"과학문화교육"

2006-07-25 (Vol 3, No 7)

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국제적 과학교육학술논문 요약과 외국 과학교육 및 국제화

International Journal of Science Education, 28(5), 2006

1. 초등 교실에서 과정적 이해 능력 개발을 위한 자료비교 및 해석하기 활용: 실행연구로부터 얻은 사례연구 증거
Using Data Comparison and Interpretation to Develop Procedural Understandings in the Primary Classroom: Case study evidence from action research.

Warwick, Paul; Siraj-Blatchford, John.
International Journal of Science Education, 4/14/2006, Vol. 28 Issue 5, p443-467

과학의 본성 강조에 초점을 둔 과학교육 개발은 탐구를 하기 위해 핵심적인 과학적 접근으로서 아동의 과정적 이해 능력 신장에 활용할 수 있는 ‘교수 도구’를 필요로 하게 된다. 이 논문은 초등학교 아동들의 과정적 이해 사용을 자극하기 위한 ‘도구’로서 이차 자료를 활용하는 것에 강조를 둔 협동적 실행연구 프로젝트에 대해서 보고한다. 논문에서는 이차 자료이며 해석적 자료의 비교 분석이 그와 같은 활동의 기반을 제공할 수 있음을 논의한다. 그러나 그와 같은 비교 분석은 아동이 비교를 통해 드러난 논제에 대한 그들의 이해를 논의할 기회가 안내될 때 과학적 활동의 협동적 본성을 반영하는 것이다. 이 연구는 탐구를 위한 과학적 접근이 과학에서 구성된 지식 요구와 연관을 통해서 상황화된다면 아동이 이 자료 처리를 가장 잘 수행한다고 제안하고 있다.
The development of a science education that includes a focus upon the nature of science suggests the need for “pedagogic tools” that can be used to engage children with the procedural understandings that are central to the scientific approach to enquiry. This paper reports on a collaborative action research project that focused on the use of secondary data as just such a “tool” for stimulating engagement with procedural understandings among primary school children. It argues that the comparative analysis of secondary and investigative data can provide a basis for such engagement. However, such comparative analysis will only mirror the collaborative nature of the scientific enterprise where children have guided opportunities to discuss their understanding of the issues revealed by the comparisons. The research suggests that children work best with this data if the scientific approach to enquiry is contextualized through connection with the knowledge claims made in science.
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2. 학생의 과학적 설명가설 생성 과정에 대한 모형 분석
Modelling Analysis of Students’ Processes of Generating Scientific Explanatory Hypotheses.

Jongwon Park (전남대학교 박종원 교수: 역자 註)
International Journal of Science Education, 4/14/2006, Vol. 28 Issue 5, p469-489

불일치 사례에 대해 설명 가설을 생성하는 것이 학생의 개념 변화에 있어 중요하다는 것이 최근 들어 알려지고 있다. 이 연구의 목적은 학생이 어떻게 새로운 설명 가설을 생성하는 지에 대해서 조사하는 것이다. 이를 위해 우선 문제들을 통해 전자기 유도에 대한 학생의 선개념을 확인한 후, 갈등 현상을 보여준 뒤 6명의 대학생에게 그 현상을 설명하기 위한 설명가설을 제안하도록 요구하였다. 면담을 통하여 설명가설 생성 과정을 분석하였고 그 결과 학생의 가설 제안이 이론적, 경험적 및 보조 가설 등의 세 가지 유형으로 구분됨을 밝혔다. 또한 각 유형의 설명 가설 생성의 모형을 제안하였다. 결론적으로 연구대상들은 설명해야하는 갈등 현상과 그들의 배경 지식 또는 경험을 연관시키기 위해서 유사성 기반 추리를 사용한다는 것을 알아냈다. 배경 지식은 새로운 이론적 설명 가설을 생성하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 이 논문에는 “과학적 가설 생성” 기술을 향상시키기 위한 과학적 탐구활동을 또한 제안하였다.
It has recently been determined that generating an explanatory hypothesis to explain a discrepant event is important for students’ conceptual change. The purpose of this study is to investigate how students generate new explanatory hypotheses. To achieve this goal, questions are used to identify students’ prior ideas related to electromagnetic induction. After showing conflicting phenomena, six college students are asked to suggest explanatory hypotheses to explain the phenomena. Using interviews, the processes of generating explanatory hypotheses are analyzed and three types of hypotheses suggested by students are subsequently identified: theoretical, experiential, and auxiliary hypotheses. In addition, models of generating each type of explanatory hypothesis are also suggested. It is concluded that subjects use similarity-based reasoning to relate their background knowledge or experiences with the conflicting phenomena to be explained. Background knowledge plays a very important role in generating new theoretical explanatory hypotheses. An example of a scientific inquiry activity for improving the skill of “generating scientific hypotheses” is also presented in this paper.
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3. 중학교에서 과학 독해의 언어 요구
The Language Demands of Science Reading in Middle School

Zhihui Fang
International Journal of Science Education, 4/14/2006, Vol. 28 Issue 5, p491-520

학교 과학에서 지식, 신념 및 세계관 구성을 위해 사용되는 언어는 학생들이 일상생활에서 사용하는 사회적 언어와는 구별된다. 이 차이점은 많은 학생들, 특히 난독자들과 영어 학습자들에게 독해 곤란의 주요 원인이 된다. 이 논문은 중학교 과학 지문 읽기에 포함된 언어학적 도전들을 밝히고, 학생들이 이 도전을 대처하는 데 도움이 될 몇 가지 교수 전략들을 제안한다. 논문은 또한 학교 과학의 독특한 언어에 주의하는 것이 과학 소양 교육의 통합적 부분이 되어야 한다는 것을 주장한다.
The language used to construct knowledge, beliefs, and worldviews in school science is distinct from the social language that students use in their everyday ordinary life. This difference is a major source of reading difficulty for many students, especially struggling readers and English-language learners. This article identifies some of the linguistic challenges involved in reading middle-school science texts and suggests several teaching strategies to help students cope with these challenges. It is argued that explicit attention to the unique language of school science should be an integral part of science literacy pedagogy.
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4. 연구 보고
RESEARCH REPORT. (본래 연구제목이 아닌 것 같으나 IJSE가 제공하는 논문 정보에 제목이 이렇게 표시됨: 역자 註)

Galili, Igal; Lehavi, Yaron.
International Journal of Science Education, 4/14/2006, Vol. 28 Issue 5, p521-541,

이 연구는 고등학교 물리 교사의 물리 개념을 정의하는 능력과 그러한 정의의 중요성에 대한 그들의 관점들로 구성되어 있다. 범주별로 축적된 정의들을 정렬하는 것이 가능하며 그렇게 얻어진 분류가 과학 철학의 분류와 조화를 이룬다는 것을 밝혔다. 이 연구의 대상이 교사이지만 그들이 내린 정의들에는 결함들이 발견되었다. 그럼에도 불구하고 교사들은 개념 정의에 대한 지식에 상당한 중요성을 부여하였다. 과학교육에서 개념 정의의 중요성에 대한 계속적인 논쟁과 연관하여 이러한 발견점들의 시사점들을 논의하였다. 개념 정의의 교육적 가치가 높음을 논하고 이러한 지식의 부족이 교사 교육의 단점이라는 것을 지적하였다.
A study was made of the ability of a population of high-school physics teachers to define physics concepts and of their views regarding the importance of such definitions. It was found possible to arrange the definitions accumulated in categories, and the classification so obtained was consonant with that of the philosophy of science. Although the subjects of this study were experienced teachers, the definitions they supplied exhibited shortcomings. Despite this, however, the teachers attached great importance to a knowledge of concept definitions. The implications of these findings in connection with the ongoing debate regarding the importance of concept definitions in science education are discussed. The high educational value of concept definitions is argued and a deficiency in this knowledge points to the shortcoming in teacher training.
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5. 고등학교 학생들의 전자기학에 대한 이해
Upper High School Students’ Understanding of Electromagnetism.

Sağlam, Murat; Millar, Robin.
International Journal of Science Education, 4/14/2006, Vol. 28 Issue 5, p543-566

전자기학은 많은 국가의 중등학교 상급학년 물리 교육과정에서 중요한 요소이지만, 상대적으로 이 주제와 관련한 학생의 이해에 대해서 알려진 연구는 거의 없다. 16개의 진단적 문항으로 구성된 지필 검사를 개발하여 터키(120명)와 영국(152명) 고등학교 학생들의 전자기학에 대한 이해를 조사하는 데 사용하였다. 또한 공간상 회전을 시각화하는 것에 대한 10개의 문항으로 구성된 별도의 검사를 사용하여 이차원 표현으로부터 삼차원적 상황을 시각화하는 학생의 능력이 전자기학 학습에 영향을 줄 것이라는 가설을 조사하였다. 많은 학생들의 반응은 오개념을 보이거나, 학생들이 전자기학에 대해 정합적인 체계를 가지지 못했다는 것을 드러내는 비일관성을 나타냈다. 공통적인 실수들에는 전기장과 자기장의 영향을 혼동한다거나, 역선(field line)을 흐름을 나타내는 것으로 간주한다거나, 인과추리를 적용되지 않는 상황에 적용하거나, 어떤 변수의 변화율과 관련된 현상을 다룸에 있어서 나타났다. 공간상 회전에 관한 수행은 전자기학 문항에 대한 수행과 단지 약한 상관만을 나타냈다. 연구 결과 학생들에게 자기장 유형과 효과를 시각화하는 것을 돕는 것과 학생들의 생각을 보다 정합적인 체계 안으로 통합하는 것을 돕는 교수 방략이 필요하다는 것을 제안하였다.
Although electromagnetism is an important component of upper secondary school physics syllabuses in many countries, there has been relatively little research on students’ understanding of the topic. A written test consisting of 16 diagnostic questions was developed and used to survey the understanding of electromagnetism of upper secondary school students in Turkey ( n = 120) and England ( n = 152). A separate test consisting of 10 questions on the visualization of spatial rotation was used to investigate the hypothesis that students’ ability to visualize three-dimensional situations from two-dimensional representations might influence learning of electromagnetism. Many students’ responses showed misunderstandings and inconsistencies that suggested they did not have a coherent framework of ideas about electromagnetism. Common errors included confusing electric and magnetic field effects, seeing field lines as indicating a “flow”, using cause–effect reasoning in situations where it does not apply, and dealing with effects associated with the rate of change of a variable. Performance on the spatial rotation test was, however, only weakly correlated with performance on the electromagnetism questions. The findings suggest the need to develop teaching strategies that help students to visualize magnetic field patterns and effects, and assist them in integrating ideas into a more coherent framework.

첨부
IJSE28(5).hwp

임성민, 대구대학교

과학문화교육연구소