담화 언어 코드로 본 과학 수업 양태의 학생 중심성

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2009 한국과학교육학회지 Vol.29 No.1

논증 담화 분석 연구의 방법론적 고찰 : 논증활동의 협력적 구성과 인식적 실행의 분석을 중심으로

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),박영신 ( Young Shin Park ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2013 한국과학교육학회지 Vol.33 No.4

This study undertook a methodological investigation on previous research that had proposed alternative methods for analyzing argumentative discourse in science classes in terms of collaborative construction and epistemic enactments of argumentation. The study also proposed a new way of analyzing argumentation discourse based on the achievements and limitations of previous research. The new method was applied to actual argumentation discourse episodes to examine its feasibility. For these purposes, we chose the studies employing Toulmin`s argument layout, seeking for a method to analyze comprehensively the structure, content, and justification of arguments, or emphasizing evidence-based reasoning processes of argumentation discourse. In addition, we contrived an alternative method of analyzing argumentative discourse, Discourse Register on the Evidence-Explanation Continuum (DREEC), and applied DREEC to an argumentative discourse episode that occurred in an actual science classroom. The advanced methods of analyzing argumentative discourse used in previous research usually examined argument structure by the presence and absence of the elements of Toulmin`s argument layout or its extension. Those methods, however, had some problems in describing and comparing the quality of argumentation based on the justification and epistemic enactments of the arguments, while they could analyze and compare argumentative discourse quantitatively. Also, those methods had limitations on showing participants` collaborative construction during the argumentative discourse. In contrast, DREEC could describe collaborative construction through the relationships between THEMES and RHEMEs and the links of data, evidence, pattern, and explanation in the discourse, as well as the justification of arguments based on the how of epistemic enactments of the argumentative discourse. 이 연구는 과학 수업에서 논증 담화를 분석하기 위한 대안적 방법들을 제안했던 최근의 주요 선행 연구들을 논증활동의 협력적 구성과 인식적 실행의 측면에서 방법론적으로 고찰하였다. 또한, 선행 연구들에서 사용된 논증 담화 분석 방법의 성과와 제한점을 바탕으로 새로운 논증 담화 분석 방법을 제안하고, 이 논증 담화 분석법을 실제 과학 수업의 논증 담화에 적용하여 그것의 활용 가능성을 알아보았다. 연구를 위해 과학 수업의 논증 담화에 대한 선행 연구 중 Toulmin의 논증 틀을 논증 담화 분석에 적용한 연구, 논증의 구조, 내용, 및 정당화 과정을 종합적으로 조사하는 논증 담화 분석 방법을 모색한 연구, 그리고 논증 담화의 증거에 기반한 추론 과정을 강조한 연구들을 선정하였다. 또한, 담화 레지스터와 증거-설명의 연속선에 기반한 대안적 논증 담화 분석 방법으로서 DREEC을 고안하였고, DREEC을 수업 담화 사례에 적용하였다. 연구 결과, 선행 연구들에 사용된 논증 담화 분석 방법들은 주로 Toulmin의 논증 틀에서 제시한 논증 구성 요소의 유무에 근거하여 논증의 구조를 파악하였다. 이러한 접근은 논증 담화의 정량적 분석 및 비교는 가능한 반면, 논증의 정당화 과정 및 인식적 실행의 전개 과정에 기반한 논증의 질적 기술 및 비교가 어려웠고. 논증 담화 참여 자들의 협력적 논증 구성 과정을 구체적으로 보여주지 못하는 한계가 있었다. 반면에 DREEC은 주제부/설명부 간에 형성된 연결 관계와 자료, 증거, 패턴, 및 설명에 이르는 연결 관계를 통해 논증의 협력적 구성과, 인식적 실행의 흐름에 기반하여 논증의 정당화 과정을 분석할 수 있었다.

순위 선다형 문항을 이용한 천문 시스템 학습 발달과정 개발 및 타당화 연구

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),이기영 ( Ki Young Lee ),박영신 ( Young Shin Park ),이정아 ( Jeong A Lee ),오현석 ( Hyun Seok Oh ) 한국과학교육학회 2014 한국과학교육학회지 Vol.34 No.8

함하는 천체의 구조와 운동을 종합한 천문 시스템(astronomicalsystems)의 학습 발달과정(learning progressions)을 조사하기 위하여,순위 선다형 평가 문항을 개발하고 이를 초등/중학생들에게 적용한검사 결과에 기반하여 학습 발달과정 해석의 타당성 검증의 근거를제시하였다. 연구의 과정은 ‘구인특화, 평가문항 개발, 평가결과 기술,측정 모델’로 이루어진 4 단계의 구인 모델링 방식(construct modelingapproach)에 기반하여 진행되었다. 천문 시스템의 내용적 평가 구인으로 천체의 운동과 구조를 선정하였고, 탐구실행적 평가 구인으로 공간적 사고와 시스템 사고와 같은 천문학적 사고를 선정하였다. 이 연구에서 개발된 순위 선다형 평가 문항들은 천문 시스템에 대한 학습 발달과정을 조사하기 위한 검사 도구로서 적절하였다. 즉, item fit 분석 결과는 학생들의 문항 반응 결과가 Rasch 모델로 측정한 결과와 부합하였다. 그리고 Wright map 분석 결과는 이 연구의 평가 문항들이 천문시스템에 대한 학생들의 가설적 발달 경로를 조사하는데 매우 효과적임을 보여주었다. 학습 발달과정의 하위 정착점에서 학생들은 천체들의 위치와 운동 방향의 변화를 지구에서 보는 관점에서 2차원 평면으로 해석하는 공간적 사고 수준을 보였으며, 지구-달 계의 모델에서천체의 위치와 변화를 부정확하게 연결하거나, 태양계 행성들과 은하수에 대한 단순한 패턴을 인식하는 시스템 사고 수준을 보였다. 학습발달과정의 중간 단계에서 학생들은 우주에서 내려다 본 지구 및 지구-달 계, 태양계의 모델을 근거로 천체의 운동을 해석하는 공간적 사고의수준을 나타냈으며, 천체의 구조를 구성하는 요소들을 이 모델들과연관시키는 시스템 사고를 보였다. 학습 발달과정의 상위 정착점에서학생들은 우주에서 내려다 본 관점에서 형성된 천체의 운동 모델을지구에서 바라 본 관점에서 얻은 자료와 서로 연관시키는 관점 전환의공간적 사고를 지구의 운동, 지구-달 계의 운동, 태양계 행성의 운동,은하와 우주의 운동에 적용할 수 있었다. 또한 상위 정착점에 도달한학생들은 천문 시스템의 설명 모델을 구성하는 하위 요소들 간의 상호연관성을 파악하고 이를 설명 모델에 적용할 수 있는 시스템 사고를나타냈다. This study sought to investigate learning progressions for astronomical systems which synthesized the motion and structure of Earth, Earth-Moon system, solar system, and the universe. For this purpose we developed ordered multiple-choice items, applied them to elementary and middle school students, and provided validity evidence based on the consequence of assessment for interpretation of learning progressions. The study was conducted according to construct modeling approach. The results showedthat the OMCs were appropriate for investigating learning progressions on astronomical systems, i.e., based on item fit analysis, students’ responses to items were consistent with the measurement of Rasch model. Wright map analysis also represented that the assessment items were very effective in examining students’ hypothetical pathways of development of understanding astronomical systems. At the lower anchor of the learning progression, while students perceived the change of location and direction ofcelestial bodies with only two-dimensional earth-based view, they failed to connect the locations of celestial bodies with Earth-Moon system model, and they could recognized simple patterns of planets in the solar system and milky way. At the intermediate levels, students interpreted celestial motion using the model of Earth rotation and revolution, Earth-Moon system, and solar system with space-based view, and they could also relate the elements of astronomical structures with the models. At the upper anchor, students showed the perspective change between space-based view and earth-based view, and applied it to celestial motion of astronomical systems, and they understood the correlation among sub-elements of astronomical systems and applied it to the system model.

지구과학 논문과 지구과학 교과서 텍스트의 과학 언어적 특성 비교

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),이정아 ( Jeong A Lee ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2007 한국과학교육학회지 Vol.27 No.5

판구조론의 학습발달과정 개발을 위한 지구적 인지과정 평가의 횡단적 문항 반응 분석: Rasch 모델

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),이기영 ( Ki Young Lee ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.1

이 연구는 판구조론(plate tectonics)에 대한 지구적 인지과정(geocognition)의 검사 문항을 중학생, 고등학생 및 대학생들에게 적용하여 문항별 응답 반응을 Rasch 모델에 근거하여 횡단적으로 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 판구조론에 대한 학습 발달과정 및 교육과정개발을 위한 기초 자료를 제안하고자 하였다. 판구조론의 개념적 구인은 ‘판과 관련된 지구 내부 구조의 이해, 판 경계에서 특징적인 지형, 판 경계의 지질 현상’으로, 지구적 인지과정의 구인은 시간적 추론, 공간적 추론, 과거역산적 추론, 시스템 사고로 선정하였다. 판구조론의 개념적 구인을 문항의 소재로 하여 지구적 인지과정의 추론 능력을 조사하는 통합적 형태로 9개의 평가 문항을 개발하였다. 문항의 그림자료들은 모두 GeoMapApp을 활용하여 작성하였다. 전체 문항에 대한 학생들이 얻은 점수에 따라 학생들의 수준을 구분하고 이를 각 문항의 과제 곤란도와 비교하여 측정하는 Rasch 모델을 적용하여 학생들의 문항 반응 결과를 측정하였다. Rasch 모델 분석으로 중학생, 고등학생 및 대학생의 Wright map을 각각 작성하여 학생들의 능력과 문항 곤란도를 서로 비교하였고, Differential Item Functioning 분석을 통해 세 학교급 학생들의 문항 반응 결과를 종합하여 수행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 과학 교육과정에서 판구조론에 대한지구적 인지과정은 중학생, 고등학생에게 모두 평가 가능한 구인임을 알 수 있었다. 둘째, 중학교 ~ 대학교에 이르는 횡단적 분석에서 학생들의 발달 양상이 가장 두드러진 지구적 인지과정의 요소는 공간적 추론이었다. 셋째, 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 적절한 교수활동의 도움과 지구과학 내용 지식을 비계(scaffolding)로 하여 더 높은 수준으로 발달할 수 있다. 넷째, 지구적 인지과정은 과제의 내용과 분리된 일반적 추론 능력이 아니라 과제의 내용과 연관된 내용-특이적(content-specific) 추론임을 알 수 있었다. 이 연구에서 수행한 횡단적 분석의 결과를 바탕으로 지구과학 교육과정에서 판구조론의 내용 체계를 재구성하기 위한 제언을 제시하였다. In this study, assessment items to examine geocognition on plate tectonics were developed and applied to middle and high school students and college students. Conceptual constructs on plate tectonics are Earth interior structure, specific geomorphology, and geologic phenomena at each plate boundary. Construct for geocognition included temporal reasoning, spatial reasoning, retrospective reasoning, and system thinking. Pictorial data in each item were all obtained from GeoMapApp. Students` responses to the items were analyzed and measured cross-sectionally by Rasch model, which distinguishes persons` ability levels based on their scores for all items and compared them with item difficulty. By Rasch model analysis, Wright maps for middle and high school students and college students were obtained and compared with each other. Differential Item Functioning analysis was also implemented to compare students` item responses across school grades. The results showed: 1) Geocognition on plate tectonics was an assessable construct for middle and high school students in current science curriculum, 2) The most distinguished geocognition factor was spatial reasoning based on cross sectional analysis across school grades, 3) Geocognition on plate tectonics could be developed towards more sophisticated level through scaffolding of relevant instruction and earth science content knowledge, and 4) Geocognition was not a general reasoning separated from a task content but a content-specific reasoning related to the content of an assessment item. We proposed several suggestions for learning progressions for plate tectonics and national curriculum development based on the results of the study.

학습 발달과정 연구의 현황, 방법론적 특징 및 연구 사례

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),성연선 ( Yeon Seon Seong ),장신호 ( Shin Ho Jang ) 한국과학교육학회 2013 한국과학교육학회지 Vol.33 No.1

이 논문은 2006년 이후 미국을 비롯한 세계 여라 나라로 점차 확산되고 있는 학습 발달과정(Learning Progressions) 연구의 현황과 연구 방법을 소개하고, 최근에 국내에서 수행된 연구 사례를 중심으로 학습발달과정 연구의 실제를 제시하여 학습 발달과정을 조사하기 위한 방법론적 기초를 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 마국을 중심으로 진행되어 온 학습 발달과정 연구의 현황을 소개하고, 특별히 학습을 위한 평가의 관점에서 학습 발달과정을 조사하는 방법과 절차를 정리하였다. 과학의 학습 발달과정은 과학의 주제를 학습할 때 형성되는 발달의 경로를 기술한 것으로서, 발달의 경로를 따라 학생들은 과학 지식을 활용하여 과학의 탐구실행에 참여하게 된다. 각각의 학습 발달과정은 상위 정착점과 하위 정착점, 그리고 두 정착점을 연결해 주는 중간 단계들로 구성되었다. 과학의 학습 발달과정을 조사할 때, 연구자들은 평가의 삼각형에 기반하여 구성된 Wilson의 4단계의 평가 시스템 구성단위를 주로 사용하였다. 논문에서는 학습 발달과정의 조사 방법과 절차를 물의 순환에 대한학습 발달과정 조사에 적용한 사례 연구를 소개하고, 한국에서 수행될 학습 발달과정에 대한 후속 연구를 위한 함의점과 고려할 점을 논의하였다. The purpose of this paper is to introduce the current studies and research methods about Learning Progressions disseminated to several countries including the U.S. since 2006. It also provides a methodological base to investigate learning progressions in science by introducing a case study of learning progression conducted in Korea. For this study we described several features of current studies on learning progressions in the U.S. and reported the common ways and sequences employed in examining learning progressions especially with respect to assessment for learning. Learning progressions are descriptions of developmental pathways of learning o topic in which science knowledge is used in students` engaging in science practices. Each learning progression consists of upper anchor lower anchor and intermediate steps that connect both anchors. In investigating a learning progression researchers usually utilize Wilson`s four building blocks of assessment system based on the assessment triangle. This kind of method was also applied in investigating the learning progression for water cycle in this study. We discussed implication and consideration for the future research on learning progressions in science in Korea.

야외 지질 학습에서 나타난 중학생들의 귀추적 추론 사례 연구

맹승호 ( Seung Ho Maeng ),박명숙 ( Myeong Sook Park ),이정아 ( Jeong A Lee ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2007 한국과학교육학회지 Vol.27 No.9

관람 대화의 흐름과 상호작용의 양상에 기반한 자연사 전시관의 전시물과 관람객 간 상호작용적 학습 사례 연구

최문영 ( Moon Young Choi ),맹승호 ( Seung Ho Maeng ),박은지 ( Eun Ji Park ),정원영 ( Won Young Jung ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.8

이 연구는 자연사 전시관에서 중학생들의 또래간 자유 관람 시 형성되는 전시물을 매개로 한 상호작용 적 학습 과정의 사례를 조사하였다. 연구 자료로 관람 객들의 상호작용이 활발했던 5건의 관람 사례를 선정 하였다. 각 관람 사례에서 대화의 흐름에 근거한 관람 객의 의미 구성 과정 및 전시물의 특성에 따른 관람 대화의 특징을 이해하기 위하여 관람 대화의 레지스터 분석 및 상호작용 양상 분석을 수행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 전시물이 제공하는 정보는 관람 객의 대화에 주제부로 반영되고, 관람객들은 주제부에 대한 정보를 설명부에 제시하여 서로 교환함으로 써 전시물에 대한 주체적인 의미를 구성하였다. 한편, 전시 패널에 의문형의 문장을 사용하여 관람객의 논 증을 유도하거나, 유사한 전시물들이 함께 제시되어 관람객에게 전시물 간의 비교를 유발하는 방식으로 관람객들의 의미 형성을 촉진하였다. 전시물을 매개로 한 관람객 간의 상호작용 양상의 특징을 보면, 관람객들의 의미 구성 과정에서 전시물에 대한 관람객 의 의견뿐만 아니라 전시물이 가진 ``정보``자체도 의 미를 구성하기 위한 심층인지적인 사회적 상호작용의 요소로 빈번하게 사용되어 관람 대화에서 정보의 구 조가 상호작용 양상에 중요함을 알 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 자연사 전시관에서 관람객의 협력적 인 과학 학습을 발전시키기 위해서 관람객들이 전시 물의 정보를 선택하여 관람 담화로 구성하는 양상을 자세히 이해하는 것이 중요함을 논의하였다. This study investigated several cases of interactive learning mediated by exhibits in a natural history hall during visits by middle school students. Five visiting cases were selected, in which visitors engaged actively in the interactions between them. Each visiting case was analyzed in terms of visiting discourse register and the modes of interaction in order to understand both visitors`` meaning-making processes through the discourse flow and the characteristics of visiting discourse according to the features of exhibits. Results were as follows. The information provided in the exhibits was used as THEMEs in visitors`` discourse and the visitors presented their information on the THEMEs as RHEMEs. The visitors made their own meaning for the exhibits by exchanging their information with each other. Interrogative sentences on the exhibit panels allowed visitors to make arguments. Similar exhibits displayed together helped visitors to compare those exhibits. These two features of the exhibits facilitated visitors`` meaning-making processes in the natural history hall. The modes of interaction between visitors mediated by the exhibits showed that the information itself from the exhibits as well as visitors`` opinion on the exhibits were frequently used as the elements for in-depth cognitive social interactions that allowed the visitors to construct meaning. Based on these results, we discussed that understanding in detail how visitors choose information from exhibits and construct visiting discourse is very important to improve visitors`` collaborative science learning at a natural history hall.

교육과정 변천에 따른 초등 과학 교과서 텍스트에 대한 체계기능언어학적 분석

이정아 ( Jeong A Lee ),맹승호 ( Seung Ho Maeng ),김혜리 ( Hye Ree Kim ),김찬종 ( Chan Jong Kim ) 한국과학교육학회 2007 한국과학교육학회지 Vol.27 No.3

과학 교수활동에 대한 우선순위와 동기적 근접발달영역에 비추어 본 초임 과학 교사와 경력 교사와의 상호작용에 대한 사례 연구

김찬종 ( Chan Jong Kim ),맹승호 ( Seung Ho Maeng ),차현정 ( Hyun Jeong Cha ),박영신 ( Young Shin Park ),오필석 ( Phil Seok Oh ) 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회지 Vol.26 No.3