과학 연극 수업이 과학 본성에 대한 초등학생의 인식에 미치는 영향

나지연,장병기,Na Ji Yeon,Jang Byung-Ghi 한국초등과학교육학회 2005 초등과학교육 Vol.24 No.5

The importance of teaching the nature of science (NOS) has been always emphasized in science education. However, the NOS is hardly taught in elementary science class. We are lacking in the strategies and materials for teaching NOS. So we designed the science drama teaching, and investigated the effects on pupils' perceptions about NOS. The subjects of this study were 185 third graders from a elementary school. The treatment group was provided with science drama lessons and the control group was provided with traditional lecture-type lessons. Their perceptions about NOS were investigated before/after the science lessons and after 3 months following them, and both of two groups were compared. The pretest results revealed that the pupils of both groups were found to have similar views on NOS. Dey had traditional views of the most items except for social construction of theories, mathematical knowledge and decision-making. After science lessons, they tended to change their views toward modem views, but the pupils of the treatment group showed more modem views than those of the control group on the observation, model, social construction of theories, predictions. After 3 months, the pupils of the control group tended to come back to their traditional views, but those of the treatment group showed tendencies that their changed views were kept up on the observation, scientific model, scientific knowledge, scientific methods, decision-making, social construction of theories, mathematical knowledge. Therefore this study suggests that science drama teaching could be one of the effective ways for teaching NOS.

연구논문 : 초등학생의 과학 담화에서 나타나는 몸짓의 유형과 특징

나지연 ( Ji Yeon Na ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 한국초등과학교육학회 2012 초등과학교육 Vol.31 No.4

Gestures are a common phenomenon of human communication. There exists little research concerned with the gestures in science education, and most researches of gestures have focused on individual gestures. However, learning occurs through sociocultural interactions with friends, family, teachers, and others in society. Hence, the purpose of this study was to investigate and identify the types and features of gestures which were made by elementary students to communicate with peers in science discourse. A group of six fourth-graders was observed in eight science discourses where they talked about ideas related to thermal concepts. The data was collected through interviews and questionnaires. The analysis of the data showed that students` gestures in science discourses could be classified into seven types: signal iconic gesture, illustrative iconic gesture, personal deictic gesture, object deictic gesture, beat gesture, emotional metaphoric gesture, and content metaphoric gesture. It was also found that these gestures had functions of repeating, supplementing, and replacing utterance to communicate with others. Students frequently expressed scientific terms metaphorically as everyday terms through their gestures. Gestures were shared, imitated, and transferred in the communication process, and students` gestures also made influence on other students` ideas through these processes.

과학의 본성에 대한 검사 도구를 활용한 연구의 개관과 분석 (1990~2009)

나지연 ( Ji Yeon Na ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 한국초등과학교육학회 2010 초등과학교육 Vol.29 No.3

The purpose of this study was to review the current state and characteristics of instruments used to assess individual understanding of the nature of science (NOS). This study conducted a series of content analyses of the articles published in a total of seven Korean and international journals from 1990 to 2009. A total of 99 research papers and assessment tools were categorized according to their features such as item type, the method of development, philosophical perspectives and others. So, evaluation domains of the instruments were also compared with the features of the NOS endorsed in some standards science education documents internationally well known, such as Benchmarks for Science Literacy (AAAS, 1993), National Science Education Standards (NRC, 1996). It was found that VNOS was the most frequently used instrument used for the last 20 years. There was a difference between characteristics of instruments used in Korean journals and these in international journal, such as philosophical perspectives, item type. Moreover, the results showed that there were only a few of instruments to ask about ethics of scientists, significance of science process skill and the context. NOS instruments focused only on limited aspects of NOS emphasized by the standard documents.

과학수업에서 학생의 일상경험 도입에 대한 초등교사의 인식과 실행 및 배경요인

나지연 ( Ji Yeon Na ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 한국과학교육학회 2014 한국과학교육학회지 Vol.34 No.7

교사의 인식과 실행, 그 배경요인을 밝히는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 전공, 교직경력, 성별, 성장지역, 연령 등 각각의 특성이 다른 네 명의 초등교사를 대상으로 반 구조화된 심층면담을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 교사들은 주로 동기유발을 하기 위해 수업의 도입부에 일상경험을 상기하도록 학생들에게 발문하였다. 교사들은 과학수업에 일상경험을 도입하는 것에 우호적이었고 더 높은 수준의 도입이 필요하다고 생각했지만, 실제 과학수업에서는 일상경험을 소극적으로 도입하거나 외면하기도 하였다. 이러한 현상에 영향을 미친요인들은 ‘과학수업에 대한 기억’, ‘자녀교육 경험’, ‘유년기의 성장환경’, ‘개인의 학습양식’, ‘불충분한 지식·열정’, ‘일상생활의 과학 교육적 의미’, ‘교사의 의무에 대한 인식’, ‘평가결과의 중요성’, ‘실험의 어려움’, ‘일상경험 도입 시 학생의 반응’, ‘교과용 도서의 체계’, ‘교수학습 시간 부족’, ‘국민공통기본 교육 구현’, ‘담당 학생의 특성’, ‘타 교육주체의 요구’, ‘일상경험 도입의 효과’가 있었다. 또한 교사들은 직무관련 외적 요인의 영향에 의해 자신의 인식과 다른 실행을 하고 있으며, 일상경험의 적극적인 도입을 위하여 교과용 도서 등의 도움을 필요로 하였다. The purpose of this study is to identify elementary school teachers’ perceptions, practices, and background factors related to introducing students’ everyday experience in science teaching process. The participants of this study were four elementary school teachers who have different features such as major, teaching period, gender, growth area, and age. The data was collected through semi-constructed and in-depth interviews. The results of the research are as follows: Teachers mostly used students’ everyday experience during the introduction phase of science lessons for the purpose of motivation. They hold a positive view of using students’ everyday experience during science lessons and thought that science teaching needs to actively use more of students’ everyday experience, while in actual practice they disregarded or only passively introduced students’ everyday experience. The various background factors found to affect teachers’ practice are as follows: positive memory on their science class; educational experience of their own children; their own childhood environment; their learning style; their insufficient knowledge or enthusiasm; perceived educational value of everyday life in science education; teacher’s duties; importance of students’ achievement; difficulty in guiding experiment; reaction of students on introducing everyday experience; characteristics of science textbook and teacher’s guidebook; lack of lesson time; realization of national common basic education; characteristics of their students; demands from parentsor students; effect of introducing everyday experience. In addition, we found that the teachers behave not in accordance with what they thought due to external factors related to their profession and that, for a more active use of students’ everyday experience in their teaching, teachers need support from textbooks and teachers’ guidebooks.

테크놀로지 도입에 대한 과학교육학 연구동향의 분석 및 과학교사의 테크놀로지 활용 교수내용지식(TPCK)을 위한 시사점

나지연 ( Ji Yeon Na ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 부산대학교 과학교육연구소 2014 교사교육연구 Vol.53 No.3

본 연구는 테크놀로지 도입에 대해 연구한 과학교육연구의 동향을 파악하고 이를 바탕으로 과학교사의 테크놀로지 활용 교수내용지식에 대한 시사점을 제공하는 데 그 목적이 있다. 이에 1978년부터 2014년까지 과학교육학 분야 대표 국내 학술지 2곳에 게재된 논문 중에서 테크놀로지를 도입한 논문 68편을 대상으로 사용된 테크놀로지의 현황과 특징을 조사하였다. 또한 테크놀로지 활용 교육에서 요구되는 교사의 지식에 대하여 논의하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학교육연구에서 주로 연구된 테크놀로지는 CAI, Web, MBL, VR, 멀티미디어 등이 있으며, 정보통신기술이 발전함에 따라 CAI에서 Web, MBL, 모바일 순으로 테크놀로지 등장 비율이 이동하였다. 둘째, 대상 논문 중 대부분이 테크놀로지를 활용한 교육방법을 개발하고 그 교육적 효과를 조사하는 연구였다. 셋째, 초창기 연구들은 교육방법 개발 과정과 개발결과물에 초점을 둔 반면, 1990년대 중반부터는 개발한 교육방법의 효과를 검증하는 논문이 다수를 차지하였고, 2000년대부터는 개발한 교육방법 투입 전략에 대한 논문들이 등장하였다. 넷째, 과학수업에 테크놀로지를 도입하는 것에 대한 교사의 인식이나 교사에게 요구되는 능력과 같이 교사를 대상으로 하는 연구는 부족하였다. 따라서 이 연구에서는 테크놀로지 활용 교육에서 과학교사에 초점을 둔 논의가 필요함을 제안하였으며 과학교사의 테크놀로지 활용 교수내용지식에 대해 살펴보았다. 마지막으로 이러한 논의에 기초하여 과학교사의 교수경험을 바탕으로 테크놀로지 활용 교수내용지식의 성장을 나타내는 TPCK성장(TPCKgwth) 모형을 제안하고 그 시사점에 대해 논의하였다. This study reviewed trends in science education research on the introduction of instructional technologies for teaching science and discussed its implications towards science teachers` technological pedagogical content knowledge (TPCK). This study first analyzed 68 papers from two representative journals of science education research in Korea published between 1978 to 2014 based on the types and features of the technologies. Secondly, based on these findings this paper discussed the issue of teachers` technological pedagogical content knowledge (TPCK), required for effective teaching of science. The results of this study can be summarized as follows: (1) While earlier studies mostly investigated CAI, the more recent studies have focused on Web, MBL and mobile devices. (2) The vast majority of the papers were on the development and educational effects of these technologies. (3) In earlier studies the focus had been mainly given to the developmental process of and the products of new instructional methods using the technologies, however from the mid 1990s on, the focus had shifted to the different effects of these technologies and from the 2000s the focus had shifted again to implementation strategies of new technologies. (4) There have been few studies on science teachers` perceptions or abilities of introducing technology into their lessons. With these results, this study stresses the importance of the teacher when introducing and using technology in the classroom and discusses science teachers` technological pedagogical content knowledge (TPCK). Finally, based on the discussion, a new model, called TPCK growth (TPCKgwth), and its implications for the change and the growth of science teachers` TPCK are provided.

교육실습에 참여한 예비 초등교사들이 테크놀로지 활용 과학수업 실행에서 느끼는 어려움과 요구

나지연 ( Ji Yeon Na ),장병기 ( Byung Ghi Jang ) 한국초등과학교육학회 2016 초등과학교육 Vol.35 No.1

The purpose of this study is to identify pre-service elementary school teachers` difficulties and needs in the science class utilizing smart technologies. The participants were nine pre-service elementary teachers who had practical training at an elementary school and took classes related to technology, pedagogy, and science knowledge. The data was collected through semi-constructed and in-depth interviews. The documents such as participants` guidance plans, daily records produced in teaching practice was collected and analyzed. The results of the research are as follow: Pre-service teachers have usually used the technology as a secondary transfer media to convey the knowledge. We found that the pre-service elementary teachers had 15 difficulties in the science class utilizing smart technologies. In addition, they needed a class to focus more on teaching them by integrating technology knowledge, pedagogy knowledge, and science knowledge, and by sharing a real case of science class utilizing smart technologies.

초등학생들이 생각하는 과학수업의 특징: 과학수업 문화 분석틀 개발을 위한 기초 연구

박준형 ( Joon Hyeong Park ),나지연 ( Ji Yeon Na ),정용재 ( Yong Jae Joung ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.3

본 연구의 목적은 과학수업 문화 분석을 위한 분석틀과 도구 개발을 위한 첫 단계로서, 초등학생들의 개방형 서술 응답 분석을 통하여 과학수업을 바라보는 초등학생들의 인식을 조사하고, 이에 기반으로 하여과학수업 문화를 질적으로 분석할 수 있는 분석틀을 제안하고자 하는것이다. 이를 위하여 서울 및 경기 소재 6개 학교의 초등학생 4학년과6학년 총 571명이 작성한 응답을 3가지 방법으로 분석하여 분석틀의 6가지 범주(주요하게 드러나는 요인, 공동체의 권력구조, 과학 수업에서 중시하는 영역, 관심대상, 수업의 분위기, 참여형태)를 도출하였다. 각 범주에 따른 세부 분석틀 내용은 다음과 같다. 첫째, 과학수업에서 주요하게 드러나는 요인은 실험, 재미, 교사, 그리고 공동체로 나타났다. 둘째, 과학교실 공동체의 권력구조는 학급 친구, 교사, 개인으로 나누어 볼 수 있다. 셋째, 학생들이 과학수업에서 중시하는 영역은 인지적, 정의적, 행동적 영역으로 살펴볼 수 있다. 넷째, 과학교실 공동체에서 관심을 가지는 대상은 교사의 가르침, 실험, 지식과 의견의 이해, 지식과 의견의 공유로 나타났다. 다섯째, 과학수업 분위기의 형태는 장난치고 시끄러운 분위기와 재미있고 즐거운 분위기로 나타났다. 여섯째, 학생들의 참여 형태는 모든 구성원의 참여, 자율적인 참여,협동적인 참여 형태로 나타났다. 본 연구의 이러한 결과는 학생들이 생각하는 과학수업의 모습과 그 특징에 바탕을 두어 과학수업 문화를 분석하는 질적인 분석틀을 제안할 수 있었다는 점에 의미가 있겠다. 또한 본 연구의 결과를 통해 과학수업의 문화적인 측면에서 나타난 시사점에 대하여 논의하였다. The purposes of this study are to investigate elementary students’ perception of science classroom through an analysis of students’ answer to an open-ended question and to suggest a framework for the analysis of science classroom culture, as the first step to develop an analysis tool for qualitative exploration of science classroom culture. We analyzed 571 responses and developed an analysis framework with six categories (i.e. major factors; power structure of a classroom community; focused domains of the science classroom; student concerns; atmosphere of science classroom; participation form). The details of the six categories can be summarized as follows: (1) major factors were revealed to be practical work, fun, teacher, community and others; (2) the power structure of classroom community was in the order of peer students, teacher, and individual student himself/herself; (3) the focused domains of the science classroom perceived by students were more about affective and behavioral domains than cognitive one; (4) major student concerns were teachers’ teaching, having practical work, and the understanding of and the sharing of knowledge and opinions (5) science classroom atmosphere was noisy and pranky but fun and interesting; (6) the students participation forms were to be total participation or voluntary participation or cooperative practice. Through this study, not only suggesting the framework, but we could also get implications for the cultural aspects of science classroom based on the results of data analysis in this study.

예비 초등교사의 예술 감상을 통한 과학 관련 사회문제 공감 능력 탐색

윤회정(Yoon, Heo jeong),나지연(Na, Ji yeon),박정기(Park, Jeong kee) 한국전시산업융합연구원 2021 한국과학예술융합학회 Vol.39 No.5

본 연구는 우리 사회의 여러 가지 문제를 해결하기 위해 요구되는 기초 자질 중 하나로 공감이라는 개념이 주목을 받으면서 공감 교육에 관한 관심이 높아지면서 시작되었다. 이에 본 연구의 목적은 학교에서 공감 교육을 담당하게 될 예비교사들의 공감 능력을 살펴보고자 하였다. 따라서 본 논문은 예술과 과학의 융합을 도모하여 예술 감상을 통한 예비 초등교사의 과학 관련 사회문제에 대한 공감 능력을 탐색을 시도하였다. 이를 위하여 Jung et al., (2020)이 개발한 과학 관련 사회문제 공감 측정 도구(ESSIA)를 활용하였고, 예비 초등교사들을 대상으로 온라인 설문을 진행하였다. 응답 내용은 SPSS 14.0을 사용하여 독립표본 t-검정을 실시하여 분석하였다. 연구 결과 및 내용은 다음과 같다. 첫째, ‘공감’과 ‘관찰표현’ 요인이 상대적으로 높은 점수를 나타낸 반면, ‘감상 태도’와 ‘상상’ 요인은 상대적으로 낮은 점수를 나타내었다. 둘째, 예비 초등교사들은 예술 작품에 나타난 사회문제로 인해 발생하는 어려움에 공감하며 문제 해결을 위한 불편을 감수할 수 있다고 생각하였지만, 이 문제 상황을 자신의 문제로 여기거나 해결할 방안에 대해 생각해보는 경우는 상대적으로 적었다. 셋째, 예비 초등교사들은 예술 작품을 보고 자신의 느낌을 표현할 수 있다고 생각하였으나 예술 작품과 관련된 정보를 따로 더 찾아본다는데에는 상대적으로 더 낮은 점수를 부여하였다. 넷째, 응답자의 고등학교 계열과 성에 따른 집단 간 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 향후 초등 예비교사들의 공감 능력 함양을 목표로 하는 과학 미술 융합 프로그램을 계획, 실행할 수 있는 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다. As the conception of empathy has come to the fore as one of the basic qualities required to solve various problems in the society, interest is increasing in empathy education. This study was conducted to examine the empathic ability of pre-service teachers who would be in charge of empathy education in schools. The empathy scale of socio-scientific issues through art appreciation (ESSIA) developed by Jung et al.(2020) was implemented by on-line to pre-service elementary school teachers. Responses were analyzed by the multivariate analysis of variance(MANOVA) and the independent sample t-test using SPSS 14.0. The analyzed results were as follows: First, The ‘empathy’ and ‘observation expression’ factors showed relatively high scores, while the ‘appreciation attitude’ and ‘imagination’ factors showed relatively low scores. Second, pre-service teachers were in sympathy with the difficulties caused by social problems presented in works of art, and thought that they were able to endure the inconvenience of solving the problems. However, they neither considered problem situation as their own nor deliberated for solution. Third, pre-service teachers considered that they could express their feelings by looking at works of art, but gave relatively low scores to searching for more information related to the works of art. Fourth, there was no statistical significance in respondents’ high school affiliation and gender. The results of this study are expected to be used as the basic data for developing science-art convergence programs aimed at cultivating the empathy ability of pre-service teachers in the future.

“실행공동체” 관점에서 과학교실문화 분석을 위한 조사도구의 개발 및 적용

천은겸 ( Eunkyum Chun ),나지연 ( Ji Yeon Na ),정용재 ( Yong Jae Joung ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.1

이 연구의 목적은 실행공동체(Community of Practice)의 관점에서과학교실문화를 분석하기 위한 조사도구를 개발하고 이를 적용하여그 활용가능성을 확인하는 데 있다. 문헌연구를 통하여 실행공동체의 구조적 요인을 설정하고 요인에 따른 예비문항을 개발하였다. 초등학교 4학년, 6학년, 중학교 2학년 총 219명의 학생들에게 예비조사를 실시하여 문항 타당도 및 신뢰도를 검증하였다. 탐색적 요인분석을 통하여 수정된 도구는 ‘학습 책임감’(responsibility for learning), ‘공동의 관심사’(common interest), ‘호혜적 인간관계’(mutual relation ships), ‘개방적 참여’(open participation), ‘실행’(practice)의 총 5개 요인 27개 문항으로 구성되었다. 개발된 조사도구를 사용하여 초등학교4학년과 6학년 학생 총 706명을 대상으로 본 조사를 실시하고 확인적 요인분석 및 신뢰도 분석을 실시하였다. 이를 통해 조사도구가 타당한 도구임을 확인하였으며, 초등학교 과학교실 공동체의 특성을 구조적 요인별, 학년별, 성별, 교사 특성별로 비교하여 분석하였다. 이 연구를 통하여 개발된 조사 도구는 공동체적 관점에서 과학교실을 분석하는데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 바람직한 과학교실의 공동체를 위한 시사점을 제안할 수 있을 것으로 기대된다. The purposes of this study are to develop a measuring instrument for the analysis of science classroom culture from the perspective of Community of Practice (CoP) and to confirm its feasibility. We set the structural factors of CoP and developed preliminary questions through literature review. The validity and reliability of the instrument were examined and modified through the pilot survey participated by a total of 219, 4th, 6th, and 8th grade students. The modified instrument consisted of 5 factors of ``responsibility for learning``, ``common interest``, ``mutual relationships``, ``open participation``, and ``practice``, comprising a total of 27 items. As the main survey, confirmatory factor analysis and reliability analysis of the instrument were carried out with a total 706 students of the 4th and 6th grade. This measuring instrument was validated and used for analyzing the culture of science classroom CoP of elementary school by comparing the data from the main survey in terms of structural factors, grade, gender, and teacher type. The measuring instrument is expected to be used not only for analyzing science classroom culture from the perspective of CoP, but also for offering implications for the desirable science classroom culture.

통합 과학교육을 실천하고 있는 두 중등학교의 사례 : 무엇이 통합 과학교육을 가능하게 하는가?

안정용 ( Jung Yong Ahn ),나지연 ( Ji Yeon Na ),송진웅 ( Jin Woong Song ) 한국과학교육학회 2013 한국과학교육학회지 Vol.33 No.4

본 연구는 통합을 실천하고 있는 두 학교의 사례를 통해 학교 차원의 통합 과학교육의 가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 통합을 실천하고 있는 학교에서 일어나는 통합은 어떤 형태인지 그리고 일반 학교와 구별되는 그 학교의 상황 요소는 무엇인지를 수업 참관, 교사 면담, 학교교육계획서 수집, 수업 동영상 분석, 학생 결과물 수집과 같은 다중적인 방법을 사용하여 살펴보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 두 학교는 통합의 유형, 수준, 교사의 역할, 학생 활동에서 차이를 드러냈으며 이러한 차이가 다른 모습의 통합 과학교육 사례를 보여주었다. 둘째, 두 학교가 통합을 실천할 수 있게 한 학교 상황 요소가 있었다. 통합교육을 실천한 학교를 대상으로 한 선행연구 결과와 비교했을 때 ``리더십``, ``교사 팀의 협력 활동``, ``교육계획을 위한 시간확보``, ``유동적인 시간 운영``, ``지역사회와 연계``와 같은 유사한 학교 상황요소가 발견되었다. 그러나 두 학교의 사례에서는 통합을 기존의 안정적 성격의 교육적 시도가 아닌 보수적인 교사 문화를 극복하여 학교 교육의 혁신을 추구하는 것으로 보았다. 따라서 이 연구에서는 ``보수적 문화극복/혁신 추구``를 새로운 학교 상황 요소로 제안하였다. 또한 두 학교는 안정적인 교사 관계를 형성하였으나 선행 연구에 비해 단기간에 대규모로 실시되었기 때문에 선행 연구에서 제안한 ``소규모의 안정적인 학습 환경`` 대신 ``협력적 친밀한 관계``로 요소를 수정하였다. This is a case study on two schools practising integrated science education (hereafter ISE). The purposes of this study are to investigate the types and features of ISE in the schools actively practising ISE, to identify the contextual factors of the schools, and to give implications for implementing ISE in schools. This study investigated the contextual factors in practicing ISE with a focus on the two schools, a middle school in Gyeonggi-do and a high school in Busan. They were breaking down the boundaries among teaching subjects and providing student-oriented instruction with problems in the real world. The data were collected by observing classes, by interviewing teachers, and by reviewing school documents and students` reports. The research findings are as follows: first, the two schools took part in ISE actively. They teach science to students providing integrated experiences mainly by using interdisciplinary knowledge and/or by solving the problems pertaining to the real world. While the former integrated subjects centering on topics, the latter focused on a project-based learning driven by students. They have differences in regard to the role of teachers and students, the level of integration and the type of integration. Second, the contextual factors that enabled ISE to be implemented there were found. The previous studies revealed six contextual factors in practising ISE: small and stable learning environment, leadership, team activities, in-school planning time, flexible timetable and community links. This study also found similar factors. However, the cases of this study provided 1SF on a large scale and in a short period of time, instead of a small and stable learning environment. Teachers viewed the process of ISE not only as a tool to overcome the conservative culture of teachers but also as a pursuit of innovation.