과학 교수활동에 대한 우선순위와 동기적 근접발달영역에 비추어 본 초임 과학 교사와 경력 교사와의 상호작용에 대한 사례 연구

김찬종 ( Chan Jong Kim ),맹승호 ( Seung Ho Maeng ),차현정 ( Hyun Jeong Cha ),박영신 ( Young Shin Park ),오필석 ( Phil Seok Oh ) 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회지 Vol.26 No.3

학교 과학 탐구에 피지컬 컴퓨팅과 사물 인터넷을 적용하는 과정에서 나타난 기술적 어려움 연구

가석현(Seok-Hyun, Ga),차현정(Hyun-Jung, Cha),박창미(Changmi, Park),김찬종(Chan-Jong, Kim) 한국컴퓨터교육학회 2021 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.25 No.1(A)

과학교육에 신기술의 바람이 불어 들어오고 있다. 교육부는 2019년 5월, ‘과학교육 종합계획’을 수립하면서 2024년까지 모든 학교에 지능형 과학실을 구축할 계획이라고 발표하였다. 사물 인터넷은 지능형 과학실을 구성하는 여러 기술 중 과학탐구를 증진할 수 있는 핵심 기술로 교육부에서 또한 실제 데이터(real data)를 기반으로 한 과학탐구를 진행할 수 있는 환경을 구축하기 위해, 이를 지원하는 온라인 플랫폼을 개발하고 보급할 계획이라 밝힌 바가 있다. 하지만 그동안 학교 현장에 새로운 기술이 진입하는 과정에서 많은 실패가 있었다. 교사들은 새로운 기술을 도입하는 과정에서 기술적인 문제 상황을 겪은 안 좋은 경험들을 자주 겪었고, 이러한 경험들은 교사들이 새로운 기술 도입을 꺼리는 원인이 되었다. 이 연구는 피지컬 컴퓨팅과 사물 인터넷을 적용한 과학탐구를 시범적으로 적용해보고, 그 과정에서 나타난 기술적 어려움에 대해 분석하였다. 이 연구는 교사들이 현장에서 마주하게 될 기술적인 어려움을 미리 파악하고 이에 대해 대응하는 환경을 사전에 조기 구축함으로써 학교 현장에 피지컬 컴퓨팅과 사물 인터넷을 적용한 과학탐구가 안정적으로 안착하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

과학적 모델의 사회적 구성 수업에서 구현된 두 과학 교사의 실천적 지식의 내용

김소정 ( So Jung Kim ),맹승호 ( Seung Ho Maeng ),차현정 ( Hyun Jung Cha ),김찬종 ( Chan Jong Kim ),최승언 ( Seung Urn Choe ) 한국과학교육학회 2013 한국과학교육학회지 Vol.33 No.4

This study investigated two science teachers` practical knowledge shaped during their science classes which intend to realize social construction of scientific models. The teachers` practical knowledge was qualitatively examined in terms of five content categories defined by Elbaz through the reflection-in-action based on video data of their teaching as well as the reflection-on-action based on their narratives and interview data obtained after their classes. The results shows: 1) two science teachers implemented their practical knowledge on appropriate subject matter knowledge when they provided students with scaffoldings to support building scientific models during the classes. 2) The teachers` knowledge about science curriculum played important roles to change the purposes of the classes from the transmission of difficult science concepts to the construction of scientific model appropriate to learning goals. 3) The teachers` implementation of pedagogical knowledge changed toward supporting students` group activities and model generations aligned to the intention of social construction of scientific models. 4) The teachers` practical knowledge about their ``selves`` showed that a teacher`s perception and implementation of his/her roles of helper, guide, or facilitator are important for students to construct scientific models through group activities. 5) The two teachers` practical knowledge the milieu of schooling is realized by their modes of interactions with student groups during their classes. Two teachers acted like a co-player with his students or like a coach to students near a playground. We discussed domain-specific characteristics about scientific model construction. 이 연구는 과학적 모델의 사회적 구성 과정을 목적으로 설계된 수업을 실행한 두 과학 교사의 과학 수업에서 형성되었던 실천적 지식의 내용을 Elbaz가 제시한 실천적 지식의 5가지 내용 범주를 준거로 조사하였다. 이를 위해 두 과학 교사의 과학 수업에 대한 참여 관찰 및 주업 촬영 비디오 자료를 바탕으로 행위 동안의 반성 과정 및 수업 후 면담에 반영된 교사들의 내러티브를 통한 행위에 대한 반성 과정을 질적으로 분석하였다. 연구 결과, 1) 두 과학 교사의 수업 실행 과정에서 학생들이 과학적인 모델을 구성할 수 있도록 지원하는 비계를 제공할 때 교과내용 지식에 대한 실천적 지식이 발현되는 것을 볼 수 있었다. 2) 교육 과정에 대한 교사의 지식이 어려운 과학 개념의 이해와 전달에서 주어진 학습 목표에 적절한 모델 형성으로 수업의 목표를 변화하는데 중요함을 알 수 있었다. 3) 참여 교사의 교수법 지식의 실행은 과학적 모델의 사회적 구성 수업의 의도에 맞추어 학생들의 모둠 활동과 모델 생성 활동을 지원하는 방향으로 변화하였다. 4) 교사의 자아에 대한 실천적 지식은 학생들이 모둠 활동을 통해 과학적 모델을 구성하는 것을 지원할 수 있으려면, 교사는 조력자, 안내자, 그리고 격려자로서 자신의 역할을 인식하고 변화된 역할을 적절하게 수행하는 것이 중요함을 보여주었다. 5) 두 참여 교사의 학습 환경에 대한 실천적 지식은 수업을 진행하는 동안 각 모둠과 교사가 형성한 상호작용의 양상을 통해 발현되었으며, 두 교사는 함께 뛰는 운동 선수 또는 그라운드 옆의 코치와 같은 양상을 보였다. 이상의 결과를 바탕으로 과학적 모델 구성에 대한 영역 특이적 실천적 지식의 특성에 대해 논의하였다.

대학생 환경교육캠프 사례에서의 집단 토의 활동에 있어서 상호작용 기능과 양상에 따른 역할 형성 양상

정원영 ( Won Young Jung ),이고은 ( Go Eun Lee ),신현정 ( Hyeon Jeong Shin ),차현정 ( Hyun Jung Cha ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.4

최근 여러 과학 교육 연구와 실제에서 협동 학습이 강조되고 있으며, 그와 유사한 맥락에서 본 연구는 사회문화적 관점에서 학습을 바라보면서 또래 집단 안 에서의 학습자 간 상호작용을 통한 의미 구성을 매우 중요한 학습 과정으로 간주하고 있다. 특히 그룹 활동을 통한 학습 과정에 있어서 구성원의 역할 형성 및 분배가 성공적인 상호작용적 학습을 위한 주요 요인 임을 전제로 하여, 그룹 내에서 나타나는 학생들의 역 할 형성과 분배의 양상을 밝히는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 에너지 흐름과 물질 순환을 주제로 그 룹 토의 활동을 수행한 대학생들을 연구 참여자로 선 정하였으며, 총 9명의 학생들이 하나의 그룹을 이루 어 토의 주제에 대한 인지적 대화뿐 아니라 토의 결과 발표를 위한 자료 준비에 관한 대화를 나누었다. 이들 의 토의 과정을 모두 비디오 녹화 및 전사하여 연구 자료로 삼았다. 연구 참여자들 간의 상호작용을 분석 하기 위해 상호작용 기능과 요소를 코드화하였으며, 발화 양상을 도식화하기 위한 기호를 개발하여 적용 하였다. 상호작용 기능은 인지적, 조직적, 초인지적, 조작적 상호작용의 4가지로 구분되었고, 상호작용 요 소는 질문, 단순응답, 의견제시, 의견 받기의 4가지 행 위 요소 및 각 행위 요소별 2~4가지의 의도 요소로 구성되었다. 연구 결과, 상호작용 기능과 요소에 따라 인지적 질문자, 조작적 질문자, 단순응답자, 조작적 제안자, 조직적 지시자, 조작적 지시자, 인지적 설명 자, 정리자, 반성자의 총 9개 역할이 도출되었다. 그 리고 이들은 발화의 순서와 대상에 따라 7개의 발화 양상으로 재유형화 되었으며, 이들 발화 양상의 특성 과 상호작용에 작용하고 있는 역할의 기능에 따라 상호작용 촉진, 지속, 종료의 3가지 역할 그룹으로 구분 되었다. 이는 그룹 내에서 구성원들의 역할이 어떻게 형성 및 작용하느냐가 상호작용과 학습에 영향을 미 칠 수 있음을 보여주는 것으로써, 본 연구의 결과는 교수학습방법으로서의 협동 학습을 비롯하여 프로젝트, 자유 탐구, 동아리 활동 등 다양한 집단적 상호작 용을 통한 학습 과정에 대한 시사점을 줄 수 있으며, 특히 그룹 단위의 학습에 있어서 역할을 상호작용이 라는 측면에서 재조명했다는 의의가 있다. Many science education research and practices are recently emphasizing the importance of collaborative learning. This study also understands learning in aspects of socio-cultural context, and regarded the creation of meaning in a same-age group as an important learning process. This is most especially true in the premise that the formation of roles in a collaborative learning is important for successful interactive learning. This study aims to find out how roles form in a group. For this purpose, university students participating in a group discussion activity about energy flow and circulation of material were selected as research participants. Discussions among the nine students in one group consisted of cognitive conversations on the topic and operational conversations for preparing a presentation. Video-clips of the discussions were made and transcribed, For the analysis, we developed a framework that includes four interaction functions (cognitive, organizational, meta-cognitive, operational), four action elements (question, simple answer, providing opinion, response to opinion), and two to four intention elements by each action elements. As a result, a total of nine roles were revealed through the interaction function and element; cognitive questioner, operational questioner, simple answerer, operational suggester, organizational commander, operational commander, cognitive explainer, terminator, reflective thinker, These roles are re-classified into seven utterance patterns by the utterance order and object, and they were categorized into three role groups (facilitating interaction, sustaining interaction, finishing interaction), The result means that role formation and function can have influence on learning and interaction. This study is meaningful to the suggestion to collaborative learning including project-based learning, investigation, club activity, and for the re-illumination of the role in an aspect of the interaction.

비형식 환경에서 초등학생의 과학관련 참여 현황과 특징 -빈도와 동반인을 중심으로-

이정아 ( Jeong A Lee ),최종림 ( Jong Rim Choi ),박은지 ( Eun Ji Park ),최승언 ( Seung Urn Choi ),김희백 ( Heui Baik Kim ),노태희 ( Tae Hee Noh ),유준희 ( June Hee Yoo ),이경우 ( Kyung Woo Yi ),계영희 ( Young Hee Kye ),김찬종 ( Cha 한국초등과학교육학회 2014 초등과학교육 Vol.33 No.1

This study aimed to find out the current conditions and the characteristics of elementary students` science related engagement in informal education setting. For this, we conducted a survey targeting 645 6th grader elementary students of three elementary school in Seoul. The results were described as following aspects: first, the place, the engagement frequency, and companies of students` science-related activity in informal setting, second, the characteristics of engagement based on homogeneity analysis. Based on these results, we suggested several ways to encourage students` science-related engagement in informal education setting.