초등학교 과학 수업에서 협동학습의 실태와 교사들의 인식

노태희,한지원,강석진,Noh, Taehee,Han, Jiwon,Kang, Sukjin 대한화학회 2014 대한화학회지 Vol.58 No.6

이 연구에서는 초등학교 과학 수업에서 실시되는 협동학습의 실태와 초등 교사들의 협동학습에 대한 인식을 조사하였다. 연구 대상은 초등 교사 138명이었고, 그 중 96명은 협동학습을 실시한 경험이 있었다. 선행 연구를 바탕으로 검사지를 개발하였다. 연구 결과, 많은 교사들이 협동학습을 충분히 이해하지 못하고 일부 교사는 전통적 소집단 학습과 협동학습을 구분하지 못하는 것으로 나타났다. 협동학습을 실시한 경험이 있는 교사들이 협동학습의 효과 범주에서는 긍정적인 인식을 지니고 있었지만, 협동학습의 과정 범주에서는 차이가 없었다. 교육 경력과 협동학습 관련 연수의 이수 경험은 교사들의 인식에 뚜렷한 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. In this study, we investigated the current situation of implementing cooperative learning (CL) in elementary science classes and teachers' perceptions toward CL in science instructions. Participants were 138 elementary school teachers and 96 of them had experiences of implementing CL in their science classes. We developed a questionnaire on the basis of previous studies. The results indicated that many teachers did not seem to comprehend CL and some of them did not seem to distinguish CL from the traditional small group learning. The teachers who had experiences of implementing CL tended to exhibit positive perceptions toward CL than their counterpart in the effects of CL category whereas they did not show any positive evidence in the processes of CL category. The influences of teaching career and the experience of participating inservice training about CL on teachers' perceptions toward CL were not clear. Educational implications are discussed.

해결자·청취자 활동에서의 언어적 상호작용: 성취도에 의한 소집단별 특성 비교

노태희,강훈식,전경문,Taehee Noh,Hunsik Kang,Kyungmoon Jeon 대한화학회 2003 대한화학회지 Vol.47 No.5

본 연구에서는 해결자${\cdot}$청취자 활동에서 사전 성취 수준이 다른 여러 소집단들의 언어적 상호작용의 특성을 조사하였다. 서울시에 소재한 고등학교 2개 학급을 선정하여 동질적 소집단의 해결자${\cdot}$청취자 활동 집단과 이질적 소집단의 해결자${\cdot}$청취자 활동 집단으로 배치한 후, 화학 수업을 실시하였다. 이 중 일부 동질적 소집단(상${\cdot}$상, 중${\cdot}$중)과 이질적 소집단(상${\cdot}$중, 상${\cdot}$하)을 선정하여 화학 반응식과 화학양론에 관한 정량적 문제 해결 과정을 녹화/녹음하였다. 동질적 소집단 가운데 상${\cdot}$상 조의 경우 해결자는 ''동의 요청''을, 청취자는 ''동의''를 많이 나타내었다. 이에 비해 중${\cdot}$중 조는 이질적 소집단인 상${\cdot}$중, 상${\cdot}$하 조와 유사하게 청취자의 ''지적''이나 해결자의 ''수정''이 많이 나타났다. 언어적 상호작용은 전반적으로 대칭형이 많았는데, 그 중에서도 상${\cdot}$상 소집단에서 ''동의 요청-동의''가 많이 나타났다. 해결자 주도형 상호작용으로는 상${\cdot}$상 소집단에서 ''풀이-동의'', 청취자 주도형 상호작용으로는 상${\cdot}$하 소집단에서 ''지적-수정''이 가장 많이 나타났다. 문제 해결 단계에서는 ''풀이'' 단계의 빈도가 크게 나타났고 ''검토'' 단계와 관련된 언어적 행동은 거의 나타나지 않았다. This study investigated the characteristics of verbal interactions of various small groups based on previous achievement in paired think-aloud problem solving. Two classes of a high school were assigned to the homogeneous and heterogeneous groups, and taught on chemistry. Students from homogeneous groups (high${\cdot}$high, mid?id) and heterogeneous groups (high${\cdot}$mid, high${\cdot}$low) were selected, and their algorithmic problem solving on chemical equation and stoichiometry were audio/video taped. In high${\cdot}$high group, solver's 'require agreement' and listener 'agree' were frequently exhibited. On the other hands, listener's 'point out' and solver's 'modify' were frequently exhibited in mid${\cdot}$mid group, which was also observed in the heterogeneous groups (high${\cdot}$mid, high${\cdot}$low). Many verbal interactions were analyzed to be in symmetrical type. In this type, 'require agreement-agree' of high${\cdot}$high group was the most frequent. 'problem solving-agree' of high${\cdot}$high group was the most frequent in the solver-dominant type, while 'point out-modify' of high${\cdot}$low group in the listener-dominant type. The verbal behaviors related to the solving stage were frequently observed, but there were few related to the reviewing stage.

2007 개정 중학교 과학 교과서의 화학 영역에 사용된 비유의 분석

노태희,안인영,강석진,Noh, Taehee,Ahn, Inyoung,Kang, Sukjin 대한화학회 2013 대한화학회지 Vol.57 No.3

본 연구에서는 2007 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서의 화학 영역에 사용된 비유를 수집하여 빈도를 분석하고 유형에 따라 분류하였다. 분석한 27권의 교과서에 사용된 비유는 총 235개로서, 교과서 10쪽마다 평균 1개의 비유가 사용되었다. 비유 사용 빈도는 교과서의 종류나 단원의 내용에 따라 차이가 있었다. 유형별로 비유를 분석한 결과, 기능적 속성을 공유한 비유, 언어와 그림으로 모두 제시된 비유, 추상적인 목표물을 구체적인 비유물에 대응시킨 비유, 부연 비유, 일상 비유, 학생 중심의 비유와 체계성이 낮은 비유가 많았으며, 반대로 교과서 본문에 비유라는 단어를 사용하거나 비유물의 제한점을 언급하는 경우는 적었다. 제7차 교육과정의 중학교 과학 교과서와 비교했을 때, 비유의 사용 빈도는 증가하였고, 표현 방식, 대응 정도, 작위성 측면에서 긍정적인 변화가 있었다. 그러나 나머지 유형 기준에서는 차이가 없었다. In this study, the analogies in the chemistry domain of middle school science textbooks developed under the 2007 revised National Curriculum were analyzed. A total of 235 analogies were found in 27 middle school science textbooks analysed, which means that one analogy per 10 pages was used on average. The number of analogies found in each textbook considerably varied depending on both publishing company and chemistry domain. Functional analogies, verbal and pictorial analogies, analogies with abstract target and concrete analog, enriched analogies, everyday contexts analogies, student-centered analogies, and analogies with low systematicity were frequently used. On presenting the analogies in the textbooks, the term analogy and description about the limitations of the analogies were rarely mentioned. In comparison with the analogies in the science textbooks developed under the 7th National Curriculum, the frequency of analogies per page was increased. There were positive changes in the aspects of representation, extent of mapping and artificiality. No differences, however, were found in the patterns of the other aspects.

발성 사고법을 이용한 예비 화학 교사의 지필평가 문항 제작 과정의 특징 분석

노태희 ( Taehee Noh ),김혜리 ( Hyeree Kim ),한재영 ( Jaeyoung Han ),강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.2

이 연구에서는 예비 화학 교사가 개별적으로 지필평가 문항을 제작하는 과정의 특징을 분석하였다. 이를 위하여 8명의 예비 화학 교사가 기체 법칙에 대한 6개의 지필평가 문항을 제작하는 발성 사고 과정과 개별 심층 면담 전사본을 분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 지필평가 문항 제작 과정에서 문항 제작 계획 단계의 체계성 부족, 수업과 평가의 상호관련성에 대한 인식 및 고려 부족, 문항 유형 결정 기준의 다양성, 문항의 행동 영역과 난이도 판별 곤란, 교사용 지도서 활용의 제한성과 교사용 지도서에 대한 오해, 검토 관점과 내용의 제한성 및 검토시기에 따른 차이점 등의 6가지 특징을 보였다. 이는 예비교사의 지필평가 문항 제작 능력을 향상시키는 방안을 모색하는 데 의미 있는 시사점을 제공할 수 있다. In this study, we investigated the characteristics of the individual processes of pre-service chemistry teachers in making written test items. For this, we analyzed the think-aloud processes of eight pre-service chemistry teachers while making six written test items about gas laws and their in-depth interview scripts. The characteristics of the processes were found to be divided into six categories; the lack of systemicity in planning stage for making written test items, the lack of awareness and consideration for the interrelationship between instruction and assessment, the diverse criteria in determining test item types, the difficulties in judging behavioral domains and difficulties of items in the table of specification, the limitation in using teacher`s guides and misunderstanding of teacher`s guides, and the limitation in point and/or content of review and differences depending on the time of review. These can provide some significant guidelines and implications in finding ways to improve pre-service chemistry teachers` ability to make written test items.

중등 과학교사의 과학 평가 실태와 지향

노태희 ( Taehee Noh ),이재원 ( Jaewon Lee ),강석진 ( Sukjin Kang ),강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.4

이 연구에서는 중등 과학교사들이 실시하는 과학 평가와 교사들이 지향하는 평가의 사례를 목적과 방법의 측면에서 조사하였다. 연구대상은 중등 과학교사 92명으로, 학교에서 교사가 실시했던 평가 사례와 구성주의적 평가를 실시할 수 있는 전형적인 가상 상황에 대하여 교사가 지향하는 평가 사례를 조사하기 위한 검사지를 개발하였다. 교사의 경력, 평가 관련 교육 경험의 유무, 구성주의적 과학 평가관 수준 등 교사의 특성 변인도 조사하였다. 교사들이 실시하는 과학 평가사례를 분석한 결과, 대부분의 교사는 총괄평가와 같은 전통적인 목적의 평가를 실시하는 경향이 있었고, 선다형 평가와 실험, 보고서, 논술형 평가가 가장 많이 사용되는 평가 방법이었다. 전형적인 평가 상황에서 과학교사들은 다양한 유형의 구성주의적 평가 방법을 지향한 반면, 여전히 전통적 평가 목적에서는 벗어나지 못하였다. 이때, 구성주의적 과학 평가관 수준이 높은 교사가 형성평가를 지향하는 비율은 구성주의적 과학 평가관 수준이 낮은 교사들에 비해 유의미하게 높았다. In this study, we investigated secondary school science teachers’ actual and preferred types of assessment with focus on the purpose and the method of assessment. Participants were 92 secondary school science teachers. We developed a questionnaire asking science teachers about the types of assessment they have actually used and the preferred types of assessment for hypothetical situations that have been generally reported as the prototypical examples of constructivist assessment. The characteristics of the science teachers such as teaching career, experience on in-service training about assessment, and perspective toward constructivist assessment were also examined. The analysis of the actually implemented assessments in their responses revealed that most science teachers tended to aim at traditional purposes such as summative assessment, and that multiple-choice was the most prevailing assessment method followed by experiment, report, and essay. For hypothetical assessment situations, science teachers exhibited their preferences for various types of constructivist assessment methods, whereas their purposes of the assessment still remained to be traditional. The science teachers who have had a relatively constructivist perspective toward assessment showed a statistically significant preference for using formative assessment than their counterparts in the hypothetical assessment situations.

용해와 용액 개념에 대한 학습발달과정 조사

노태희 ( Taehee Noh ),이재원 ( Jaewon Lee ),양찬호 ( Chanho Yang ),강석진 ( Sukjin Kang ),강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.2

이 연구에서는 구인 모델링 방식을 적용하여 초등학교 5학년∼중학교 3학년 학생들의 용해와 용액 개념에 대한 학습발달과정을 조사하였다. 이를 위해 현행 교육과정과 선행연구를 분석하여 용해와 용액 개념 이해의 가설적 발달 경로인 초기 구인 구성도를 설정하였고, 이를 바탕으로 순위정렬 선다형 평가 문항으로 구성된 검사지를 제작하였다. 826명의 학생들을 대상으로 검사를 실시하였으며, 다분 문항반응이론의 모형 중 부분 점수 모형을 활용하여 분석한 결과를 바탕으로 구인 구성도를 수정하였다. 연구 결과, 현행 교육과정에서 학년에 따른 용해와 용액 개념의 제시 순서는 대체로 학생들의 학습발달과정에 부합하는 것으로 나타났다. 그러나 하위 정착점과 용액에서 입자의 균일 분포 개념, 용해도에 영향을 미치는 요인에 대한 이해는 구인 구성도를 통해 이론적으로 예상한 수준과 달랐다. 수정된 구인구성도에 따라 초·중등학생의 용해와 용액 개념에 대한 학습발달과정을 도출하였다. 하위정착점인 수준 1은 용해와 용액을 입자 관점에서 인식할 수 있으나 다양한 오개념을 지니는 수준으로, 수준 2는 용액에서 입자의 균일 분포 개념을 이해하는 수준으로, 수준 3은 용해도와 입자의 보존 개념을 이해하는 수준으로 설정되었다. 또한, 수준4는 입자간 인력을 인식할 수 있으나 다양한 오개념을 지니는 수준으로, 상위정착점인 수준 5는 입자간 인력과 용해도에 영향을 미치는 요인을 이해하는 수준으로 설정되었다. In this study, we investigated a learning progression focusing on 5th to 9th graders’ performances with dissolution and solution concepts using the construct modeling approach. We designed a construct map describing hypothetical pathways of the concept development of dissolution and solution by analyzing both National Science Curricula and related studies. A conceptions test consisting of ordered multiple-choice items was developed and administered to 826 students. A revised construct map was derived from analyses of the results based on the partial credit model, a branch of polytomous item response theory. The sequence of dissolution and solution concepts presented in the current science curriculum was found to correspond with the learning progression of the students. However, the lower anchor, the concept of the homogeneity of particles in solution, and the factors affecting solubility were not consistent with the expected levels of the construct map. After revising the construct map, we proposed a learning progression for dissolution and solution concepts with five levels: Students of level 1 (the lower anchor) recognize the particles in the solution but misunderstand various concepts; Students of level 2 understand the homogeneity of particles in solution; Students of level 3 understand solubility and the conservation of particles during dissolution; Students of level 4 partially understand the interaction between particles; and Students of level 5 (the upper anchor) understand the interaction between particles and the factors affecting solubility.

중등 예비 화학교사의 지필평가 문항 제작 과정에서 고려된 교과교육학 지식(PCK) 구성 요소 사이의 상호작용

노태희 ( Taehee Noh ),박재성 ( Jaesung Park ),강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.5

이 연구에서는 중등 예비 화학교사가 지필평가 문항을 개별 및 소집단별로 제작하는 과정에서 고려된 교과교육학 지식(PCK) 구성요소 사이의 상호작용을 분석하였다. 예비교사 8명의 개별 지필평가 문항 제작 활동에 대한 발성사고 과정을 분석한 결과, PCK 구성 요소 중에서는 과학 평가에 관한 지식 측면이 가장 많이 고려되었으며, 과학 교육과정에 관한 지식과 과학 내용에 관한 지식, 학생에 관한 지식 측면도 비교적 많이 고려되었다. 그러나 과학 교수 전략에 관한 지식 측면은 거의 고려되지 않았다. PCK 구성 요소 중 2가지 측면 또는 3가지 측면의 통합이 다양한 유형으로 자주 나타났으나, 4가지 이상의 측면이 통합된 경우는 없었다. 한편 각 4명의 예비교사로 구성된 2개 소집단의 지필평가 문항 제작 과정을 분석한 결과, 고려된 PCK 구성 요소의 경우 개별 지필평가 문항 제작 과정과 비교하여 전반적인 양상은 유사하였다. 그러나 과학 교육과정에 관한 지식 측면은 약간 적게 고려되었고, 나머지 4가지 측면에서는 비교적 높은 빈도로 고려된 하위 항목의 개수가 증가하였다. PCK 구성 요소 사이의 통합 수준에서는 2가지 측면의 통합의 발생 비율은 감소하고 3가지 측면의 통합의 발생 비율이 증가하였으며, 특히 4가지 및 5가지 측면의 통합이 새롭게 나타났다. 그러나 과학 교육과정에 관한 지식을 포함한 통합은 감소하였고, 과학 교수 전략에 관한 지식 측면을 포함한 통합은 여전히 거의 나타나지 않았다. This study investigated the interactions among the PCK components of pre-service secondary chemistry teachers considered in the processes of making written test items individually and in small groups. The processes of making written test items individually for 8 pre-service teachers was studied through the think-aloud method. The analysis of the results revealed that the `assessment in science education` of the five PCK components was most frequently used in making test items. `Curriculum for science education,` `subject matter knowledge,` and `students` were also frequently used although fewer than the previous component. However, `instructional strategies and instruction for science education` was hardly used. The integrations between two or three components with various types were frequently found. However, integrations among four to five components were not found. The processes of making written test items in two small groups consisting of four pre-service teachers were observed. The analysis of the results revealed that the PCK components used in small groups were similar to those in the individual processes. However, `curriculum for science education` was less frequently used, and the numbers of subcategories used at a relatively high frequency increased from other four components in small groups. In the aspects of integration, the proportion of the integrations between two components decreased and that for three components increased compared with those in the individual processes. The integrations among four or five components were also newly found. However, the integrations of `curriculum for science education` with the other components were less frequently found. The integrations of `instructional strategies and instruction for science education` with other components were still hardly found.

멘토링을 통한 코티칭이 초임 과학영재교육 담당교사들의 교과교육학지식에 미치는 영향

노태희 ( Taehee Noh ),양찬호 ( Chanho Yang ),이재원 ( Jaewon Lee ),유지연 ( Jiyeon You ),강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2013 한국과학교육학회지 Vol.33 No.5

In order to explore the influences of coteaohing through mentoring upon the teaching professionalism of beginning science-gifted education teachers, this case study deeply investigated the change processes in the aspects of pedagogical content knowledge (PCK). Two beginning teachers planned, performed and reflected together their science instructions for science-gifted students in secondary school during four 3-hour classes. Since the second instruction, pre-, during-, and post-mentoring were conducted, we collected various data related to teachers` planning processes, videotaped all coteaching science classes, and wrote field notes. We also recorded in-depth interviews with the teachers and the whole process of mentoring. All the data were analyzed by using the constant comparative method. The results of the analyses indicated that coteaching through meutoring positively changed the teachers` PCK. Above all, we found that coteaching and mentoring strategies generated a significant synergy effect through a mutually complementary relationship. The teachers developed deep practical knowledge about the enrichment cuniculum, which placed more emphasis on developing cognitive and/or affective characteristics of science-gifted students. The teachers also improved their knowledge about the characteristics of science-gifted students and the instructional strategies appropriate for developing them. Moreover, practical knowledge about assessment domains and methods used in science-gifted education were improved. Knowledge on science content necessary for effective inquiry instruction was also improved.

중등 예비 화학교사의 수행평가 개발 과정에서 나타나는 교과교육학 지식(PCK) 요소의 특징

노태희 ( Taehee Noh ),이재원 ( Jaewon Lee ),강석진 ( Sukjin Kang ),한재영 ( Jaeyoung Han ),강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.2

이 연구에서는 예비 화학교사의 수행평가 개발 과정에서 나타나는 교과교육학 지식(PCK) 요소의 특징을 분석하였다. 예비교사 8명이 연구에 참여하였고, 이들은 수행평가 워크숍 후 구상 단계, 구체화 단계와 조별 논의 단계를 거쳐 수행평가를 개발하였다. 활동 과정에 대한 녹음 및 녹화와 반구조화된 면담을 실시하였다. 분석 결과, 개별적인 개발 단계에서 나타난 PCK 요소는 과학 평가에 관한 지식에 편중되어 있었다. 교육과정, 교수 전략, 학생에 관한 지식의 비중은 낮았으며 학생에게 제공되는 피드백도 고려되지 않았다. 구상 단계보다 구체화 단계에서 평가의 공정성과 객관성을 중시하는 전통적 평가 지향이 강하게 나타났다. PCK 요소 사이의 연계는 구상 단계에서 과학 교수 전략에 관한 지식을 중심으로 이루어졌다. 구체화 및 조별 논의 단계에서 PCK 요소 사이의 연계는 거의 나타나지 않았다. 조별 논의에서 나타난 PCK 요소의 특징은 구체화 단계와 유사하였다. 조별 논의를 통하여 예비교사들이 고려하지 못했던 일부 PCK 요소가 보완되었으나 논의가 주로 전통적 관점에서 이루어졌다. In this study, we investigated the characteristics of the PCK components of pre-service chemistry teachers considered in the processes of developing performance assessment. Eight pre-service teachers participated in this study. After the workshop for performance assessment, they developed performance assessment through the planning, embodying and small group discussion step. Their activities were recorded and videotaped. Semi-structured interviews were also conducted. It was found that the PCK component considered in developing performance assessment individually was mainly the knowledge of assessment in science. The proportions of knowledge of curriculum, instructional strategies and students were found to be relatively low. The feedback on students` performance was not considered at all. The orientation to traditional assessment which emphasized on the objectivity of assessment, was stronger in the embodying step rather than in the planning step. During the planning step, the integrations among the PCK components mainly appeared with the knowledge of instructional strategies. However, they hardly appeared in the embodying and discussion steps. The main characteristics of the PCK in small group discussion were similar with those in the embodying step. Some PCK components were considered more in small group discussion, but most discussions were in the traditional perspectives.

물질의 세 가지 상태에 대하여 중학생들이 만든 비유의 분석

권혁순,최은규,노태희,Hyeoksoon Kwon,Eunkyu Choi,Taehee Noh 대한화학회 2003 대한화학회지 Vol.47 No.3

본 연구에서는 중학교 1학년 학생들이 만든 물질의 세 가지 상태에 대한 비유를 분석하여 비유의 유형, 학업 성취 수준에 따른 차이, 그리고 오개념 유발 가능성을 조사하였다. 연구 결과, 많은 학생들이 일상생활에서 쉽게 경험할 수 있는 구체적인 소재나 상황을 비유물로 선택하여 부연 설명과 함께 이야기하듯 서술하는 비유를 만드는 것으로 나타났다. 그러나 입자 배열을 변화시키는 잠열의 출입이나 분자의 운동 등의 인과 관계를 고려한 비유는 만들지 못했다. 성취 수준에 따라서는 하위 학생들보다 상위 학생들이 분자의 배열과 운동을 모두 포함하고, 설명을 곁들인 이야기식 비유를 더 많이 만들었다. 한편, 학생들은 고체 상태에서 분자가 움직이지 않는다거나 상태에 따라 입자가 바뀔 수 있다는 것과 같은 오개념을 유발할 수 있는 비유를 만들었다. This study investigated the types of analogies that 7th graders generated to explain three states of matter, the difference of analogies by achievement level, and the misconceptions that might be induced from the analogies. The results revealed that many students made the enriched and storytelling analogies with concrete materials or events from their everyday experiences. However, they made analogies without considering causal relationship such as the change of particular arrangement based on latent heat or molecular movement. The students of high achievement level considered the arrangement and the movement of molecules and made the enriched and storytelling analogies more than the students of low achievement level. The students made the analogies that might induce misconceptions such that the molecules don't move in solid state or the particles could be changed according to the states.