콘텐츠 활용형 온라인 과학 수업 동영상 개발에 참여한 교사들의 경험과 인식, 개발된 수업 콘텐츠의 특징 분석

신정윤 ( Jung Yun Shin ),박상희 ( Sang Hee Park ) 한국과학교육학회 2020 한국과학교육학회지 Vol.40 No.6

이 연구에서는 코로나19 상황에서 온라인 과학 수업 콘텐츠 개발에 참여한 교사들의 경험과 온라인 과학 수업에 대한 인식, 그리고 교사들이 개발한 온라인 과학 수업 콘텐츠의 특징에 대해 분석하였다. 이를 위해 온라인 과학 수업 동영상을 직접 제작한 10명의 초등 교사를 대상으로 온라인 과학 수업 동영상의 제작 과정과 어려움, 온라인 과학 수업에 대한 인식에 대해 설문 조사 및 심층 면담하였으며, 연구참여자들이 제작한 온라인 과학 수업 동영상을 분석하여 온라인 과학수업의 특징을 조사하였다. 그 결과 온라인 과학 수업 동영상은 교사가 수업 연구, 각본 작성, 수업 동영상 촬영 및 편집의 전 과정을 구상하고 수업 및 실험과정을 직접 촬영하는 형태로 제작되었거나 전자저작물이나 디지털교과서 등에 음성을 녹음하는 형태로 제작되었다. 연구 참여자들은 제작 시간 부족, 촬영과 편집의 어려움, 오개념 전달에 대한 우려, 기존 자료에 대한 저작권 해결 문제, 외부 공개에 대한 부담 등을 어려움으로 인식하였다. 온라인 과학 수업 동영상 콘텐츠를 제작한 경험이 있는 교사였지만 온라인 과학 수업의 장점에 관해 적극적으로 대답한 연구 참여자는 없었다. 다만 온라인 수업의 특징인 반복 학습의 가능, 수업 시간과 장소의 자유로움, 교사의 수업계획이나 통제의 용이, 시각적 매체 활용으로 수업에 대한 학생의 흥미 유발 등에서 면대면 수업보다 유리함이 있을 것으로 응답했다. 반면에 연구 참여자들은 온라인 과학 수업의 단점으로 학생들의 탐구기회가 줄어들고, 의사소통이나 상호작용이 부족해지는 것을 꼽았다. 특히 이러한 단점들은 온라인 과학 수업의 질 특히 탐구 수업을 어렵게 하는 데 큰 영향을 미칠 것으로 생각했다. 온라인 과학 수업이 면대면 수업을 완전히 대체할 수 없다는 부정적인 견해를 취하는 교사들도 있었지만 여러 교사가 콘텐츠 활용형 온라인 수업 방식을 보완하는 보조적 수업 활동이 제시된다면 온라인 과학 수업과 면대면 수업을 병행하는 방식은 가능할 것으로 인식하였다. 또한 온라인 과학 수업의 도입 단계나 정리 단계에서는 면대면 과학 수업의 과정과 유사하였지만, 탐구 단계와 개념 설명 단계에서는 면대면 과학 수업과 큰 차이를 보였다. 온라인 과학 수업에서는 학생들의 흥미 유발을 위한 여러 방법이 사용되기도 하였지만, 학생의 실험 참여를 유도하지 않는 시범 실험이나 실험결과를 획일적으로 정리하였고 교과서 본문 내용과 개념을 교사가 정리하고 설명함으로써 교사 주도 개념 설명식 수업의 형태를 띠었다. The purpose of this study is to analyze the experiences of teachers who participated in the development of online science class videos in the context of covid-19, their perception of online science class, and the characteristics of the online science class content developed by teachers. A survey and interviews were conducted with ten elementary school teachers who made online science class videos themselves. Also the characteristics of the online science class were investigated by analyzing the online science class video produced by the participants. As a result, participants in the study recognized the lack of production time, difficulty in filming and editing, concerns over misconceptions, the problem of solving copyrights for existing materials, and the burden of external disclosure. Although it was a teacher who had experience producing online science class video contents, no research participants actively answered the merits of online science class. On the other hand, the study participants cited that the shortcomings of online science classes were that students had fewer opportunities for inquiry and lack of communication or interaction. In particular, these shortcomings were thought to have a great influence on the quality of online science classes, especially in making inquiry classes difficult. Some teachers took a negative view that online science classes could not completely replace face-to-face classes. However, if multiple teachers are presented with supplementary teaching activities that complement the content-based online teaching method, the method of combining online science classes and face-to-face classes is not. Through the analysis of the contents of the online science class, the introduction and arrangement steps of the online science class were similar to the process of the face-to-face science class, but the inquiry step and the conceptual explanation step showed a big difference from the face-to-face science class.

초등 과학과 과정중심 평가문항 예시 자료의 특징

신정윤 ( Shin Jung Yun ),박상우 ( Park Sang-woo ) 한국초등과학교육학회 2021 초등과학교육 Vol.40 No.2

이 연구에서는 과정중심평가의 특징이 배포된 과학과 과정중심평가 예시 문항 자료들에서 어떻게 구현되고 있는지를 분석하였다. 선행연구 리뷰를 통해 과정중심평가의 특징에 대한 분석 관점을 6가지로 추출하였다. 그 분석틀을 이용하여 시도 교육청 및 교육과정평가원에서 개발한 과정중심평가 장학자료의 초등 과학과 평가문항이 과정중심평가의 특징을 어떤 방법으로 반영하고 있는지 기술하였다. 연구 결과, 과정중심 평가의 특징은 초등 과학과 평가 문항 예시 자료들에 형식적으로 반영되어 있는 경우가 많았고, 과정중심 평가의 특징이 초등 과학과 평가 문항에 두드러지게 나타나지 않는 경우도 있었다. 개발된 예시문항들은 기존 과학과 수행평가 문항의 형태와 동일한 유형, 서·논술형 유형, 실험관찰과 유사한 유형으로 구분되었다. This study analyzed how characteristics of process-focused assessment are implemented in the distributed process-focused assessment examples in elementary school science education. To this end, through a review of previous studies, the analysis perspectives on the characteristics of the process-focused assessment were extracted into six categories. Using the analysis framework, it was described how process-focused assessment examples in elementary school science education developed by metropolitan office of education reflected the characteristics of process-focused assessment. As a result of the study, the characteristics of process-focused assessment were often formally reflected in sample materials. For example, there was a lack of skills on how to effectively integrate instruction and evaluation in practical terms. In many cases, feedback simply induced a recall of a learned concept or simply guides a related scientific concept. In some cases, the characteristics of process-focused assessment did not appear prominently in the sample materials. Also the developed sample materials were divided into the same type as the existing science and performance assessment questionnaire, a narrative·essay type, and a type similar to experimental workbook.

공간능력에 대한 신경과학적 모델 개발 및 빛과 그림자 문제 해결 과정에의 적용

신정윤 ( Jung-Yun Shin ),양일호 ( Il-Ho Yang ),박상우 ( Sang-woo Park ) 한국과학교육학회 2021 한국과학교육학회지 Vol.41 No.5

이 연구의 목적은 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과학 과제를 해결하는 과정에서의 두뇌활성 영역을 신경과학적 모델에 기반하여 영역 일반적 능력과 영역특수적 능력으로 구분하여 설명하는 것이다. 이를 위해 남자 대학생 24명이 공간능력 검사지 문항과 빛과 그림자 과제를 해결하는 동안의 시선이동과 EEG를 동기화하여 측정하였으며, 과제 해결 전략에 대한 사후면담과 RVP를 실시하였다. 시선 이동, 두뇌 활성 영역, 참여자의 사고 과정과 전략을 통합하여 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과제 해결 과정을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간 시각화와 심적 회전 요소는 주로 두정엽의 활성을 필요로 했으며, 공간 방향화 요소는 전두엽의 활성을 필요로 했다. 구체적으로, 공간 시각화 요소는 문제를 탐색하는 과정에서 전두엽이 활성화되었고, 문제와 답지를 비교하는 과정에서 측두엽과 두정엽이 활성화되었다. 심적 회전 요소는 회전된 정보를 탐색하는 구간에서는 전두엽이, 심적 회전을 할 때에는 두정엽이, 문제와 답지를 비교하는 구간에서는 측두엽이 활성화되었다. 공간방향화 요소는 문제를 탐색하는 과정과 문제와 답지를 비교하는 과정 모두 전두엽이 활성화되었다. 둘째, 빛과 그림자 과제를 해결 할 때에는 영역 일반적 기능인 공간능력과 과학적 원리를 적용하는 영역 특수적 사고가 함께 필요하였다. 평행광의 그림자 모양 추론과 빛의 방향이 바뀔 때의 그림자 모양을 추론에서의 두뇌 활성 패턴은 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 유사하였다. 여러 방향에서의 그림자를 통해 원래 물체를 추론할 때에는 공간 방향화 요소, 점광원의 그림자 모양을 추론할 때에는 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 두뇌 활성 패턴이 유사하였다. 빛과 그림자 과제를 해결할 때 추가적으로 활성화 된 부위는 주로 연역적 추론, 작업 기억, 행동에 대한 계획 기능을 담당하는 중측두이랑, 중심앞이랑, 하전두이랑, 중전두이랑이었다. 따라서 빛과 그림자 과제를 해결하는 과정에서는 공간능력 외에도 그림자생성 원리를 기반으로 한 연역적 추론, 빛의 진행 방향을 작업 기억에 유지시키는 것, 광원의 특징에 따른 과제 해결 과정 계획, 빛-물체-스크린의 공간적 관계 인지 등이 추가적으로 필요하다. The purpose of this study is to develop a neuropsychological model for the spatial ability factor and to divide the brain active area involved in the light & shadow problem solving process into the domain-general ability and the domain-specific ability based on the neuropsychological model. Twenty-four male college students participated in the study to measure the synchronized eye movement and electroencephalograms (EEG) while they performed the spatial ability test and the light & shadow tasks. Neuropsychological model for the spatial ability factor and light & shadow problem solving process was developed by integrating the measurements of the participants’ eye movements, brain activity areas, and the interview findings regarding their thoughts and strategies. The results of this study are as follows; first, the spatial visualization and mental rotation factors mainly required activation of the parietal lobe, and the spatial orientation factor required activation of the frontal lobe. Second, in the light & shadow problem solving process, participants use both their spatial ability as a domain-general thought, and the application of scientific principles as a domain-specific thought. The brain activity patterns resulting from a participants’ inferring the shadow by parallel light source and inferring the shadow when the direction of the light changed were similar to the neuropsychological model for the spatial visualization factor. The brain activity pattern from inferring an object from its shadow by light from multiple directions was similar to the neuropsychological model for the spatial orientation factor. The brain activity pattern from inferring a shadow with a point source of light was similar to the neuropsychological model for the spatial visualization factor. In addition, when solving the light & shadow tasks, the brain’s middle temporal gyrus, precentral gyrus, inferior frontal gyrus, middle frontal gyrus were additionally activated, which are responsible for deductive reasoning, working memory, and planning for action.

예비 생물교사의 과학 탐구의 본성에 대한 이해 -VASI 질문지를 바탕으로-

성희수 ( Hee Su Sung ),신정윤 ( Jung Yun Shin ),천재순 ( Jae Sun Chun ) 韓國生物敎育學會 2016 생물교육 Vol.44 No.2

The purpose of this study was to examine pre-service teachers’ understanding about scientific inquiry using the View About Scientific Inquiry (VASI) Questionnaire. 63 pre-service biology teachers attending the department of biology education, K university in central region of South Korea participated in the survey. Results show that a small number of pre-service teachers have naive view regarding eight scientific inquiry(≤25.4%). In other words, the preservice teachers held more informed and mixed view than previous international research. However, many pre-service biology teachers possessed ‘mixed view’ combining ‘informed view’ with ‘naive view’ in five areas of eight aspect; (1) multiple methods of investigation; (2) start of investigation; (3) different process, different results; (4) data and evidence; and (5) scientific explanation. Specially, they also did not understand the following contents; “the meaning of experiments”, “the function of questions”, “the influence inquiry procedures on results”, “the distinction between data and evidence”, and “explanation based on existing scientific knowledge and collected data”. The current study suggests that consistent and explicit learning about nature of scientific inquiry is required in biology teacher training program. In short, the improvement of biological teacher training curriculum is needed to develope integrated understanding about the nature of scientific inquiry.