과학관련 사회쟁점(SSI) 맥락에서의 소집단 논증활동 분석틀 개발: 담화클러스터와 담화요소의 분석

고연주 ( Yeon Joo Ko ),최윤희 ( Yun Hee Choi ),이현주 ( Hyun Ju Lee ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.3

논증활동은 사람들 사이의 사회적·협력적 대화과정으로 볼 수 있다. 논증활동에 대한 선행연구를 살펴보면 Toulmin(1958)이 제시한 논증구조를 이용하여 논증활동의 구조적 측면을 분석하는 데 중점을 두고있으며, SSI 맥락보다는 과학적 탐구 맥락에서 주로 연구가 수행되어왔다. SSI 맥락에서의 논증활동은 간학문적, 논쟁적, 가치내재적 특성을 띠고 있기 때문에, 기존의 분석틀로는 SSI 논증활동을 분석하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 문헌연구과 SSI 담화 사례분석을 기반으로 SSI 맥락에서의 소집단 논증활동을 위한 분석틀을 개발하고, 그 틀을 기반으로 실제 SSI 맥락에서 진행되는 소집단 논증활동에 적용해봄으로써 그 적용가능성을 탐색해 보고자 하였다. 본 연구자는 SSI 맥락에서의 소집단 논증활동을 분석하기 위해 ‘담화클러스터’와‘담화요소’의 개념을 도입하였다. 담화클러스터는 유사한 목적을 지닌발화의 묶음으로, SSI 맥락에서 ‘문제의 논점 확인’, ‘개별 입장의 교환’, ‘다양한 관점 및 자료의 탐색’, ‘상반된 관점 간 논쟁’, ‘설득력있는 안에 대한 선택’, ‘절충안 또는 대안 마련’의 여섯 가지로 구분될수 있다. 담화요소는 SSI 소집단 논증활동에서 바람직하게 평가될 수있는 내용 및 구조적 요소로서, ‘다양한 관점의 고려’, ‘증거에 기반한 추론’, ‘지속적인 탐구와 회의적 사고’, ‘도덕·윤리적 민감성’의 네 가지 범주로 나눠지며, 총 19가지의 요소를 포함한다. 원자력에너지와 안락사 쟁점에 대한 소집단 논증활동 사례를 분석한 결과, 이 분석틀을 이용하여 학생들의 상호작용으로 이루어지는 논증활동의 전체적인 흐름과 학생 발화의 역동성을 종합적으로 판단할 수 있었으며, 학생들의 담화가 SSI 추론의 특징을 얼마나 반영하는지 설명할 수 있었다. 본연구에서 개발된 분석틀은 SSI 프로그램을 통한 논증활동 기술이나 의사결정과정의 향상을 알아보는 데 이용될 수 있을 것으로 기대된다. Argumentation is a social and collaborative dialogic process. A large number of researchers have focused on analyzing the structure of students’ argumentation occurring in the scientific inquiry context, using the Toulmin’s model of argument. Since SSI dialogic argumentation often presents distinctive features (e.g. interdisciplinary, controversial, value-laden, etc.), Toulmin’s model would not fit into the context. Therefore, we attempted to develop an analytical framework for SSI dialogic argumentation by addressing the concepts of ‘discourse clusters’ and ‘discourse schemes.’ Discourse clusters indicated a series of utterances created for a similar dialogical purpose in the SSI contexts. Discourse schemes denoted meaningful discourse units that well represented the features of SSI reasoning. In this study, we presented six types of discourse clusters and 19 discourse schemes. We applied the framework to the data of students’ group discourse on SSIs (e.g. euthanasia, nuclear energy, etc.) in order to verify its validity and applicability. The results indicate that the framework well explained the overall flow, dynamics, and features of students’ discourse on SSI.

예비 과학교사의 연구 수행 경험이 학생의 물리 오개념에 대한 이해 및 "연구자로서의 교사"에 대한 인식에 미치는 영향

고연주 ( Yeon Joo Ko ),이현주 ( Hyun Ju Lee ) 한국과학교육학회 2014 한국과학교육학회지 Vol.34 No.5

본 연구에서는 중·고등학생의 물리 오개념에 대한 예비 과학교사의 이해를 높이기 위해 ‘연구자로서의 교사(teacher as researcher)’의 개념을 적용하여 방법론 강의를 구성하였다. 예비 과학교사들에게 학생들이 갖는 오개념을 직접 조사하고 분석하는 연구를 수행하도록 함으로써 학생들의 물리 오개념에 대한 이해를 높이고 교사로서의 역할을 생각해보는 기회를 제공하고자 하였다. 연구 대상은 3, 4학년의 예비 물리 교사 25명이며, 예비교사들은 학생들의 선개념과 오개념에 대한 기본적인 내용과 과학 학습 이론에 대해 학습한 후, 관심 있는 물리학 분야를 선택하여 오개념 조사를 위한 문항을 제작하였다. 설문을 실시하는 것부터 오개념의 양상과 원인을 분석하는 것까지 연구 과정을 거쳤으며, 조사에서 나타난 오개념을 교정하기 위한 교수 전략도 마련하였다. 본 연구에서는 오개념 조사를 진행한 예비교사와의 개별 면담을 주 자료로 사용하였으며, 수업 관찰에서 작성한 연구노트와 예비교사들의 최종 보고서를 보조 자료로 이용하였다. 면담의 전 과정은 녹음한 후 전사하여 자료 분석에 이용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 연구 경험은 예비교사들에게 학생들에게서 나타나는 물리 오개념의 종류와 양상, 형성 원인을 확인하는 계기가 되었으며, 둘째, 연구 경험은 예비교사들에게 학생들의 오개념을 교정하기 위한 적절한 교수전략에 대한 지식을 정교화하는 계기가 되었다. 셋째, 문항을 개발하고 과학적 개념을 설명하는 과정에서 본인의 물리 내용 지식을 재점검하였으며, 넷째, 본인 스스로를 되돌아봄으로써 연구자로서의 교사 역할의 필요성을 깨닫게 되었다. Recent studies have shown that teachers should have be aware of and understand students’ misconceptions, which is one of the major components of PCK. However, teachers often have difficulties in understanding misconceptions and in applying appropriate instructional strategies to change misconceptions. Thus, we designed a method course for pre-service teachers (PSTs) adapting the concept of “teacher as researcher.” In the course, PSTs conducted research to investigate students’ misconceptions in physics. Twenty-five female PSTs participated in the study. They went through the research process including creating question items, administering items to their target populations, collecting and analyzing student responses, and writing a research paper. Data source included individual interviews with the PSTs, field notes during classroom observation and PSTs’ research papers. The results were as follows. First, the PSTs confirmed students`` misconceptions and learning difficulties in physics. They experienced discrepancies between their conjecture and research findings. Second, PSTs developed the sophisticated understanding of students’ misconceptions and appropriate teaching strategies. Third, the research experience provided the PSTs opportunities to reexamine their physics content knowledge while creating items and explaining scientific concepts. They realized that physics teachers should develop sound understanding of physics concepts for guiding students to have less misconception. Lastly, they realized the necessity of being a teacher as a researcher.

교사학습공동체 관련 국내 연구동향 분석 : 주제분석법을 활용하여

고연주(Ko Yeon joo),김영주(Kim Young Joo),이현주(Lee Hyun ju),임규연(Lim Kyu Yon) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.4

본 연구는 교사학습공동체에 관한 국내 연구동향을 분석함으로써 현재까지 이루어진 주요 연구주제를 살펴보고 추후 연구에 대한 시사점을 제시하는 데 목적이 있다. 최근 십여 년 간 수행된 교사학습공동체 관련 연구 86편을 분석대상으로 선정한 후, 빈도분석과 백분위분석을 활용하여 시간별, 연구방법별, 학교급별, 교과목별, 구성원 범위별 연구동향을 분석하였으며, 내용분석법을 활용하여 추출한 핵심 주제어를 바탕으로 주요 연구주제를 도출함으로써 시간의 흐름에 따른 연구주제의 동향을 분석하였다. 분석 결과, 교사학습공동체 관련 연구는 2000년대 초반부터 시작되어 최근으로 올수록 빈도가 증가하였으며, 연구방법으로는 질적연구가 가장 많이 수행된 것으로 드러났다. 학교급별로는 초등학교 교사들을 대상으로 한 공동체 연구가 압도적으로 많은 수를 차지하였으며, 교과목별로는 이과계열, 예체능계열, 인문계열순으로 교사학습공동체 연구가 활발하게 진행되었다. 주요 연구주제는 크게 교사학습공동체 개념 및 특성, 교사학습공동체 운영특징, 교사학습공동체를 통한 교사의 발달, 공동체 형성 및 발달 메커니즘의 네 가지로 도출되었으며, 국내에서는 교사학습공동체의 운영특징을 소개하거나 공동체 참여를 통한 교사의 발달을 분석한 연구가 다수를 차지하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 추후 교사학습공동체 연구에 대한 시사점을 제시하였다. This study aims to explore the research trends in teacher learning community(TLC) in South Korea. A total of 86 articles published in Korean journals from 2004 to 2015 were analyzed in terms of publication year, research methods, school levels, subject matters, TLC scope (within or beyond a specific school), and research topics. The results indicated that the number of studies on TLC has dramatically increased in a decade, and most of the published articles were categorized as qualitative research. The results also showed that the most frequently studied were elementary school teachers as participants, and science and physical education as subject matters. Emergent themes based on thematic analysis included four major research topics, such as concepts and characteristics of TLC, managing and administrating TLC, professional development through participation in TLC, and mechanism of community development, and nine relevant sub-topics. This descriptive study provides implications for educators and researchers into research trends in TLC.

과학관련 사회쟁점 수업이 초등학생의 과학과 핵심역량 함양에 미치는 효과

김재덕(Kim Jae duck),고연주(Ko Yeon joo),이현주(Lee Hyun ju) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.8

본 연구에서는 과학과 핵심역량을 함양하기 위한 방법으로 과학관련 사회쟁점(SSI) 수업을 적용하여 초등학생의 핵심역량에 미치는 효과를 탐색하였다. 이를 위해 서울 소재의 초등학교 6학년 2개 반 50명을 대상으로 실험반에서는 SSI를 중심으로 재구성한 과학수업을, 비교반에서는 강의중심의 과학수업을 총 18차시에 걸쳐 진진행하였다. 본 연구에서는 과학과 핵심역량 중에서도 과학적 문제해결력과 의사소통능력에 초점을 두고 수업 전후의 핵심역량을 측정하였으며, 조별 토론내용과 포커스 그룹면담, 교사의 수업일지 등을 함께 수집하여 분석하였다. 연구 결과, 실험반은 비교반에 비해 과학적 문제해결력과 의사소통능력이 모두 통계적으로 유의하게 향상된 것으로 드러났다. 특히 각 영역의 하위 요소 중 ‘비판적 문제해결’, ‘초인지적 사고’, ‘적극적 청취’에서 유의한 향상을 보였다. SSI 수업에 참여한 학생들은 문제를 해결하기 위해 고려해야하는 원인을 찾아내고 다양한 자료 중에서도 보다 적절하고 합당한 것을 가려냈으며, 비판적인 문제해결 과정을 거쳐 최선의 선택을 내리는 모습을 보였다. 또한 자유로운 분위기가 조성된 소집단 토의과정에서 본인의 의사를 표현하고 서로 다른 의견을 수용하는 등 의사소통에 있어 긍정적인 변화를 보였다. In this study, we investigated the effects of SSI-based instruction on promoting elementary school students’ key competencies as citizens. Fifty 6th graders in a public elementary school participated in this study. Students in the experimental group took SSI classes over eight weeks regarding eight selected issues that matched Korean national science curriculum, whereas students in the control group was taught by traditional lecture-based instruction. We administered the instrument that measures key competencies, focusing on scientific problem solving and communication skills among the key competencies for science learning, before and after the instruction. We also collected the experimental group’s small group discussions and focus group interviews for an analysis. The results indicated that the experimental group improved significantly in critical problem solving, meta-cognition, and active listening more than the control group did. In the experimental group, students became to identify the causes of problems, search for appropriate data from various sources, and go through the process of critical problem solving to make an informed decision. In addition, a free class atmosphere allowed students to express their own opinions, and to accept various perspectives around the issues. This study demonstrated that SSI program can be an effective instructional method for elementary school students to cultivate their key competencies as citizens.

집단지성 원리를 적용한 과학관련 사회·윤리적 쟁점 수업 모형의 개발

이현주 ( Hyun Ju Lee ),최윤희 ( Yun Hee Choi ),고연주 ( Yeon Joo Ko ) 한국과학교육학회 2014 한국과학교육학회지 Vol.34 No.6

본 연구에서는 과학관련 사회 · 윤리적 쟁점(SSI)과 집단지성과의 연관성을 고려하여, 집단지성 촉진 전략을 활용한 SSI 수업모형(CI기반 SSI 수업모형)을 현장 과학교사들과 협력적으로 개발하였다. 그리고, 수업모형 개발과정에서 참여 교사들이 SSI 수업에서 집단지성의 효과에 대해 어떻게 인식하는지를 살펴보고자 하였다. 본 연구에서 개발된 CI기반 SSI 수업모형은 SSI 수업에서 교사들이 추구하는 목적에 따라 크게 3개의 유형(발산적 모형, 탐색적 모형, 의사결정 모형)으로 나뉘며, 각 유형 당 2개씩 총 6개가 개발되었다. 첫째, 발산적 모형은 학생들이 주어진 SSI에 대한 의견이나 해결방안을 다양하게 발산해 보도록 하는데 초점을 둔 수업모형으로, 아이디어 생성 수업모형과 미래 상황 예측 수업모형이 해당된다. 둘째, 탐색적 모형은 문제를 둘러싸고 있는 다양한 입장들에 대해 탐색하여 SSI의 복잡성을 이해하는데 초점을 둔 수업모형으로, 쟁점 탐색 수업모형과 실제 사례 탐색 수업모형이 이 유형에 속한다. 셋째, 의사결정 모형은 주어진 SSI에 대해 다양한 입장을 이해하고 가장 합리적으로 집단의 의사결정을 하도록 의견을 수렴하고 조정하는데 초점을 둔 수업모형으로, 집단적 합의 수업모형과 대안 결정 수업모형이 해당된다. 참여교사들은 각 수업모형을 적용해본 결과 SSI 수업에서 집단지성의 원리를 강조한 것이 학생들의 참여도와 협력, 토론과 근거의 질을 높이는 데 기여했다고 보았다. 이를 위해서는 SSI 수업 도입 부분에서 문제해결을 위해 공유된 가치를 형성하는 과정, 개별적으로 자료를 수집할 수 있는 시간을 충분히 갖고 난 후 공유하는 과정, 개인적으로 자료를 수집하여 정리하고 공유할 수 있는 공간의 마련이 중요하다고 응답하였다. This study aimed to develop collective intelligence (CI) based instructional models for teaching socioscientific issues on the basis of intimate collaboration with science teachers, and to investigate the participating teachers`` perceptions on the effectiveness of the instructional models. Adapting the ADDIE model, we suggested three types of SSI instructional models (i.e. generative model, exploratory model, and decision-making model). Generative models emphasized the process of brainstorming ideas or possible solutions for SSI. Exploratory models focused on providing students opportunities to explore various SSI cases and diverse perspectives to understand its controversial nature and complexity. Decision-making models encouraged students to negotiate or develop a group-consensus on SSI through the dialogical process. After implementing the instructional models in the science classroom, the teachers reported that CI-based SSI instructional models contributed to encouraging students`` active participation and collaboration as well as to improving the quality of their argument or discourses on SSI. They also supported the importance of developing collective consciousness on the issues in the beginning of the SSI class, providing independent time and space for reflecting on their personal values and opinions with scientific evidence, and formulating an atmosphere where they freely exchanged opinions and feedback for constructing better collective ideas.

집단지성을 강조한 과학기술 관련 사회쟁점 수업이 중학교 영재학급 학생들의 역량 함양에 미치는 효과

이현주 ( Hyun Ju Lee ),최윤희 ( Yun Hee Choi ),고연주 ( Yeon Joo Ko ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.3

본 연구에서는 ‘집단지성 촉진 전략을 활용한 SSI 수업모형(CI기반SSI 수업모형)’을 중학교 영재학급 학생들을 대상으로 적용하여 그효과를 탐색해 보았다. 특히, 집단지성의 원리를 적용했을 때 더욱 향상될 것으로 기대되는 역량 즉, 협업능력, 정보 기술 및 미디어 활용능력, 비판적 사고력과 문제 해결력, 의사소통 능력에 초점을 맞추어 살펴보았다. 또한 학생들이 CI기반 SSI 수업모형에 적용된 집단지성의 원리의 효과를 어떻게 인식하는지도 함께 살펴보았다. 본 연구는 서울에 위치한 중학교 영재학급 학생 20명을 대상으로 하였으며, 이학생들은 약 1년에 걸쳐 토요일마다 격주로 수업에 참여하였다. 학생들은 과학기술 사회에서 요구되는 시민역량 검사지에 수업 전, 중간,후에 응답하였으며, 수업이 진행되는 동안 수업관찰 및 학생들과의 그룹면담을 실시하였다. 연구결과, CI기반 SSI 수업은 학생들의 과학기술 사회 시민으로서 갖추어야 할 핵심 역량의 여러 요소들이 향상될수 있는 가능성을 보여주었다. 비록 통계적으로 유의미한 차이는 아니었으나, 수업 및 면담자료에 대한 추가 분석은 이 가능성에 대해 어느정도 뒷받침해주었다. 첫째, 학생들은 웹 플랫폼을 활용하여 조원들과 활발하게 정보공유를 함으로써 생각의 확장을 경험하였다. 둘째, 학생들은 수업에 참여하면서 다양한 관점에 대한 포용력이 다소 향상되었다. 셋째, 학생들은 토의주제에 대해 미리 자료를 수집하고 스스로 독립적인 시간을 가짐으로써 조별 토의에 보다 적극적으로 참여하게 되었으며, 조원간의 소통도 더 원활해졌다고 응답하였다. 마지막으로, 학생들은 협업의 가치에 대해 인지하게 되고, 협업을 통해 더 나은 산출물을 낼 수 있다는 경험을 하게 되었다. SSI instruction can be an effective tool to promote key competencies for future citizens. Our assumption of the study is that applying the concept of collective intelligence in the context of SSI learning would facilitate the learning. Thus, we designed and implemented Collective Intelligence-based SSI instruction over almost a year and observed the effects of the instruction on enhancing students’ collaboration, information management, critical thinking, and communication skills. Twenty 9th grade students enrolled in a science-gifted program voluntarily participated. Data was collected by administering a questionnaire to examine the skills before, in the middle of, and after the instruction, and by conducting classroom observations and focus student group interviews. The results indicated some degree of improvement in their targeted skills. First, they experienced the expansion of their thoughts by actively sharing information and ideas using the web platform. Second, they became more flexible and open to different points of views in order to accomplish a common goal. Third, they appreciated having independent time and space to explore their own positions on the issues and to search necessary information, and believed that the process encouraged them to more pro-actively participate and communicate in the group debates. Lastly, they positively perceived the values that collaboration with diverse group members could produce.