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중학생의 “과학자 되어보기” 멘토-멘티 프로그램 참여를 통한 과정으로서 과학의 본성 학습 경험

The Learning Experience of 7th Graders on NOS (Nature of Science) as a Process in Research-Based “Becoming a Scientist” Mentor-mentee Program

신동희|정찬미
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2015.08|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제35권 제4호|pp. 629-648|DOI http://dx.doi.org/10.14697/jkase.2015.35.4.0629

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nature of science과학의 본성암묵적implicit멘토-멘티 프로그램실제적 연구 기반 프로그램mentor-mentee programauthentic research-based program
주제분류교육학

초록

본 연구는 연구 기반 ‘실제적’ 과학 교육 프로그램이 맥락적으로과정으로서 과학의 본성 학습을 촉진함을 밝히고자 한 사례 연구다. 이에 ‘과학자 되어보기’ 멘토-멘티 프로그램을 개발하고 7학년 6명에게 8개월간 적용했다. 이 프로그램에서는 과학 교육 연구자인 멘토가스캐폴딩과 코칭을 제공하며, 멘티 학생들은 연구 문제 선정, 연구설계, 자료 수집과 분석, 논문 작성 및 학회 발표에 이르기까지 과학연구의 전체 과정을 수행한다. 연구 문제는 1) 암묵적 과학 연구 프로그램의 참여자는 연구 단계별 학습 상황에서 무엇을 경험하는가? 2) 암묵적 과학 연구 프로그램에 참여한 학생은 각 학습 상황에서 ‘과정으로서 NOS’에 대해 어떤 관점을 구성하는가? 등이다. 수업 관찰, 사후 면담, 멘토의 성찰 보고서, 학생 산출물 등이 수집 및 분석되었다. 연구 결과, 참여 학생들은 1) 연구 문제 망각과 혼란, 2) 자료 오류의처리와 파기, 3) 연구자 입장에 따른 자료 해석, 4) 전반적 연구 경험과논문 작성, 5) 학술대회 발표장에서의 경험 등의 다양한 상황에서 연구문제의 역할, 측정값의 유효성, 자료 해석에서의 주관성, 과학 지식의생성과 동료 심사, 학술 대회의 의의 등 과정으로서의 과학에 대한각자의 관점을 학습했다. 참여 학생들이 공통적으로 학습한 NOS 관점은 현대적 인식론에 가까웠다. 본 연구는 과학 연구의 구체적 상황과과정으로서 NOS 학습을 관련지어 보여줌으로써 NOS의 맥락적 학습이 가능함을 보였다. 본 연구에서는 과학자가 하는 일과의 유사성이 아닌 학습자의 주체성 및 의미와 관련지어 ‘실제성’을 정의했고, 이렇듯 상황학습론적 가정에 입각한 프로그램은 성공적인 NOS 학습을촉진했다. 본 연구의 가정과 결과는 과학 교육에서 실제성의 의미와실제적 과학 학습 환경의 구현 방식에 대한 재고의 필요성을 시사한다. 연구 기반 과학 교육 프로그램에서 성공적인 NOS 학습이 가능하도록하기 위해서는 본 프로그램과 같이 1) 과학자가 하는 일의 주요 요소를포함함으로써 풍부한 맥락을 제공하고, 2) 반구조화된 수업 설계를바탕으로 학생이 연구의 주도권을 소유하도록 하며, 3) 과학 연구 내용이 연구자에게 관련되고 의미 있도록 해야 한다.

Abstract

This study is a case study examining how research-based ‘authentic’ science education program contextually facilitates students’ learning on NOS as a process. We developed ‘Becoming a Scientist’ mentor-mentee program and applied it to six Korean 7th graders for 8 months. A mentor, who is also a researcher, provided scaffolding and coaching, and her mentees were to perform the whole process of science research, including selecting the research subject and questions, planning research design, doing experiments, collecting and analysing data, writing research paper, and experiencing poster presentation at an academic conference. The research questions are 1) What would the students experience at every step of their research process?, and 2) Which perceptions would they construct NOS as a process? Data include classroom observations, interview, mentor’s journal, and students’ learning products. The results show that the mentees have experienced their views of NOS as a process in various ways such as role of research question and purpose, validity of measured value, researcher’s subjectivity in interpreting data, experience of making public and peer review, and significance of academic conference. This study has shown that students’ actual experience in scientific research enhanced their views about NOS as process without explicit and reflective approaches. We defined ‘authenticity’ associated with not only with its similarity to what scientists do but to learner’s identity as scientific researcher. Based on the situated learning theory, this study sheds light on the necessity of reconsideration about the meaning of authenticity and embodying authentic context in science education for better NOS learning.

참고문헌 (44)

  1. Abd-El-Khalick, F., "Improving science teachers’conceptions of the nature of science: A critical review of the literature", International Journal of Science Education, 22, pp.665~701 (2000)
  2. Abraham, L. M., "What do high school science students gain from field-based research apprenticeship programs?", The clearing house, 75(5), pp.229~232 (2002)
  3. Barab, S. A., "Doing science at the elbows of experts : Issues related to the science apprenticeship camp", Journal of Research in Science Teaching, 38(1), pp.70~102 (2001)
  4. 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)
  5. Constantina, S., "Subjectivity and objectivity in science : An educational approach", Advances in Historical Studies, 3, pp.183~193 (2014)
  6. Crawford, B. A., "Elements of a community of learners in a middle school science classroom", Science Education, 83(6), pp.701~723 (1999)
  7. 도송희, "과학의 본성 지도를 위한 중학교 과학 실험수업에서 ‘반성’의 중요성", 과학교육연구지, 33(2), pp.184~192 (2009), 과학교육연구소
  8. Edelson, D. C., "Realising authentic science learning through the adaptation of scientific practice", International handbook of science education, 1, pp.317~331 (1998)
  9. 한수진, "과학 탐구의 본성에 대한 명시적-반성적 탐구 학습 프로그램의 영향", 대한화학회지, 57(1), pp.115~126 (2013), 대한화학회[DOI]
  10. Hunter, A. B., "Becoming a scientist : The role of undergraduate research in students' cognitive, personal, and professional development", Science Education, 91(1), pp.36~74 (2007)
  11. Kang, S., "Nature of science" (2014), Bookshill
  12. Khishfe, R., "Influence of explicit and reflective versus implicit inquiry‐oriented instruction on sixth graders' views of nature of science", Journal of research in science teaching, 39(7), pp.551~578 (2002)
  13. Kim, M., "The meta-analysis of studies by views on nature of science", Master, pp.2008
  14. 김경대, "R&E 프로그램을 체험한 과학영재들의 사사교육 프로그램 효과에 대한 인식: KAIST 신입생을 중심으로", 한국과학교육학회지, 28(4), pp.282~290 (2008), 한국과학교육학회
  15. 김미경, "현행 과학고등학교 생물 교과 실험 분석 - 참과학 탐구의 추론 특성을 중심으로 -", 생물교육, 34(3), pp.330~341 (2006), 한국생물교육학회
  16. 김미경, "고등학교 생물 교과의 개방적 참탐구 활동 프로그램 개발 및 적용", 생물교육, 35(4), pp.521~535 (2007), 한국생물교육학회
  17. Kim, Y., "Qualitative research methodologyⅠ: Bricoleur" (2012), Academy Press
  18. Lederman, J. S., "Meaningful assessment of learners'understandings about scientific inquiry : The views about scientific inquiry(VASI)questionnaire", Journal of Research in Science Teaching, 51(1), pp.65~83 (2014)
  19. Lederman, N. G., "Students' and teachers' conceptions of the nature of science : A review of the research", Journal of Research in Science Teaching, 29(4), pp.331~359 (1992)
  20. Lederman, N. G., "Views of nature of science questionnaire : Toward valid and meaningful assessment of learners' conceptions of nature of science", Journal of Research in Science Teaching, 39(6), pp.497~521 (2002)
  21. Martin, B., "Authentic science : A diversity of meanings", Science Education, 74(5), pp.541~554 (1990)
  22. Moss, D. M., "Can we be scientists too? Secondary students' perceptions of scientific research from a project-based classroom", Journal of Science Education and Technology, 7(2), pp.149~161 (1998)
  23. National Academy Press, ".", 2000
  24. "NSTA position statement on school science education for the 70's", The Science Teacher, 38, pp.46~51 (1971)
  25. NGSS Lead States, "Next Generation Science Standards" (2013), National Academies Press
  26. Nott, M., "Your nature of science profile : An activity for science teachers", School Science Review, 75, pp.109~109 (1993)
  27. O'Neill, D. K., "Why educate"little scientists?"Examining the potential of practice‐based scientific literacy", Journal of Research in Science Teaching, 41(3), pp.234~266 (2004)
  28. Osborne, J., "What"ideas‐about‐science"should be taught in school science? A Delphi study of the expert community", Journal of Research in Science Teaching, 40(7), pp.692~720 (2003)
  29. Jongwon Park, "A Study of New Models for Scientific Inquiry Activity Understanding the Nature of Science (NOS): posal for a Synthetic View of the NOS -", 한국과학교육학회지, 27(2), pp.153~167 (2007), 한국과학교육학회
  30. 박은이, "과학 영재를 대상으로 한 명시적 과학의 본성 프로그램의 효과", 한국과학교육학회지, 30(2), pp.249~260 (2010), 한국과학교육학회
  31. Richmond, G., "Moving from outside to inside : High school students’ use of apprenticeships as vehicles for entering the culture and practice of science", Journal of Research in Science Teaching, 36, pp.677~697 (1999)
  32. Ryder, J., "University science students' experiences of investigative project work and their images of science", International Journal of Science Education, 21(9), pp.945~956 (1999)
  33. Ryder, J., "Undergraduate science students’images of science", Journal of Research in Science Teaching, 36, pp.201~219 (1999)
  34. Sadler, T. D., "Learning science through research apprenticeships : A critical review of the literature", Journal of Research in Science Teaching, 47(3), pp.235~256 (2010)
  35. Sadler, T. D., "Situated learning in science education : Socio‐scientific issues as contexts for practice", Studies in Science Education, 45(1), pp.1~42 (2009)
  36. Sandoval, W. A., "Understanding students' practical epistemologies and their influence on learning through inquiry", Science Education, 89(4), pp.634~656 (2005)
  37. Schwartz, R. S., "Scientific inquiry and nature of science:Implications for teaching, learning, and teacher education" (2004), Kluwer Academic Publishers
  38. Schwartz, R. S., "Developing views of nature of science in an authentic context : An explicit approach to bridging the gap between nature of science and scientific inquiry", Science education, 88(4), pp.610~645 (2004)
  39. Schwartz, R. S., "An instrument to assess views of scientific inquiry: The VOSI questionnaire", annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching (2008)
  40. Stake, R. E., "The art of case study research" (1995), Sage Publications, Inc
  41. Wong, S. L., "From the horse’s mouth : What scientists say about scientific investigation and scientific knowledge", Science Education, 93(1), pp.109~130 (2009)
  42. Wong, S. L., "More from the horse’s mouth : What scientists say about science as a social practice", International Journal of Science Education, 32(11), pp.1431~1463 (2010)
  43. 양찬호, "측정의 본성에 대한 초등학생들의 인식론적 견해", 초등과학교육, 30(4), pp.430~441 (2011), 한국초등과학교육학회
  44. Yin, R. K., "Case study research: Design and methods" (2009), Sage

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