과학과 공학 및 기술의 통합 본성 탐색

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 오늘날의 ‘통합교육’이라는 변화된 패러다임 안에서 과학교육의 궁극적 교육목표인 과학적 소양 함양의 핵심 요소인 과학의 본성(Nature of Science:NOS)에 공학(Engineering) 및 과학기술(Technology)의 개념적 통합을 위하여 공학의 본성(Nature of Engineering: NOE) 및 과학기술의 본성(Nature of Technology: NOT)을 탐색하고자 하는 연구이다. 이를 위하여 2차년에 걸친 연구 기간 동안 문헌연구를 통한 공학의 본성(NOE)과 기술의 본성(NOT)에 대한 개념 정리 및 교사, 학생, 그리고 전문가들의 과학의 본성(NOS)와 기술의 본성(NOT)에 대한 인식 조사를 수행하였다.
1차 년도에는 국내외의 다양한 문헌 연구를 통하여 공학 및 기술의 본성에 대한 개념 연구를 수행하면서, 과학교사들이 인식하고 있는 과학의 본성(NOS)에 대한 인식 조사를 위하여 글쓰기 활동을 통한 탐구과정 수행에서 나타나는 과학의 본성(NOS)에 대한 인식 조사를 수행하였다. 연구 결과로는 먼저 첫 번째 단계인 문헌 분석을 통하여 도출된 공학 및 기술에 대한 개념을 정리하면 공학의 본성(NOE)은 4가지 개념 영역: 1. 지식적 공학, 2. 시스템적 공학, 3. 응용물인 공학, 그리고 4. 사회적 적용의 공학 영역으로 제시되었다. 또한 기술의 본성(NOT) 개념 정리는 6가지 영역인 1. 인공물로서의 기술, 2. 지식으로서의 기술, 3. 인간 실행으로서의 기술, 4. 시스템으로서의 기술, 5. 사회속의 기술의 역할, 그리고 6. 기술의 역사로 제시하였다. 또한 교사들의 과학 탐구 활동의 수행과정에서 나타나는 과학의 본성(NOS)에 대한 인식 조사 결과는 과학교사들은 탐구 활동 과정에서 4가지 영역의 과학의 본성(NOS): 1. 과학의 지식적 본성, 2. 과학의 탐구적 본성, 3. 과학의 사고적 본성, 그리고 4. 과학의 STS적 본성 중에서 2. 과학의 탐구적 본성이 전체 인식 분포의 45. 2%의 비율로 가장 많이 인식되는 것으로 관찰되는데 반하여, STS적인 과학의 본성은 8.1%의 인식 분포로 가장 작은 비율로 인식하고 있음을 발견하였다. 이것은 탐구 활동을 통하여 과학교사들은 과학의 본성 4가지 영역 중에서 탐구적 과학의 본성을 가장 효과적으로 이해하고 상대적으로 STS적인 과학의 본성에 대한 이해에는 한계가 있음을 보여주고 있었다.
2차 년도에는 1차 년도에서 제안한 기술의 본성(NOT) 6가지 영역을 중심으로 과학, 공학, 과학기술, 과학교육, 교육공학 계열 전문가 30명들을 대상으로 기술에 대한 그들의 개념을 탐구하여 분석하는

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research project was to explore the nature of science, technology, and engineering(NOSTE) in order to integrate the concepts of the NOSTE into the nature of science(NOS) as a key component of scientific literacy, which is the eventual goals of science education. For doing this, the extensive literature review regarding to the NOE and NOT and investigation for the teachers and students’ concepts about the NOS as well as NOT were conducted in some different research design for the past 2 years.
For the first round of year, a variety of literature was reviewed to investigate the concepts of technology and engineering as a first step of project. The results of literature review were presented the four domains of NOE, which are 1. Engineering as Knowledge, 2. Engineering as system, 3. Engineering as an applied object, and 4. Engineering as a social application. Also, the six domains of the NOT that were deduced from the literature review are 1. Technology as Artifacts, 2. Technology as Knowledge, 3. Technology as a Human Practice, 4. Technology as System, 5. The Role of Technology in Society, and 6. History of Technology. Another research conducted for the first year of project was to explore the understanding of the Nature of Science(NOS) for five science teachers while they pa