개념변화 교수법에 기초한 과학교사교육이 유아교사의 과학 교수능력 증진에 미치는 효과 = Effects of science teacher's education based on the conceptual change pedagogy on kindergarten teacher's science teaching ability

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 개념변화 교수법에 기초한 과학교사교육이 유아교사의 과학 교수능력 증진에 미치는 영향을 탐색하고, 나아가 이 교수법이 유아의 과학적 탐구능력 및 태도에 어떤 영향을 주는지를 분석하는데 목적이 있다. 이와 같은 연구의 목적에 따라 설정한 연구 문제는 다음과 같다.
연구문제 1 : 개념변화 교수법에 기초한 과학교사교육이 유아교사의 과학 교수 능력을 증진시키는가?
연구문제 2 : 개념변화 교수법에 기초한 과학지도가 유아의 과학적 탐구능력을 증진시키는가?
연구문제 3 : 개념변화 교수법에 기초한 과학지도가 유아의 과학적 태도를 증 진시키는가?
위와 같은 문제를 알아보기 위해 과학 교수능력 관찰시의 평가기준에 의해 과학교수법을 평가받은 10명중 선정된 2명의 교사와 선정된 교사의 학급 유아가 연구대상이었다. 강원도 원주시에 소재한 A유치원과 C유치원의 교사 2명(실험대상 1명, 비교대상 1명)과 만5세 유아 40명(실험집단 20명, 비교집단 20명)을 대상으로 연구를 실시하였다. 사전검사 결과 실험대상과 비교대상 교사간에는 과학교수법의 차이가 거의 없었고, 유아들간에도 과학적 탐구능력 및 태도에서 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 따라서 두 집단은 서로 동질적인 집단이다.
실험처치 기간은 총 13주로 이 기간 동안 교사교육을 받은 실험대상 교사는 개념변화 교수법을, 비교대상 교사는 전달식 교수법을 유아에게 적용하여 과학활동을 하였다. 실험대상 교사에게는 실험처치 전, 개념변화 교수법에 관한 교사교육을 4주간 총 8차례에 걸쳐 실시하고, 1달간 개념변화 교수법을 수업에 적용하여 교사의 역할을 조정한 후 과학교수법의 효과를 검증하였다. 교사교육 후, 똑같은 과학내용(물, 공기, 밀가루 반죽)을 실험대상 교사는 구성주의에 근거한 개념변화 교수법으로 유아에게 과학활동을 지도했고, 비교대상 교사는 전달식 교수법으로 유아에게 과학활동을 지도했다.
사후검사는 13주의 실험처치를 실시한 후 사전검사와 동일한 내용으로 실시하였다.
본 연구에서 유아교사의 과학교수법을 분석하기 위해 선정된 주제는 "물" 이였다. 유아교사가 과학 교수능력을 증진시키는지를 파악하기 위해 "물" 주제를 비디오 녹화하고, 전사하여 과학교수법을 분석하였다. 그런 후 수집된 자료는 두 대상 교사간의 과학 교수능력의 차이를 알아보기 위해 χ² 검증을 실시하였다. 그리고 두 집단 유아간의 과학적 탐구능력 및 태도의 차이를 알아보기 위해 t 검증을 실시하였다.
본 연구에서 나타난 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 개념변화 교수법의 과학교사교육에 참여한 실험대상 교사는 전달식 교수법을 실시한 비교대상 교사 보다 과학 교수능력이 유의미하게 높게 나타났다. 구성주의 과학교사의 모든 범주 즉, 지식구성의 조장자로서의 역할, 내용 이해를 위한 지도, 교사와 유아간의 상호작용, 교사의 과학내용에 관한 지식에서 비교대상 교사 보다 증진된 것으로 나타났다. 따라서 개념변화 교수법이 유아교사의 구성주의적 과학 교수능력 증진에 효과가 있음을 알 수 있다.
둘째, 개념변화 교수법에 참여한 실험집단의 유아들은 전달식 교수법에 참여한 비교집단의 유아들 보다 탐구능력 점수가 유의미하게 높은 것으로 나타났으며, 과학적 탐구능력의 모든 요소 즉, 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 예측하기, 토의하기에서 비교집단의 유아들 보다 증진된 것으로 나타났다. 따라서 개념변화 교수법이 유아들의 과학적 탐구능력 증진에 효과가 있음을 알 수 있다.
셋째, 개념변화 교수법에 참여한 실험집단의 유아들은 전달식 교수법에 참여한 비교집단의 유아들 보다 과학적 태도 점수가 유의미하게 높은 것으로 나타났으며, 과학적 태도로 설정된 모든 요소 즉, 호기심, 적극성, 솔직성, 객관성, 개방성, 비판성, 판단유보, 협동성, 끈기성에서 비교집단의 유아들 보다 증진된 것으로 나타났다. 따라서 개념변화 교수법이 유아들의 과학적 태도 향상에 효과가 있음을 알 수 있다.
나타난 결과를 종합해 볼 때 개념변화 교수법은 전달식 교수법에 비해 교사의 과학 교수능력과 유아의 과학적 탐구능력 및 태도 향상에 효과가 높다고 볼 수 있다. 따라서 개념변화 교수법은 효율적인 과학교수법이며, 교사를 위한 바람직한 과학교사교육의 지도방안이라고 할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to investigate the effects of science teacher's education based on the conceptual change pedagogy or the transmission pedagogy and on children's ability of science exploration skills and attitudes.
The major research questions are as follows :
1. Will science education for teachers based on conceptual change pedagogy improve teachers' science teaching ability?
2. Will science education based on the conceptual change pedagogy improve children's science exploration skills?
3. Will science education based on the conceptual change pedagogy improve children's attitudes towards science?
The subjects of this study are two teachers and their forty children aged five. They were selected from two kindergartens in Wonju City, and they were assigned to participate in this study. The comparison of 2 groups consists of 1 teacher and 20 children each.
There were no statistically significant differences in the teachers' teaching and the children's science exploration skills and their attitude between the two groups. As a matter of fact, they were identical group before starting the experiment.
The results of this study were checked by a pre and post-test. The data obtained from this research were analyzed by using χ² test and t test.
The results of this research are as follows :
1. Science education for teachers based on the conceptual change pedagogy statistically made signigicant differences to the rating of the teachers' science teaching ability. That is, the teacher in Experimental Group increased the quality of science teaching by constructivism.
2. Science education based on the conceptual change pedagogy increased the rating of children's science exploration skills. That is, the science exploration skills post-test scores of Experimental Group in terms of the science exploration skills were significantly increased compared with those of the Control Group.
3. Science education based on the conceptual change pedagogy made significant improvement on the rating of children's attitudes towards science.
These results show that teachers' education based on the conceptual change pedagogy has a more positive effect on teachers' science teaching ability, the children's science exploration skills and their attitude than teachers' education based on the transmission pedagogy.
In the final analysis, it is implied that teachers' education based on conceptual change pedagogy has a greater educational effectiveness than teachers' education based on the transmission pedagogy.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 논문개요 = I
• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구문제 = 5
• 3. 용어의 정의 = 5
• II. 이론적 배경 = 8
• 1. 구성주의와 과학교육 = 8
• 1) 유아의 과학적 탐구능력 = 17
• 2) 유아의 과학적 태도 = 19
• 2. 개념변화 교수법 = 23
• 1) 개념변화 교수법의 목적 = 23
• 2) 개념변화 교수법의 특징 = 24
• 3) 개념변화 교수법의 단계 = 29
• 3. 과학교사교육 = 33
• III. 연구방법 = 40
• 1. 연구대상 = 40
• 2. 실험설계 = 42
• 3. 검사도구 = 43
• 1) 과학 교수능력 관찰 검사 = 43
• 2) 과학적 탐구능력 검사 = 47
• 3) 과학적 태도 검사 = 49
• 4. 실험절차 = 52
• 1) 예비검사 = 52
• 2) 사전검사 = 53
• 3) 실험처치 = 54
• 4) 사후검사 = 64
• 5. 결과처리 및 분석방법 = 64
• IV. 결과 및 해석 = 65
• 1. 개념변화 교수법에 기초한 과학교사교육이 유아교사의 과학 교수능력에 미치는 효과 = 65
• 2. 개념변화 교수법에 기초한 과학지도가 유아의 과학적 탐구능력에 미치는 효과 = 92
• 3. 개념변화 교수법에 기초한 과학지도가 유아의 과학적 태도에 미치는 효과 = 100
• V. 논의 및 결론 = 106
• 1. 논의 = 106
• 2. 결론 및 제언 = 113
• 참고문헌 = 116
• 부록 = 128
• ABSTRACT = 170

참고문헌 (Reference)

1. 유아과학교육, 한유미, 창지사, , 2010

2. Science with Reason, Fleer, Atkinson, , 1995

3. Science for Children, Bergman, Jacobson, , 1980

4. 유아교육학 논업, 곽향림, , 1998

5. The pupil as scientist?, Driver, Rosalind, The Open University Press, , 1983

6. A moving experience(chp9), Corra, , 1995

7. Fight your science anxiety, Mechling, , 1984

8. Encouraging Primary Science, stringer, Raper.G, , 1987

9. Students' thought processes, Wittrock, , 1986

10. The young child as scientist, Britian.L, Chaille, , 1991

11. Learning How to Teach Science, Tobin, , 1991

12. 유아를 위한 과학교육, 이경우, 창지사, , 1998

13. 유치원 교육과정 해설, 교육부, 교육부, , 1999

14. (발견중심)유아과학교육, 김미경, 교육아카데미, , 1997

15. Toward a coherent constructivism, Strike, , 1987

16. When is an animal, not an animal?, Bell, "When is an animal, , 1981

17. 유아교사교육의 새로운 접근, Goffin, S. G, , 1999

18. Assumptions about teaching and learning, Osborne, Freyberg, , 1985

19. 반성적 사고와 유아 교사교육, 박은혜, 한국유아교육학회, "유아교육연구. 16(1), , 1996

20. A conceptual change approach to learning, Hewson, , 1981

21. Constructing Knowledge of Constructivism, Castle, , 1997

22. Making the connection! science &Literacy, Kathy,

23. Educational psychology : a cognitive view, Ausubel, David Paul, Holt, Rinehart and Winston, , 1978

24. 유치원 과학교육의 현황과 분석, 김선희, 숙명여자대학교, , 1990

25. Teaching science through discovery (8th ed), Sund B, Carin, , 1985

26. Some aspects of students' views of the world, Osborne, , 1980

27. An educational theory base for scienceteaching, Marek, Renner, , 1990

28. Science andmathematics education briefing book, Boyd, Nelson, Hudson, Weiss, , 1989

29. Uses of cognitive science to science education, Jung, , 1993

30. 유치원 과학교육 실태에 관한 연구, 박지애, 원광대학교, , 1997

31. Engaging children's minds : the project approach, Katz, Lilian, Ablex Pub. Corp., , 1989

32. The need for reform in science teacher education, Yager, , 1993

33. Those who understand knowledge growth in teaching, Shulman, L, , 1987

34. Consrtucticism: A psychological theory of learning, Fosnot, , 1996

35. Primary science : The views of teachers and pupils, Biddulph, , 1982

36. To understand is to invert: The future of education, Piaget, , 1973

37. 유치원 교원 연수 교육과정 모형의 개발, 林再澤, 崔美賢, 具鶴鳳, 李榮碩, 朴載煥, 金順愛, 부산대학교 과학교육연구소, , 1987

38. Primary teachers misconception about light and shadows, Smith, , 1987

39. Prior beliefs and cognitive change in learning toteach, Hollingsworth, , 1989

40. 현장적용을 위한 과학교육 프로그램 연구, 엄기영, , 1994

41. Investigating science concepts through writingactivities, Rosaen, Roth, , 1991

42. Implementing conceptual change teaching inprimary science, Smith, Neale, , 1989

43. Making sense of our world: Aninteractive teaching approach, Osborne, Biddulph, , 1984

44. Teacher preparation: Structural and conceptualalternatives, Feiman- Nemser, , 1990

45. Developing class for teacher education : Issues andconcerns, Harrington, , 1991

46. Development of science concept within a Vygotskianframework, Howe, , 1996

47. 한국사회의 직업구조와 그 변동에 관한 연구, 김영모, , 1979

48. Exporing science in early childhood: A developmentalapproach, Lind, , 1996

49. They're not dumb, they're different : stalking the second tier, Tobias, Sheila, Research Corp., "They're not dumb, , 1990

50. Construing constructivism: Reading research in the UnitedStates, Spivey, , 1987

51. 과학교수능력 증진을 위한 교사교육방법의 고찰, 조형숙 ( Hyung Sook Cho ), 한국영유아교원교육학회(구 중앙유아교육학회), , 1998

52. Issues and Proposals for the Supply and Demand of ScienceTeachers, Peter, , 1995

53. Student conceptions of naturalselection and its role in evolution, Anderson, Bishop, , 1990

54. The Science Attitude and Science Education: A CriticalReappraisal, Gauld, , 1982

55. 유치원 교원을 위한 현직교육의 현황과 요구분석, 강유정, 계명대학교, 계명대학교 대학원 박사학위논문, , 1999

56. The Conditions of conceptual change in theclassroom[Special Issue], Thorley, Hewson, , 1989

57. 학급크기에 따른 유아.교사의 교수-학습행동 분석, 김영주, 중앙대학교, , 1999

58. 1985-86 National Survey of Science, Mathematics, and Social Science, Weiss, "1985-86 National Survey of Science, , 1987

59. A history of ideas in science education : implications for practice, DeBoer, George E, Teachers College Press, , 1991

60. 개인 연수에 대한 유치원 교사의 인식 및 실태 분석, 고미라, 전남대학교 교육대학원, 개인연수에 대한 유치원 교사의 인식 및 실태분석, , 2000

61. 유아교사의 전문성과 교사교육의 방향에 대한 토론, 임승렬, 한국영유아교원교육학회(구 중앙유아교육학회), 유아교육학의연구동향. 중앙유아교육학회. 제 3회 유아교육학술대회. 147-153, , 1998

62. 유아교육의 교수방법이 유아의 발달에 미치는 영향, 유혜량, 이화여자대학교 교육대학원, 이화여자대학교 교육대학원 석사학위논문, , 1987

63. The Development of Thought : The equilibration of cognitivestructures, Piaget, , 1975

64. The having or wonderful ideas and other essays onteaching and learning, Duckworth, , 1987

65. 과학교사교육에 있어서 과학교육의 현황과 개선방안, 이화국, , 1991

66. Teachers' beliefs and educational research:Cleaning up a messy construct, Pajares, , 1992

67. Culture and cognitive development : studies in mathematical understanding, Saxe, Geoffrey B, L. Erlbaum Associates, , 1991

68. 예비교사를 위한 탐구 중심 과학교육 수업의 효과 탐색, 조형숙, 한국유아교육학회, 유아교육연구. 제 19권 제 2호. 227-245, , 1999

69. Elementary mathematics and science methods : inquiry teaching and learning, Foster, Gerald W, Wadsworth Pub., , 1999

70. 유아과학교육의 실제Ⅰ : 발달적으로 적합한 유아과학교육, 김미경, , 1993

71. Are the effects of university teachereducation washed out by school experience?, Zeichner, Tabachnick, , 1981

72. Reflections on the press and product of a unitconstructed by a preservice class, Lundsteen, , 1997

73. 중학생의 과학적 태도와 인지갈등 정도에 따른 과학 개념변화, 이상용, 이상용, 한국교원대학교, 중학생의 과학적 태도와 인지갈등 정도에 따른 과학개념 변화, , 2000

74. Patterns of Misunderstanding: Anintegrative model for science, math, and programming, Perkins, Simmons, "Patterns of Misunderstanding: Anintegrative model for science, , 1998

75. An appropriate conception of teachingscience: A view from studies of science learning, Hewson, , 1988

76. 이야기책을 통한 소리 활동의 전개-교사의 교수방법을 중심으로, 조부경, 서성미, 이야기책을 통한 “소리”활동의 전개: 교사의 교수방법을 중심으로, , 1997

77. Building understanding together; Aconstructivist approach to early childhood education, Waite-Stupiansky, , 1997

78. The full-day kindergarten: Planning and practicing adynamic themes curriculum(2nd ed.), Fromberg, , 1995

79. 과학 활동을 통한 유아의 창의적 사고력 증진 프로그램 개발 연구, 김온기, 연세대학교 대학원, 연세대학교 대학원 박사학위논문, , 2000

80. Using textbooks and teachers' guide: Adilemma for beginning teacher and teacher educators, Ball.L, Feiman-Nemsar, , 1988

81. Project Texas. A Nontraditional TeacherProfessional Development Model for Science Education, Blanche, Deborah B, , 2000

82. 현직연수에 대한 중등 과학교사들의 인식과 요구도에 관한 조사 연구, 문영인, 현직연수에 대한 중등 과학교사들의 인식과 요구도에 관한 조사연구, , 1995

83. 교사의 언어적 상호작용 형태와 유아의 과학적 태도 및 성취와의 관계, 권영례, 한국아동학회, 중앙대학교 대학원 박사학위논문, , 1990

84. 『물질의 변화』에 대한 과학활동에서 나타난 유아의 과학적 사고과정, 최정열, 최정열, 한국교원대학교, , 2000

85. Conceptual change in elementary teacher candidates'content and pedagogical knowledge of science, Stofflett, , 1991

86. 국민학교 저학년 학생의 소리에 대한 개념조사 및 수업을 통한 개념변화, 곽경희, 이화여자대학교 교육대학원, 이화여자대학교 대학원 석사학위논문, , 1993

87. A comparison of applied and theoreticalknowledge of concepts based on the particulate nature of matter, Haidar, Abraham, , 1991

88. Tune in, turn off, drop out: Why so manycollege students abandon science after the introductory courses, Rigden, Tobias, "Tune in, , 1991

89. Effect of instruction using students' priorknowledge and conceptual change strategies on science learning, Hewson, , 1983

90. Teachers perceptions of the characteristics and influences on their personal and professional development, Burden, P. R., , 1980

91. 발달적 장학을 통한 유아교사의 과학교육에 대한 관점 및 교수실제의 변화과정, 백은주, 조부경, 한국유아교육학회, , 2001

92. The constructivist view in science education - What it has tooffer and what should not be expected from it, Duit, , 1994

93. Thrity studies involving the Scientific Attitude Inventory:What confidence can we have in this instrument?, Munby, , 1983

94. 교사의 확산적 질문과 수렴적 질문이 과학활동시 유아의 예측하기에 미치는 영향, 이미진, 中央大學校, 중앙대학교 대학원 석사학위논문, , 1996

95. Designing curricula for conceptual restructuring: Lessonsfrom the study of knowledge acquisition in astronomy, Vosoniadou, , 1991

96. The ability to understand and useconceptual change pedagogy as a function of prior contest learningexperience, Stoddart, Stofflett, , 1994

97. Towards a humanistic constructivist model ofscience learning: Changing perspectives and research implications, Cheung, Taylor, , 1991

98. Prospective and proacting secondary school science teacher'sknowledge and beliefs about the philosophy of science, Gallagher, , 1991

99. The accommodation of science pedagogical knowledge: Theapplication of conceptual change construct to teacher education, Stofflett, , 1994

100. 상호작용적 교수법에 의한 과학교육이 유아의 과학적 개념.탐구능력.태도에 미치는 효과, 이경민, 중앙대학교 대학원, "상호작용적 교수법에 의한 과학교육이 유아의 과학적 개념, , 2000

101. Breaking with experience in learning to teach mathematics:The role of the presevice methods course (Issues Paper 89-10), Ball.L, , 1989

102. The effects of content instruction on theimplementation of science conceptual change strategies in elementaryclassrooms, Stoddart, Stofflett, , 1991

103. Enhancing teacher effectiveness in science educationthrough enactment of a conceptual change model of professionaldevelopment, Claudia M, , 1995

104. Attitudes towa rd science and science teaching asreflected in the science autobiog rap hies of p reservice elementa ryteachers, Gauthire, , 1994

105. From Piagetian theory to educational practice: Developingand supportive constructivist early childhood teachers through project, Schattgen, , 1997

106. Using computer simulations to Enhanceconceptual change: The Role of Constructivist Instruction andStudent Epidemiological Beliefs, Windschil, Andre, , 1998

107. Establishing an epidemiological base for science teachingin the light of contemporary notions of the nature of science andhow children learn science, Cleminson, , 1990

108. 포트폴리오 평가 활용을 통한 예비교사의 유아 과학 교수방법에 대한 반성적 사고 증진과 전문성함양에 관한 연구, 유승연, 한국유아교육학회, 유아교육연구.제 20권 제 1호. 163-184, , 2000