고등학생의 학교 과학 탐구 활동에서 나타나는 도구발생의 특징
The Characteristics of Instrumental Genesis Appearing in the Processes of High School Students’ School Scientific Inquiries
0
조회
0
다운로드
10
인용
0
참고문헌
키워드
초록
이 연구에서는 고등학생의 학교 과학 탐구에서 나타나는 도구발생의 특징을 탐색하였다. 연구 대상은 고등학교의 과학 동아리 활동에 참여한 1, 2학년 학생 23명으로, 학생들은 6개 조로 나뉘어 한 학기동안 과학 탐구를 자율적으로 계획하고 수행하였다. 학생들의 탐구 활동을 녹음 및 녹화하며 관찰하였고, 반구조화된 심층 면담을 실시하 였다. 준비물 요청서와 조별 활동지도 수집하여 분석에 활용하였다. 연구 결과는 학생들의 활동을 도구발생의 여부에 따라 범주화하여 제시하였다. 구체적으로 도구발생이 중단된 경우에는 활동 초기에 도구발생이 중단된 사례, 활동 과정에서 도구발생이 중단된 사례를 각각 기술하였다. 또한 도구발생이 일어난 경우에는 도구 조정화, 도구 조정화 및 전용화, 도구 전용화 범주로 세분하고 각 범주에 해당하는 대표 사례를 기술하였다. 도구발생의 여부와 구체적인 특징은 탐구 맥락에서 조명되었고 도구의 어포던스와 연관하여 해석되었다. 연구 결과를 바탕으로 학생들의 과학 활동에서 도구의 위치를 재고하고 연구에의 시사점을 논의하였다.
Abstract
In this study, we explored the characteristics of instrumental genesis in high school students’ scientific inquiries. Twenty-three 10th to 11th graders in a science research club participated in this study. The students in 6 groups autonomously planned and performed their own scientific inquiries for one semester. Their activities were videotaped and recorded. Semi-structured interviews were conducted. Material request papers and group worksheets were also collected for analysis. The results of the study suggested that students’ practices were categorized as instrument genesis. When instrument genesis did not occur, the cases at the beginning of and during the practice were described respectively. Instrumental genesis was found to appear in three categories: instrumentation; instrumentation and instrumentalization; and instrumentalization. The characteristics and details of case represented in each category were described and discussed related to affordance as the results of the study. On the bases of the results, the implications for the reconsideration of the instruments in school science inquiries are discussed.
참고문헌 (50)
- Anderson, K., "Reading instruments : Objects, texts and museums", Science & Education, 22(5), pp.1167~1189 (2013)
- Artigue, M., "Learning mathematics in a CAS environment : The genesis of a reflection about instrumentation and the dialectics between technical and conceptual work", International Journal of Computers for Mathematical Learning, 7(3), pp.245~274 (2002)
- Baird, D., "Thing knowledge: A philosophy of scientific instruments" (2004), University of California Press
- Bell, R. L., "Just do it? Impact of a science apprenticeship program on high school students’ understandings of the nature of science and scientific inquiry", Journal of Research in Science Teaching, 40(5), pp.487~509 (2003)
- Bud, R., "Instruments of science. An historical encyclopedia" (1998), Smithsonian Institution
- Chamizo, J. A., "The role of instruments in three chemical’ revolutions", Science & Education, 23(4), pp.955~982 (2014)
- Chinn, C. A., "Epistemologically authentic inquiry in schools : A theoretical framework for evaluating inquiry tasks", Science Education, 86(2), pp.175~218 (2002)
- 최취임, "교과서의 화학 실험 분석을 통해 본 실험과 도구의 의미 재고", 대한화학회지, 60(4), pp.267~275 (2016), 대한화학회[DOI]
- Clark, A., "Being there: Putting brain, body, and world together again" (1997), MIT Press
- Gibson, J. J., "The ecological approach to visual perception" (1979), Houghton-Mifflin
- Greeno, J. G., "The situativity of knowing, learning, and research", American Psychologist, 53(1), pp.5~26 (1998)
- 한세호, "고등학교 수학 문제해결에서 CAS의 도구발생", 학교수학, 11(3), pp.527~546 (2009), 대한수학교육학회
- Han, Y. -H., "Development of classroom inquiry model to improve scientific communication ability", Doctor, pp.2012
- Hart, C., "What is the purpose of this experiment? Or can students learn something from doing experiments?", Journal of Research in Science Teaching, 37(7), pp.655~675 (2000)
- Hartson, H. R., "Cognitive, physical, sensory, and functional affordances in interaction design", Behavior & Information Technology, 22(5), pp.315~338 (2003)
- Hmelo-Silver, C. E., ""It’s harder than we thought it would be" : A comparative case study of expert-novice experimentation", Science Education, 86(2), pp.219~243 (2002)
- 정진우, "중학교 과학 실험 수업에서 초임 과학 교사들의 탐구 지도 수준 분석", 한국지구과학회지, 27(4), pp.364~373 (2006), 한국지구과학회
- 전영석, "과학 자유탐구를 지도할 때 발생하는 어려움", 한국초등교육, 20(1), pp.105~115 (2009), 초등교육연구원
- 정우경, "중학교 학생들의 자유탐구활동 중 주제선정단계에서 나타난 어려움 조사", 한국과학교육학회지, 31(8), pp.1199~1213 (2011), 한국과학교육학회
- Kampourakis, C., "A study of the effect of a practical activity on problem solving in chemistry", Chemistry Education : Research and Practice, 4(3), pp.319~333 (2003)
- 강영란, "교사의 도구적 오케스트레이션에 관한 활동이론적 분석: 계산기 기반 초등 수학 영재 수업을 중심으로", 학교수학, 17(2), pp.273~287 (2015), 대한수학교육학회
- Kapon, S., "Doing research in school : Physics inquiry in the zone of proximal development", Journal of Research in Science Teaching, 53(8), pp.1172~1197 (2016)
- 김희경, "과학 실험 목적에 대한 중학생의 인식 조사", 한국과학교육학회지, 23(3), pp.254~264 (2003), 한국과학교육학회
- 김숙진, "행위자-연결망 이론을 통한 과학과 자연의 재해석", 대한지리학회지, 45(4), pp.461~477 (2010), 대한지리학회
- 김영선, "초등학교 학생들의 과학 태도 변화에 영향을 미치는 요인 분석", 초등과학교육, 24(3), pp.292~300 (2005), 한국초등과학교육학회
- 이지현, "실험실습법에 의한 수행평가가 중학생의 과학성취도 및 정의적 영역에 미치는 영향", 한국과학교육학회지, 23(1), pp.66~74 (2003), 한국과학교육학회
- Lee, S., "The nature and structure of experimentation: Epistemic approach founded on theory-network", Doctor, pp.2000
- Lee, S., "Philosophical understanding of doing experience" (2004), Seokwangsa
- Lee, S., "Phenomena and instruments" (2009), Hanul academy
- 이상원, "기술화된 과학의 물질성", 철학연구, (111), pp.123~148 (2015), 철학연구회
- 이선경, "프로젝트 기반 과학 활동 과정에서 나타나는 학생 탐구의 특징: 증거-이론-방법의 조정과 도구 사용의 솜씨를 중심으로", 한국과학교육학회지, 35(4), pp.599~608 (2015), 한국과학교육학회[DOI]
- McGrenere, J., "Affordances: Clarifying and evolving a concept", Proceedings of Graphics Interface. Canadian Human-Computer Communications Society, 2000, pp.179~186 (2000)
- Metz, K., "Children’s understanding of scientific inquiry : Their conceptualization of uncertainty in investigations of their own design", Cognition and Instruction, 22(2), pp.219~290 (2004)
- Norman, D. A., "The psychology of everyday things" (1988), Doubleday
- 오필석, "분산 인지의 관점에 따른 모델링 중심 초등 과학 수업의 해석", 초등과학교육, 36(1), pp.16~30 (2017), 한국초등과학교육학회[DOI]
- Park, H., "A development of affordances design strategy for improvement of pedagogical usability on e-learning contents user interfaces", Doctor, pp.2012
- Park, J., "Analysis of students` processes of generating scientific explanatory hypothesis : Focused on the definition and the characteristics of scientific hypothesis", Journal of the Korean Association for Science Education, 20(4), pp.667~679 (2000)
- 박영신, "교실에서의 실질적 과학 탐구를 위한 과학적 논증 기회에 대한 이론적 고찰", 한국지구과학회지, 27(4), pp.401~415 (2006), 한국지구과학회
- Perry, P., "Getting started in science fairs: From planning to judging" (1995), McGraw-Hill
- Pine, J., "Fifth graders’ science inquiry abilities : A comparative study of students in hands-on and textbook curricula", Journal of Research in Science Teaching, 43(5), pp.467~484 (2006)
- Roth, W. -M., "Authentic school science" (1995), Kluwer
- Rudolph, J. L., "Inquiry, instrumentalism, and the public understanding of science", Science Education, 89(5), pp.803~821 (2005)
- 신현화, "초등학교 과학과 자유탐구 활동에서 교사와 학생이 겪는 어려움 분석", 초등과학교육, 29(3), pp.262~276 (2010), 한국초등과학교육학회
- Staer, H., "High school laboratory work in western Australia : Opennes to inquiry", Research in Science Education, 28(2), pp.219~228 (1998)
- Tomkins, S. P., "Looking for ideas : Observation, interpretation and hypothesis-making by 12-year-old pupils undertaking science investigations", International Journal of Science Education, 23(8), pp.791~813 (2001)
- Trouche, L., "Managing the complexity of human", machine interactions in computerized learning environments : Guiding students’ command process through instrumental orchestrations, 2004, pp.9(3), 281~307
- Verillon, P., "Cognition and artifacts : A contribution to the study of though in relation to instrumented activity", European Journal of Psychology of Education, 10(1), pp.77~101 (1995)
- Wellington, J. J., "Practical work in school science", pp.3~15 (1998), Routledge
- 양일호, "중등학교 과학 실험 수업에 대한 실험 목적·상호 작용·탐구 과정의 분석", 한국지구과학회지, 27(5), pp.509~520 (2006), 한국지구과학회
- 유준희, "중학생의 소집단 자유탐구활동 중 물리 영역 탐구문제의 구성과 변인 추출 및 명료화 과정", 한국과학교육학회지, 32(5), pp.903~927 (2012), 한국과학교육학회
