초등학생의”증거”사용에 따른 “과학적 정당화”활동의 분석

장신호 ( Shin Ho Jang ),정수진 ( Su Jin Jeong ) 한국초등과학교육학회 2010 초등과학교육 Vol.29 No.4

For this study, inquiry-based learning program was developed for promoting elementary students` scientific justification activities based on their uses of scientific evidences. The program was applied to the 5th grade science class to examine the types of evidences and major features of scientific justification activities. Analysis of the data showed that the evidences used by students were classified into knowledge-based evidence, experience-based evidence and authority-based evidence. As for students` justification features, this study reports three major cases: a case evolving evidence and justification to become more valid and logical, as inquiry activities progressed, other case maintaining less valid and illogical evidence and justification, and final case revealing passive and reluctant participation in the inquiry activities. Overall, students` participation in scientific justification process became more valid and relevant, while there were some students who were unable to make the relevant relations between evidences and claims they made. The educational implications were discussed to consider more effective ways to improve the scientific classroom environment through social knowledge construction.

과학 탐구 경험을 촉진하는 온라인 메이커 교육의 사례: 초등학생의 흥미, 상호작용의 관점에서

장신호(Jang, Shinho) 경인교육대학교 교육연구원 2021 교육논총 Vol.41 No.4

이 연구에서는 초등학생들의 과학 탐구 경험을 촉진할 수 있도록 현미경으로 작은 세계 관찰하기, 빛으로 움직이는 크로마토그래피 나비 등 탐구 기반 온라인 메이커 교육 프로그램을 개발하여 운영하였으며, 프로그램에 참여한 학생들의 흥미와 호기심, 교사-학생 상호작용의 특징을 조사하였다. 이를 위하여 온라인 메이커 교육 프로그램에 참여하는 학생들의 활동 내용 및 탐구 과정을 분석하였으며 네이버 카페에 업로드된 학생들의 댓글, 질문, 교사와의 대화, 그리고 학생들의 탐구 결과 기록 및 사진/동영상 등을 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 온라인 프로그램에 대해 재미있다, 신기하다 등 단순한 흥미를 표현하는 경우가 대부분이었지만, 일부 학생들의 경우 과학 주제의 내용과 과학 원리를 찾아보고 추가 탐구를 계획하는 등 단순 흥미 이상의 탐구적, 과학적 흥미를 보였다. 교사-학생의 상호작용을 온라인 프로그램 상에서 나눈 대화 내용으로 분석한 결과, 상호작용 유형은 실험 진행을 위한 단순한 질문, 실험 실패의 원인에 대한 문의 등 기계적 수준의 질문에 한정되는 특징을 보였지만, 과학적 개념 이해를 위한 논의나 탐구 호기심을 해결하기 위한 교사와의 상호작용은 매우 제한적인 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 온라인 메이커 교육 프로그램의 긍정적인 기대 효과와 나이 어린 학생들의 과학 탐구 경험 촉진을 위한 온라인 프로그램의 역할 및 중요성에 대해 논의하였다. This study developed inquiry-based online maker education programs, such as small world observation and light-driven chromatography butterflies, to promote elementary school students science exploration experiences, and analyzed the characteristics of teacher-student interactions. For this study, the activities and inquiry process of students participating in the online maker education program were analyzed; students comments, questions, and conversations with teachers were uploaded to the Naver café; and students inquiry results, records, and photos/videos were analyzed. As a result of the study; most of the students expressed simple interest in online programs, but some students demonstrated scientific interest, such as finding the contents of scientific topics and scientific principles and planning additional exploration. An analysis of teacher-student interactions with conversations conducted on online programs demonstrated that students interactions were limited to mechanical-level questions such as simple questions for experimental progress and the cause of experimental failure, while discussions and inquiries were very limited. Based on these analyses, the importance of online programs to promote scientific inquiry experiences for younger students was discussed, along with the expected positive effects of online maker education programs.

연소의 과학적 모형형성 수업에서 나타난 중학생의 사회적 상호작용 특징

박현주,김혜영,장신호,심영숙,김찬종,김희백,유준희,최승언,박경미,Park, HyunJu,Kim, HyeYeong,Jang, Shinho,Shim, Youngsook,Kim, Chan-Jong,Kim, Heui-Baik,Yoo, Junehee,Choe, Seung-Urn,Park, Kyung-Mee 대한화학회 2014 대한화학회지 Vol.58 No.4

이 연구는 연소의 과학적 모형형성 수업에서 나타난 중학생들의 사회적 상호작용의 특징을 문화적, 언어적 상호작용, 토론유형도(map)를 통해 분석한 것이다. 중학생의 연소에 대한 모형형성 과정을 사회적 상호작용 측면에서 CLEQ (Cultural Learning Environment Questionnaire)를 살펴보고 모형형성 측면에서 언어적 상호작용, 토론유형도를 통해 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학생들의 문화적 특징은 경쟁보다는 협동 측면에서의 집단주의를 선호하지만 과학학습 태도는 타인의존적인 경향이 높고, 모형형성 과정에서 스스로의 의견을 소극적으로 제시하는 것으로 조사되었다. 둘째, 언어적 상호작용의 특징은 모형형성에 관련된 지식을 단순하게 제시한 형태가 많았고, 상대방의 의견에 대한 반응과 피드백을 하는 메타인지 영역이 상대적으로 낮게 나타난 것으로 조사되었다. 셋째, 토론유형도는 특정한 학생에 의존하여 의견제시만 하는 개념제시 상호작용과 응답진술을 반복하며 이루어지는 반응 상호작용이 많은 것으로 나타났고, 의견교환 할 때 새로운 의견제시, 수정, 근거를 들어 설명하는 등의 정교화 상호작용은 적은 것으로 조사되었다. 이 연구는 모형형성에 영향을 주는 상호작용 유형에 대한 이해와 우리나라 학생들의 상황을 고려한 사회적 상호작용을 위한 교수 설계의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다. The purpose of this study was to investigate the characteristics of social interaction on cultural aspects, verbal interaction, and discussion maps in scientific modeling instruction on combustion in middle school. Revised-CLEQ (Cultural Learning Environment Questionnaire), verbal interaction framework, discussion maps analysis were implemented for this study. The results of study follow respectively. First, the characteristics on cultural aspects of middle school students showed cooperation rather than competition in terms of collectivism. Students' attitudes to learning science tended to depend on others' idea, and students were passive and reluctant to present their comments when they were modeling work. Second, for the characteristics of verbal interaction, they simply presented knowledge related to build a model. The response to comments and feedback was relatively few. Third, discussion maps showed a lot of interaction for reponses that was alternatively brought the concept of commenters, which students were depended on a specific one, and responses. There were not many interaction for elaboration, which were described to have new presented ideas, corrections, and reasons when they exchange their ideas. In this study the model type of interaction affecting the formation of the students understanding of and in our country, it makes a lot of social interactions as the basis for teaching system could be utilized.

과학 문제 해결력 촉진을 위한 사례 기반 학습 프로그램의 효과

곽호숙 ( Ho Sook Kwak ),장신호 ( Shin Ho Jang ) 한국초등과학교육학회 2009 초등과학교육 Vol.28 No.3

초등학생들의 창의적 과학 문제 해결 과정에서 나타나는 시각화 활동 분석

김지수 ( Kim Jisoo ),장신호 ( Jang Shinho ) 한국초등과학교육학회 2017 초등과학교육 Vol.36 No.1

Cultivating creativity is one of the goals in science education. Previous studies report that students use visualization while they solve the creative science problem and it looks helpful to make them think more. For this study three 6^th grade students were selected in the consideration of pre-test through the qualitative think-aloud method. The results show that even though students have many ideas in planning stage in problem solving, they appeared to visualize familiar and empirical ideas at first. So if teachers want to watch another creative ideas, they tended to give enough time to visualize many ideas. Students drew lines, circles, “X”marks to select or remove information during their problem solving works. They said these marks seem to be useful to understand question. However, removal marks sometimes turn out to block another chance to re-think. Also students did not have a chance to reflect what they did. It means that they lose the chance to do convergent thinking. The implications of this study include the importance of students` visualization works to facilitate their creative ideas and support their problem solving strategies. In this study, we discuss the meaningful messages for teachers who construct science classroom for creativity.

학교로 가는 생활과학교실 프로그램이 참여자의 과학적 태도, 흥미도, 만족도에 미치는 영향

김은주 ( Eun Ju Kim ),장신호 ( Shin Ho Jang ) 한국초등과학교육학회 2009 초등과학교육 Vol.28 No.4

협력적 과제수행을 기반으로 하는 초등 기후변화 캠프 사례에서의 학습 성공 요인

주은정(Eunjeong Ju),장신호(Shinho Jang) 한국환경교육학회 2017 環境 敎育 Vol.30 No.2

이 연구의 목적은 협력적 과제수행을 기반으로 하는 초등 기후변화 캠프 사례에서 학습자들을 학습 성공으로 이끄는 요인이 무엇인지를 알아보기 위한 것이다. 연구를 위해 기후변화 캠프에 참여한 초등학생 78명을 대상으로 사전사후 검사를 실시하였으며, 참가자들의 생활과 학습을 가까이에서 관찰한 예비교사를 대상으로 면담을 실시하여 기후변화 캠프에서의 학습성공 요인을 살펴보았다. 그 결과, 사전 과제수행력, 팀 구성원과의 교우 관계, 사전 기후변화지식은 협력적 과제수행을 기반으로 하는 초등기후변화 캠프에서의 환경소양 증가에 긍정적인 영향을 미쳤다(R<SUP>2</SUP>=.534). 몇몇 팀의 세부적인 사례를 살펴보면 환경소양 증가가 뚜렷했던 팀들에서는 낯선 팀 구성원 간에 관계를 유연하게 하기 위한 노력이 관찰되었다. 또한 다양한 아이디어를 통해 각자가 가지고 있는 기후 변화지식 끌어내어 효과적이고 협력적으로 과제를 수행하고자 하였다. 과제수행력 증가에 유효하게 영향을 미친 요인으로는 팀 내 협력과 사전기후변화 지식을 들 수 있다(R<SUP>2</SUP>=.508). 팀별 사례 분석에서 과제수행력이 거의 증가되지 않은 팀의 경우, 팀 내 협력 및 새로운 교우 관계 형성에서 상대적으로 매우 낮은 만족도를 나타내었으며, 이들이 캠프 활동을 통해 겪은 교우간 갈등은 환경 캠프의 학습성공에 부정적인 영향을 미친 것으로 분석되었다. The purpose of this study is to examine the factors that lead learners to learning success in the case of elementary environment educational camps based on cooperative task performance. We conducted pre and post tests on environmental literacy, team performance, self-efficacy, and knowledge about climate change with 78 elementary students who participated in camps. We also surveyed the satisfaction of teamwork, environmental learning, and mentoring from student-teachers after camp. Additionally, we interviewed student-teachers who closely observed the lives and learning of the participants. As a result, pre-team task performance, friendship with team members, and prior knowledge of climate change positively affected environmental literacy (R<SUP>2</SUP>=.534). In the case of the detailed examples of some teams, several efforts made to make the relationship flexible among unfamiliar team members with whom the increase in environmental literacy is evident. They also tried to carry out tasks effectively and cooperatively by extracting knowledge on climate change through various ideas, Factors influencing the increase in team task performance were team collaboration and pre-knowledge about climate change (R<SUP>2</SUP>=.508). In the case analysis of each team, the team with little improvement in team task performance showed relatively low satisfaction in team collaboration and friendship. Conflicts among team members in camp activities had a negative impact on learning success.

과학 영재 아동과 일반 아동의 창의적 과학 문제 해결 과정에 대한 사례 연구

심혜진 ( Hye Jin Shim ),장신호 ( Shin Ho Jang ) 한국초등과학교육학회 2007 초등과학교육 Vol.25 No.5

과학 연구 윤리 가치관 변화를 위한 초등 과학교육 프로그램의 개발 및 적용

이하얀 ( Ha Yan Lee ),장신호 ( Shin Ho Jang ) 한국초등과학교육학회 2010 초등과학교육 Vol.29 No.2

The purposes of this study were to develop science education programs for changing students` science research ethical views, and to investigate the types and features of their views, and to examine their changes overtime. The subject of this study was one 6th grade class(41 students) at an elementary school located in Seoul. The scientific research ethical education programs developed in the study was applied through 8 lessons over 4 weeks. The results of this study show that 3 types of science research ethical views were appeared in elementary students participated in this study: `human·technology centered views`, `value·ecology centered views` and the mixed views. The numbers of students, who changed their views from typeⅠ or typeⅡto typeⅢ, were significantly increased. Students with typeⅢ appeared to actively involve in classroom activities aligned with science research ethical issues. The results imply that intended science ethical education program can affect students` ethical views on science. It is also important to aware that teacher`s effective assistance and help contribute to students` meaningful changes on their traditional scientific ethical views. Educational implications on science education are discussed.

과학적 정당화 활동을 촉진하는 초등과학 탐구수업의 효과

박미정 ( Mi Jeong Park ),장신호 ( Shin Ho Jang ) 서울敎育大學校 初等敎育硏究所 2011 한국초등교육 Vol.22 No.1

과학자들이 실험실에서 과학 지식을 생성하는 것처럼 학생들 또한 수업 시간에 과학 탐구를통하여 자신의 지식을 구성한다. 학생들의 탐구 활동에서 중요한 것은 자신들이 탐구하고 발견한 아이디어가 타당한지 검증받고 다른 학생들과 함께 논의하는 과학적 정당화 활동이다. 본연구에서는 이러한 과학적 정당화 활동을 구체화하여 학생들이 자신의 주장에 대한 근거 및증거를 들어 개인적으로 표출하는 ``개인적 정당화`` 활동과 동료들과의 사회적 상호작용의 맥락속에서 의미를 구성하는 ``사회적 정당화`` 활동으로 구분하였다. 즉, 학생들의 과학적 정당화 과정을 쓰기 및 말하기 활동을 통한 개인적, 사회적 정당화 과정으로 구성하고, 명시적이고 반복적으로 나타날 수 있도록 예상-관찰-설명(POE) 단계에 의한 과학 탐구수업을 개발하였다. 또한이 수업이 학생들의 구성주의 과학 학습 환경 인식, 수업 참여도, 자아효능감, 과학 개념에 미치는 효과를 조사하였다. 연구결과, 본 연구의 과학적 정당화 활동을 촉진하는 과학탐구수업은학생들의 수업 참여 및 과학 개념에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타난 반면, 구성주의 과학학습 환경 인식 및 자아 효능감에는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 과학적 정당화 활동이초등학생들의 탐구 학습에 미치는 과학 교육적 시사점을 논의하였다. This study investigated the effect of scientific inquiry instruction to facilitate students` scientific j ustification activities, to study its effects on students` perception on constructivist learning environ ment, class participation, self-efficacy, and scientific conception. The subjects of this study were tw o 4th grade classes in Seoul, KOREA. The instruction developed in this study was applied for 24lessons during 8 weeks. For this study, experimental and control group design was applied. For s cientific justification, "individual justification" was differentiated from "social justification" by using Prediction -Observation-Explanation(POE) instruction model. Individual justification was to individu ally express students` own claims based on evidence. Social justification was to facilitate students t o express meanings to be formed in the context of social interactions with peers. The results of th is study included that there were no significant effects on perception on constructivist learning en vironment and self-efficacy, while significant statical effects were gained on class participation and scientific conception. Educational implications are discussed.