모델 기반 교수 연구회 참여를 통한 초등 교사의 과학 모델 이해 변화 탐색 = Exploring Changes in Elementary Teachers’ Understanding of Scientific Models through Participation in a Model-Based Teaching Professional Learning Community

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 모델 기반 교수 연구회 참여를 통해 초등교사들의 모델과 모델링에 대한 이해가 어떻게 변화하는지를 메타모델링지식 관점에서 탐색하는 데 있다. 이를 위해 G광역시 소재 초등학교교사 8명을 대상으로 연구회 활동 전·후에 반구조화 면담을 실시하고, 모델의 본성, 목적, 다양성, 변화의 네 범주를 중심으로 질적 사례연구를 수행하였다. 연구회는 모델과 모델링 이론 학습, 모델 기반 탐구수업 및 평가 설계, 수업 적용, 학생 모델 산출물 분석, 수업 성찰및 재설계로 이어지는 실천 기반 전문성 개발 구조로 운영되었다.
면담 자료는 이론적 코딩과 귀납적 범주화를 순환적으로 적용하여분석하였다. 연구 결과, 교사들의 모델 이해는 모델을 학생의 사고구성과 정당화를 매개하는 인지적 도구로 인식하는 방향으로 변화하였으며, 수업 역시 정답 제시 중심에서 벗어나 다양한 설명이 상호작용 속에서 조정되는 담론적 과정으로 확장되었다. 이러한 변화는 모델의 존재론적 이해와 모델링의 인식론적 기능, 그리고 수업에서의주체 인식이 통합적으로 심화되는 과정으로 해석될 수 있다. 이는초등교사의 메타모델링 지식이 이론적 설명만으로 충분히 변화하지않으며, 실제 수업 맥락에서 모델이 탐구와 담론을 매개하는 경험을통해 맥락적 지식으로 재구성될 필요가 있음을 시사한다. 따라서 모델링 수업의 교수 지향, 교수 전략, 평가를 통합적으로 다루는 실천기반 교사 교육 프로그램 개발이 요구된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to explore how elementary teachers’ understandings of scientific models and modeling change through participation in a model-based teaching (MBT) professional learning community, from the perspective of meta-modeling knowledge. Eight elementary teachers in G metropolitan city participated in semi-structured interviews before and after the study group activities, and a qualitative case study was conducted using four analytical categories: the nature, purpose, multiplicity, and change of models. The professional learning community was structured as a practice-based professional development program that included theoretical learning about models and modeling, the design of model-based inquiry lessons and assessments, classroom implementation, analysis of students’ model products, and reflective redesign. Interview data were analyzed through iterative cycles of theory-driven coding and inductive category refinement. The findings indicate that teachers’ understandings of models shifted toward viewing models as cognitive tools that mediate students’ construction and justification of ideas. Instruction was likewise reconceptualized from a transmission-oriented approach toward a dialogic process in which multiple explanations are negotiated and refined through classroom interaction. These changes can be interpreted as an integrated deepening of ontological understandings of models, epistemological recognition of modeling as a knowledge-generating practice, and expanded awareness of learners as central agents in classroom modeling. The results suggest that teachers’ meta-modeling knowledge does not develop sufficiently through decontextualized theoretical input alone. Rather, it requires practice-based experiences in which models function as mediators of inquiry and classroom discourse. Implications are drawn for the design of teacher education programs that integrate instructional orientations, strategies, and assessment practices in model-based science teaching.