"과학문화교육"

2005-02-25 (Vol 2, No 2)

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국제적 과학교육학술논문 요약과 외국 과학교육 및 국제화

Journal of Research in Science Teaching, 42(1), January 2005

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논문 요약 I

탐구하고 동료들과 협력하는 학교문화를 추구하는데 있어서 분담의 리더쉽 모델이 주는 영향
(Influence of a Shared Leadership Model in Creating a School Culture of Inquiry and Collegiality)

Claudia Khourey-Bowers (Kent State Univ., OH),
Richard Dinko (Stark County Educational Center),
Raymond Hart (Kent State Univ., OH)

이 논문은 ‘지역단위의 교육 시스템’을 바꿔보기위한 노력을 평가한것이다. NSF지원으로5년계획 아래 시행된 가운데 2년간의 노력의 효과를 평가하고 그 결과를 보고하고 있다. 216명의교사를 대상으로 1999년과 2001년에 시행되었다. 이 연구의 주요 관심사는 세가지이다. 이런 지역단위의 교육시스템 변화를 노력에 1) 학교와 교사의 참여도는 어느정도인가? 2) 교사의 준비와 태도와 신념에 어떤 변화를 주는가? 3) 이러한 노력이 어느정도 제도화되어 정착되는가? 등이다. 이 연구에서 사용한 교사들의 전문성개발 모델은 분담의 리더쉽이다. 이와 함께 탐구와 내용과 평가에 관한 웤샵을 병행하였다. 참여한 모든 교사들은 연구의 2년째 말까지 평균 81시간을 참여했고 그중에서도 리더교사들은 161시간 참여했다. 종단자료와 기타 자료가 각종 설문과 여러 도구들을 통해 수집되었다. 예를 들면, 수평적 교사 연구 설문, 리더교사 설문, 교실과 교수활동에 대한 신념관찰 도구 등이다. 2년말에 얻어진 결과는 교사들이 교사전문성문화 (동료협력문화와 학과장의 지원)와, 신념의 변화와 교수학습활동이 유의하게 향상변화되었다. 결론적으로 지속적이고 집중적인 교사전문성 개발은 개인과 학교문화에 의미있는 영향을 주었다고 보고하고있다.

이논문의 의의는 교사의 변화의 증거에 있다고 볼 수 있다. 각종 대형 연구에서 교사집단은 늘 가장 변화되지 않는 집단으로 낙인 찍혀왔다. 교사의 진정한 변화는 교육의 질변화와 함께 학생의 의미있는 학습과도 직결되는 문제였다. 따라서 많은 실패에도 불구하고 특히, 교사의 신념이 변화하고 그에 따른 교사의 교수활동이 변화되어서 학교전체에 양질의 변화를 가져왔다는 이 보고서는 실로 우리과학교육자들에게 희망을 주는 뉴스가 아닐 수 없다.
또한 학교과학문화 (School Science Culture) 와 분담리더쉽 (Shared Leadership)과 전후상황에 대한 교사들의 인식(Context Beliefs) 그리고 학교사회 (School Community)에 대한 깊이있는 문헌조사가 돋보인다. 특히 분담리더쉽에 대한 문헌조사는 괄목할만하다.
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논문 요약 II

학교시스템을 적용한 초등학교 과학교육과정의 시행에 관한 케이스 연구
(A Case Study of One School System’s Adoption and Implementation of an Elementary Science Program)

Michael Kelly (Minot Public Schools) and
John Staver (Kansas State University)

이 논문은 어느 한 학교의 시스템을 이용하여 새로운 초등학교 과학 교육과정을 시행하는 과정에서 나타나는 몇가지 특징들을 평가하고 발견한 연구논문이다. 질적 양적 연구자료와 케이스연구방법을 통해 미국중서부 지역의 어느 학교시스템의 경우을 연구한 것이다. 초등학교 교사들은 활동중심의 과학프로그램와 함께 책과 자료세트등 자신들이 원하는 것을 받았다.
전체적으로 교사들은 “관심을 기초한 적용모델 (CBAM)”에서 아주 초기상태에 있는 것으로 나타났다. 즉, 많은 교사들이 아직도 과학를 가르치는데 자신이 없다는 뜻이다. 그런데 새로운 프로그램에 대한 교사들의 태도는 긍적이었고 또한 과학도 더 많이 가르쳤다. 교사들은 그 새로운 프로그램에서 탐구로서의 과학을 배우고 가르치는데 좀 애를 먹었고, 개념과 용어들이 너무 많았다고 생각하며, 그 프로그램에서 학생들이 더 많이 배웠다거나 그 새로운 탐구실험활동들을 아주 좋아했다고 생각하진 않았다. 아직도 그들에겐 전통적인 과학교수방식이 더 편했다. 학교의 행적적 지원은 적극적이었으나 그 새로운 프로그램을 완전히 실행하여 교수방법에 괄목할 만한 변화를 꽤하기엔 많이 부족했다.
표준과학 학업평가 점수도 이러한 변화의 성장을 보여주지 못했다. 결론적으로, 우리가 하나의 시스템으로 교사 전문성 개발을 할 때, 교사들의 관심사나 염려들을 점검하는 일이 중요하며, 각 교육청을 도와서 표준을 바탕으로한 K-6 과학교수의 목표가 무엇인지를 알게하는일이 중요하다.

역자주: 이 프로젝트는 1997, 98, 99년 3년간 시행한 교사 전문성 개발 프로그램의 평가보고서에 가깝다. 새로운 과학프로그램으로 “Discovery Works (Badders et al., 1999)”를 사용했다. CBAM도구를 사용하여 교사의 성공여부를 조사했으며 23-25명의 교사들 인터뷰를 보충하여 이 프로그램의 효과를 평가하였다.
결론적으로 한 교육구청단위의 새로운 과학프로그램 운영은 좋은 결과를 가져오지 못했다. 그러나 무엇이 문제였는지를 밝히고 있다는 점에서 이 연구의 의의는 크다고 볼 수 있다. 왜냐하면 3년간의 기간과 이와 같이 큰 규모의 과학교육개혁의 노력에서 실패든 성공이든 그 경험과 평가는 많은 시사점을 주기 때문이다.
프로그램이란, 새로운 과학프로그램을 도입하여 교사들을 연수하고 직접 과학교실에서 사용하는 것이다. 교사인터뷰에서 나타났듯이 다음 세가지의 결론을 내리고 있다. 교사들에게 많은 프로그램 책자와 교재도구들을 보내주었지만 조금 사용하다 말고 아예 선반에 넣어두고 사용하지 않은 경우도 있었다. 교육구청은 새로운 탐구과정의 과학프로그램을 시행하는데 어려움을 겪었다. 무엇보다도 중요한 것은 교사들의 신념이 잘 변하지 않았다는 점이다. 그리고 과학교수에 자신이 없어 했으며 그 새로운 프로그램을 사용하는데 필요한 준비가 잘 안되었던 것도 원인 이었다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 교사들이 지적한 것은 일회성이 아닌 항상 제공되는 교사전문성 개발프로그램과 특정집단을 위한 프로그램이 필요하다고 지적하고 있다. 이것은 Fullan (1991) (역주: Fullan은 캐나다 학자로서 현재 교사 전문성 개발 (Professional Development)에 관한 한 권위자로 평가받고 있으며 이와 관련한 프로그램 평가나 컨설팅 그리고 시행에 많은 활동을 하고 있다. Michael Fullan의 저서중 The new meaning of educational change (1991)은 많이 인용되고있는 저서이다) 의 지적과도 일치한다. 즉, 1) 자료를 적용학교 상황에 수정하거나 아니면 새로운 자료를 사용하는 일 2) 새로운 교수방법 3) 교사의 신념바꾸기 등은 가장 힘든일중의 하나이다. 이 세가지는 어느 개혁프로그램이나 겪는 어려움들이다.
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논문 요약 III

초등학교 학생들의 과학에 대한 태도에 영향을 주는 요인들: 영국의 우주센타방문 전, 방문중, 그리고 방문후를 비교를 중심으로

Tina Jarvis and
Anthony Pell (Univ. of Leicester)

이 논문은 영국의 우주센타를 방문한 초등학교 학생 300명 (10살, 11살)의 과학에 대한 태도를 조사보고 한 것이다. 과학과 우주에 대한 태도는 다섯개의 태도도구를 가지고 조사하였다. 학생들의 태도는 첼린져 센타와 주 전시장을 방문하기 전과 방문중과 방문후 (직후, 2개월 후, 4-5개월 후) 의 시간간격을 두고 조사하였다.
관찰과 교사 인터뷰 그리고 몇명의 학생들의 인터뷰도 이루어 졌다. 방문전, 여학생들이 남학생들보다 더 보고 싶어 했다. 바로 방문직후에는 학생들은 우주에 점점 더 많은 관심을 보였으며 사회와 관련한 과학의 가치를 점점 높게 여겼다. 약 20% 학생들이 미래의 꿈으로 과학자가 되고자 했다. 이들 학생들은 다른 학생들에 비해 과학에 대한 열정과 우주에 대한 관심이 더 많았고 적극적으로 받아들였다. 두 달후에도 여전히 이들은 미래에 과학자가 된다는 사실에 더 적극적이었다. 그리고 여학생들의 점수도 유의미하게 향상되었다. 거의 모든 학생들이 첼린저 센터의 경험이 긍적이었다고 답변했으나 전시장소에 대해서는 문제가 있었다. 방문기간중 교사의 준비와 지원과 개인적인 관심은 학생들의 과학에 대한 태도에 오랫동안 영향을 미쳤다.
역자주: 이 논문은 연구계획과 데이타가 돋보인다.우선 연구자들은 몇가지 영향을 주는 요인분석하였다. 학생들의 과학의 열정, 우주에 대한 관심, 과학에 대한 열망, 미래의 직업으로 과학자에 대한 관점, 교사의 영향, 문화 가정의 영향등 많은 요인을 분석하고 있다. 특히, 연구자들은 4개의 다른 환경의 (대도시 빈민가 학교, 교외 혼합학교, 도시형 백인학교, 교외 아시안계학교) 학생들을 대상으로 그들의 과학태도에 대해 조사하였다. 여러가지 요인을 종속변수로하고 각 지역 학교를 독립변수로 하여 집단별 유의한 차이를 조사하기 위해 MANOVA를 사용하였다. 결론적으로 학생들의 아시안계 학생들의 태도점수가 높은것은 문화적요소를 감안해야 한다는 제안이다.

마지막으로 이런 박물관 관람등 야외활동에 대한 교사교육을 위한 제언들은 눈여겨 볼만하다. 특히 학교외 과학교육 (Informal Science Education) 관심있는 분들에게 도움이 될만하다.
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논문 요약 IV

과학철학과 역사를 이용한 주기율표의 개발의 재구성과 일반 화학 교과서를 위한 제언

Angmary Brito,
Maria Rodrigues,
Mansor Niaz (Venezuela)

이 연구의 목적은 다음과 같다. 1) 주기율표를 재구성하여 과학의 철학과 역사 기본틀을 만들기 2) 그 틀에 바탕을 둔 7개 기준의 공식만들기 3) 그 주기율표 표현의 관점에서 57개의 대학의 신입생들의 일반 화학 교과서를 평가하기.
주기율표 역사적 재구성에 나타났듯이 원소의 주기성이 귀납적 일반화로 추론되는지 또는 원자이론의 기능으로 추론될 수도 있다. 맨델레예프의 업적의 본질에 관하여 여러가지 상단한 논란이 있다. 지금 논의되고 있는 다양한 대안들은 다음과 같다. 질서잡힌 영역, 임상적 법칙, 설명이 제한된 이론등이 그것이다. 물질화학적인 성질에 따른 원소의 순응이 주기율표 구성에 주요 요인으로 모든 화학교과서에 기록되어있다. 미리 알려지지 않은 원소와의 예측불가능함 (37개 교과서) 원자질량의 교정 (10개 교과서) 가 그 다음으로 기록되어 있다. HPS 기본 틀안에 순응과 예측의 중요성은 일반적으로 무시된다.
아주 몇개의 책만이 주기율표에서 주기성의 가능한 원인을 다루고 있다. 그리고 아주 적은 수의 책만이맨델레예프의 업적의 본질을 탐구하도록 되어 있다. 확실한 주장의 형태로 귀납적인 원리의 계열로서 주기율표의 개발이 되어 있지않다. 교과서에서 강조하는 접근방법 즉, 주기율표 개발이 귀납적일반화이며 맨델예프는 모델이나 이론을 가지고 있지 않았다고 하는 것은 비평적인 탐구 정신에 도움을 주지 못한다. 그 비평적 탐구는 과학자들로 하여금 대안의 해석을 만들고 서로 격론하며 논쟁하게 한다. 주기율표의 개발은 끊임없는 비평적인 평가 (격론과 논쟁) 를 겪었으며 이와 함께 과학자들은 관찰된 현상을 이해하기위해 여러가지 가설들을 세웠다.


[JRST 소식]

2005년 1월부터 편집자가 바뀝니다. 그동안 5년동안 편집자가 Arizona State University(Dale Baker & Michael Piburn) 에서 University of Maryland 팀으로 바뀌었습니다. 앞으로 5년동안 2009년까지 맡게될 편집자는 Dr. Randy McGinnis & Dr. Angelo Collins 입니다. 새롭게 시도된점은
1) 온라인 제출이 가능하다는 점과
2) 심사결과를 볼 수 있다는 점입니다:
http://mc.manuscriptcentral.com/jrst
그리고 투고시 지켜야할 사항은 다음을 참고하시기 바랍니다.
http://www.interscience.wiley.com/journal/jrst

박도영 doyongpark@yahoo.com
Illinois State University

과학문화교육연구소