예비 초등 교사들의 지구 시스템 내 물 순환에 대한 시스템 사고 수준 분석
An Analysis of Systems Thinking Levels of the Water Cycle in Earth System of Primary School Pre-Service Teachers
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이 연구의 목적은 2015 개정 교육과정에서 도입된 ‘물의 여행’ 단원과 관련하여 초등 예비교사들의 ‘물 순환’에 대한 시스템 사고 수준을 분석하고 초등 예비 교사 교육에서의 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위하여 예비 초등교사 22명을 대상으로 국내외 선행 연구에서 활용된 시스템 사고 검사 도구를 연구 도구로 활용하였다. 그리고 시스템 사고 수준은 예비 초등 교사들이 작성한 시스템 사고 검사 도구를 정성적 및 정량적으로 분석한 결과를 바탕으로 결정하였다. 분석 결과, 시스템 사고 수준 측정 루브릭 채점과 정량적 검사지 점수와의 상관이 .592로 유의미한 상관이 나타났으며 이를 토대로 22명 중 12명이 시스템 사고 수준 4, 7명이 수준 3, 3명이 수준 2로 결정되었다. 시스템 사고 수준4의 경우 개념들 사이의 연결이 모두 과학적이고, 다양한 피드백 과정과 동적 과정을 표현하였다. 또한 숨겨진 차원(예, 지하수)과 시간 지연을 정확하게 나타내었다. 수준 3의 경우 수준 4의 예비 초등 교사들보다 물 순환 과정을 단순하게 표현하는 특징이 있었으나 교과서에 제시된 ‘물 순환’에 대해서는 과학적으로 사고하는 모습을 보였다. 수준 2의 경우에는 ‘물 순환’에 대한 피드백 고리가 부족하였으며 시스템 내에서 나타나는 시간 지연이나 하위 요소의 복잡한 상호작용이 부족하다고 분석되었다. Kali et al.(2003), Ben-zvi-Assaraf & Orion(2009)등에서 시스템 사고는 적절한 교수·학습 자료와 시스템 사고 향상 전략을 활용할 경우 향상되는 능력으로 제시하였다. 따라서 ‘물의 여행’ 단원에 대한 효과적인 교수·학습을 위하여 초등 교사 교육에서도 시스템 사고 향상과 관련된 프로그램을 활용할 필요가 있을 것이다.
Abstract
The purpose of this study was to analyze systems thinking levels about water cycle of primary school pre-service teachers using the ‘trip of water’section of the 2015 revised curriculum and to suggest implications for primary school teacher education. For these purposes, systems thinking measuring instruments used in previous studies were used as the research tool for the 22 primary school pre-service teacher participants of this study. Rubric scores of evaluating systems thinking levels and quantitative measuring instruments are used to analyze the systems thinking levels. The results indicated that the correlation between the quantitative measuring instruments and the rubric scores were highly correlated with the Pearson product-moment of .592(p <.05). Based on the data, 12 of the 22 were analyzed for systems thinking level 4, 7 for level 3, and 3 for level 2. The connections between the concepts are all scientific, representing a variety of feedback and dynamic processes at level 4. The results also showed hidden dimensions (ex. ground water) and time delays. In the case of level 3, the water cycle process, were simpler than the level 4, nevertheless the 'water cycle' presented in the textbooks was fully scientifically thought. In Level 2, there was a lack of feedback loops for the water cycle, time delay and complex interaction of sub-elements in the system. According to Kali et al. (2003), Ben-zvi Assaraf & Orion (2009), systems thinking can be improved by using appropriate teaching and learning materials and strategies. Therefore, it is necessary to utilize programs related to systems thinking improvement in primary school teacher education for effective teaching and learning on the unit of 'trip of water'.
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