시스템 사고력 평가를 위한 활동지와 루부릭 개발-통합과학 지구 시스템 단원을 중심으로
Development Worksheet and Rubric for System Thinking Assesment -Focused on the Earth System Unit in ‘Integrated Science’
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2015 개정 교육과정에서 추구하는 창의융합형 인재는 융합적 사고력을 갖춘 사람으로, 융합적 사고는 시스템 사고를 바탕으로 한다. 시스템 사고는 부분과 전체를 넘나들면서 문제를 통합적으로 살펴보고 분석하며 지식을 통합할 수 있는 능력이다. 이러한 시스템 사고는 구체적인 학습 상황에서 향상될 수 있으며, 통합과학 교육과정의 ‘시스템과 상호작용’의 ‘지구 시스템’ 단원은 이러한 시스템 사고를 함양하는데 목적이 있다. 피드백을 통한 학생의 성장이라는 측면에서 평가는 매우 중요하며, 지구시스템 단원의 시스템 사고를 평가하기 위한 도구를 개발하였다. Ben-Zvi Assaraf and Orion(2005)이 제시한 8가지 시스템 요소를 바탕으로 6가지로 축소, 병합하였으며 각 요소를 평가할 수 있도록 활동을 구성하였다. 시스템 사고를 확인할 수 있는 다양한 측정 도구 중 학교에서 쉽게 사용하고 정량적인 평가가 가능한 개념도를 활용하였고 교수학습과 평가가 동시에 이루어질 수 있도록 구성하였다. 문항 1은 학습 내용의 핵심 단어를 나열하는 것, 문항 2는 나열한 단어를 이용해 개념도를 그리는 것, 문항 3은 인간의 활동이 지구 시스템 변화에 미치는 영향을 개념도로 그리는 것이다. 평가기준은 문헌연구를 바탕으로 요소별 1차 루브릭을 개발한 후 고등학교 1학년 13명에게 적용한 산출물 결과와 과학교사 및 과학교육 전문가의 타당도 검증 과정을 거쳐 2차 수정하였다. 적용 학생들의 학업성취 수준이 높고 지구시스템 단원에서만 활용 가능 하다는 한계가 있으나 시스템 사고를 현장에서 평가할 수 있는 실용성 높은 도구를 개발했다는 점에서 의미가 있다.
Abstract
Talents with creativity-integrated pursued in the 2015 revision curriculum are those who have Integrated thinking abilities, and the fusion thinking is based on system thinking. System thinking is the ability to look at, analyze, and integrate knowledge. System thinking can be improved in learning situations, and the 'Earth System' unit of 'System and Interaction' aims to cultivate system thinking. Assessment in terms of student’s growth through feedback is very important and we have developed a tool to evaluate the system thinking of the Earth system unit. Based on the eight elements of system thinking presented by Ben-Zvi Assaraf & Orion(2005), we reduced and merged them into six, and organized activities to evaluate each element. We used a concept map that can be used easily and quantitatively in school, and structured the class so that the assessment and lessons are interacted. Item 1 lists the key words of the contents. Item 2 draws a concept map using the words listed. Item 3 is a concept map of the effects of human activities on changes in the Earth system. We developed the first rubrics through literature review.and then After applying to high school students and validation process of science teachers and science education experts. we modified the rubric. This study is meaningful in that it developed a practical tool to assess system thinking in school.
참고문헌 (52)
- 강천덕, "물의 순환에 대한 고등학생들의 지구시스템 관련 개념과 시스템 사고의 분석", 과학교육연구지, 32(1), pp.61~72 (2008), 과학교육연구소[DOI]
- 교육부, "업무보고자료(2011.12.14.)", ~ (2011)
- 교육부, "2015년 개정 교육과정-과학과 교육과정", 교육부고시 제 2015-74 호, ~ (2015)
- 권기순, "수학과 수행평가 도구로서 개념망 과제의 개발과 적용가능성", 석사, 수학교육학, pp.2000
- 권용주, "생태계에 대한 생물교사의 시스템 사고 분석", 생물교육, 39(4), pp.529~543 (2011), 한국생물교육학회[DOI]
- 김민정, "개념도 작성의 어려움에 대한 지원 방법의 고안과 효과검증", 교육공학연구, 25(4), pp.1~27 (2009), 한국교육공학회
- 김상욱, "시스템 사고와 시나리오 플래닝" (2010), 충북대학교 출판부
- 김정효, "융합교육 수업 사례 분석을 통한 핵심성과 융통성의 원리 탐색", 조형교육, (56), pp.91~110 (2015), 한국조형교육학회
- 나일주, "교육공학 관련 이론" (2010), 교육과학사
- 문병찬, "초등학생들의 시스템사고 교수- 학습 효과", 한국시스템다이내믹스연구, 13(4), pp.81~99 (2012), 한국시스템다이내믹스학회
- 문병찬, "예비교사들의 탄소 순환에 대한 지구시스템의 관련개념과 시스템 사고의 적용", 한국지구과학회지, 25(8), pp.684~696 (2004), 한국지구과학회
- 박병열, "중등 과학 영재학생들의 시스템 사고력 향상을 위한 융합인재교육 프로그램의 개발 및 적용", 영재교육연구, 24(3), pp.421~444 (2014), 한국영재학회
- 박현이, "융합적 사고에 기반한 이공계열 글쓰기 교육", 한국교양교육학회 학술대회자료집, (6), pp.175~212 (2012)
- STEAM 프로그램 효과성 제고 및 현장 활용도 향상 기본연구, "박현주", 한국과학창의재단, ~ (2014)
- 백윤수, "우리나라 STEAM 교육의 방향", 학습자중심교과교육연구, 11(4), pp.149~171 (2011), 학습자중심교과교육학회
- 서희정, "융합적 사고력 검사 도구 개발 연구", 석사, 융합인재교육전공, pp.2014
- 오헌석, "융합인재역량 분석-K대학교 공과대학 신기술융합학과 대학원 사례를 중심으로-", 아시아교육연구, 14(4), pp.201~228 (2013), 교육연구소[DOI]
- 이경현, "생태계의 단계적 외적표상화 과정에서 나타난 고등학생들의 시스템사고 발달", 생물교육, 44(3), pp.447~462 (2016), 한국생물교육학회[DOI]
- 이효녕, "과학 영재 학생들의 사고양식에 따른 지구시스템에 대한 인지 특성", 과학교육연구지, 33(1), pp.12~30 (2009), 과학교육연구소[DOI]
- 이효녕, "학생들의 시스템 사고 수준 측정을 위한 Framework와 Rubric의 개발", 한국과학교육학회지, 38(3), pp.355~367 (2018), 한국과학교육학회[DOI]
- 이현동, "고등학생의 시스템 사고 척도 개발 및 타당화", 박사, 과학교육학과, pp.2014
- 이현동, "과학 글쓰기를 통한 고등학생의 지구 시스템에 대한 이해와 시스템 사고의 분석", 한국지구과학회지, 38(1), pp.91~104 (2017), 한국지구과학회
- 이윤옥, "개념지도의 특성 및 적용", 교육문제연구, 14, pp.113~130 (2001)
- 임영구, "시스템 사고력 향상을 위한 글쓰기 교육 프로그램의 개발 및 효과 분석", 학습자중심교과교육연구, 14(12), pp.407~427 (2014), 학습자중심교과교육학회
- 조정일, "생물 개념 이해의 평가 도구로서 개념도의 타당도, 신뢰도 그리고 현실 적용 가능성에 대한 연구", 한국과학교육학회지, 22(2), pp.398~409 (2002), 한국과학교육학회
- 융합인재교육(STEAM) 효과성 분석 연구 Chapter I, "한국과학창의재단", 한국과학창의재단, ~ (2012)
- 홍준의, "융합형 유전 수업 프로그램이 고등학교 과학영재의 융합적 사고력에 미치는 영향 -생명공학 과제를 중심으로", 생물교육, 39(4), pp.642~652 (2011), 한국생물교육학회[DOI]
- 황윤식, "중학생들의 시각 개념 이해에 요구되는 시스템 사고와 학생들의 시스템 사고 지원 방안 탐색", 박사, pp.2017
- Arter J, "Rubrics, scoring guides, and performance criteria;Classroom Tools for assessing and improving student learning", Annual Meeting of the American Educational Research Association in New Orleans (2000)
- Arter J, "Scoring Rubrics in the Classroom:Using Performance Criteria for Assessing and Improving Student Performance" (2001), Corwin Press
- Assaraf OBZ, "High school students’ understanding of the human body system", Research in Science Education, 43(1), pp.33~56 (2013)
- Assarf OBZ, "Development of system thinking skills in the context of earth system education", Journal of Research in Science Teaching, 42(5), pp.518~560 (2005)
- Assarf OBZ, "Four case studies, six years later:Developing system thinking skills in junior high school and sustaining them over time", Journal of Research in Science Teaching, 47(10), pp.1253~1280 (2010)
- Chandler P, "Cognitive load theory and the format of instruction", Cognition and Instruction, 8(4), pp.293~332 (1991)
- Hmelo-Silver CE, "Fish swim, rocks sit, and lungs breathe: Expert-novice understanding of complex systems", The Journal of the Learning Sciences, 16(3), pp.307~331 (2007)
- Hung W, "Enhancing systems: thinking skills with modelling", British Journal of Educational Technology, 39(6), pp.1099~1120 (2008)
- Kaspary M, "Complex thought and systems thinking connecting group process and team management: New lense for social transformation in the workplace", Systems Research and Behavioral Science, 31, pp.655~665 (2014)
- Lynn MR, "Determination and quantification of content validity", Nursing research, ~ (1986)
- Maani K, "National Climate Change Adaptation Research Facility" (2013), Parklands
- Mahaffy PG, "Beyond “inert” ideas to teaching general chemistry from rich contexts: Visualizing the chemistry of climate change (VC3)", Journal of Chemical Education, 94(8), pp.1027~1035 (2017)
- Nguyen N, "Creating ‘learning laboratories’ for sustainable development in biosphere: A systems thinking approach", Systems Research and Behavioral Science, 28, pp.51~62 (2011)
- Novak JD, "Concept mapping: A useful tool for science education", Journal of Research in Science Teaching, 27(10), pp.937~949 (1990)
- Novak JG, "Learning How to Learn" (1984), Cambridge University Press
- Orion N, "Characterization of high school students’ system thinking skills in the context of earth systems", Proceedings of NARST Annual Meeting (2008)
- "The development of Systems Thinking Skills Using System Dynamics Modelling Tools" (1998)[URL]
- Richmond B, "Systems thinking: Critical thinking skills for the 1990s and beyond", System Dynamics Review, 9(2), pp.113~133 (1993)
- Senge PM, "The fifth discipline", Measuring Business Excellence, 1(3), pp.46~51 (1997)
- Senge PM, "The fifth discilpine: The art and practice of the learning organization" (2006), Crown Bussiness
- Senge PM, "Schools that Learn: A Fifth Discipline Resource" (2012), Doubleday Dell Publishing Group
- Sibley DF, "Box diagrams to assess students’systems thinking about the rock, water and carbon cycles", Journal of Geoscience Education, 55(2), pp.138~146 (2007)
- Tripto J, "The ‘What is a system’ reflection interview as a knowledge integration activity for high school students’ understanding of complex systems in human biology", International Journal of Science Education, 38(4), pp.564~595 (2016)
- Vachliotis T, "Exploring novel tools for assessing high school students’ meaningful understanding of organic reactions", Journal of Chemical Education, 88(3), pp.337~345 (2011)
