과학실험수업에 관한 초등학교 교사의 실천적 지식의 ‘구조’ 분석 = Analysis of the Structure of Elementary School Teachers’ Practical Knowledge in Science Experiment Class

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 초등교사의 과학과 실험 수업에 드러난 실천적 지식을 파악하여 초등 과학과 수업현상을 이해하고자 하는 질적 사례 연구로 연구의 대상은 경기도 용인시 소재 S초등학교에 근무하는 Y교사였으며, Elbaz의 연구 틀에 초점을 맞추어 사례 교사의 실천적 지식의 ‘구조(structure)’를 살펴보았다.

Y교사는 과학과 실험 수업에서 ‘과학은 어렵다.’, ‘실험은 위험하다.’, ‘실험은 정확해야 한다.’, ‘과학 실험을 하면 시간이 부족하다.’, ‘과학 실험은 재미있다.’, ‘학생들은 꼬마과학자다.’는 총 6가지의 이미지를 표출하고 있었다. 이러한 이미지를 뒷받침하는 원리와 원리를 뒷받침하는 규칙은 대부분 상세하고 명확했다. 규칙 중에는 ‘교사 자신의 경험을 들어 설명한다.’의 경우처럼 ‘과학은 어렵다.’는 이미지와 그를 뒷받침하는 원리, ‘과학 실험은 재미있다.’는 이미지와 그를 뒷받침하는 원리를 중복해서 나타내기도 하였으며, ‘과학 실험은 재미있다.’는 이미지, 그리고 이를 구체화하는 원리, 규칙과 ‘학생들은 꼬마과학자다.’라는 이미지, 그리고 이를 구체화하는 원리, 규칙은 Y교사의 과학 실험 수업에서 서로 상승작용을 하고 있었다. ‘실험은 위험하다.’와 ‘과학실험은 재미있다.’라는 이미지에서는 그에 따른 원리와 규칙이 모두 서로 상충하는 경우도 있었고, ‘과학은 어렵다.’와 ‘과학실험은 재미있다.’의 이미지에서는 비슷한 규칙으로 서로 상충하는 이미지를 나타내기도 하였다. 또한 ‘학생들은 꼬마과학자다.’와 같은 이미지의 경우는 원리와 규칙이 충분히 실현되지 않는 특징을 보이기도 하였다.

연구의 결과를 토대로 초등 과학과 수업현상을 살피면 다음과 같다.
첫째, 과학과 실험 수업에서 초등교사의 실천적 지식은 다양한 이미지와 원리 그리고 규칙들로 표상된다. Y교사는 과학과 실험 수업에서 과학은 어렵고 실험은 위험하며 또, 정확해야하고 시간도 부족하지만 재미있는 것으로 학생들이 꼬마 과학자처럼 실험을 수행해야 한다는 이미지를 일련의 원리와 규칙들과 함께 표상하고 있었다.
둘째, 과학과 실험 수업은 실천적 지식의 이미지, 원리, 규칙들의 조화와 상승작용 및 상충 작용이 끊임없이 일어나는 역동적인 수업이다. Y교사는 하나의 규칙으로 둘 이상의 원리와 이미지를 표상하며 조화를 이루면서 서로 상승하는 효과를 가져왔고, 비슷한 규칙으로 상충하는 이미지를 나타낸다든지, 일련의 이미지, 원리, 규칙이 모두 함께 상충하기도 하면서 실천적 지식을 표상하는 역동적인 수업을 하고 있었다.
셋째, 초등교사는 과학과 실험 수업을 통해 학생들로 하여금 과학의 본성을 배울 수 있도록 노력한다. Y교사는 학생들의 과학적 지식부족, 실험 조작 능력 부족, 시간 부족 등의 이유로 어렵기는 하지만, 학생들이 꼬마 과학자가 되어서 가설을 세우고 실험을 설계하고 실험과정을 거쳐 결과를 도출해내는 일련의 과학적 과정을 거치는 과학 실험 수업이 이상적이라고 생각하고 이를 위해 노력하고 있었다.
결론적으로 초등 교사의 실천적 지식을 파악하는 것이 과학실험수업을 이해하는데 도움이 되었다. 과학실험수업의 유용성에도 불구하고 실험 수업이 현장에서 잘 이루어지지 않고 있는 이유는 단순히 교사의 과학내용 지식이 부족하다든지 교과 교육학 지식이 부족하다든지 실험도구가 노후하거나 미비 되어서라기보다 교사의 실천적 지식의 여러 가지 이미지와 원리, 규칙들이 복합적으로 복잡하게 상호작용하기 때문이라고 볼 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This is a qualitative case study that aimed to understand phenomena in elementary science class by investigating elementary school teachers’ expressed practical knowledge in science experiment class. The subject of this study was Teacher Y working at S Elementary School in Yongin City, Gyeonggi‐do, and the structure of the teacher’s practical knowledge was analyzed using Elbaz’s research frame.

Teacher Y expressed 6 images of science experiment class as follows: ‘science is difficult,’ ‘experiment is dangerous,’ ‘experiment should be accurate,’ ‘science experiment takes a long time,’ ‘science experiment is interesting,’ and ‘children are little scientists.’ Principles supporting these images and rules supporting the principles were mostly detailed and clear. Among the rules, some like ‘explain based on the teacher’s own experiences’ expressed image ‘science is difficult’ and its supporting principles and image ‘science experiment is interesting’ and its supporting principles redundantly. In addition, image ‘science experiment is interesting’ and its specific principles and rules and image ‘children are little scientists’ and its specific principles and rules worked in synergy with each other in Teacher Y’s science experiment class. In some cases as in images ‘experiment is dangerous’ and ‘science experiment is interesting,’ their principles and rules were all contradictory to one another, and in some other cases as in images ‘science is difficult’ and ‘science experiment is interesting,’ similar rules were contradictory to each other. In case of image ‘children are little scientists,’ the principles and rules were not fully realized.

According to the results of this study, phenomena in elementary science class are summarized as follows.
First, elementary school teachers’ practical knowledge in science experiment class is represented by various images, principles and rules. Teacher Y described his science experiment class using several images such as ‘science is difficult,’ ‘experiment is dangerous, should be accurate, takes a long time, and is interesting,’ and ‘children should perform experiment like a little scientist’ as well as a number of principles and rules supporting the images.
Second, science experiment class is a dynamic class in which the images, principles and rules of practical knowledge work continuously in harmony, synergy, and contradiction with one another. Teacher Y attained harmony and synergy by representing two or more principles and images with one rule, expressed contradictory images using similar rules, or represented practical knowledge with a series of images, principles and rules, all of which are contradictory to one another.
Third, elementary school teachers make efforts to help students learn the essence of science through science experiment class. Teacher Y believed that, despite difficulties from students’ lack of scientific knowledge, lack of abilities to perform experiment, lack of time, etc., an ideal science experiment class is a class in which the students become a little scientist, make hypotheses, design experiment, and draw out results from the experiment, and he made efforts to conduct such a class.
In conclusion, investigating elementary school teachers’ practical knowledge was helpful to understand science experiment class. The reason that, despite its usefulness, science experiment class is not active in the field of education is not merely because the teacher lacks scientific or curricular knowledge or experimental equipment is old or inadequate but because various images, principles and rules in the teacher’s practical knowledge interact with one another in complicated ways

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 ⅰ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구문제 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 1. 실천적 지식의 개념 4
• 2. 실천적 지식의 구조 6
• 3. 선행 연구 고찰 8
• 가. 초등 과학수업에 관한 선행 연구 8
• 나. 선행연구에 나타난 실천적 지식의 ‘구조’ 11
• Ⅲ. 연구의 방법 14
• 1. 연구의 절차 14
• 2. 연구의 대상 15
• 3. 자료수집 16
• 4. 자료 분석 17
• Ⅳ. 연구결과 19
• 1. 과학과 실험 수업에 나타난 실천의 이미지 19
• 가. 과학은 어렵다. 20
• 나. 실험은 위험하다. 30
• 다. 실험은 정확해야 한다. 37
• 라. 과학 실험을 하면 시간이 부족하다. 43
• 마. 과학 실험은 재미있다. 51
• 바. 학생들은 꼬마과학자다. 59
• 2. 사례교사의 실천적 지식 “구조”의 특징 63
• 가. 원리와 이미지를 중복하여 뒷받침하는 규칙 63
• 나. 상승 작용하는 이미지․원리․규칙 65
• 다. 상충하는 이미지․원리․규칙 67
• 라. 규칙으로 실현되고 있지 않은 이미지와 원리 70
• Ⅴ. 결론 및 제언 71
• 1. 요약 71
• 가. 과학과 실험 수업에 나타난 실천의 이미지․원리․규칙 71
• 나. 사례교사의 실천적 지식 ‘구조’의 특징 73
• 2. 결론 74
• 3. 제언 75
• 참고문헌 76
• Abstract 79