명시적 수업 모형을 적용한 중학생의 과학탐구기능 교수･학습 자료 개발
The Development of Teaching Materials for Developing Middle School Students’Science Process SkillsThrough an Explicit Instructional Model
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과학 탐구는 과학을 하는 방법으로 새로운 지식을 만드는 방법일 뿐 아니라 과학적 사고력을 증진시키며, 이는 과학적 소양을 함양하는 데 필수적이다. 본 연구에서는 관찰, 분류, 문제 인식, 가설 설정, 변인 통제, 자료 변환, 자료 해석 기능을 교수･학습하기 위한 자료를 각각 개발하였다. 이 자료들은 명시적 수업 모형을 적용하여 ‘설명 및 시범’, ‘안내된 연습’, ‘독립적 연습’의 3단계로 구성하였고, 자료의 주제는 2009 개정 과학과 교육과정의 생명과학 영역의 내용과 탐구활동을 토대로 선정하여 중학교 과학 수업에서 쉽게 활용할 수 있게 하였다. ‘광합성’ 단원에서는 ‘백합과 샐러리 관찰하기’, ‘증산 작용 실험에 관한 가설 설정하기’, ‘광합성 실험 결과를 표와 그래프로 표현하기’, ‘여러 가지 환경요인에 따른 광합성량을 나타낸 그래프 해석하기’의 4개의 자료를 개발하였고, ‘소화･순환･호흡･배설’ 단원에서는 ‘침의 소화 실험에 대해 변인 통제하기’를, ‘자극과 반응’ 단원에서는 ‘우리 몸의 감각에 관련된 문제 인식하기’를, 그리고 ‘유전과 진화’ 단원에서는 ‘생물 분류하기’를 개발하였다. 이 자료들에 대해서 중학교 과학 교사 14명의 의견을 조사한 결과, 대부분의 교사들이 7개의 자료 모두 중학생의 과학탐구능력을 향상시키는 데 도움을 줄 것이고, 학교 수업에 적용하기에 적절하며, 이 자료들을 자신의 수업에 적용할 의사가 있다고 응답하였다. 다만 내용 수준에 대해서는 일부 자료가 중학생의 수준에 비해 어렵다는 의견이 있었다. 본 연구에서 개발한 과학탐구기능 교수･학습 자료는 학교 현장에서 교과서 탐구 활동을 보완하여 학생들의 과학탐구능력을 향상시키는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.
Abstract
In addition to learning scientific knowledge, students also improve their scientific thinking skills through scientific inquiry. Therefore, improving students' science process skills is an important goal for science education. This study developed and evaluated 7 teaching materials to teach middle school students' science process skills based on an explicit instructional model. The teaching materials were composed of 3 levels applying explicit instruction; ‘explanation and demonstration’, ‘guided practice’ and ‘independent practice’. For easy application to an actual class in school, the topics of these materials were based on the 2009 revised science curriculum. These topics included: ‘Observing lily and celery', ‘Formulating a hypothesis on the experiment of transpiration’, ‘Transforming the experiment data of photosynthesis to table and graph’ and ‘Analyzing the graph of photosynthesis in different circumstances’ in the ‘Photosynthesis’ unit, ‘Controling variables in the experiment of digestion of saliva’ in the ‘Digestion-Respiration- Circulation-Excretion’ unit, ‘Recognizing the problems related to the sense of human body’ in the ‘Stimulus and Response’ unit, and ‘Classifying organisms’ in the ‘Genetics and Evolution’ unit. The majority of the teachers responded that they would like to apply these materials to their classes because all the materials would help students improve their science process skills, and would be appropriate to apply in an actual class. However, they voiced some concern that some of the materials might be a bit too difficult for middle school students to perform. These materials can be used as complements to inquiry activities in the science textbook to help improve students’ science process skills.
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