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개방형 과학 탐구를 위한 효과적인 지도 전략의 탐색 : 과학고등학교학생들의 KYPT문제 해결 사례를 중심으로
Searching for effective strategies of open-inquiry

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Authors
김효준
Advisor
송진웅
Major
과학교육과(물리전공)
Issue Date
2012-02
Publisher
서울대학교 대학원
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 과학교육과(물리전공), 2012. 2. 송진웅.
Abstract
탐구는 과학 교수학습 상황에서 가장 중요한 요소로서, 다양한 관점에서 연구되어 온 핵심 주제이다. 탐구의 유형을 분류함에 있어 학생의 주도권과 자율성이 강조되는 개방형 탐구는 참탐구(authentic inquiry)의 형태라고 할 수 있다. 이에 대해 많은 연구자들이 개방형 탐구의 학습과 지도에 대해 연구해 오고 있다. 그러나 학교에서 학생들에게 주어지는 많은 과학적 탐구과제가 진정한 참탐구의 핵심을 반영하고 있지 않으며(Chinn & Malhotra, 2002), 실제 교실 상황에서는 교사의 인식에 입각한 개방형 탐구의 지도가 학생의 실제 어려움을 반영하지 않을 수도 있다. 이에, 본 연구에서는 과학고등학교 학생들이 개방형 탐구문제를 해결하는 과정의 사례를 통해 학생들이 탐구과정에서 어려움을 느끼는 단계와 이에 대한 교사의 인식을 조사‧분석하고, 어떠한 전략이나 지도방안이 어려움을 해결하는 데 효과적이었는지에 대한 학생과 교사의 인식을 알아보았다. 이를 통해 개방형 과학 탐구의 효과적인 지도 전략에 대해 모색해보고자 하였다.
본 연구는 질적 사례 연구로서, 2010년과 2011년 각각 한국 청소년 물리토너먼트 대회(KYPT)에 출전하기 위해 개방형 과학 탐구문제 해결과정을 경험하였던 과학고등학교 학생 13명과 지도교사 2명을 연구 대상으로 하였다. 연구 방법은 사후 설문과 면담, 참여관찰을 실시한 뒤, 설문지, 전사된 면담 내용, 참여관찰 일지, 학생들의 산출물 등의 자료를 통한 삼각검증(triangulation)과 동료검토(peer debriefing)를 통해 결과를 분석하고 논의점을 도출하였다.
본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생들은 개방형 탐구 문제 해결과정에서 실험 설계와 실험과정 등 실험에 관한 부분을 어려워했다. 반면, 교사들은 이와 다르게 학생들의 어려움이 자료 분석이나 결론 도출 과정에 있었다고 인식하고 있었다. 둘째, 학생들은 개방형 탐구문제의 해결 전략 중 가장 많이 사용하고, 가장 효과적인 것으로 동료토의(peer discussion)를 이야기하였다. 이해 비해, 교사들은 상대적으로 동료토의의 비중이 작다고 답했으며, 그 효과성에 대해서도 인식을 달리하였다. 교사들은 지도교사와의 토의나 교재 및 자료 제시의 전략이 효과적이었다고 답하였다. 즉, 개방형 탐구문제 해결 상황의 어려움과 효과적 전략에 대해서 학생과 교사의 인식 차이가 크다는 것이 드러났다.
연구 결과로부터의 논의는 다음과 같다. 학생들이 개방형 탐구문제 해결 과정 중 실험단계에서 가장 어려움을 느꼈던 원인으로 개방형 탐구에 대한 경험 및 방법적 지식의 부족, 자신감과 창의성의 부족을 들 수 있다. 개방형 탐구문제 해결 전략에 대해서는, 학생들이 공통적으로 효과적이라고 답한 동료토의에 주목할 필요가 있다. 학생들이 개별적으로 문제를 해결해야 하는 상황일지라도 팀을 구성하여 팀원들 간의 토의가 활발히 일어날 수 있는 환경을 조성하는 것이, 학생들의 개방형 탐구문제 해결 과정에 도움이 될 수 있다. 한편, 교사 중심이 아닌 학생 중심의 개방형 탐구문제 해결과정에서는 학생의 상황에 대한 파악이 더욱 중요하다고 할 수 있는데, 교사들이 이러한 동료토의를 간과하게 된 원인으로 교사 스스로의 역할에 대한 인식과 이론 중심적 지도에 대해 생각해 볼 수 있다. 마지막으로 교사와 학생들이 공통적으로 답한 동료토의의 한계를 보완하기 위해 교사의 경험에 의한 지도와 학생들의 사전 배경지식의 함양이 필요함을 제안할 수 있다.
결론적으로 학생들의 개방형 탐구문제 해결 과정에서 학생과 교사의 인식을 비교‧분석함으로써, 개방형 탐구 지도에 있어 학생들의 실제 어려움에 대한 이해를 넓히고, 보다 효과적인 지도방법을 모색하기 위한 자료를 제공할 수 있다는 점에서 의의를 가질 수 있을 것이다.
The purpose of this study was to search for the effective strategies of teaching open-inquiry by comparing students and teachers recognition about its difficulties and helpful strategies. This study focused on the cases of science high school students and their teachers, who carried out open-inquiry to participate in KYPT (Korean Young Physicists Tournament, a national competition for international one, IYPT). This research was conducted through the participant observation, questionnaires and interviews. The research findings were as follows: students stated that planning and doing experiments were most difficult parts whereas teachers viewed that their students felt difficulties in analyzing data and making a conclusion. With respect to the effective strategy, students stated that they had got many ideas from peer discussion although they had to carry out individual tasks. On the contrary, teachers thought that references materials and discussion with teachers were most helpful ways. There were differences between students and their teachers recognition and it needed to close the gap. Consequently, it could be helpful to make student teams and to spend their more time in peer discussion especially when doing experiments. Furthermore, it seemed necessary that students have opportunities to learn background knowledge and to practice such a scientific inquiry, and also that teachers try to understand students actual difficulties and needs.
Language
kor
URI
https://hdl.handle.net/10371/154566

http://dcollection.snu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000000682
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Appears in Collections:
College of Education (사범대학)Dept. of Science Education (과학교육과)Physics (물리전공)Theses (Master's Degree_물리전공)
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