디지털 실험 수업과 실물 실험 수업에 대한 초등 예비교사들의 인식 비교
Comparing Pre-service Elementary Teachers’ Perceptions of Digital and Hands-on Science Experiment Lessons
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초록
이 연구는 예비 초등교사들이 디지털 실험 수업과 실물 실험 수업을 경험한 후 각 방식에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 예비교사 49명이 초등 과학 교과서의 세 가지 탐구 활동(물체의 무게, 온도와 열, 전기의 이용)을 디지털 실험과 실물 실험 방식으로 모두 수행하였다. 디지털 실험은 시뮬레이션(자바실험실, PhET) 및 MBL 센서를 활용하였고, 실물 실험은 교과서에 제시된 방법대로 진행하였다. 자료는 실험 중 녹화된 대화 및 행동, 실험 후 서술형 설문을 통해 수집되었으며, 귀납적 분석을 통해 해석되었다. 연구 결과, 예비교사들은 디지털 실험의 효율성과 정확성, 반복 가능성을 긍정적으로 평가하였고, 실물 실험에서는 감각적 체험과 탐구 과정의 진정성, 학생 주도성 등을 중시하였다. 선호도 조사에서는 실물 실험이 더 적합하다는 응답이 가장 많았고, 두 방식을 상호보완적으로 활용해야 한다는 의견도 나타났다. 예비교사들이 실험 수업을 단순한 활동 수행이 아닌 과학 개념 형성과 탐구 경험의 전략적 수단으로 인식하고 있고, 디지털 실험과 실물 실험의 장단점을 고려하여 수업 목표와 상황에 맞는 하이브리드 실험 설계 전략이 필요함을 시사한다.
Abstract
This study analyzd how pre-service elementary teachers perceive digital and hands-on science lessons after experiencing both types of instruction. To this end, 49 pre-service teachers participated in three inquiry-based activities from the elementary science curriculum—measuring the weight of objects, measuring temperature changes when two objects are in contact, and comparing the brightness of bulbs based on circuit connections—using both digital and hands-on experimental approaches. The digital experiments were conducted using simulations (JavaLab, PhET) and MBL sensors, while the hands-on experiments followed the procedures outlined in the textbooks. Data were collected through video recordings of team-based discussions and behaviors during the experiments, as well as open-ended surveys completed afterward. Using inductive content analysis, the data were interpreted to identify emerging patterns. The results showed that pre-service teachers positively perceived the efficiency, accuracy, and repeatability of digital experiments, while emphasizing the value of sensory experience, authenticity of inquiry, and student-centered engagement in hands-on experiments. In the preference survey, most participants favored hands-on experiments, while many also expressed the need for complementary use of both methods. These findings suggest that pre-service teachers view experiment-based lessons as strategic tools for fostering conceptual understanding and inquiry, indicating the need for hybrid instructional design strategies tailored to instructional goals and classroom contexts.