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심장 혈액 흐름의 모형 구성 과정에서 나타난 소집단 상호작용과 소집단 규범
강은희 ( Eun Hee Kang ),김찬종 ( Chan Jong Kim ),최승언 ( Seung Urn Choe ),유준희 ( June Hee Yoo ),박현주 ( Hyun Ju Park ),이신영 ( Shin Young Lee ),김희백 ( Heui Baik Kim ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.2
이 연구는 자연스러운 소집단 탐구 맥락에서 형성된 집단의 고유한 규범을 밝혀내고, 소집단 규범이 과학적 모형 구성에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 학생들의 상호작용을 잘 드러낼 수 있는 심장 혈액 흐름의 모형 구성 수업을 개발하였고, 서울 소재 중학교 2학년을 대상으로 수업을 진행하였다. 이 가운데 임의로 10개의 소집단을 추출하여 학생들의 담화와 활동을 녹음하고 비디오 촬영을 하였다. 수집한 자료는 먼저 집단의 상호작용 유형을 분류하였고, 각 유형을 대표적으로 보여주는 5개 집단에서 나타나는 규범과 모형의 특징을 분석하였다. 연구 결과, 집단마다 다양한 상호작용 유형을 보였으며, 소집단에서 구성한 모형의 질과 협력 및 모형 구성을 위한 규범 또한 집단마다 다르게 나타났다. 동일한 교사의 지도를 받는 탐구 맥락에서 학생들이 동일한 과제를 진행한다고 하더라도, 각 집단의 인지적인 책임감, 정당화에 대한 필요성, 협력과 참여, 멤버십에 대한 규범이 바탕이 되어 집단마다 다른 담화와 행동을 보였다. 또한, 한 집단을 제외하고, 모형 구성을 위한 인지적 책임감과 정당화와 같은 규범은 잘 발달하지 않았다. 이러한 규범은 궁극적으로 집단 모형 구성에 영향을 미쳤다. 구성원들의 적극적인 참여를 독려하여 협력을 촉진하고, 인지적 책임감을 가지고 자신의 의견을 정당화하면서 모형 구성을 촉진하는 규범을 형성하고 있는 집단은 구성원들의 추론적 사고를 촉발하였고 보다 목표 모형에 가까운 집단의 공동 모형을 구성하였다. 이 연구 결과는 소집단 활동을 통한 학습을 촉진하는 교실 환경을 구축하고, 이와 관련된 교사 교육 방안을 모색하는데 시사점을 제공한다. This study aims to identify unique small group norms and their influence on the process of constructing a scientific model. We developed instructional materials for the construction of a model of blood flow in the heart and conducted research on eighth-grade students from one middle school. We randomly selected 10 small groups, and videotaped and recorded their dialogues and behaviors. The data was categorized according to the types of interaction and then analyzed to investigate the characteristics of group norms and models in one or two representative groups for each type. The results show that the types of interaction, the quality of the group models, and the group norms were different in each group. Even though one teacher guided students through the same task in the inquiry context, each group revealed different patterns of discourse and behavior, which were based on norms of cognitive responsibility, the need for justification, participation, and membership. With the exception of one group, there was little cognitive responsibility and justification for students` opinions. Ultimately, these norms influenced the model construction of small groups. A group that forms norms to encourage the active participation and justify members` opinions with cognitive responsibility was encouraged to do inferential thinking and construct a group model close to the target model. This study has instructional implications for the establishment of a classroom environment that facilitates learning through small group activities.
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소집단 상호작용에 따른 심장 내 혈액 흐름에 대한 소집단 모델 발달 유형과 추론 과정 탐색
이신영 ( Shin Young Lee ),김찬종 ( Chan Jong Kim ),최승언 ( Seung Urn Choe ),유준희 ( June Hee Yoo ),박현주 ( Hyun Ju Park ),강은희 ( Eun Hee Kang ),김희백 ( Heui Baik Kim ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.5
이 연구의 목적은 소집단 상호작용에 따른 심장 내 혈액 흐름에 대한 모델 발달 유형과 추론 과정을 탐색해보는 것이다. 서울 소재의 지역 구청 영재원 8학년 학생들 14명이 3명이나 4명으로 한 소집단을 이루어 함께 탐구 활동을 하였다. 이들은 비유 모델 활동을 하면서 석유 펌프 내에서의 한 방향 물의 흐름에 대한 공동 모델을 구성하고, 돼지 심장을 직접 해부하여 실제 심장 내에서의 혈액의 흐름에 대한 공동 모델을 구성하였다. 소집단 상호작용은 학생들이 공동 모델을 구성하는 데에 중요한 요인이 되었으며, 모델의 비판적 검토, 모델의 제시자, 리더의 유형이 상호작용에 영향을 미쳤으며, 모델 발달 유형은 정체형, 첨가형, 정교형이 나왔다. 정교형 모델 발달에서는 모델 제시자 뿐만 아니라 다른 학생들도 모델을 비판적으로 검토하였으며, 여러 학생들이 모델을 제시하고, 설득적이거나 포용적인 리더가 존재하여 다양한 학생들이 모델링에 참여함으로써 모델이 정교화 되거나 목표 모델에 가까워지게 되었다. 소집단 모델링에서의 추론 과정을 분석한 결과 1단계 모델링에서 높은 수준의 논변이 나타났다. 탐구 활동의 속성상 비유 모델인 석유 펌프는 심장 구조보다 단순하고, 구조와 물의 흐름이 관찰 가능하여 학생들이 직접 경험에 의한 자발적 추론을 할 수 있어서 논변 활동이 활발하게 나타났다. 또한, 높은 수준의 추론 과정에서 내부 갈등 상황이 나타났는데, 이것으로 인해 학생들은 자신의 주장을 정교화 하였으며, 초기 설명 모델이 목표 모델에 가깝게 되면서 모델의 질이 향상되었다. 그러므로 석유 펌프와 같은 비유 모델 활동은 협력적인 모델링이 나타나게 해주는 좋은 학습 도구이므로 교수 학습 과정에서 적극적으로 활용해야 한다. 또한 공동으로 모델을 구성하는 과정에서 학생들의 생각이 정교화 되고, 설명 모델이 과학적으로 가까워지는 계기가 되므로 적절한 소집단 모델링 프로그램을 개발하고 현장에 적용해 보는 것이 필요할 것이다. The purpose of this study was to explore the patterns of group model development about blood flow in the heart and reasoning process by small group interaction. The subjects were 14, 8th graders in a Science Gifted Center. The group discussion was made possible by using triggering questions that can be answered based on experiences of hands-on activities such as a siphon pump analogy model activity and a dissection of pigs` hearts. Despite participating in same activities, the groups showed different model development patterns: unchanged, persuasive, and elaborated. Due to the critical revising, the group`s explanatory model was elaborated and developed in the added and elaborated pattern. As critical revising is a core element of the developing model, it is important to promote a group interaction so that students become critical and receptive. The pedagogical analogy model and conflict situation enabled students to present elaborated reasoning. The Inquiry activity with the pedagogical analogy model promote students` spontaneous reasoning in relation to direct experience. Therefore offering a pedagogical analogy model will help students evaluate, revise and develop their models of concerned phenomena in science classroom. Conflict situation by rebuttal enable students to justify more solid and elaborate a model close to the target model. Therefore, teachers need to facilitate a group atmosphere for spontaneous conflict situation.
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