2022 개정 과학과 교육과정에 나타나는 에너지 관련 성취기준에 대한 네트워크 분석
Network Analysis of Achievement Standards Relevant to the Concept of Energy Presented in the 2022 Revised National Curriculum of Science
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본 연구는 2022 개정 과학과 교육과정에서의 에너지와 관련된 성취기준의 서술을 학교급 및 학문 영역별에 따른 특징을 분석하여 에너지 관련 교육에 대한 시사점을 제공하고자 수행하였다. 이에 공통 및 선택 중심 교육과정의 과학과 21개 과목 471개 성취기준 중 에너지와 관련된 성취기준 34개를 추출하였으며, 이를 네트워크 분석을 활용해 학교급이나 학문 영역에 따른 특징을 분석하였다. 연구 결과, 에너지와 관련된 내용은 대부분 고등학교 수준이었고, 학문 영역으로는 물리학에 치중되어 있었고, 지구과학의 경우에는 명시적으로 포함된 성취기준이 존재하지 않았다. 성취기준을 구성하는 주요어의 여러 가지 중심성 지수를 살펴보면 설명, 이해, 조사, 논증 등 과정⋅기능적 측면과 에너지의 전환, 활용, 과정 등의 에너지의 흐름과 형태 등에 대한 내용적 요소, 물리적 운동과 화학반응 등의 물리적, 화학적 맥락에서의 에너지에 대한 학습으로 크게 구분됨을 알 수 있다. 커뮤니티 탐지를 중심으로 언어 네트워크의 범주를 분석한 결과 생명 현상 및 생태계에서의 에너지, 지속가능 발전 측면에서의 에너지, 열에너지 및 전기에너지, 지구 및 태양계에서의 에너지, 양자 수준의 에너지, 일상제품 속 에너지와 원리, 물리적 운동에서의 에너지, 자원으로서의 에너지 등 8가지로 구분되었다. 학교급에 따른 성취기준의 특징을 서로 비교하면 초등학교에서 중학교, 고등학교 공통적으로 에너지의 종류나 전환, 이용 등 일생상활과 관련된 측면에서의 에너지에 대한 사용과 실천 등을 다루며, 학교급이 올라갈수록 물리적 운동, 화학반응, 생명현상과 물질대사 등 개념적 맥락에서의 에너지 교육이 점점 증가하였다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 2022 개정 과학과 교육과정 도입에 따른 에너지 교육을 위한 시사점을 제공하였다.
Abstract
This study focused on investigating the features of achievement standards relevant to the concept of energy presented in the 2022 revised national curriculum of science and examining the pedagogical implications for implementing energy education according to the revised curriculum. Thirty-four energy standards were extracted from various science subjects comprising 471 standards, and the network characteristics are compared according to school grades and the fields of science. The results show that most of the relevant standards are dealt with in high schools, with a large proportion linked to physics; however, the subject of earth science does not explicitly include the concept of energy. The result of different types of centralities based on a part-of-speech tagger revealed that the achievement standards are mainly categorized into three areas: procedural skills, such as explanation, investigation, and argumentation; energy-centered components, such as energy forms, transfer, and application; and scientific concepts, such as physical motions and chemical reactions. In this study, clusters of network graphs are examined through community detection, and the networks comprise eight themes. Energy-centered components are widely tackled across the school level. In particular, conceptual and domain-specific contents increased from the primary to secondary level. Based on these findings, we suggest several implications for implementing energy education aligned with the 2022 revised national curriculum of science.
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