통합과학 기후변화 관련 단원의 과학 탐구 특징 및 인식론 탐색
Exploring Scientific Inquiry Activities and Epistemology of the Climate Change Units in Integrated Science Textbooks
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본 연구는 2015 개정 교육과정에 따라 집필된 고등학교 통합과학 교과서의 기후 변화 단원의 탐구 활동을 분석하고, 과학적 인식론과 관련된 특성을 탐색하는 데 목적이 있었다. Millar(2010)는 학습 목표, 논리적 구조, 학생들이 자신의 생각과 사물, 내용을 어떻게 다루어야 하는가의 관점에서 과학 활동을 분석할 수 있는 여러 개의 도구를 제안한 바 있다. 본 연구에서는 과학 교과서의 탐구 활동의 특징을 탐색하기 위해 그의 분석틀을 활용하였다. 또한, 과학의 인식론적 특징을 탐색하기 위해 Ryder et al.(1999)의 세 가지 범주 즉, 과학의 지식적 주장과 자료의 관계, 과학 탐구의 본성, 과학의 사회적 차원을 분석틀로 활용하였다. 5종의 고등학교 통합 과학 교과서의 기후 변화 관련 단원의 총 19개 활동을 분석하였다. 그 결과, 기후 변화 단원은 학생 스스로 설명을 만들거나 정당화하는 것을 포함하는 등의 탐구 활동보다는 정보나 자료의 소개에 더 초점을 맞추고 있었다. 또한, 기후 변화에 관련한 여러 가지 대안적인 설명들이 공존하고 있음에도 불구하고, 각 교과서는 하나의 가설을 제공하고 있었다. 인식론적 특징을 분석한 결과에 따르면, 과학 주장과 자료의 관계에 대한 범주만이 충분히 반영되었고, 과학 탐구의 본성이나 과학의 사회적 차원에 대한 범주는 부분적으로 발견되었다. 이러한 결과를 바탕으로, 어떤 과학 탐구의 특징과 인식론적 특징이 제공되어야 하는지 그리고 미래의 의사결정자들에게 과학 탐구가 어떻게 제공될 수 있을지에 대해 논의하였다.
Abstract
This study aimed to analyze inquiry activities of the climate change units in high school Integrated Science textbooks developed by the 2015 curriculum and to explore their scientific epistemology-related characteristics. Millar (2010) suggested several instruments to analyze science activities in terms of their learning objectives, logical structures of practical activities, and what students have to do with ideas, objects and materials. This study adopted his analytic frameworks in order to explore the characteristics of science activities in the textbooks. Ryder et al. (1999)’s methods was also used to explore three features of scientific epistemology: the relation between scientific knowledge claims and data, the nature of science inquiry, and the social dimensions of science. A total of 19 activities in the units dealing with climate changes in five Integrated Science textbooks were analyzed. It was revealed that the climate change units focused more on introducing information or data than inquiry activity including students’ own explanation and justification. Although there exist many alternative explanations regarding climate changes, each textbook provided a single hypothesis. None of the units was found to be aimed at delineating scientific inquiry for students. According to analysis of epistemological features, the relation between claims and data was the only category found as fully adopted. Other two categories the nature of science inquiry and social dimensions of science were partially adopted in the units. Based on the findings, what characteristics of scientific inquiry and epistemological features should be provided and how scientific inquiry could be presented to future decision makers were discussed.
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