2000~2017년간 공평한 비형식 과학교육 및 학습에 대한 연구 동향 탐색

Abstract

Informal science education has grown rapidly, attracting much attention over the past two decades. However, it is still questionable how much science for all, which is the focus of modern science education, is realized in informal science education and learning. Research has shown that participation in informal science education is limited to certain groups and that people identified as having a low-income, being ethnically or culturally diverse, or being disabled are often marginalized from school science and from informal science learning opportunities. Despite studies showing that informal learning environments could benefit those who are traditionally marginalized from learning science, there is no clear consensus about the ways in which informal learning environments are being used to support efforts to make science for all a reality in the field of informal education. To make sense of what has been reported in the literature, this study employs network analysis techniques to identify and report on trends in equitable informal science education research, specifically by country, year, journal, and research field. Drawing from these findings, I suggest key areas/issues that would benefit from additional and expanded research. In Korea, there is currently limited interest in conducting research in science education with marginalized or disadvantaged students and communities. Therefore, this study focuses on examining trends from international research contexts with the intent to use these findings to inform and revitalize researchers interest in exploring issues of equity in relation to informal science education. Specifically, this study uses network analysis techniques to explore overall research trends and to examine what kinds of research has been done on equity topics and to identify structural relationships between research topics. Findings from this study have implications for considering the usefulness of applying network analysis techniques in educational research and for thinking about the effectiveness of using this method for interpreting research trends in general. Therefore, network analysis techniques applicable to examining research trends are introduced and methods for conducting analysis are clearly presented as an example for researchers considering this method for future research. To conduct the analysis, research topics were first extracted from literature published about equitable informal science education. Analysis was conducted at multiple levels (micro to macro) to determine patterns of structural relationships between different topics and frequency analysis was also conducted to determine which topics were most prevalent in the literature. From the descriptive statistical analysis of all publications from 2000-2017, it is revealed that research on equity in informal education has been steadily increasing. Although the majority of studies identified were conducted in native-English speaking countries, there was also evidence of studies being conducted in other regions, including Europe, South America, Africa, and Asia. In addition, while science museums accounted for most of the studies reported, there has been an increased focus on examining equity issues in science centers over time. Network analysis revealed several key themes, known as hub nodes, at the macro level. Some hub nodes include program(s), visitor, experience, exhibition, development, community, and teacher. At the same time, some minor themes were also connected together, revealing a network structure with a weak local hierarchical relationship between themes. As these main themes accumulated over 17 years of research, they were divided five-year chunks and carefully examined to identify if there was any change in the themes of each section over time. From this meso-level view, six sub-topic groups were identified. These groups are referred to as a community. Here the A▪B combination denotes that character A and B are themes which represents community. The dot symbol(▪) indicates and. These six communities included visitors ▪ exhibition, museum ▪ learning, program ▪ teacher, informal ▪ science (▪ education), experience ▪ accessibility, and culture ▪ engineering. Closely analysis of the network at the micro level examining the themes of equity and diversity was done to interpret the relationships between hub nodes and communities. Analysis of the keyword diversity revealed a pattern suggesting that this concept is covered in overall research groups. For example, studies explored accessibility of informal educational settings for various learners, including a study examining museum accessibility for learners with cognitive and physical context. In addition, several studies emphasized the need to support all learners, including those with diverse socio-cultural backgrounds. Analysis of the keyword equity revealed strong patterns of connections between hub node sub-topics, such as teacher. Interestingly, there were no direct connections between the keyword equity and the communities represented as experience ▪ accessibility and visitor ▪ exhibition. On the contrary to the theme teacher, the theme educator included in the community experience ▪ accessibility, was no direct connections with the theme equity. This suggest that researchers mainly recognize the important role teachers can play in supporting the learning of minority students by implementing equitable science education practices in informal environments, but less research has considered the impact that museum experiences and educators may play in supporting diverse learners. Network analysis revealed a knowledge system related to equity/diversity that exists as part of the larger field of informal science education research. Based on identified trends in this knowledge system, it is clear there is a need to develop more informal science education programs that are specifically designed to target the needs of specific groups of science learners. However, initiatives calling for providing equitable education opportunities in informal education settings must be driven by the institutions, the science museums and science centers, themselves. It is also clear there is a necessity research focusing on finding ways to expand educators capacity for supporting equitable informal science education experiences for all learners. Finally, this study demonstrated that network analysis method can be used to establish a logical and systematic network analysis framework that can help researchers understand overall trends in the field and to identify areas that would benefit from additional study. From characterizing the current knowledge system that exists concerning equity in informal science education, this study can contribute to identify the research status and suggest the future research needed to develop for realizing informal science for all.

비형식 과학교육은 지난 20년간 많은 주목을 받으며 급격히 성장하였다. 그러나 현대 과학교육의 지향인 모두를 위한 과학이 비형식 과학교육 및 학습 환경에서 얼마나 실현되고 있는지는 여전히 의문이다. 선행 연구에 따르면 비형식 과학 교육 참여 층이 왜곡되어 있는 것으로 나타났으며, 참여에서 소외된 영역 역시 전통적으로 학교 과학에서 소외되어온 저소득층, 다문화와 같은 계층으로 밝혀졌다. 비형식 환경의 특성과 효과로 이들이 겪는 여러 어려움을 극복할 수 있다는 연구에도 불구하고, 우리는 비형식 과학교육의 형평성 이슈에 대해 일부분만 그리고 있다. 따라서 본 연구는 공평한 비형식 과학교육 연구의 동향을 파악하여 현재 비형식 과학교육의 형평성에 대한 지식체계를 드러내고, 이로부터 구체적으로 해결되어야 할 지점을 찾고자 한다. 그런데 국내 과학교육은 소외계층에 대한 관심이 매우 부족하여 관련 연구가 감소하고 있는 추세이다. 따라서 해외 연구를 대상으로 하였으며, 이로서 국내 관련 연구 활성화에 기여하고 기초 토대를 마련하는데 기여하고자 하였다. 구체적으로는 전반적인 연구 동향을 살펴보는 동시에, 형평성 주제에 대한 어떤 연구가 이루어 졌으며, 연구 주제 간 관계 특성은 어떠한지를 살펴보았다. 추가적으로는 연구 방법으로 적용한 네트워크 분석 방법에 대하여, 연구 동향 탐색에서 적용 가능한 네트워크 분석 기법은 무엇이 있고 어떻게 해석할 수 있는지를 알아보았다. 따라서 연구 동향 연구에 적용 가능한 몇 가지 네트워크 분석 기법을 소개하고, 본 연구를 하나의 예시로서 해석방향을 제시하고자 하였다. 이를 위해 공평한 비형식 과학교육에 대한 문헌으로부터 연구 주제를 추출하여 네트워크를 구성하였다. 미시적 관점부터 거시적 관점까지 주제 관계 분석을 하여 단순히 빈도분석에서 나아가 주제어 관계를 통한 패턴을 찾고자 하였다. 데이터 기술통계 분석 결과, 문헌 출판이 증가하는 추세였으며 영미권이 우세하였으나 아시아, 아프리카 등 전 세계적으로 연구가 이루어지고 있었다. 연구 장소는 과학박물관이 가장 우세하였고, 선행연구에 비해 과학센터의 비중이 증가하였다. 네트워크 기술통계 분석 결과, 거시적으로는 공평한 비형식 과학 교육 지식체계는 몇 가지 핵심 주제(프로그램, 관람객, 경험, 전시, 개발, 커뮤니티, 교사)가 서로 연결되어있는 동시에 지엽적인 주제도 함께 연결되어있는 약한 국지적 위계관계로 나타났다. 핵심주제는 17년간 누적된 결과이므로, 5년씩 구간을 나누어 시간에 따른 주제어 변화도 살펴보았다. 중규모적 관점에서는 이 중심 주제를 중심으로 6가지 하위 주제어 집단(관람객⦁전시, 박물관⦁학습, 프로그램⦁교사, 비형식⦁과학(⦁교육), 경험⦁접근성, 문화⦁공학)으로 구분되었고, 형평성, 다양성 주제어는 이 핵심주제와 하위주제그룹 맥락에서 미시관점으로 해석되었다. 해석 결과, 다양성 주제어는 여러 핵심 주제와 하위 주제어 집단에 걸쳐 주제 관계 패턴이 나타나 다양하게 연구되고 있었다. 주로 다양한 학습자에 대한 접근이 많았는데, 다양한 학습자의 지적, 물리적 측면에서 박물관 접근성 연구가 있었다. 또, 비형식 과학교육이 다양한 학습자에게 적지만 강력한 기회로서, 그들의 사회문화적 배경 이해를 강조한 연구도 있었다. 반면, 형평성 주제는 교사와 같은 특정 주제어와 강한 연결 관계를 보였고, 경험⦁접근성과 관람객⦁전시주제어 집단은 직접 연결되지 않았다. 주로 교사의 역량과 역할이 중요하다고 보았으며, 교사가 공평한 과학교육을 실행하여 소수학생의 학습을 지원하려는 접근이 많았다. 커뮤니티에서 소수민족, 다양한 배경 학생에게 공평한 과학교육을 제공하고자 하는 움직임도 있었다. 이로서 공평한 과학교육 지식체계는 전체 비형식 과학 분야의 일부분으로서 부분적인 그림을 그리고 있으므로 국내 비형식 과학교육의 형평성 이슈를 구체화해야 할 것이다. 본 연구를 통해 구체적으로 공평한 비형식 과학교육의 지식체계 연구 주제 경향을 알아보고 구체화 하였다. 중심 연구 주제 중 하나인 프로그램으로부터 다양한 학습자의 특성을 반영한 비형식 과학교육 프로그램 개발 필요성을 제언하였고, 이는 공평한 과학교육을 지향하는 과학관의 의제와 가치관으로부터 출발하기에 기관의 지향점으로서 의제를 설정하는 것이 필요하다. 또한, 에듀케이터의 공평한 비형식 과학 교육을 지원할 역량과 증진 방안 연구 필요. 또한, 연구방법측면에서 네트워크 분석 방법은 체계적인 분석틀을 바탕으로 함을 확인하였고 이로부터 논리적이며 체계적인 네트워크 분석 틀을 수립할 필요성을 제언하였다.