융합 사례 분석을 통한 융합교육의 방향성 모색

손미현(Son Mihyun)정대홍(Jeong Daehong) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.11

The purpose of this study is to extract the characteristic of integration through examples of various integration in real life, and to find practice plan of integrated education considering characteristics of integrated. The characteristics of integration can be summarized in three ways through various phenomena and literature. Integration takes place in our lives and emphasizes the process rather than the result, and the relationship with other fields. Integrated education can be taught either by teaching how to converge or by learning the outcome of integration . The important thing is that integration takes place in life. Therefore, it is necessary to emphasize the lesson that provides free opportunity to solve real life problems in cnvergence education and it should be based on the autonomy of the curriculum or made integrated curriculum. Depending on the characteristic of the integration, which emphasizes the process, integrated education should be valued with value in the process. Therefore, it is necessary to emphasize the process evaluation and avoid the perspective of input and output, and assessment integrated competency in various aspects. Finally, since integration is emphasized to establish relationships with other fields, it is necessary to educate them to develop their expertise to recognize the difference between other fields and their major fields. It is also important to educate students to develop communication and consideration skills in order to cooperate with others. this study is meaningful to summarize the characteristics of integration and to discussed the direction of integrated education. 융합교육에 대한 정책적 요구가 커지는 가운데, 교사들의 확신부족으로 인해 현장에서 융합교육은 답보를 거듭하고 있다. 융합교육에 대한 확신은 융합교육에 대한 이해해서 출발할 수 있으며,이를 위해 융합의 특성을 파악할 수 있어야 한다. 이에 본 연구에서는 다양한 실제 사례와 인터넷 검색, 문헌 연구를 통해 융합의 특성을 추출 하였고, 이러한 특성을 반영한 융합교육의 활성화 방안을 모색하였다. 첫째, 융합은 삶의 문제 해결을 위해 필연적으로 일어나므로, 융합교육 역시 실제적 맥락에서 이루어져야 하고 이를 위해서는 교육과정에 융합교육 관련 내용을 포함시키고, 교육과정에 여유를 두어야 한다. 둘째, 융합은 결과가 아닌 과정에 가치가 있으므로, 과정에 가치를 둔 평가를 진행하며, 융합 능력을 평가할 수 있는 방안 마련이 필요하다. 셋째, 융합은 관계맺기가 이루어지므로, 자신의 분야에 대한 전문성 교육이 바탕이 되어야 하며, 사람들 사이에서도 관계맺기가 이루어지므로, 타 분야 전문가들과의 협업을 위한 소통과 배려의 역량을 키울 수 있는 교육이 필요하다. 본 연구는 융합의 특성을 정리해보고 이를 바탕으로 융합교육의 방향성을 논의했다는 점에 의의가 있다.

나노과학 기반의 STEAM 프로그램 개발과정에서 개발 교사들이 경험하는 어려움과 극복 방안 사례 연구

손미현 ( Mihyun Son ),정대홍 ( Dae Hong Jeong ),최원호 ( Wonho Choi ) 한국현장과학교육학회 2016 현장과학교육 Vol.10 No.1

본 연구는 나노 과학과 같은 첨단과학 STEAM 프로그램 개발자들의 프로그램의 목표에 대한 인식 및 프로그램 개발 과정에서의 어려움과 그 어려움의 극복 방안을 조사함으로써 프로그램 개발 과정의 타당도를 확인하고, STEAM 과학 프로그램 개발 과정의 구체적 경험을 유사한 프로그램 개발 교사들과 공유하는 것을 목적으로 하는 사례연구이다. 어려움과 해결방안을 알아내기 위해 프로그램 개발 전후에 나노 과학에 대한 개발자들의 인식 변화에 대한 설문 조사를 수행하였고, 회의 내용을 분석하였다. 나노 과학의 내용구성, 소재선정, 실험개발, 형식 구성 등에 어려움을 겪었으며 개발자들 간의 회의를 통해 많은 어려움들을 해결하였다. 이 연구를 통해, 첨단 과학 기반의 과학 프로그램 개발 과정에서 전문 개발자들은 다양한 어려움을 겪으며, 전문 개발자 사이의 협동적 논의는 첨단 과학 기반의 STEAM 프로그램 개발 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있다. This research is a case study investigating teachers’ difficulty and its resolution in the development process of nano-science based STEAM programs, which shares the progress of the program development and also confirms its validity. We analysed the journals written by developers of STEAM program, and observed the meeting for program developing. Difficulties were found in configuring contents, selecting proper materials, developing experiments, and overall format, and they are resolved mostly by collaborative discussion in developers’ meetings. This study revealed that the experienced developers had many kids of difficulty in developing STEAM program based on Hi-Tech, and the collaborative discussion of experienced developers was very important to develop STEAM program based on Hi-Tech.

지식정보처리역량에 대한 과학교사의 인식 조사

손미현 ( Mihyun Son ),정대홍 ( Daehong Jeong ) 한국과학교육학회 2018 한국과학교육학회지 Vol.38 No.5

지식 정보화 사회에서 가장 중요한 역량 중의 하나는 지식정보처리 역량일 것이다. 지식정보처리역량은 2015 개정 교육과정의 핵심역량이기도 하면서 과학 교과와 매우 관련이 깊다. 역량교육의 필요성에 대해서는 많은 사람들이 공감하지만 수업 내에서의 실천은 교사의 의지에 달려있다. 따라서 지식정보처리역량에 대한 과학교사들의 인식과 수업실태를 조사하였다. 조사 방법은 서울의 중학교 교사 32명과 고등학교 교사 32명의 객관식 및 주관식 설문과 지식정보처리역량과 관련된 수업을 진행하는 교사 3인의 면담 결과를 분석하였다. 연구결과 지식정보처리역량에 대해서 모든 교사가 그 중요성을 공감하였으며 정보화 사회라는 시대적 흐름과 과학적 역량 함양이라는 교과목표와 연관지어 인식하고 있었다. 그러나 수업에서 실천하는 경우는 많지 않았는데, 이는 설문 결과는 수업 시간의 부족으로, 면담 결과에서는 교사의 PCK 부족을 꼽았다. 지식정보처리역량 관련 연수 경험은 절반 정도였으나 대부분 정보활용 교육에 관련된 것으로 수집과 분석 부분에 대한 연수가 필요함을 의미한다. 지식정보처리역량의 요소별 중요도는 정보수집, 분석, 활용 모두 매우 높았으며 그 중 정보분석이 가장 높았다. 대부분은 중학교 교사의 중요도 인식이 더 컸으나 그 차이가 유의하지 않았다. 정보수집 요소에서 정보원의 중요성에 대해서는 고등학교 교사의 인식이 유의 수준에서 더 높았다. 지식정보처리역량의 함양을 위해서는 과학 교과 수업시간에 정보처리역량을 강조할 수 있도록 과학 탐구의 의미를 확대하고 타교과와의 연계 방안도 고려할 수 있다. 또한 지식정보처리역량 함양이 교과 교육내에서 자연스럽게 이루어지기 위해서 제도적 뒷받침과 역량의 특성을 고려한 교수학습방법 개발이 필요할 것이다. One of the important competencies in knowledge and information society is the competency of Knowledge information processing. This is closely related to science education and described as one of the core competencies in the 2015 national curriculum revision. Even with a general agreement of the educational necessity of this competency, its practice in class depends mostly on teachers’ will. Therefore, we surveyed science teachers’ perceptions and classroom condition about the competency of Knowledge information processing, and we analyzed the questionnaires of 64 middle and high school teachers in Seoul and interviewed three teachers. As a result, all teachers shared the importance of Knowledge information processing competency and explained it in terms of social paradigm and goal of the subject. However, there were not many cases of actual practice in class. The teachers answered that time for Knowledge information processing competency is not enough in class and they also lack of PCK on this competency. About half of the teachers had experiences in teacher training about Knowledge information processing competency but most of their experiences are related to information utilization literacy. The importance of Knowledge information processing competency was very high in three factors (collection, analyzation, and utilization), among which information analysis was the highest. Middle school teachers showed higher scores in most questions even though the differences were not significant, and high school teachers showed higher scores in the importance of information sources at a significant level. In order to cultivate competencies, it is necessary to expand the meaning of science inquiry so as to cover this competency and to consider ways of linking with other subjects and develop methods of teaching and learning.

지식정보처리역량 함양을 위한 데이터 기반 과학탐구 모형 개발

손미현 ( Mihyun Son ),정대홍 ( Daehong Jeong ) 한국과학교육학회 2020 한국과학교육학회지 Vol.40 No.6

지식정보화 사회가 되면서 기존과는 다른 유형의 사회 문제들이 발생하고, 이를 파악하고 해결하는데 필수적인 역량으로 지식정보처리역량을 꼽을 수 있다. 지식정보처리역량은 정보의 수집과 분석, 활용을 할 수 있는 역량으로 학문 분야에 따라 그 적용이 달라질 수 있으므로 일반 소양적인 측면과 교과 맥락적인 측면으로 나누어 교육할 수 있다. 과학에서의 지식정보처리역량 함양 교육은 이제까지는 일반 소양적인 측면에서 주로 실행됐으므로, 과학 탐구 활동을 통해 교과 맥락적인 측면에서의 교육이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 학교 현장에서 일반적으로 적용 가능한 지식정보처리함양을 위한 데이터 기반 과학탐구 모형과 수업전략을 개발하였다. 모형과 수업전략은 설계·개발 연구방법론에 따라 문헌연구를 바탕으로 모형과 수업전략을 1차 개발하고 전문가의 조언을 듣는 내적 타당화 과정과 실제현장에 적용하는 외적 타당화 과정을 통해 수정, 개선하여 완성하였다. 자원기반학습 이론을 바탕으로 과학탐구 모형, 데이터 과학의 특징, 통계적 문제 해결력 모형에 대한 문헌 연구를 실시하였고, 전문가 5인의 자문을 받아 CVI, IRA 값을 구하고 면담을 통해 모형과 전략을 개선하였으며 두 번의 외적 타당화 과정을 거치며 현장 적용성 높은 모형과 전략을 완성하였다. 본 연구에서 개발한 모형은 탐색적 과학데이터 분석 탐구모형(Exploratory Scientific Data Analysis Inquiry Model, 이하 ESDA 탐구모형)으로 학교의 상황에서 실행가능한 도구를 먼저 선택하고 데이터를 수집하며, 그 후 분석 과정에서 질문을 찾고, 이를 새로운 가설로 설정하여 또 다른 탐구를 진행하는 형태를 갖는다. 수업 전략은 최종 7가지 원리로 세분화 되었는데, 도구 탐색의 원리, 실생활 데이터 수집의 원리, 데이터 변형의 원리, 데이터해석의 원리, 문제 구체화의 원리, 문제 해결의 원리, 표현과 공유의 원리이다. 각 원리는 탐구 모형과 연계되어 있으며, 교수 전략 뿐 아니라 탐구를 수행할 수 있는 환경 구성의 조건을 포함하고 있어 현장적용성을 높이고자 하였다. 본 연구는 일반적인 대규모의 학생을 대상으로 양적 연구를 실시하지 못했다는 한계가 있으나 지식정보처리역량을 과학탐구의 관점에서 접근하여 실제적 모형과 전략을 개발했다는 점에서 의의가 있다. The knowledge-information-processing competency is the most essential competency in a knowledge-information-based society and is the most fundamental competency in the new problem-solving ability. Data-driven science inquiry, which emphasizes how to find and solve problems using vast amounts of data and information, is a way to cultivate the problem-solving ability in a knowledge-information-based society. Therefore, this study aims to develop a teaching-learning model and strategy for data-driven science inquiry and to verify the validity of the model in terms of knowledge information processing competency. This study is developmental research. Based on literature, the initial model and strategy were developed, and the final model and teaching strategy were completed by securing external validity through on-site application and internal validity through expert advice. The development principle of the inquiry model is the literature study on science inquiry, data science, and a statistical problem-solving model based on resource-based learning theory, which is known to be effective for the knowledge-information- processing competency and critical thinking. This model is titled “Exploratory Scientific Data Analysis” The model consisted of selecting tools, collecting and analyzing data, finding problems and exploring problems. The teaching strategy is composed of seven principles necessary for each stage of the model, and is divided into instructional strategies and guidelines for environment composition. The development of the ESDA inquiry model and teaching strategy is not easy to generalize to the whole school level because the sample was not large, and research was qualitative. While this study has a limitation that a quantitative study over large number of students could not be carried out, it has significance that practical model and strategy was developed by approaching the knowledge-information-processing competency with respect of science inquiry.

이공계열 전공 공부에 필요한 고등학교 물리 선수과목에 대한 대학생들의 인식에 대한 질적 탐구

곽영순 ( Youngsun Kwak ),조향숙 ( Hyang-suk Cho ),이일 ( Il Lee ),손미현 ( Mihyun Son ) 한국현장과학교육학회 2019 현장과학교육 Vol.13 No.4

본 연구의 목적은 고교-대학 연계성 제고를 위해 고등학교 학생들의 교과목 선택권을 실질적으로 보장하는 방안을 탐구하려는 것이다. 이를 위해 총10명의 이공계열 학부 3, 4학년 및 대학원 재학생을 추천받아 초점집단 심층면담을 실시하였으며 대학전공 공부를 위한 고교 물리 선수과목 이수의 필요성, 대학 전공공부에 필요한 물리 선수과목을 고등학교에서 이수하지 않은 이유, 물리 선수과목 이수를 고등학교 후배들에게 권장할 의사, 대학전공 공부에 필요한 고교 물리 선수과목 이수를 보장하는 방안 등을 탐구하였다. 연구결과 물리 과목의 필요성은 인지하고 있으나, 현실적 이유로 인해 물리과목을 기피하고 있으며, 이를 개선하기 위해서 고등학교 교육과정 편성 · 운영 정상화 방안을 소수 선택과목 개설 보장, 과학Ⅱ 과목 내신 및 수능 성적 산출 방식 개선, 고교 필수선수과목에 대한 이공계열별 진로 안내, 과학교사의 수업전문성 및 진로지도 전문성 제고, 이공계열 전공공부에 필요한 필수선수과목 이수를 보장하기 위한 대입전형 시스템을 마련의 필요성 등을 제안하였다. The purpose of this study is to explore ways to secure highschool students’ choice of courses in order to improve highschool - university linkage. For this purpose, we conducted in-depth focus group interviews with a total of 10 students in the second or the third year or graduate student at the science and engineering college, and these interviewees were recommended by their professors. Through interviews, we explored the necessity to complete highschool Physics prerequisite courses, reason for not completing highschool Physics prerequisite courses necessary for college major, their intention to recommend highschool juniors to complete Physics prerequisite courses, and ways to guarantee prerequisite course completion for college major studies. Based on the results, we suggested ways to link highschool - university curriculum for science & engineering majors. Discussed in the conclusion are ways to stabilize highschool curriculum organization and implementation such as opening elective courses with a few students without disadvantage in the school record, improving the grading system for Science Ⅱ courses in the school record as well as the College Scholastic Ability Test, providing career guidance about prerequisite courses by science & engineering majors, improving the science teacher’s professionalism on teaching and career guidance, and developing college entrance systems to guarantee the completion of prerequisite courses for science & engineering college studies.