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통합적 모형 기반 수업에 따른 예비 초등 교사들의 정신 모형 변화에 관한 사례연구
A Case Study for Mental Model Change of Elementary Pre-service Teachers

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Authors
오현석
Advisor
김찬종
Major
사범대학 과학교육과
Issue Date
2014
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
통합적 정신 모형통합적 모형 기반 수업 전략지구과학초등 예비교사교육대학교질적 분석
Description
학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 과학교육과, 2014. 2. 김찬종.
Abstract
초등 예비교사들은 현장에 나가 지구과학을 가르칠 때, 달의 위상 변화를 가르치는 것에 대하여 많은 두려움을 가지고 있다. 물론 기존 연구 결과와 같이, 교육대학교에서는 지구과학에 관한 교과 내용학 지식을 이수할 기회가 충분히 제공되지 못하고 있다. 하지만, 추가적으로 지구과학을 학습하고자 하는 낮은 동기의 정의적 영역과 예비교사들의 초기 모형 형성에 영향을 미친 환경적 원인도 살펴 보아야한다. 이처럼 인지적 측면뿐만 아니라 정의적, 환경적 측면까지 모두 고려한 정신 모형을 통합적 정신모형이라 한다. 한편, 수업 전 정신 모형을 초기 모형, 수업 후 형성하는 정신 모형을 형성 모형이라 한다. 초기 모형을 기반으로 하는 수업 전략을 모형 기반 수업이라 하고 이 수업을 통해 예비교사들이 도달하길 희망하는 정신 모형을 목표 모형이라 한다. 이에 본 연구는 예비교사들의 초기 모형을 통합적 관점에서 탐색하고자 한다. 초기 모형 분석 결과를 바탕으로 교육대학교의 교실 규모 환경에 최적화된 통합적 모형 기반 수업 전략을 구상한다. 통합적 모형 기반 수업을 수행한 후, 예비교사들의 형성 모형을 탐색하여 모형의 변화를 살펴보고자 한다. 따라서 통합적 모형 기반 수업 전략을 최적화하기 위해 지구과학을 어려워하는 여섯 명의 지원자들이 지니고 있는 통합적 정신 모형을 탐색하였다. 여섯 명의 예비교사들은 2학년 문과 출신 여학생이다. 연구 목적과 계획에 부합하는 다양한 자료의 확보를 위하여 2011년 3월부터 7월까지 설문지, 탐색지(모형, 지구그리기, DASTT-C), 산출물(과제, 기말고사), 강의 자료 그리고 심층 면담 등 다양한 자료를 수집하였다. 이들 자료는 전사 후 질적 분석을 실시하였다. 자료 해석과 분석은 전문가와 참여자 검증 그리고 자료 간의 검증을 통하여 확인하였다. 연구 질문에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들의 초기 모형의 특징은 무엇인가? 환경적 측면에서는, 예비교사들은 교과서 위주의 전통적 수업, 잦은 전학과 비전공 교사에 의해 지구과학을 어렵고 보이지 않는 교과로 인식하고 있었다. 정의적 측면에서는, 낮은 흥미, 낮은 자아 효능감 그리고 실패 귀인들에 의해 초기 모형을 구성하는데 낮은 동기를 지니고 있음이 드러났다. 인지적 측면에서는 세 가지 형태의 오개념이 등장하였다. 부정확한 스케일과 달의 위상에서의 그림자 모형이나 광원 모형 그리고 달의 일주 운동에 관한 천동설적인 관념이다. 특히, 교과서에 등장하는 기능적 구체 모형의 영향으로 부정확한 스케일 모형과 그림자 모형을 지니게 됨이 밝혀졌다. 둘째, 최적화된 모형 기반 수업 전략을 어떻게 구성하는가? 통합적 모형은 초기 모형 분석을 통하여 모형 기반 수업 전략에 가이드를 제공한다. 환경적인 측면에서는 전통 수업과는 다른 시각화한 수업 자원들을 사용하고 과학 문화를 체험할 수 있도록 과제를 구성하였다. 정의적 측면에서는 사로잡기 요소와 지속 요소를 이용하여 상황적 흥미를 유발하였다. 또한, 연구 참여자들의 지구과학에 대한 관심사들을 고려하였다. 인지적 측면에서는 초기 모형과의 불일치와 불만족을 인식할 수 있도록 불일치 질문이나 불일치 사건 등을 이용하였다. 그래서 정의적 측면과 환경적 측면을 고려하여 부당성 검증, 수정, 확증 그리고 추가 모드를 이용한 모형 기반 수업 전략을 구성할 수 있다. 셋째, 형성 모형은 어떻게 변화하였는가? 환경적 측면에서 오로라는 문화 영향을 주로 받았고 나머지는 수업의 영향을 주로 받았다. 정의적 측면에서는 오로라는 흥미가 주로 상승하였다. 이원리와 강초록 그리고 한차이는 이해 증대를 통해 자아 효능감이 주로 상승하였다. 한편, 신영화는 교수 영향에 의해 지구과학에 대한 인식의 변화가 생겼다. 이러한 변화들이 전반적으로 동기 상승을 이끌었다. 반면, 전수경은 수업 영향으로 자아 효능감은 상승하였으나 여전히 지구과학에 대한 인식이 변하지 않음이 나타났다. 그래서 인지적인 측면에서 모든 연구 참여자들이 목표 모형으로 모형 진화 한 것을 확인할 수 있었다. 표상된 모형 속에 자신만의 독창적인 방법의 표상이 드러나고 있음을 확인하였다. 또한, 기능적 구체 모형 상에 지구의 자전축 표상에 있어서 예기치 못한 오류가 발생함을 발견하였다. 이상의 연구의 결과들로부터 다음과 같은 결론들에 도출 할 수 있다. 예비교사들의 모형의 변화를 일으키는데 환경적 요소로 모형 기반 수업이 주로 영향을 미쳤다. 정의적 변화로는 지구과학에 대한 인식의 긍정적 변화와 자아 효능감의 증가 그리고 흥미의 증가가 주를 이루고 있다. 또한, 모순 관계가 모형 진화에 인지적 요소로 결정적 역할을 수행하였다. 결국, 모든 연구 참여자들이 최종적으로 목표 모형에 도달하는 인지적 변화가 일어났고 초기 모형과 비교 분석하여 모형의 변화를 살펴볼 수 있었다. 본 연구는 통합적 정신 모형을 이용하여 교실 규모 학습에 적용할 수 있는 최적화된 모형 기반 수업 전략을 계발함으로써 통합적 정신 모형 연구의 필요성을 제시하고 있다. 또한 통합적 정신 모형 기반으로 교육대학교에서 예비교사를 위한 지구과학을 위한 표준 커리큘럼이나 수업을 제안할 수 있다는 점에서 의의를 찾을 수 있다. 나아가 지구과학 교과에 대한 인식의 중요성을 되짚어 주며 현장의 초중등 교육에서도 연구 결과를 반영하거나 고려해야 함을 시사한다.
Language
Korean
URI
http://hdl.handle.net/10371/129647
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Appears in Collections:
College of Education (사범대학)Dept. of Science Education (과학교육과)Earth Science (지구과학전공)Theses (Ph.D. / Sc.D._지구과학전공)
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