과학사와 융합인재교육의 적용 실태와 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업에 대한 초등교사들의 인식

박상우 ( Sangwoo Park ),정원우 ( Wonwoo Chung ),박영관 ( Youngkwan Park ) 경북대학교 과학교육연구소 2016 科學敎育硏究誌 Vol.40 No.2

이 연구는 과학 수업에서 과학사와 융합인재교육의 활용 실태와 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업에 대한 초등교사들의 인식을 분석하는 것이다. 따라서 초등학교 과학 수업에서 과학사와 융합인재교육의 활용 실태와 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업에 대한 교육적 가치를 알아보기 위해 설문지는 Shin & Han(2011)과 Lee & Shin(2014)의 연구와 Park et al.(2010)의 연구를 바탕으로 연구문제에 맞게 수정하여 총 20문항의 설문지를 개발하였다. 개발한 설문지는 D시와 G시 지역에 재직하고 있는 201명의 초등교사를 대상으로 설문을 실시하여 그 결과를 분석하였다. 이 연구의 결과 초등교사들은 과학 수업에서 과학사를 적극적으로 다루지 않으며, 주로 학생들에게 간단히 소개하면서 스스로 읽어보게 하였다. 초등교사들은 ‘충분하지 않은 시간’을 이유로 융합인재교육을 적극적으로 다루고 있지 않으며, ‘창의적 문제해결력’ 에 지도 중점을 두고 있지만 이 단계를 매우 지도하기 어려워하고 있었다. 또한 초등교사은 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업의 교육적 가치에 대해서 매우 긍정적으로 인식하고 있었다. 특히 과학적 원리와 과거 과학자의 문제해결의 사례를 통해 학생들에게 창의적 설계와 문제해결의 아이디어와 실마리를 제공해 줄 수 있다고 인식하였다. 결론적으로 융합인재교육이 초등학교 현장에서 성공적으로 적용되기 위해서는 이와같은 초등교사들의 과학사와 융합인재교육의 활용실태에 대한 인식과 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업의 교육적 가치에 대한 긍정적인 인식을 바탕으로 향후 보다 구체적인 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 프로그램을 개발하고 적용하여 학교 현장에 보급할 필요가 있겠다. The purpose of this study was to analyze the utilization of history of science and STEAM and the elementary school teachers’ perceptions about design-based STEAM instruction applying the history of science in science class. To research the utilization of the history of science and STEAM in elementary science class, educational value of design-based STEAM instruction applying the history of science, the questionnaire was revised based on research conducted by Lee & Shin(2014), Park et al.(2010), Shin & Han(2011) and developed questionnaire a total of 20 questions. It was administered to reply the questionnaire to 201 teachers of elementary school in D and G area. The results of this study were as follows: elementary school teachers did not teach actively the history of science, made it read students by simply introducing himself. They did not teach actively STEAM due to not enough time(busy to take a magnitude). They were difficult to teach, but the most focused on the ‘Creative Problem-solving’ process. And elementary school teachers perceived positively about the educational value of design-based STEAM instruction applying the history of science. Especially, they perceived that it can help elementary school students find a hint for solving the problem through examples of cases of scientific principles and a scientist. In conclusion, it implicates that it is need to regard elementary school teachers’ perceptions on application of the history of science and STEAM, and develop specific design-based STEAM program applying the history of science in order to be applied successfully in elementary school for the STEAM settlement.

2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용과 과학의 본성 분석

박상우 ( Sangwoo Park ),정원우 ( Wonwoo Chung ),박경미 ( Kyungmi Park ) 경북대학교 과학교육연구소 2015 科學敎育硏究誌 Vol.39 No.2

본 연구의 목적은 2009 개정 초등 과학교과서의 과학사 도입 내용과 이에 반영된 과학의 본성 요소를 분석하는 것이다. 분석을 위해 우선 2009 개정초등 과학교과서 8종을 새롭게 도입된 학년군과 내용 영역에 따라 과학사의 도입 자료와 제시형태를 도출하고 보다 체계적이고 심층적인 분석을 위해 과학사와 관련된 내용을 박세기, 이기영, 이면우(2011)가 개발한 3차원 조합 분석틀을 이용하여 과학사의 도입 내용을 분석하고, Leite(2002)가 개발하고 최윤희(2005)와 정고은(2013)이 수정한 분석틀을 보완하여 과학의 본성 요소를 분석하였다. 이연구의 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 2009 개정초등 과학교과서에 제시된 과학사 자료는 총 26개로 학년군 및 내용 영역별로 자료의 분포가 고르지않았다. 둘째, 전체 48개의 3차원 조합 유형 가운데에서 오직 13개 유형만 사용되고 있어 특정 유형에 편중하여 과학사를 도입하고 있었다. 셋째, 과학사 자료에 반영된 과학의 본성 요소가 학년 및 영역별로 고르게 분포되지 않았다. 결론적으로 과학사를 통해 과학의 본성을 이해하고 과학적 소양을 함양하기 위해서는 2009 개정 초등 과학교과서에서의 학년군과 내용 영역을 고려하여 다양한 유형의 과학사 자료를 도입해야 하고, 과학의 본성 요소를 적절히 반영하도록 교과서 도입에 있어 보다 다차원적인 접근이 이루어져야 할 것이다. The purpose of this study was to analyze the introduced contents and the nature of science on the history of science in elementary school science textbooks according to the 2009 revised curriculum. For this purpose, first of all, the frequency of contents of history of science in 8 kinds of science textbooks in elementary school is analyzed by grade cluster and content part. Analysis framework for analyzing the introduced contents on the history of science was characterized with three-dimensional combination of the context, the role and the types(Park, Lee, & Lee, 2011). Analysis framework for the nature of science on the history of science was developed by Leite(2002) and revised by Choi (2005) and Kim(2010) and complemented under one expert in science education. The results of this study are as follows: First, the frequency of contents of history of science in textbook is 26 and it were not equally distributed into science textbooks in elementary school as a result of the analysis by grade cluster and content part. Second, with three-dimensional combination framework only 13 kinds were used in all 48 different types through analyzing the textbooks. It implies that ways of introducing contents of history of science into textbooks were limited to certain types. Third, the nature elements of science were not equally distributed on the history of science in elementary school science textbooks. In conclusion, in order to understand the nature of science through the history of science and to foster scientific literacy ultimately, it implicates that it is need to present various kinds of the history of science for one theme in consideration about the grade cluster and content part. Also more multilateral approach is need to introduce equally distributed into textbooks to reflect the elements of the nature of science.

초등과학영재들의 창의성 유형 분석 : Creativity Styles of Elementary Science Gifted Students

박신규,정원우,박영관,홍순천,박경미,김중욱 韓國英才學會 2011 영재교육연구 Vol.21 No.4

본 연구의 목적은 TTCT 도형 검사를 통해 초등과학영재들의 창의성 유형(style)을 알아보는 것이다. 이를 위해 영재학생 206명을 대상으로 TTCT도형 검사를 실시하였으며 Kim (2006)의 이론에 의해 창의성의 2가지 유형이 나타나는지 알아보기 위해 요인분석을 실시하였다. 이를 바탕으로 지역별, 학년별, 성별에 따른 창의성 유형 비율과 창의성 유형별 성에 따른 창의성 수준 차이가 있는지를 분석하였다. 연구 결과 TTCT 도형 검사는 창의성 수준(level)뿐만 아니 라 창의성 유형 즉 적응적 유형과 혁신적 유형의 2가지로 분류할 수 있었다. 창의성 유형 비 율을 보면 지역별, 학년별, 성별에 관계없이 적응적 유형이 혁신적 유형보다 많았다. 지역별 의 경우 대도시일수록 적응적 유형이 많고 읍면지역일수록 혁신적 유형이 많았으며 학년일 경우 6학년은 적응적 유형이 많았고 5학년은 혁신적 유형이 많았다. 성별일 경우 여학생은 적응적 유형이 남학생은 혁신적 유형이 많았다. 적응적 유형일 경우 여학생이 남학생보다 유 의미하게 높았으며 혁신적 유형일 경우 유의미하지 않았지만 여학생이 남학생보다 높게 나타 나 여학생이 남학생보다 창의성 수준이 높게 나타났다. 창의성 유형 분석을 통해 개인의 강 점과 제한점을 알고 참여도를 높일 수 있을 것이다. The purpose of this study is to examine creativity styles of elementary science gifted students through the Torrance Tests of Creative Thinking (TTCT). For this study, the TTCT-Figural Form A was used, with data form 206 elementary science gifted students, which included 56 urban students, 115 suburban students, and 35 rural students. Confirmatory factor analyses were conducted to examine a two-factor model of creativity styles based on Kim’s (2006). Level of creativity was analyzed on the basis of the creativity styles and the numbers of creativity styles were analyzed according to region, grade, and gender. The results are as follows: Factor innovative was loaded by fluency and originality; factor adaptive loaded by elaboration, abstractness of titles, and creative strength; and both factor innovative and factor adaptive loaded by resistance to premature closure. The percentage of adaptive styles is higher than the innovative styles. Urban had more adaptors than rural. There were more adaptors in 6th grade than 5th grade. Gifted female adaptors had significantly higher creative potential than gifted male adaptors and gifted female innovators also showed higher creative potential than gifted male innovators. Creativity styles can give more information about individuals' strengths and weakness so that do an important role in understanding characteristics of gifted students.

차세대 과학 교과서와 기존 과학 교과서의 STS 교육내용 비교 분석 : 지구과학 영역을 중심으로

현지영,박신규,김중욱,정원우 경북대학교 과학교육연구소 2008 科學敎育硏究誌 Vol.32 No.2

이 연구의 목적은 제7차 교육과정에 따라 편찬된 고등학교 과학 교과서와 차세대 과학 교과서를 STS적 교육내용을 중심으로 비교 분석하기 위한 것이다. STS의 내용들은 Yager의 STS 토픽과 Piel의 기준 그리고 학생들의 SATIS 활동 유형 등에 의해 분석 되었다. 연구결과, 차세대 과학 교과서는 Yager의 기준에 의한 STS 포함 비율은 20.9%로 기존 교과서의 평균인 11.3% 보다 증가한 것으로 나타났다. STS 구성요소 분석 결과 차세대 교과서의 경우 ‘지역사회와의 관련성’(59%), ‘과학의 응용성’(18.2%), ‘실제 문제에 대한 협동 작업’(13.6%) 순이었다. 차세대 과학 교과서는 ‘지역사회와의 관련성’요소가 기존 과학 교과서 보다 증가하였고 ‘과학과 관련된 직업에 대한 인식’ 요소가 감소한 것이 큰 특징이다. ‘과학의 다차원성에 대한 인식’, ‘정보의 선택 및 이용에 대한 평가’ 등의 요소에 대해서는 차세대 과학 교과서는 포함되지 않은 반면에 기존 과학 교과서의 경우 낮은 비율이지만 어느 정도의 내용을 포함하는 것을 알 수 있다. Piel의 기준에 의한 STS 주제 영역에 관한 비교 분석에서 차세대교과서는 ‘환경의 질’ 문제와 ‘우주개발과 국방’ 문제를 다루고 있는 반면 기존 교과서의 경우 ‘기술발달의 영향’, ‘천연자원’ 등을 다루고 있다. SATIS 교수-학습 활동 영역에서 차세대 과학 교과서의 주된 활동은 ‘조사 연구’, ‘모의실험’, ‘자료 분석’등이며, 기존 교과서에서는 ‘역할 놀이’, ‘연구 고안’, ‘모의실험’등의 활동은 거의 찾아 볼 수 없다. 따라서 차후 개발될 교과서에서는 ‘역할 놀이’, ‘연구 고안’, ‘모의실험’등의 활동이 포함되어야 할 것으로 생각된다. The purpose of this study was to analyze about STS contents in the next generation science textbook for 10th grade according to curriculum revision 2007 and high school science textbooks focused on the Earth Science which were published according to the 7th curriculum. The contents of STS were analyzed by the STS topics of Yager(1989), Piel’s standard(1981), and student activities by SATIS. The results of this study are the same as follows: ‘The next generation science textbook’ was shown that 20.9% is STS material amount in average by Yager’s standard. ‘High school science textbooks’ were shown that 11.3% is STS material amount in average. Based on the STS topics by Yager’s standard, most of STS content is focused on ‘Relativity with local community’, ‘Application of science’ and ‘Cooperative work on real problems’. However, there is rare contents such as ‘Multiple dimensions of science’, ‘Practice with decision-making strategies’ and ‘Evaluation concerned for getting and using information’ in the next generation science textbook. In high school science textbooks were shown that ‘Applicability of science’ is the highest and ‘Relativity with local community’ is the next high contents. Based on the STS topics by Piel’s standard, most of STS contents are focused on ‘Environmental quality’, ‘Space research’ and ‘National defence’ in the next generation science textbook. But high school science textbooks are focused on ‘Natural resources’ and ‘Technology development’. The activities were analyzed by SATIS student activities. The major categories of activities included in the next generation science textbook were ‘Investigation’, ‘Simulation’ and ‘Data analysis’. But, there were rare activities like ‘Roleplaying’, ‘Research design’ and ‘Simulation’ in high school science textbooks.