네트워크 분석을 활용한 2022 개정 과학과 교육과정 물질 영역 성취기준 분석 - 초등학교와 중학교를 중심으로 -
Analysis of the 2022 Revised Science Curriculum Matter Domain Achievement Standards Using Network Analysis: Focusing on Elementary and Middle School
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초록
본 연구는 네트워크 분석을 활용하여 2022 개정 과학과 교육과정에 제시된 초등학교와 중학교 물질 영역의성취기준의 내용 및 구조적 특징을 분석하고, 이를 토대로 교수 학습 방향에 대한 시사점을 도출하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 2022 개정 과학과 교육과정의 초등학교와 중학교 물질 영역 성취기준 44개를 분석 대상으로선정하고, 키워드 출현 빈도 및 가중치 분석, 중심성 지수 분석, 클러스터링 분석을 수행하여 성취기준의 개념적연계성과 구조적 특성을 정량적으로 탐색하였다. 연구 결과, 첫째, 키워드 출현 빈도 및 가중치 분석에서 ‘물질’, ‘용액’, ‘성질’, ‘기체’, ‘관찰’, ‘변화’, ‘설명’, ‘물’, ‘이용’, ‘실험’ 등의 주요 키워드가 나타났다. 둘째, N-gram 분석을통해 ‘물질-성질’, ‘우리-주변’, ‘변화-관찰’, ‘혼합물-분리’, ‘산-용액’, ‘염기-용액’ 등의 키워드 쌍이 4회 이상 나타난 것을 확인하였다. 셋째, 중심성 지수 분석 결과, ‘물질’, ‘기체’, ‘설명’, ‘관찰’, ‘성질’, ‘이용’ 등의 키워드가 높은중심성 값을 나타냈다. 넷째, 클러스터링 분석을 통해 ‘물질의 성질과 분류’, ‘탐구 및 실험적 접근’, ‘물질 변화및 현상 탐구’, ‘개념적 구조 및 비교 분석’ 중심으로 군집이 형성되어 있음을 확인하였다. 연구 결과를 바탕으로초등학교와 중학교 물질 영역에서 성취기준 간 연계, 과학적 탐구와 설명 능력, 실생활 맥락을 고려한 교육과정설계 및 교수 학습 적용 방안 등에 대해 논의하였다.
Abstract
This study aims to analyze the content and structural characteristics of achievement standards for the matter domain in elementary and middle schools under the 2022 revised science curriculum using network analysis and to derive implications for teaching and learning. To this effect, it selected 44 achievement standards related to the matter domain in the revised 2022 science curriculum for analysis. Keyword frequency and weight, analysis, centrality index analysis, and clustering analyses were conducted to quantitatively explore the conceptual connectivity and structural characteristics of the achievement standards. First, the results of keyword frequency and weight analysis revealed material, solution, property, gas, observation, change, explanation, water, use, and experiment as major keywords. Second, N-gram analysis confirmed that keyword pairs, such as substance–property, us–surroundings, change–observation, mixture–separation, acid –solution, and base–solution, appeared more than four times. Third, keywords, such as material, gas, explanation, observation, property, and use. Centrality index analysis indicated that these keywords exhibited high centrality values. Fourth, Clustering analysis identified four major clusters, namely, properties and classification of materials, exploratory and experimental approaches, material changes and phenomena exploration, and conceptual structure and comparative analysis. Finally, the study discussed the interconnections among achievement standards, the development of scientific inquiry and explanatory skills, curriculum design that integrates real-life contexts, and effective teaching and learning strategies.