 신뢰도를 보였다(크론바하 계수 0.7 이상). 이 연구에서 사용한 접근의 한가지 강점은 단계적으로 태도 척도를 만들어감으로서 다른 관련 구인들에 대한 다음 고려를 가능하게 하였다는 점이다.
In this study, we describe the development of measures used to examine pupils’ attitudes towards science. In particular, separate measures for attitudes towards the following areas were developed: learning science in school, practical work in science, science outside of school, importance of science, self-concept in science, and future participation in science. In developing these measures, criticisms of previous attitude studies in science education were noted. In particular, care was taken over the definition of each of the attitude constructs, and also ensuring that each of the constructs was unidimensional. Following an initial piloting process, pupils aged 11–14 from five secondary schools throughout England completed questionnaires containing the attitude measures. These questionnaires were completed twice by pupils in these schools, with a gap of four weeks between the first and second measurements. Altogether, 932 pupils completed the first questionnaire and 668 pupils completed the second one. Factor analysis carried out on the resulting data confirmed the unidimensionality of the separate attitude constructs. Also, it was found that three of the constructs—learning science in school, science outside of school, and future participation in science—loaded on one general attitude towards science factor. Further analysis showed that all the measures showed high internal reliability (Cronbach’s α > 0.7). A particular strength of the approach used in this study was that it allowed for attitude measures to be built up step-by-step, therefore allowing for the future consideration of other relevant constructs.
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4. Slovakian Students’ Knowledge of and Attitudes toward Biotechnology
슬로바키아 학생들의 생명공학에 대한 지식과 태도

Prokop, Pavol; Lešková, Andrea; Kubiatko, Milan; Diran, Carla

IJSE 29(7) 895

이 연구는 유전공학으로 생성된 산물이 법으로 금지된 보수적인 국가인 슬로바키아에서 대학생들(n=378)의 생명공학에 대한 지식과 태도를 조사한 것이다. 연구자들은 태도와 지식 수준 간의 의미있는 정적 상관이 있음을 알아냈다; 그러나 생물학 과정 학생들이 보다 나은 생명공학 지식을 갖고 있음에 비해 그들의 유전 공학에 대한 태도는 생물학을 공부하지 않은 다른 학생들과 유사한 정도였다. 여학생들이 남학생에 비해서 낮은 지식 수준과 유전공학적 생성물에 대한 낮은 수용도를 보였다. 전반적으로 슬로바키아 학생들은 유전공학의 의미에 대해서 낮은 지식과 많은 오개념을 가지고 있었으며, 이는 이 주제와 관련한 과학교육과정이 상당부분 재평가되어야하고 교수 방략이 개선되어야 함을 시사한다.
This study examined university students’ knowledge of and attitudes (n = 378) toward biotechnology in Slovakia, a conservative country where the distribution of genetically engineered products are banned by law. We found a significant positive correlation between attitudes and the level of knowledge; however, although students enrolled in biology courses have better knowledge of biotechnology, their attitudes toward genetic engineering were similar than those of students who do not study biology. Females showed poorer knowledge and lower acceptance of genetically engineered products than did males. Overall, Slovakian students have poor knowledge and numerous misunderstandings about what genetic engineering means, which suggests that science curriculum with respect to this topic should be greatly re-evaluated and teaching strategies should be improved accordingly.
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5. The Religio-scientific Frameworks of Pre-service Primary Teachers: An analysis of their influence on their teaching of science
예비 초등교사들의 종교-과학적 체계: 과학 교수에 미치는 영향 분석

Stolberg, Tonie

IJSE 29(7) 909

과학적 그리고 종교적 사고방식은 개인의 인지적 및 문화적 세계관 형성에 핵심적이다. 이 논문은 에비초등교사가 과학을 가르칠 때 동원하는 근원적인 개념이 무엇인가를 탐색한 것이다. 이 연구는 92명의 예비 초등교사들의 과학과 종교에 대한 태도를 조사하였다. 개인의 과학과 종교를 연관시키는 방식을 서술하기 위해 사용되었던 전형적인 범주는 응답자들의 태도를 반추함에 있어서는 부적절한 것으로 드러났다. 대안적인, 현상학에 기반한 진단 체계를 제안하여 응답자들의 과학/종교에 대한 태도를 “인식론적” 또는 “실용적인” 것으로 측정하는 2차원 척도를 구성하였다. 8명의 대표적인 표본을 대상으로 한 면담 분석 결과 개인의 종교-과학적 체계는 과학 교수의 접근에서 명백한 차이와 연관될 수 있음이 드러났다. 예비교사의 종교-과학적 체계를 밝히는 것이 장래 교육 프로그램 설계에 미치는 영향을 논의하였다.
Scientific and religious ways of thinking are central to an individual’s cognitive and cultural ways of making sense of the world. This paper explores what foundational concepts pre-service primary teachers are employing when they teach science. The study measured the attitudes to science and religion of 92 pre-service primary teachers. The categories traditionally used to describe the ways individuals’ relate science and religion were found to be inadequate when attempting to reflect the attitudes’ of the respondents. An alternative, phenonomenologically based diagnostic framework was then proposed, constructed as a two-dimensional scale on which participant’s attitude to science/religion was assessed as either “epistemic” or “pragmatic”. Analysis of interviews with a representative sample of eight of the teachers showed that individual religio-scientific frameworks could be linked to distinct differences in approach to the teaching of science. The impact of identifying the religio-scientific framework of pre-service teachers on the design of future educational programmes was then discussed.

첨부
ijse29(7).hwp

임성민
대구대학교

과학문화교육연구소