학교 밖 과학 활동에서의 초등학생 지식 형성 과정 탐색
An Exploration of Elementary Students’ Knowledge Construction in Out-of-School Science Activities
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초록
본 연구는 초등학생의 학교 밖 과학 활동에서 나타나는 지식 형성담화의 유형과 지식 형성 변화 과정을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 연구 참여자는 지방 광역시의 읍면 지역에 소재한 초등학교 4학년학생 9명으로, ‘빛의 직진’, ‘반사’, ‘좌표 변화’ 개념을 중심으로 구성된 과학 부스 활동에 참여하였다. 활동은 부스 운영 준비 단계와 실제운영 단계로 구성되었으며, 총 11시간에 걸쳐 진행되었다. 전 활동과정은 음성 녹음을 통해 수집되었고, 활동 이후 반구조화된 면담을실시하여 질적 자료를 보완하였다. 수집된 발화 자료는 ‘지식 공유’ 및 ‘지식 구성’의 하위 범주에 따라분석하였으며, 시간에 따른 담화의 전개는 누적 영향 값 그래프를활용하여 시각화하였다. 분석 결과, 두 단계 모두에서 지식 공유와지식 구성의 비율은 유사하게 나타났으며, 지식 공유에서는 ‘기초 수준의 토의’가 가장 빈번하게 나타났다. 반면, 지식 구성에서는 ‘심화수준의 토의’와 ‘다른 수준에서의 공유 및 비판’이 주로 확인되었으며, ‘새로운 정보의 해석 및 평가’ 및 ‘현재 설명 수준을 넘어서려는 시도’ 는 운영 단계에서만 관찰되었다. 누적 영향 값 분석을 통해 대부분의학생이 점진적으로 지식을 형성해 가는 양상을 보였으나, 소집단 간에는 지식 형성 변화 과정에서 차이가 나타났다. 특히, 하위 성취 학생이활동을 통해 점차 설명의 주체로 전환되는 모습은, 학교 밖 과학 활동이 학생의 능동적 상호작용을 기반으로 한 효과적인 지식 형성의 학습맥락이 될 수 있음을 시사한다.
Abstract
This study aims to analyze the types of knowledge-building discourse and the processes of knowledge construction observed in elementary students’ out-of-school science activities. The participants were nine fourth-grade students from an elementary school in a rural area of a metropolitan city in Korea. They engaged in science booth activities centered on the concepts of “rectilinear propagation of light,” “reflection,” and “coordinate transformation.” The activities were divided into two phases: booth preparation and actual operation, and took place over 11 hours. All sessions were audio-recorded, and semi-structured interviews were conducted afterward to supplement qualitative data. The students’ utterances were analyzed based on subcategories of “knowledge sharing” and “knowledge construction,” and the temporal progression of discourse was visualized using cumulative influence value graphs. The analysis revealed that the proportions of knowledge sharing and construction were similar in both phases. “Basic-level discussion” was the most frequently observed form of knowledge sharing, while “advanced-level discussion” and “sharing and critique at different levels” predominated in knowledge construction. Notably, “interpretation and evaluation of new information” and “attempts to go beyond the current level of explanation” appeared only during the operation phase. Cumulative influence value analysis showed that most students gradually developed their understanding over time, although variations were observed in the slopes and patterns of graphs across small groups. In particular, lower-achieving students gradually transitioned into active explainers, suggesting that out-of-school science activities can serve as an effective context for fostering knowledge construction through students’ active interactions.