과학적 설명의 한 유형으로서 서사적 설명에 관한 탐색- 엘니뇨에 관한 교과서의 설명을 중심으로 -

오필석 에너지기후변화교육학회 2020 에너지기후변화교육 Vol.10 No.1

The purpose of this study was to theoretically review the characteristics of narrative explanation and to examine the usefulness of the basic structure of narrative explanation by applying the structure in analyzing content of science textbooks. Literature review was conducted to identify the characteristics and basic structure of narrative explanation, and the result was applied to a trial analysis of explanations of El Liño in 5 Integrated Science textbooks. It was revealed that narrative explanation was a type of scientific explanation which was an account of a causally linked events in a temporal sequence and that its basic structure comprises an initial state, action or event, and final state. The basic structure of narrative explanation, as applied to the analysis of textbook explanations of El Liño, uncovered the features of each textbook as well as the similarities and differences among the textbooks. Based on these findings, it was concluded that the basic structure of narrative explanation was a useful tool for in-depth inquiries and educational applications of narrative explanation. It was also suggested that further studies of narrative explanation and the development of narrative explanations supportive of student learning of science were necessary.

고등학교 지구과학 수업의 담화적-인식적 기제 탐색

오필석,안유민 한국지구과학회 2015 한국지구과학회지 Vol.36 No.4

Abstract: The purpose of this study was to explore discursive-epistemic mechanisms in high school earth science lessons. A total of 11 video recordings of earth science lessons were collected from three inservice high school teachers. The video recordings were all transcribed and analyzed by employing the discourse analysis framework used in relevant previous studies. In analysis, we identified discursive-epistemic mechanisms as functional assemblies for fulfilling particular epistemic functions in the earth science lessons. The characteristics of these mechanisms were described according to their epistemic functions. The findings of the study were compared with those of previous studies to highlight the characteristics of discursive-epistemic mechanisms in the earth science classrooms. Analyses of middle school science lessons and of science lessons in alternative forms, as well as studies using extended research methods such as in-depth interviews with teachers, were suggested as implications for future research. 요약: 본 연구의 목적은 우리나라 고등학교 지구과학 수업의 담화적-인식적 기제들을 탐색하는 것이었다. 세 명의 현직 고등학교 교사들로부터 총 11편의 지구과학 수업 녹화물을 수집하였으며, 모두 전사한 후, 선행 연구에서 사용한 담화 분석틀을 이용하여 분석하였다. 그 결과로 고등학교 지구과학 수업에서 특정한 인식적 기능을 담당하는 기능적 집합으로서 담화적-인식적 기제들을 확인하였고, 그 특징을 인식적 기능을 중심으로 기술하였다. 또, 분석 결과를 선행 연구의 결과와 비교하여 지구 과학 수업의 담화적-인식적 기제들의 특징을 강조하였다. 앞으로의 연구를 위한 시사점으로 중학교 과학 수업과 대안적인 형태의 과학 수업에 대한 분석, 교사들과의 심층 면담과 같은 확대된 연구 방법을 통한 연구를 제안하였다.

What Teachers of Science Need to Know about Models: An overview

오필석,오성진 ROUTLEDGE JOURNALS, TAYLOR & FRANCIS LTD 2011 INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENCE EDUCATION Vol.33 No.8

Participation Metaphor for Learning and Its Implication for Science Teaching and Learning

오필석 한국지구과학회 2006 한국지구과학회지 Vol.27 No.2

This is a theoretical study of which the goal is to investigate the meaning of a participation metaphor (PM) forlearning and draw its implication for teaching and learning science. The review of relevant literature reveals that the PMcognitive apprenticeship is an instructional model related closely to the PM. It is then suggested that a comunity oflearners should be developed if science teaching and learning are to be implemented in line with the PM. Finally, thepresent study briefly introduces a high school science club as an exemplar of science learning community, including whatshould be considered in science education research.......... participation metaphor, situativity theory, cognitive apprenticeship, learning comunity. . : . ... ... .. .. .. (participation metaphor, PM). ... .. .. .. .. . .... .... 이 연구는 학습에 대한 참여 비유(participation metaphor, PM)의 의미를 알아 보고 과학 교수·학습에의 시사점을 탐색하기 위한 이론 연구이다. 문헌 고찰을 통하여 참여 비유가 공동체 내에서의 사회·문화적 활동에 지속적으로 참여하 는 것을 학습으로 보는 관점과 맥을 같이 하며, 인지적 도제(cognitive apprenticeship)가 참여 비유와 밀접하게 관련된 수 업 모형이라는 것을 살펴 보았다. 이를 토대로 참여 비유에서 주장하는 것과 같은 과학 교수·학습이 실현되기 위해서는 과학 학습자 공동체의 육성이 필요하다는 점을 제안하였다. 마지막으로 과학 학습자 공동체의 한 사례로서 어느 고등학 교의 과학 클럽 활동을 간략히 소개하였으며, 앞으로의 과학 교육 연구에서 고려해야 할 점들을 진술하였다.

과학적 탐구를 위한 ‘복수 작업 가설의 방법’의 전략적 특징 - J. Tuzo Wilson의 역사적 사례 연구 -

오필석 에너지기후변화교육학회 2022 에너지기후변화교육 Vol.12 No.1

본 연구의 목적은 과학적 탐구를 위한 복수 작업 가설의 방법의 전략적 특징을 탐색하는 것이다. 이를 위해 지각의 특징에 관한 J. Tuzo Wilson의 연구를 역사적 사례로 선정하고, 관련 문헌을 수집하여 그 내용을 분석하였다. 연구 결과, Wilson이 복수 작업 가설의 방법을 통해 연구하는 과정에서 사용한 탐구 전략들이 두 가지 범주로 구분되었다. 이 중 가설의 비교 범주에는 설명력의 비교, 경험적 귀결의 확인, 정합성의 검토가 포함되었으며, 가설의 발전 범주에는 가설의 수정과 정교화가 포함되었다. 이러한 결과로부터 복수 작업 가설의 방법이 복수의 가설들을 상호보완적으로 활용하는 것이며 가설의 비교와 발전 과정을 포함한다는 것을 알 수 있었다. 이에 따라 복수 작업 가설의 방법이 과학적 탐구의 연속선상에 있는 하나의 전략으로 이해되어야 함을 제안하였다. 또, 기후 변화를 비롯한 광범위한 범위의 지구과학 주제들에 관한 탐구적인 과학 수업을 위한 시사점을 논의하였다.

10학년 과학 교과서 지구 분야에 등장하는 과학적 모델 분석

오필석,전원선,유정문 한국지구과학회 2007 한국지구과학회지 Vol.28 No.4

The purpose of this study was to identify scientific models included in the Earth domain of the 10thgradescience textbooks. Three earth science-related chapters in each of 11 trade books were analyzed. A framework wasdeveloped and used to classify a scientific model from three diferent perspectives: medium of representation, method ofrepresentation, and mobility of a model. Results showed that the science textbooks utilized domain-specific models inwhich the nature of sub-areas of earth science was embedded. That is, the unit of ‘Change of the Earth’ included manyiconic models that represented the inaccessible inner structure of the earth and the movement of the tectonic plates. Thesewere also two-dimensional pictorial and static models. In the chapter of ‘Atmosphere and Oceans’, symbolic anddiagrammatic models were dominant in use, which included weather maps and contour line graphs of sea surfacetemperature and salinity. The unit of ‘Solar System and Galaxies’ showed the highly frequent use of iconic and analogicalmodels for the large-scale celestial objects and their movements. Implications for earth science education and relevantresearch were discussed.......... earth science, nature of earth science, science textbook, scientific model. . : . ... ... .... 10.. .. ... .. ... .... ... ... ... .. .... .... ... .. .. , .. .. , ... ...... . .. .... ... . ... ... .... .... 11. .... .... .. ... ..... . ... .. , .. ..... ..... .. ... ...... .. -.... .... .... .. .. . . ... . . , ‘... .. ’ ... ... .... .. .

나의 과학 교사 전문성 연구와 그 길에서 만난 선생님들의 이야기

오필석 한국초등과학교육학회 2020 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.78 No.-

지구과학의 탐구 방법으로서 ‘복수 작업가설의 방법’의특징에 관한 탐색적 연구

오필석 한국지구과학회 2018 한국지구과학회지 Vol.39 No.5

본 연구에서는 지구과학의 탐구 방법으로서 복수 작업가설의 방법을 특정한 구조를 지닌 암석의 형성 과정에대한 귀추적 추론 과정에 적용하고, 그 속에서 드러난 복수 작업가설의 방법의 특징을 탐색하였다. 연구 참여자는 한교육대학교에서 진행된 수업에 참여한 31명의 4학년 학생들이었으며, 이들은 수업 활동의 일환으로 문제 암석의 형성과정에 대한 복수의 작업가설을 상정하고 그것들을 함께 고려하여 귀추적 탐구를 수행하였다. 학생들의 추론 과정과 결과를 스케치북 보고서에 기록하게 하고, 보고서의 내용을 분석적 귀납의 원리에 따라 분석하여 4가지 연구 주장을 도출하였다. 첫째, 학생들의 작업가설은 자원 모델을 바탕으로 상정되고 이 과정에서 종종 자원 모델의 변형이 일어난다. 둘째, 자원 모델의 활성화에는 증거의 지각적 특성이 영향을 미친다. 셋째, 관찰한 증거의 종류와 증거에 대한 다른 해석이 작업가설들에 대한 서로 다른 판단을 초래한다. 넷째, 종종 대안적인 가설들이 결합하여 또 다른 가설이 만들어진다. 이러한 연구 결과가 지구과학 교육과 관련 연구에 시사하는 점을 논의하였다. In this study, the method of multiple working hypotheses (MMWH) as a method of earth scientific inquiry was applied in a context of abductive reasoning about the formation of a rock with a specific structure, and the characteristics of MMWH revealed in the reasoning process were explored. Participants were 31 senior undergraduate students enrolled in a course in a university of education. As part of the course, the participants performed abductive inquiry with multiple working hypotheses about the formation of a rock. The students were asked to record both the processes and results of their reasoning in sketchbooks. The content of the students’ sketchbook reports was analyzed according to the principle of analytic induction. Results demonstrated four assertions. First, the participants’ working hypotheses were suggested in the use of resource models, and the adaption of the resource models often occurred in this process. Second, the perceptual properties of evidence influenced the activation of the resource models. Third, the kinds of observed evidence and the different interpretations of evidence resulted into different judgments on working hypotheses. Fourth, sometimes new hypotheses were generated by the combination of alternative hypotheses. Implications of these findings for earth science education and relevant research were discussed.

지구과학의 한 탐구 방법으로서 귀추법에 대한 이론적 고찰

오필석 한국과학교육학회 2005 한국과학교육학회지 Vol.25 No.5

행성 궤도의 모양에 관한 중학교 영재 학생들의 증거 기반 추론

오필석 한국지구과학회 2021 한국지구과학회지 Vol.42 No.1

The purpose of this study was to investigate the characteristics of evidence-based reasoning practiced by middle school gifted students. Data were collected through an online task in which middle school students in gifted education institutes of a university located in the metropolitan area, Korea, performed inquiry about the shape of a planet’s orbit. The students were given data of Mercury’s greatest elongations and asked to draw the planet’s orbit with the data. Each of the students was also asked to provide his or her hypothesis of Mercury’s orbit before the drawing and to reason about the orbit again using his or her own drawing as evidence. The content analysis of the students’ reports revealed 5 different types of judgement about the shape of Mercury’s orbit, 4 types of reasoning about the hypothesis and evidence, and the characteristics of evidence-based reasoning within the judgement types. Based upon the analysis results, the importance of proper interpretations of evidence in evidence-based reasoning, the core role of the theory-evidence coordination, and the usefulness of working with multiple hypotheses were discussed. In addition, implications for earth science education were suggested. 본 연구의 목적은 중학교 영재 학생들이 수행한 증거 기반 추론의 특징을 조사하는 것이었다. 연구를 위한 자료는 수도권에 위치한 한 대학교의 영재 교육원에서 중학교 영재 학생들이 비대면 방식으로 진행한 탐구 과제를 통해 수집되었다. 학생들에게 수성의 최대 이각을 관측한 자료를 제공하고 이 자료를 이용하여 수성의 공전 궤도를 작도하게하였다. 또, 작도 전에 수성의 궤도에 대한 자신의 가설을 진술하게 하였으며 작도 결과를 증거로 삼아 수성 궤도의 모양을 추론하게 하였다. 학생들이 제출한 보고서의 내용을 분석하여 수성의 공전 궤도 모양에 관한 판단 유형을 5가지로분류하고 가설 및 증거에 관한 추론 유형을 4가지로 분류한 후, 판단 유형에 따른 증거 기반 추론의 특징을 정리하였다. 분석 결과를 토대로, 증거 기반 추론에서는 증거에 대한 적절한 해석이 중요하고, 이론과 증거의 조화가 핵심적인 역할을 하며, 복수의 가설을 상정하는 것이 유리할 수 있음을 논의하였고, 지구과학 교육을 위한 시사점을 제안하였다.