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’계절별 낮과 밤의 길이’에 대한 초등 예비교사의 인식: 글과 그림에서 드러나는 설명 유형을 중심으로
신윤주 ( Yoonjoo Shin ),안유민 ( Yumin Ahn ) 경북대학교 과학교육연구소 2020 科學敎育硏究誌 Vol.44 No.1
이 연구에서는 ‘계절별 낮과 밤의 길이’에 대한 초등 예비교사들의 인식을 규명하기 위하여 수도권 소재 교육대학교 4학년 재학생 30명이 글과 그림으로 설명한 내용을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들이 글 설명에서 가장 많이 사용한 용어는 남중고도, 자전축, 공전 순으로 나타났으며, 글 설명보다 그림 설명에서 오개념이 많이 드러났다. 둘째, 글과 그림 설명을 종합하여 예비교사들의 인식을 분석함으로써 공전과 관련하여 자전축이 기울어져서 지구와 태양 사이의 거리가 가까워진다거나, 지구의 공전 궤도 반지름 변화에 의해 계절 변화가 생긴다는 등 과학적 오류를 포함하는 설명 유형을 확인하였다. 또한 지구의 자전과 관련하여 계절별 남중고도는 변화하나 태양이 뜨고 지는 위치는 변화하지 않는다는 등의 설명 유형도 나타났으며, 지구의 공전과 자전 모두와 관련하여 과학적 오류를 포함하는 사례도 일부 나타났다. 분석 결과를 바탕으로 과학 지식을 활용하여 특정 현상의 설명 체계를 구성해 보는 경험의 부족, 자연 현상에 대한 관찰 및 관측 경험의 부족, 인지적 갈등을 유발하는 다른 설명 체계에의 노출 부족 등의 문제를 논의하였다. 이상의 논의를 토대로 초등 교사 양성 프로그램의 과학 영역에서 예비교사들의 이해를 제고할 수 있는데 구체적이고 실질적인 도움이 될 수 있기를 기대한다. In this study, we analyzed the written and drawn explanations of thirty elementary school pre-service teachers in order to examine their perception on the seasonal length of day and night. The main findings are as follows: First, pre-service teachers used the most common term in the description of the texts, such as meridian altitude, axis of rotation, and revolution, and there were more misconceptions in the drawn explanation than in the written explanation. Second, by analyzing the pre-service teachers' perceptions by combining written and drawn explanations, it is possible to detect scientific errors that the distance between the Earth and the Sun is closer when the axis of rotation is tilted in relation to the revolution and seasonal changes due to changes in the orbital radius of the Earth. In addition, there have been types of explanations such as seasonally changing meridian altitudes related to the rotation of the Earth but no change in the location of the Sun. Based on the results of the analysis, we discussed the lack of experience in constructing an explanatory system of specific phenomena using scientific knowledge, lack of observational experiences about natural phenomena, and lack of exposure to other explanatory systems that cause cognitive conflicts. We hope that it will be concrete and practical help to improve the understanding of pre-service teachers in the science domain of primary teacher training program.
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지구과학교육의 연구 동향: 데이터 마이닝 기법 잠재디리클레할당을 이용하여
곽민호(Kwak Minho),신윤주(Shin Yoonjoo),이진희(Lee Jinhee) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.18
본 연구는 지구과학교육의 연구 동향을 알아보기 위해 텍스트 마이닝 기법의 하나인 잠재디리클레할당(Latent Dirichlet Allocation: LDA)을 사용하여 2010년 1월부터 2019년 7월까지 약 10년 간 세 개의 지구과학교육 관련 저널에 게재된 연구 논문 들을 분석하였다. 잠재디리클레할당 방법은 주제와 단어 간의 관계와 각 문서에 나타나는 주제의 분포를 효과적으로 분석하는 텍스트 마이닝 방법의 하나로 다량의 문서를 처리하는 데에 널리 활용되고 있다. 연구 결과, 지난 10년 간 지구과학교육 연 구의 주된 주제는 학생 간 비교, STEAM, 학습 효과, 학습 자료, 학생의 개념 및 교사에 대한 연구인 것으로 나타났으며, 교과 내용으로는 지질학 및 천문학 연구가 많이 행해진 것으로 나타났다. 연구 대상으로는 초등학생 및 영재 연구가 활발하였다. 지난 10년 내에서 최근 들어 증가한 연구는 STEAM, 교사, 과학의 본성, 기존 연구분석, 스토리텔링 연구인 반면, 창의력에 대한 직접적인 연구 빈도는 줄어든 것으로 나타났다. This study aims to understand the research trend in Earth Science education. For this purpose, we analyzed research papers published in Earth Science education related journals from January 2010 to July 2019, utilizing an application of text mining, Latent Dirichlet Allocation (LDA). LDA, a popular method for analyzing massive documents, can effectively recognize relationships between topics and words and topic distribution in each document. The results suggested main topics of the research in Earth Science education as follows: comparisons between students, STEAM, learning effects, learning materials, concepts of students, and teachers. With regard to the contents of the curriculum, geology and astronomy are the main topics. In terms of study subjects, the research tends to be conducted on elementary school students and gifted students. Also, the most recent research trend showed that while studies including STEAM, teachers, nature of science, research review, and storytelling studies increase, studies on creativity decrease.
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