"과학문화교육"

2006-01-25 (Vol 3, No 1)

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국제적 과학교육학술논문 요약과 외국 과학교육 및 국제화

International Journal of Science Education, 27(13) 2005

연구 보고서

Judith Bennett A1, Cornelia Gräsel A2, Ilka Parchmann A3, David Waddington A1
A1;University of York, UK
A2;Universitaet Wuppertal, Germany
A3;Institut von Pedagogik der Naturwissenschaften (IPN), Kiel, Germany

이 연구는 상황에 기초한 화학 교육과정(솔터스 고급 화학: Salters Advanced Chemistry: SAC)을 가르치는 교사의 경험을 전통적인 교육과정을 가르치는 교사의 경우와 비교하여 탐색한다. 그리고 상황에 기초한 화학 교육과정을 도입할지 여부를 결정할 때 영향을 미치는 것으로 보이는 주된 요인들을 조사하였다. 상황에 기초한 화학 교육과정과 전통적인 삼화 화학 과정에 대하여, 교사 222명의 관점을 질문지로 조사하였다. 응답 내용은 다음의 6개의 차원으로 분석되었다: 동기화, 화학 지식과 개념의 전개, 학습 활동, 평가, 교사와 학생에게 주는 도전감, 교사에 대한 지원. 두 집단의 교사들은 모두 SAC가 더 배우거나 가르치고 싶게 동기화하고, 학생들이 더 화학에 흥미를 가지고 대학에서 화학을 전공하도록 만들며, 학생들이 더 스스로 공부할 수 있게 하지만, 가르치거나 공부하기는 쉽지 않다고 동의하였다. 두 집단은 개념 전개와 교수 전략에서 크게 차이났다. SAC 교사는 이 교육과정이 전통적인 과정만큼 심화 학습에 기반을 잘 제공하고, 나선형 교육과정이 장점이 있다고 믿었다. 전통적인 교육과정을 가르친 교사는 이 두 진술문에 동의하지 않았다. 이 연구에서 드러난 중요한 시사점은 현직 교사 지원이 교육과정 개혁에 큰 영향을 미치는 역할을 한다는 것이다.
The study explores teachers’ experiences of teaching a context based chemistry course, Salters Advanced Chemistry, as compared with teachers of a conventional course. Second, main factors that appear to influence decisions over whether or not to adopt context based courses are investigated. Two hundred and twenty two teachers’ views of a context based and a conventional school advanced chemistry course were obtained from a questionnaire. Responses were analysed in six dimensions: motivation, chemical knowledge and development of concepts, learning activities, assessment, challenge to teachers and students, and teacher support. Both sets of teachers agreed that the context based course is more motivating to study and teach, that students would be more interested in chemistry and more likely to go to university to study chemistry, that students would be better able to study independently but that it is more demanding to teach and study. The groups differed principally about concept development and teaching strategy. The context based teachers believed that their course gave as good a foundation for further study as a traditional course and that the spiral curriculum was advantageous. Conventional course teachers disagreed with both statements. One significant implication to emerge from the study is the crucial role played by in service support in influencing the impact of a curriculum innovation.
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대만 예비교사 1학년-그들은 만족할 정도로 과학적 소양이나 과학에 대한 태도를 가지고 대학에 입학하는가?
First year Pre service Teachers in Taiwan; Do they enter the teacher program with satisfactory scientific literacy and attitudes toward science?

Chi Chin Chin A1
A1;National Taichung Teachers College, Taiwan

과학적 소양과 과학에 대한 태도는 일상 생활에 중요한 역할을 한다. 이 연구의 목적은 대만의 예비교사 1학년 학생들이 만족할 만한 수준의 과학적 소양을 가지고 있는지 조사하는 것이다. 이 연구에서 선정한 과학적 소양 범주는 1) 과학 내용, 2) 과학, 기술, 사회의 상호작용, 3) 과학의 본성, 4) 과학에 대한 태도이다. 기초과학 소양검사(TBSL)와 과학관련 태도 검사(TOSRA)를 중국어로 번역하여 사용하였다. 4개의 대학에서 초등교육 전공(141명)과 과학교육 전공(138명) 학생들이 설문지에 응답했다. 검사 통계 결과, 일반적으로, 예비교사 1학년의 과학적 소양은 만족할 만한 수준이었다. 6개의 영역 중 예비교사들은 건강 과학, STS, 생명 과학에서 높은 소양을 나타냈다. 과학의 본성과 지구과학 분야에서의 소양이 가장 낮았다. 또한 과학교육 전공이 물리학, 생명 과학, 과학의 본성, 과학 내용, TBSL에서 초등과학 전공보다 높았다. 남학생은 여학생보다 지구과학, 생명 과학, 과학 내용, TBSL이 높았다. 그리고 초등교육 전공은 과학교육 전공보다 ‘모르겠다’라는 응답을 더 많이 하였다. 일반적으로 예비교사들은 과학에 대한 태도가 다소 긍정적이었으며, 과학교육 전공자들이 과학에 대한 태도가 좀 더 긍정적이었다. 태도에 있어 성별 차이는 없었다. 단계적 회귀 분석 결과 STS, 과학의 본성, 과학에 대한 태도가 초등교육 전공과 과학교육 전공의 과학 내용 변량의 50.6%, 60.2%를 각각 설명하였다. 과학교육 전공에서는 처음의 세 범주(과학의 본성, 건강 과학, 물리학)가 기초 과학 소양을 결정지었다. 그러나 초등 교육 전공에서는 가장 높은 세 요인은 물리학, 생명 과학, 과학의 본성이었다. 이러한 결과에 기초하여 과학 교사의 전문적 능력을 개발하기 위한 몇 가지 전략을 예비교사 교육 프로그램에 포함할 것을 제안하였다.
Scientific literacy and attitudes toward science play an important role in human daily lives. The purpose of this study was to investigate whether first year pre service teachers in colleges in Taiwan have a satisfactory level of scientific literacy. The domains of scientific literacy selected in this study include: (1) science content; (2) the interaction between science, technology and society (STS); (3) the nature of science; and (4) attitudes toward science. In this study, the instruments used were Chinese translations of the Test of Basic Scientific Literacy (TBSL) and the Test of Science related Attitudes. Elementary education majors (n = 141) and science education majors (n = 138) from four teachers’ colleges responded to these instruments. The statistical results from the tests revealed that, in general, the basic scientific literacy of first year pre‐service teachers was at a satisfactory level. Of the six scales covered in this study, the pre service teachers displayed the highest literacy in health science, STS, and life science. Literacy in the areas of the nature of science and earth science was rated lowest. The results also showed that science education majors scored significantly higher in physical science, life science, nature of science, science content, and the TBSL than elementary science majors. Males performed better than females in earth science, life science, science content, and the TBSL. Next, elementary education majors responded with more “don’t know” responses than science education majors. In general, the pre service teachers were moderately positive in terms of attitudes toward science while science education majors had more positive attitudes toward science. There was no significant difference in attitudes between genders. Previous experience in science indicated more positive attitudes toward science. The results from stepwise regression revealed that STS, the nature of science, and attitudes toward science could explain 50.6% and 60.2% variance in science content in elementary education and science education majors, respectively. For science education majors, the first three scales the nature of science, health science and physical science—determined basic scientific literacy. However, for elementary education majors, the top three factors were physical science, life science and the nature of science. Based on these results, several strategies for developing the professional abilities of science teachers have been recommended for inclusion in pre‐service programs.
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일반 양자역학 학습: 감각적 경험과 정신모형
Learning Introductory Quantum Physics: Sensori motor experiences and mental models

Jiun Liang Ke A1, Martin Monk A2, Richard Duschl A3
National Kaohsiung Normal University, Taiwan
Gatsby Charitable Trust, UK
Rutgers University, USA

이 논문은 대만 물리학 학생들이 원자 내부에서 일어나는 현상을 양자 역학으로 설명하는 것을 어떻게 이해하고 있는지 조사한 단면적 연구를 보고한다. 설문지의 문항에 학생들이 답을 하고 설명을 한 것을 통해 학생들의 사고에 접근하였다. 학생들의 설명이 서로 다른 것은 학생들이 다른 개념을 연결하는 방식이 발달한 정도가 다른 것으로 논의되었다. 학생들의 생각의 근원은 감각-경험에서 유발되는 정신모형을 스키마가 포함하는 방식을 보여준다. 학생들을 가르칠 때 선행 현상의 범위에 대하여 실제적인 활동을 포함하여 학생들의 정신모형 레파토리를 확장하도록 하는 것이 좋다고 강하게 제안한다. 이러한 제안은 이전 연구들에서 했던 것들과는 다른다.
This paper reports a cross-sectional study of Taiwanese physics students’ understanding of subatomic phenomena that are explained by quantum mechanics. The study uses students’ explanations of their answers to items in a questionnaire as a proxy for students’ thinking. The variation in students’ explanations is discussed as is the development in the way in which students link different concepts. A discussion of the source of students’ ideas turns to the way schema contain mental models that derive from sensori-experiences. The principal recommendation for teaching is the need to include practical activities on a range of precursor phenomena so as to extend the students repertoires of mental models. This advice is different from that given in previous studies.
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고차원적 사고를 가르치는 상황에서 교사의 교육적 지식 평가
Assessing Teachers’ Pedagogical Knowledge in the Context of Teaching Higher order Thinking

Anat Zohar A1 and Noa Schwartzer A1
A1-Hebrew University, Israel

이 논문은 고차원적 사고를 가르치는 상황에서 교사의 교육적 지식을 평가하는 도구 2개(리커트 형태의 연구 도구와 교실 관찰을 분석하는 도구)를 개발하고 적용한 것을 보고한다. 이들 도구와 주된 범주를 개발하는 논리적 근거를 기술하였다. 150명의 이스라엘 교사가 설문지에 응답하였다. 연구 결과 생물 교사가 물리나 화학 교사보다 통계적으로 유의미하게 점수가 높았고, 중학교 교사가 고등학교 교사보다 유의미하게 높은 점수를 받았고, 최종 점수와 교사 경력 사이에는 유의미한 부적 상관이 있었다. 교실 관찰 연구에 참여한 교사는 고차원적 사고 교수에 대한 1년간의 전문 개발 과정에 다니는 교사 14명이었다. 이 도구는 다음 몇 개의 영역에서 교사의 교육적 지식 변화를 민감하게 감지해 내었다; 고차원적 사고를 요구하는 과제의 빈도, 교사가 수업 중에 제시하는 사고 전략의 다양성, 학생들이 메타인지적 사고에 참여하는 정도; 수업에서 ‘사고의 언어’ 사용 등. 연구 결과 연구와 실제에 미치는 시사점을 논의하였다.
This article reports the development and application of two instruments for assessing science teachers’ pedagogical knowledge in the context of teaching higher‐order thinking: a Likert-type research instrument, and an instrument that analyzes classroom observations. The rationale for developing these instruments and their main categories is described. One hundred and fifty Israeli science teachers replied to the Likert-type questionnaire. Results show that biology teachers gained a significantly higher score than either physics or chemistry teachers, that junior high school teachers scored significantly higher than high school teachers, and that a significant negative correlation was found between final scores and teaching experience. Participants in the classroom observation study were 14 teachers who attended a one year professional development course for teaching higher-order thinking. The instrument was sensitive in detecting progress in teachers’ pedagogical knowledge in several categories, such as: Frequency of tasks that required higher-order thinking; The variety of thinking strategies that teachers addressed during their lessons; Engagement of students in metacognitive thinking; and Using the “language of thinking” in class. The implications of the findings for research and practice are described.
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학생들의 과학에 대한 인식론적 관점을 측정하는 다차원적 도구 개발
Developing a Multi-dimensional Instrument for Assessing Students’ Epistemological Views toward Science

Chin-Chung Tsai A1 and Shiang-Yao Liu A2
A1-National Chiao Tung University, Taiwan
A2-National Kaohsiung Normal University, Taiwan

이 연구의 목적은 고등학생들이 가지고 있는 과학에 대한 인식론적 관점(SEVs)의 다양한 차원을 확인할 수 있는 검사 도구를 개발하고 타당화한 것을 기술하는 것이다. 이 도구는 다음의 5개의 SEVs 차원을 가진다: 과학에서 사회적 협상의 역할, 과학의 고안적이며 발명적 실상, 과학에서 이론에 의존한 탐구, 문화가 과학에 미치는 영향, 과학의 가변적 특성. 대만 고등학생 630명이 도구에 응답했다. 자료 분석 결과 이 연구에서 개발된 도구의 타당도와 신뢰도는 만족할 만한 수준이었다. 상관 분석과 심층 면담은 학생들의 SEVs를 나타낼 때 다양한 차원을 사용하는 것이 적절함을 지적해 주었다. 몇몇 차원에 대해 남녀 차이, 학생과 교사 응답 차이가 통계적으로 유의미하게 나타났다. SEVs와 과학 학습 사이의 복잡한 상호작용을 조사할 때, 과학 수업을 평가할 때, 과학에 대한 인식론적 관점의 문화적인 차이를 이해할 때 이 도구를 사용할 것을 제안하였다.
The purpose of this study was to describe the development and validation of an instrument to identify various dimensions of scientific epistemological views (SEVs) held by high school students. The instrument included five SEV dimensions (subscales): the role of social negotiation on science, the invented and creative reality of science, the theory-laden exploration of science, the cultural impacts on science, and the changing features of science. Six hundred and thirteen high school students in Taiwan responded to the instrument. Data analysis indicated that the instrument developed in this study had satisfactory validity and reliability measures. Correlation analysis and in-depth interviews supported the legitimacy of using multiple dimensions in representing student SEVs. Significant differences were found between male and female students, and between students’ and their teachers’ responses on some SEV dimensions. Suggestions were made about the use of the instrument to examine complicated interplays between SEVs and science learning, to evaluate science instruction, and to understand the cultural differences in epistemological views of science.

첨부
IJSE27(13).hwp

한재영(충북대학교)

과학문화교육연구소