"과학문화교육"

2006-04-25 (Vol 3, No 4)

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국제적 과학교육학술논문 요약과 외국 과학교육 및 국제화

International Journal of Science Education , V26, N05 (2004)

Teaching-learning sequences: aims and tools for science education research.

Martine Méheut, Dimitris Psillos

One notable line of inquiry, aspects of which date back to the early 1980s, involves the design and implementation not of long-term curricula, but of topic-oriented sequences for teaching science. One distinguishing characteristic of a teaching-learning sequence (TLS) is its inclusion in a gradual research-based evolutionary process aiming at interlacing the scientific and the student perspective. In the present paper, which is introductory to the special issue, we attempt to serve a double purpose: on the one hand, we provide an overview of developments and trends with regard to TLSs and their classroom validation, discussing empirical studies, theoretical proposals, methodological tools and approaches to describing the design of these sequences in ordinary language, while on the other the paper serves as an introduction to this volume, making it easier for the reader to apprehend the processes of development and validation of research on TLSs.

교수학습과정: 과학교육연구를 위한 목적과 도구

1980년대 초기에 거슬러 올라가서 본 탐구의 중심선은 긴 기간의 교육과정이 아닌 과학교육에 대한 주제 중심의 과정을 설계하고 이행하는 것을 포함한다. 교수학습과정(TLS)는 과학적인 관점과 학생들의 관점을 짜맞추는데 목적을 둔 점진적인 연구기반 진화 과정을 포함하는 것이다. 특별한 논점의 소개격인 이 논문에서 우리는 두가지 목적을 달성하고자 한다. 첫째, 우리는 교수학습과정에 관련된 발달과 경향에 대한 개관, 교실에서의 정당성, 실험적 연구에 대한 토론하기, 이론적인 제안, 방법론적인 도구와 통상적인 언어로 이러한 과정을 설계하는 것을 묘사하는 접근들에 대한 개략적인 것을 제시한다. 두 번째로는 이 논문에서 우리는 독자들이 교수학습과정에 대한 연구의 발달단계와 적합성을 이해하는 것을 쉽게 만들기 위한 소개글을 제시한다.

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Didactical structures as an outcome of research on teaching-learning sequences?

Piet Lijnse, Kees Klaassen

This paper describes 'didactical structures' as a possible outcome of research on teaching-learning sequences. Starting from an explicit didactical perspective, in this case a so-called problem-posing approach, the research emphasis lies on the didactical quality with which this particular perspective can be put into classroom practice in the teaching and learning of a certain topic. This is done by a process of developmental research, in which a research scenario, as a detailed prediction and theoretical justification of the hypothesized teaching/learning process, plays a crucial role. Three empirically supported resulting didactical structures are described, developed for the solution of different content dependent didactical problems. By reflection on these structures, more general structures and features are abstracted that enable transfer of the outcomes to the didactics of other topics. Finally, it is discussed what these results can offer to the development of a more general didactical theory.

교수-학습 과정에 대한 연구의 결과로서 교수적 구조

이 논문은 교수-학습 과정에 대한 가능한 연구 결과로서 ‘교수적 구조’를 기술한다. 명쾌한 교수적 관점(이 경우에는 소위 문제-진술 접근)으로 시작해서 연구는 이러한 특징적인 조망이 어떤 주제의 교수와 학습에서 교실 활동에 넣어지는 교수적인 질적인 부분에 초점을 두고 있다. 이것은 발달 연구의 과정으로 수행되는데 연구의 시나리오는 가정된 교수학습 과정의 세부적인 예상과 이론적인 정당화로서 결정적인 역할을 한다. 세 가지 경험적으로 지원된 교수적 구조가 묘사되고, 다양한 내용 독립적인 교수적 문제들을 위한 해가 개발되었다. 이러한 구조들에 대한 반영에 의해서, 다른 주제의 교수법에 대한 결과물로 전이가 가능하게 하는 더욱 일반적인 구조와 특징들이 추출되었다. 결과적으로 이러한 결과물들이 더욱 일반적인 교수 이론의 발달에 무엇을 제공할 수 있을지에 대하여 논의되었다.

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An epistemological analysis of the evolution of didactical activities in teaching-learning sequences: the case of fluids.

D. Psillos, Vassilis Tselfes, Petros Kariotoglou

In the present paper we propose a theoretical framework for an epistemological modelling of teaching-learning (didactical) activities, which draws on recent studies of scientific practice. We present and analyse the framework, which includes three categories: namely, Cosmos- Evidence-Ideas (CEI). We also apply this framework in order to model a posteriori the didactical activities included in three successive teaching-learning sequences in the field of fluids, developed gradually by the same researchers over several years under evolving dominant approaches to science teaching and learning (transmission, discovery, constructivist). For each sequence we analyse the planned activities included in student and teacher documents in terms of the CEI model. We deduce the suggested links (or lack of them) between the three categories and discuss the opportunities that students would have during science teaching to link in each sequence the world of theories with real things.

교수-학습 과정에서 교수적 활동의 진화에 대한 인신론적인 분석: ‘유체’의 경우

이 연구에서 우리는 최근의 과학적 활동의 연구를 이끄는 교수-학습 활동의 인식론적인 모델링을 위한 이론적인 틀을 제시한다. 우리는 세 가지 범주(CEI: 조화-증거-아이디어)로 구성된 틀을 제시하고 분석한다. 또한 우리는 유체의 영역에서 세 가지 연속적인 교수-학습 과정에 포함된, 동일한 연구자들에 의해서 수년동한 개발된 교수 활동들을 모델화하기 위해서 이러한 틀을 과학 교수와 학습(전파, 발견, 구성주의자)에 적용한다. 각 단계에 대해서 우리는 CEI 모델에 의해서 학생과 교사의 문서에 포함된 계획된 활동들을 분석한다. 그리고 우리는 세 가지 범주들 사이의 제시된 연결고리(또는 부족함)를 추론하고, 각 단계에서 이론의 세계를 실세계로 연결짓기 위해서 과학 교수동안에 학생들이 갖는 기회들을 논의한다.

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Learning hypotheses and an associated tool to design and to analyse teaching-learning sequences.

Christian Buty, Andree Tiberghien, Jean-Francois Le Marechal

This contribution presents a tool elaborated from a theoretical framework linking epistemological, learning and didactical hypotheses. This framework lead to design teaching sequences from a socio-constructivist perspective, and is based on the role of models in physics or chemistry, and on the role of students' initial knowledge in learning processes. This tool, formatted as a 'grid', is applied to one example in physics (optics, grade 11), and to one example in chemistry (conductivity, grade 11). Both these examples are taken from the important activity our team has developed from several years, in collaboration with upper secondary school science teachers, in order to design teaching sequences and experiment them in real classrooms.

교수-학습 과정을 설계하고 분석하기 위한 학습가설과 관련된 도구

이 연구는 인식론적, 학습 그리고 교수적 가설을 연결짓는 이론적인 틀로부터 정교화된 도구를 제시한다. 이러한 틀은 사회-구성주의적 관점으로부터 교수 과정을 설계하는 것을 이끌어내고, 물리 또는 화학에서 모델의 역할 그리고 학생들의 학습 과정에서 선지식의 역할에 근간을 두고 있다. 격자형태로 구성된 이 도구는 물리(광학, 11학년)와 화학(전도, 11학년) 수업에 시범 적용되었다. 이 두 사례는 우리 팀이 교수 과정을 설계하고 실제 교실에서 이들을 실험하기 위하여 수년 동안 개발된 중등학교 과학교사와 협력하여 중요한 활동으로부터 얻어졌다.


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Designing and validating two teaching-learning sequences about particle models.

Martine Meheut

This paper presents a retrospective analysis of two teaching-learning sequences about particle models. We will describe the design process for each sequence and will discuss it with respect to general frameworks such as Ingenierie Didactique and Educational Reconstruction. We will also describe and compare the ways we collected data and caracterize kinds of results we could obtain in each case. This will be an opportunity to make clearer similarities and differences between the two methodological frameworks.

입자모델에 대하여 두가지 교수-학습 과정을 설계하고 확증하기

이 논문은 입자 모델에 대한 두 가지 교수-학습 과정의 회고적인 분석을 제시한다. 우리는 각각의 과정에 대해서 설계과정을 묘사할 것이고, 이것을 ‘Ingenierie Didactique’와 ‘Educational Reconstruction’과 같은 일반적인 틀을 고려하여 논의할 것이다. 우리는 또한 우리가 데이터를 얻은 방식을 묘사하고 비교할 것이고, 각각의 경우에서 얻은 여러 종류의 결과들의 특징을 나타낼 것이다. 이것은 두 가지 방법론적인 틀 사이의 유사점과 차이점을 더욱 분명히 만들 기회가 될 것이다.

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The design and evaluation of a teaching-learning sequence addressing the solubility concept with Turkish secondary school students.

Filiz Kabapinar, John Leach, Phil Scott

This paper reports upon a study addressing teaching and learning about solubility to Turkish first-year secondary school students (age 14-15). The principal aim of the research was to investigate the impact on students' understanding of solubility, of introducing a simple particle model of matter. A teaching intervention to fit within the existing chemistry curriculum was designed, which explained macroscopic and quantitative aspects of solubility in terms of particles. To this extent, the teaching intervention met the requirements of the existing curriculum, and the teaching intervention was conducted under all the time and other restrictions imposed by the Turkish system. Students' performance on test questions about solubility was assessed before and after instruction, and after 6 months. In addition, students in a similar class, following typical teaching about solubility, completed identical test questions. Findings suggest that it is possible to design a teaching sequence that introduces a simple particle model of matter in such a way that students can successfully use it to explain various solubility phenomena. However, students who followed such instruction did not significantly out-perform others who did not follow it, in all aspects of the conceptual domain. There is some evidence of long-term retention of particulate ideas by students, suggesting the possibility that this might be drawn upon in future teaching and learning. The paper concludes with a brief discussion of the kinds of claims that can be supported from a study such as this.

터키 중등학교 학생들의 용해도 개념에 대한 교수학습 과정의 설계와 평가

이 논문은 터키의 중등학교 학생들(14-15세)의 용해도에 대한 교수와 학습을 소개하는 연구이다. 연구의 주된 목적은 학생들의 용해도에 대한 이해에 있어서 단순한 물질의 입자모델의 영향을 탐색하는 것이다. 현존하는 화학 교육과정에 적합하게 교수 조정이 이루어졌는데, 이는 입자에 대한 용해도의 거시적이고 정량적인 측면을 설명하는 것이다. 이런 정도로, 교수 조정이 존재하는 교육과정의 요구조건에 만족하게 되었고, 교수 조정은 모든 시간에 대해서 그리고 터키 시스템에 의해서 부여되는 다른 제약들 아래에서 수행되었다. 학생들의 용해도에 대한 평가를 통한 수행과정이 6개월 동안 교수 전과 후에 지속적으로 이루어졌다. 추가적으로 비슷한 학급에 있는 학생들은 용해도에 대한 전형적인 수업을 받으면서 동일한 평가가 이루어졌다. 연구 결과 물질의 단순 입자 모델을 학생들이 다양한 용해도 현상을 설명하기 위하여 사용할 수 있는 방식으로 소개하는 교수 과정을 설계하는 것이 가능함을 보였다. 그러나 개념적인 면에 있어서는 이러한 교수법을 받는 학생들이 다른 학생들에 비해서 현저하게 뛰어나지는 않았다. 학생들이 미립자적인 생각을 오랜 시간동안 기억하는 몇 가지 증거가 있었는데, 이는 미래의 교수 학습에 가능성을 제시한다. 이 논문에서는 이러한 연구로부터 나올 수 있는 몇 가지 주장에 대한 간단한 토론으로 결론지었다.

첨부
IJSE_V26N05(2004).hwp

이봉우

과학문화교육연구소