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과학교육 - STS 학습모형

I. 개요1. STS 교육의 등장 배경“인간은 지식이 많으나, 그 지식을 올바르게 사용할 수 있는 지혜는 부족하다.”는 말을 많이 사용한다. 이 말은 인간의 가치관과 판단력의 부실함을 지적하는 말이지만, 동시에 맹목적인 지식 위주의 교육이 지닌 병폐를 꼬집는 말이기도 하다. 과학교육에 있어서도 특히 학문 중심주의 교육 이후, 이러한 교육이 주류를 이루어 왔으며, 이러한 경향을 반성하고 새로운 과학교육의 가치관과 이념을 정립할 필요성이 대두되었다. 즉, 1960년대에 개발돠어 지금까지도 널리 쓰이고 있는 미국의 이른바 새로운 교육과정도 이러한 면에서 비판을 받아왔다. “모든 학생을 과학자로 만들 것인가?”하는 질문이 이러한 학문중심주의 과학교육의 맹점을 잘 지적해 주고 있다. 이러한 비판과 반성의 분위기를 배경으로하여 등장한것이 바로 STS(Science,Technology, Society)교육이다. 즉, 지나치게 학문적이거나 혹은 전문적인 지식의 교육을 지양하고, 학생의 일상생활 및 사회적 경험과 관련 있는 문제를 중심으로 과학을 가르치고 학생의 판단력과 문제 해결력을 향상시켜야 한다는 것이다. (허명, 1986)2. STS 운동의 기원과학교육 프로그램의 STS적 접근은 주로 영국과 미국에서 거의 동시에 독립적으로 시작되었다. 영국에서는 16세 이상의 학생들을 위해 개발한 Science in a social Context를 그 시효로 볼 수 있는데, 이들 프로그램은 의무교육이 끝난 소수민족 학생들에게 적용되었으며, 과학 교사들에게 과학, 기술을 응용하여 해결할 수 있는 실생활 문제로 학생들의 흥미와 관심을 유도하는 수업 기술을 제시하고 있다는 점에서 영향을 주었다. 한편, 미국에서는 현행 과학 교과서의 분석과 새로운 교육과정 운동에 대한 실태 조사를 바탕으로 미국 과학 교육의 바람직한 방향을 제시한 Project Syntjesis (Harms, 1981)이래 본격적으로 STS접근이 시도되었다. 또한, 1982년에 미국과학교사협회(NSTA)에서 1980년대를 위고조되었다고 할 수 있다.(최병순,1992)3. STS수업의 필요성우리가 살고있는 현재는 세상이 복잡해지면서 알아야 할 정보가 그만큼 많아지고 있다. 이러한 현실에서 앞으로 살아갈 학습자들에게 전달되어야 할 자료도 많아짐에 따라 교육하여야 할 양 또한 많아지고 있다. 그러나 학교현장에서 교사들은 여기에 부합하지 못하고 지식의 전달에만 급급해 하고 있는 실정이다. 이러한 현실에서 학습자들에게 교사들이 그 동안 가졌던 경험만을 중점으로 주지시키고 지식의 전달에만 국한하는 것이 교육의 장에서 학습으로 과연 가능한가? 라는 의문을 갖게된다. 이러한 상황에서 미국 과학교육은 어떠한 방향으로든지 변해야 한다는 데 공감하고 지식 위주의 교육이 지닌 문제점이 사회적으로 대두되면서 새로운 가치관과 이념을 정립할 필요성을 느끼고 과학교육 개혁을 추진하고 있다. 이에 새로운 교육과정과 교육방법을 모색하여 교육현장에 적용하였으나 교육현장의 주체라고 할 수 있는 교사들은 이러한 변화에 적응하기보다는 예전에 교육하였던 틀에서 벗어나기를 거부하고 구습을 바탕으로 교육하는 문제점을 들어났다. 미국에서와 같은 교육적 문제에 봉착해 있는 우리나라에서도 그 해결책으로 2000학년도에 초등학교 1,2학년을 시작으로 새로운 제7차 교육과정을 도입하여 시행하고 있다. 전 교육과정까지는 국가에서 제시한 교육과정과 교육과정에 맞추어 제작된 교과서를 가지고 짜여진 시간표대로 교육함으로써 교사의 전문성은 물론 학생들 개인의 소질과 능력 차이를 충분히 고려하지 못하였다. 그러나 우리나라에서도 학생들의 창의성을 계발시키고, 교사들의 전문성을 발휘하기 위해서는 새로운 교육과정의 도입이 자연발생적으로 일어날 수밖에 없는 시대적 흐름에 이르게 되었다고 볼 수 있다. 학교 실정과 여건에 맞추어 ‘스스로 만들어 가는’ 교육과정을 모태로 지역사회 학부모들이 민주적으로 참여하고, 교원이 교과 교육과정을 재구성하여 전문적인 역량을 발휘하여 학생의 능력, 적성, 필요와 흥미에 따른 개인차를 존중하는 수준별 교육과정으로 다양한수 있다. 특히, 과학교육 분야에서도 많은 변화가 있을 것으로 예상되고 있다. 우리는 과학을 긴 시간동안 가르치면서 학습자들이 단지 듣고 암기하고 그 내용을 시험에 적용하여 좋은 시험성적을 얻은 결과를 가지고 그들이 과학을 잘한다라고 생각하고 있다. 이에 우리 과학교사들은 과학의 본성에 대해 다시 한번 생각해 볼 필요가 있다. 과학의 본성에 대해 미국 아이오아대 과학교육센터 소장인 Robert Yager 교수의 말을 인용하여 살펴보면 다음과 같다. 「“모든 아이들은 다 과학자다.” 과학에 대해호기심을 갖고 생각한다. 아이들은 기본적인 호기심을 갖고 있다. 그러나 커갈수록 호기심이 말살된다. 앵무새, 꼭두각시로 전락된다. 과학의 연구결과는 호기심에서 출발한다. 엄마 배속에서부터 왜 내가 존재하는가를 생각한다. 우리는 얼마나 과학의 본질에 대한 의문 없이 가르치고 있는가? 를 생각해 봐야한다. “인간은 타고난 과학자다. 과학은 질문, 놀람과 호기심인데 이런 것들이 학교를 통해 없애고 있는 것이 아닌가?를 생각하게된다. 호기심은 첫 번째이고 그 다음은 자기 경험과 지식 등으로 자기가 "왜"를 만들어 내어야한다. 화가가 석양을 보고 그린 그림은 자기의 생각을 갖고 그린 것이기 때문에 '맞았다.' '틀렸다.' 라고 말하기 어렵다. 과학의 시작은 『호기심→자기 만족, 대답→타당한 근거→과학자』들의 의사소통 과정 순으로 이루어진다. 과학자가 예술가와 다른 점은 그 대답이 타당하다는 근거를 가지는 것이 과학의 특징이다. 스스로 문제를 제시하여 답을 한 다음 증거제시를 위해 가장 좋은 방법으로 실험을 하거나 모의 상황을 만드는 것이다. 그러나, 그에 합당한 실험은 많지 않다. 그래서 학생들은 과학적인 머리를 쓰지 않는다. 즉 과학을 하지 않고 있는 것이다. 어떻게 학습을 하는가? 자기가 머리를 쓰고, 자기의 마음을 열고 이것이 왜 이럴까?와 같은 구성주의적인 관점으로 학습을 해야한다. 과연 저 학생이 마음을 열고 생각하고 있는가?를 알아보는 것이다. 그래야 파지가 오래되고 시모델 즉, 구성주의에 입각한 STS와 같은 수업의 필요성을 느끼게 된다.II. 이론적 배경1. 교육과정의 목표과학과 기술학에 관한 사회적 관심과 대학에서의 STS교육의 등장으로 인해 학교 과학 교육의 목적은 사회적 논제(issues)를 더 잘 이해하며, 지성적으로 균형 잡힌 방식으로 사회논쟁에 팜여할 수 있는 능력배양으로 확대되었다.NSTA의 Project synthesis에서 제시한 4가지 과학 교육 목표가 STS교육목표를 잘 반영하고 있으며 이는 다음과 같다.(Harms & Yager, 1981)1)개인적 필요를 만족시키는 과학교육:과학교육은 개인자신의 삶을개선하고 날로 복잡해지는 기술 세계에 잘 적응할 수 있도록 과학 원리를 적용할 수 있는 준비를 시켜야 한다.2)사회적 문제를 해결할 수 있는 과학교육: 과학교육은 과학과 관계된 사회문제를 책임있게 처리하는 지성있는 시민 양성에 힘써야 한다.3)직업의 선택을 도와주는 과학교육: 과학교육은 모든 학생에게 과학의 다양한 성질과 법위를 인식시키며 다양한 소질과 관심을 가진 학생들에게 과학 기술과 관계된 직업을 설명해야 한다.4)학문적 준비를위한 과학교육: 과학교육은 진로 교육으로써 뿐만 아니라 학문적으로 과학을 추구하려는 학생들의 요구에 맞는 학문적인 지식획득을 가능케해주어야 한다.III. STS교육프로그램의 실제1. STS교육의 특징과학교육자들은 나름대로 다양하게 STS 교육을 정의하고 있으나, 공통적으로 제시되는 STS교육의 특징은 다음과 같이 정리할 수 있다.1) STS교육은 과학, 기술, 사회의 상호 관련성을 강조한다.2) STS 교육은 인간의 경험적 상황에 근거한 과학 학습을 중요시한다.3) STS 교육은 과학적 소양의 함양을 추구한다.4) STS 교육은 의사 결정과 문제 해결력을 중요시한다.5) STS 교육은 소수의 과학자나 과학 관련자들뿐만 아니라 모든사람을 위한 과학학습 추구2. STS적용 방법가. STS를 교육과정에 적용시키는 순서나. STS를 수업에 적용하는 관점우리가 현재 배우고 가르치고 있지만 과학 자체로서 만으로는 과학이 발전할 수 없고 과학의 원리가 적용된 기술로 응용되어야하고 또 사회 속에서 발전할 수 있다는 공감대를 얻어내기 위해서는 과학에 대한 이해를 바꾸어 보는 새로운 관점이 필요하다.위 표는 미국 과학교사 모임에서 STS는 “과학과 기술이 사회 안에서 일어나는 학습이다.”라는 과정을 나타낸 것이다.(1)과학(Science)인간 자신이 처한 환경에 궁금증을 갖는 것이다. 여기에 도입된 개념들이 과학이다.(2)기술(Technology)사회와 과학과 기술이 연관되는가? 예전에는 배제되었던 기술이 현재는 기술 없이 과학이 얼마나 발전할 수 있겠는가? 과학의 이론을 바탕으로 기술이 나오지만 기술을 통해 과학을 찾아갈 수 있다. 즉, 기술이 사회와 과학을 연결해 주는 다리 역할을 한다.(3)사회(Society)많은 프로젝트들은 사회를 맨 앞에 쓰고 있다. 순수 과학자들은 사회과학과 연관을 짓고 싶지 않아 하지만 인지과학, 사회과학자, 교육에 관한 학자들은 과학과 접속하기를 원한다.교실 밖의 세계는 교실에서 배운 내용보다 너무 많다. 학생들은 과학이라는 작은 중심부(핵)를 붙잡고 살고 있다. 즉 학생들이 사회생활 속에서 접하는 과학과 전혀 연결시키지 못하고 있다. world view(사회적인 관점)의 상태에 있는 학생들은 아주 작은 중심부만을 교과서를 통해 배운다. 과학교사들이 개념이나 과정을 정확하게 가르치면 학생들은 졸업해서 써먹을 수 있다는 생각을 한다. 하지만 현실적으로 학생 수는 많고, 수준차가 있기 때문에 사회에 적용되는 모든 개념이나 과정들을 가르칠 수 없다. ‘과학 내용을 알면, 과학기술을 알게되고, 사회현상을 알게 된다.’는 종래의 시각과는 전혀 다르게 차라리 사회에서부터 시작하여 기술과 결과물을 통해 거기에 투입되는 개념, 수학,기능과 과정들을 자연적인 필요에 의해 알아가는 것이 나을 수도 있다. 그래야 더 많은 평가의 방법을 생각할 수 있다. 암기가 아닌 실제로 사용하고 응용하는 능력을 평가해야 폭 넓은 시야가 펼쳐지게 된다 한다.

교육학| 2009.04.14| 5페이지| 1,500원| 조회(523)

과학교육, 수업모형, 의무교육, STS 학습모형

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과학교육 - 순환학습모형 평가C아쉬워요

0. 순환학습모형순환학습은 학생들의 개방적인 탐구 활동과 교사에 의한 교수 활동이 유기적으로 결합된 교수-학습 모형으로서, 30여년 이상 꾸준히 사용되어온 과학 교과의 대표적인 교수-학습 모형이다. 로우슨은 과학교육의 두 가지 중요한 목표를 학생의 논리적 사고력 발달과 과학 개념 학습으로 보았는데, 이를 동시에 달성하기 위한 가장 적합한 방법으로 순환학습을 제시하였다. 순환학습은 과학 지식만을 강조했던 전통적 학습과 달리 내용과 과정을 동시에 중요시한다. 또한, 개념에 대한 확인 실험 위주의 전통적 학습 방법과 달리 학생의 자율적인 탐색 활동을 바탕으로 한 새로운 개념의 도입을 강조한다.순환학습은 관찰과 실험을 통해 학생 스스로 새로운 개념을 발견할 수 있도록 유도함으로써, 학생들의 탐구 능력을 신장시킬 뿐 아니라 동시에 과학적 개념 학습에도 효과적이다. 사실 순환학습은 처음에 초등 과학 프로그램에 적용하기 위해 제안되었지만, 중등학교나 대학 수준에서도 학생들의 탐구 능력이나 인지 능력을 계발하기 위한 교수-학습 모형으로 많이 사용되고 있다.1-1 순환학습모형의 배경카플러스는 Piaget의 인지발달 이론에 근거하여 학습에서 학생의 관찰과 경험을 강조하는 “안내된 발견” 교수 이론을 제안하였다. 안내된 발견은 쉽게 말해서 과학자가 새로운 개념을 찾아내고 이용하는 과정과 유사하다고 볼 수 있다.카플러스는 그들의 초기 연구에서 탐색이나 순환학습이라는 용어를 도입하지는 않았으나, 새로운 개념의 초기 도입과 그 개념의 검증 및 확장 사이의 차이점은 분명히 구별하였다. 즉, 학생들에게는 오늘날 받아들여지고 있는 과학적 개념을 창안할 능력이 없으므로, 관찰 결과를 해석하기 위한 개념은 교사가 도입해아 한다고 가정하였다. 또한, 교사는 학생들이 개념을 해석하고 사용할 수 있도록 새로운 관찰 기회를 주어야 한다는 상황에서 스스로 탐구하는 시간이 필요하다는 점을 추가하여, 1967년 최초로 예비 탐색, 창안, 발견 단계로 구성된 학습의 3단계를 제시하였다.순환학습이라는 용어는 위해서는 우선 교사가 갈등을 일으킬 수 있는 정보나 상황을 학생들에게 의도적으로 제공해야 한다. 이처럼 적절한 인지적 갈등이 유발될 수 있는 문제 상황으로 학생들을 이끈 뒤, 문제 해결에 적극 참여하도록 격려해야 한다. 이 과정에서 학생들의 문제 해결력이 신장될 뿐 아니라, 동시에 과학적 사고력도 발달될 수 있을 것이다. Piaget의 자율조정 이론과 순환학습의 세 단계도 직접적인 관련성을 지니고 경험할 수 있는 학습 활동이 제공되므로 학생들은 새로운 지식을 동화하게 된다. 한편, 동화하기 전에 알고 있던 이전 지식과 새로운 지식 사이에 조절이 이루어지면서 학생의 인지 구조는 새로운 평형 상태에 이르게 된다. 여기에, 새로운 지식이 학생이 지니고 있던 다른 지식들과 조직화되는 과정을 거치게 되면 자연 현상에 대한 개념이 형성되는 것이다.Piaget의 인지발달 이론에 따르면, 형식적 조작기의 학생은 구체적, 형식적 수준의 개념을 모두 이해할 수 있으나, 구체적 조작기의 학생은 구체적 수준의 개념만 이해할 수 있다. 그런데 어떤 개념은 접근 방법에 따라 때로는 구체적일 수도, 때로는 형식적일 수도 있다. 따라서 교과의 내용과 학생들의 인지 수준이 일치되지 않을 경우, 가르치는 것을 포기하기보다는 교수 절차와 자료를 체계적으로 조직하여 직접적인 경험과 구체적 사고의 기회를 늘려야 할 필요성이 있다. 학생들이 그 내용을 학습할 수 없는 것이 아니라 단순히 그 교과 내용을 어렵다고 느끼는 것일 수 있기 때문이다. 물론, 학생에게 필요한 사고를 명확히 파악하기 위해서는 우선 교사가 도입되는 개념의 의미를 분명히 해야 할 것이다.1-3 순환학습모형의 개념순환학습모형의 핵심은 학생들 스스로가 추상적인 과학개념을 구성할 수 있도록 하는 것이다. 피아제의 인지발달이론에서 영향을 받았듯이, 순환학습모형은 탐구와 체험을 가미한 학습을 통해, 구체적 조작기(7~11세)의 학생들이 보다 더 쉽게 과학개념에 접근할 수 있도록 도와주는 학습모델이다.0) 순환학습모형의 단계1960년대 카플도록 개념이나 원리를 도입하는 단계다. 개념 도입에 의해 인지적 갈등상태(인지적 비평형 상태)는 평형의 상태, 즉 문제 해결의 상태가 된다. 이는 피아제(piaget)가 말하는 조절, 즉 인지구조의 형성과 같은 의미를 갖는다. 교수자는 개념도입을 위해 교과서나 영상자료 등 다양한 매체를 활용할 수 있다. 이 단계는 특히 학생들이 받아들인 새로운 개념이 이미 전 단계에서 학생들이 경험했던 내용을 내포하고 있을 때 효과적이다. 그러나 구체적 조작 수준에 있는 학생들은 교사에 의해 개념도입이 이루어져도 새로 도입된 개념을 즉각적으로 받아들이지 못하는 경우가 많이 있다. 따라서 이런 학생들에게는 도입된 개념을 공고히 할 수 있는 추가적인 학습경험이 필요하다.(3)개념적용단계: 세번째 단계인 개념적용에서는 학생들은 새로운 개념 또는 사고형태를 새로운 상황에 적용해 보는 기회를 갖게 된다. 개념적용단계는 새로운 개념을 확고히 하고 적용의 폭을 확장시키는데 필요하다. 이 단계에서 새로운 개념을 공고히 하기 위해서는 충분한 시간과 경험을 필요로 한다. 특히 일상생활에 새로 도입된 개념을 적용해 보고 학생들 개개인의 해석이 서로 다름을 비교하는 기회를 갖는 것은 학생들의 사고를 더욱 정교화 시키는데 도움이 된다. 이 단계가 생략된다면, 새로운 개념의 의미는 한정이 되어버리기 때문에, 구체적인 상황으로부터 그것을 추상화 하거나, 다른 상황에 일반화 시키는데 실패할 수도 있다. 이 단계는 새로운 개념을 받아들이는데 익숙지 못한 학생들에게 더 도움이 될 수 있을 뿐만 아니라 이 단계 자체가 새로운 탐구의 출발점이 될 수 있다. 개념적용 방법으로는 토의학습, 시험, 과제부여 등이 있다.1) 순환학습모형의 장점과 효과(1) 장점: 순환학습 모형은 주로 인지발달 원리에 기초하고 있지만, 다른 이론들의 장점도 이용하고 있다. 즉, 탐색단계에서는 발견학습이 가능하며, 개념도입단계에서는 설명학습, 개념적용단계에서는 반복과 연습에 의한 학습을 제공한다.(2) 효과: 순환학습 모형 적용 후 기대예증하는 증거를 제시하는 실험을 예시적 실험이라고 한다.실험은 자연과학의 탐구과학의 탐구과정이자 그 기술과 기능이다. 실험은 자연에서 일어나는 여러 가지 현상들 사이의 관계를 규명하는 데 목적을 두고 수행되는 연구방법이기도 하고, 또 자연을 간섭하거나 조건을 통제·조절하고, 그 결과로 나타나는 현상들을 관찰하거나 측정·관찰하는 탐구 기능이 있다.실험은 연구 대상에 관한 어느 정도의 인식을 전제로 수행되며, 조건의 조작이 필수적으로 요청된다. 그리고 실험에는 도구와 기구가 사용되므로 특별한 기술이 요구되는데 실험기구를 다룰 수 있는 조작적 기술과 실험을 설계하고 재료를 분석하거나 해석할 수 있는 사고기술로 대별된다.실험은 이론을 형성·검증하는 수단이자 방법이며, 이론은 새로운 실험 방법과 도구를 개발하는 데 필요한 지식은 물론이고 실험방법과 도구에 대한 새로운 관점을 제공한다. 즉 이론과 실험은 서로를 발달하게 하는 상보적 관계를 맺고 있다.2-2. 실험의 목적과 기능실험은 과학적 탐구를 인식활동에 포함시키는 기능을 가지고 있다. 실험의 본성과 기능에 관하여 조직적으로 연구한 타미어는 그의 연구결과를 바탕으로 과학 학습지도가 실험·실습을 통해 이루어 져야 한다고 주장하고 다음 4가지 이유를 제시했다.① 과학은 구체적은 대상을 다루지 않고서는 학생들이 이해하기 어려운 복잡하고 추상적인 내용을 많이 포함하고 있다.② 학생들이 과학적 방법과 과학의 정신을 인식하는 데 도움이 된다.③ 다양한 상황에 일반화시키는 유효한 기능 개발을 촉진한다.④ 과학의 학습동기가 유발되고 과학에 대한 흥미를 갖게 된다.또한 심프슨과 엔더슨은 다음과 같은 실험의 기능을 제시했다.① 과학과 과학적 기술의 본성에 대한 학습② 문제해결 기술의 획득③ 조작적 기술의 습득④ 주요한 개념과 원리의 학습⑤ 흥미, 태도, 그리고 가치의 발달.한편 순만과 타미어는 교수·학습 방법과 전략으로서의 실험을 중요시하고, 실험중심의 과학 교수·학습 목표를 다음과 같이 다섯 가지 부류로 나누어 제시한다.① 기능 습득 개념, 법칙, 이론, 과학지식의 특성② 과학의 본질에 대한 이해 : 과학의 목적, 가치, 방법과 과정, 고학 및 과학적 기술과 사회, 과학자의 기능과 역할③ 과학적 태도의 함양 : 과학에 대한 흥미, 호기심, 자신감, 만족감, 협동심, 개방성, 위험부담, 책임감④ 과학적 탐구력 배양 : 과학적 사고력, 창의성, 조작적 기술2-3. 실험의 계획실험설계는 방법론 자와 통계학자들에 의해 주로 연구되어 왔다 .따라서 실험은 방법론적 관점과 통계학적 견해에 따라 서로 다른 내용과 절차로 설계될 수 있다. 또 과학적 방법은 탐구 및 연구의 대상과 목적에 따라 서로 다른 단계와 절차로 구성된다.실험은 또 경험주의, 실증주의 등 인식론적·실재론적 관점에 따라서도 상이하게 설계될 수 있다.실험을 설계하는 방법은 영국의 통계학자 피셔에 의해 개발되었다. 실험을 설계하는 목적은 가능한 한 짧은 실험절차와 적은 수의 관찰·측정·관측을 통해 가능한 한 많은 양의 정보를 수집하려는데 있다.2-4. 실험의 제한점과학실험은 관찰에 비하여 대체로 의도적이고 계획적이다. 실험은 반드시 어떤 합리적 목적에 따라 수행되는 탐구방법이다. 실험은 과학의 학문적 속성 때문에, 진화설과 생태학처럼 기술적인 학문과 천문학, 기상학, 지질학 등 통제가 불가낭한 과학 분야는 실험이 불가능하고 관찰과 관찰에만 의존한다.또 실험을 통해서 얻어진 결과는 실험자의 지식이나 기술의 한계를 벗어나기 어려우며, 결국 실험의 결과는 실험자의 지식과 기술 그리고 그의 탐구목적에 한정된다. 더욱이 실험의 결과는 실험자에 의해 고유한 의미로 해석되기 때문에 과학적 법칙과 이론을 검증할 절대적 준거로 이용될 수도 있다.2-5 실험수업의 유형1) 수업 형식에 따른 실험의 형태스와브는 학생들이 거쳐야 할 과정 및 그 단계와 수행해야 하는 활동에 대한 개방과 허용의 수준에 따라 실험을 다음과 같이 세 가지 형태로 분류한다.① 학생들에게 실험할 문제를 제시하고, 그것을 해결할 방법과 수단을 가능한 한 상세히 서술해 주는 가장 낮은 수

교육학| 2009.04.14| 8페이지| 1,500원| 조회(567)

과학교육, 수업모형, 순환학습모형, 카플러스

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과학교육 - 경험학습모형

경험학습모형1. 경험학습모형의 목적과 배경과학이란 자연에서 일어나는 현상 간에 존재하는 법칙을 찾는 것이라고 표현할 수 있다. 과학의 출발은 자연 현상의 경험에서 비롯된다. 자연현상을 바르게 인식하기 위해서는 상당한 경험을 통해서 자연과 친숙해지는 것이 필요하다. 경험학습모형은 자연과 사물과의 경험이 비교적 적은 초등학교 저학년 아동을 위해 고안된 것으로, 이 학습 모형의 강조점은 탐구과정능력(Process skill)의 바탕이 되는 자연현상과 친숙감을 갖도록 하는 점에 있다. 경험학습모형이란 말이 암시하듯이 이 모형은 정보수집이 그 일차적인 목표라고 볼 수 있는데, 이는 과학자의 활동의 첫 단계와 대응된다. 경험활동에서 교사는 자연세계의 일부분을 교실로 옮겨와서 아동의 관심을 물을 필요가 있다. 경험학습모형은 정보 수집을 기본 목적으로 한다. 또한 자연의 사물과 현상을 직접 접할 수 있는 기회를 제공하고 내용(개념)보다는 관찰과 분류, 측정의 탐구 과정을 강조하는 학습활동으로 아동들에게 자유로운 탐색과 폭넓은 토의를 하여 능동적으로 지식을 구조화할 수 있는 것을 목적으로 한다. 또한 아동들에게 논리적인 사고 기능을 학습하고 계발시킬 수 있도록 학습경험을 제공해주려는 교수방안이다.2. 경험학습모형의 특성전조작 단계의 학생들에게 사물과의 직접적이고 구체적인 접촉과 조작 활동을 제공하고 그들의 환경과 연관된 직접적인 경험을 할 수 있도록 고안되었다. 따라서 빠아제 인지발달 이론에 의하면 대부분 전조작기에 해당하는 초등학교 저학년 수준에 아주 적합하며, 아주 새로운 학습소재를 도입하는 경우에는 지적 발달수준에 관계없이 모든 학생들에게 적합하다고 본다.경험학습모형은 다음과 같은 3가지 특성을 가지고 있다.「첫째」아동들의 구체적이고 조작적인 감각경험이 강조된다는 점이다. ‘구체적’ 및 ‘감각적’이란 아동이 감각기관을 이용하여 자연현상을 실제로 관찰함을 의미한다. ‘조작적’이란 말은 아동들이 직접 물체를 다룬다는 것을 의미한다. 어린이들도 정보와 능동적으로 상호 작용할 때, 감각 기관을 더욱 학습 활동에 활용하게 된다. 어린이들에게 보고, 만지고, 냄새 맡고, 듣고, 때로는 맛보게 허용한다면, 그들은 수동적으로 물체를 쳐다보는 학습 활동 때보다도 훨씬 더 많은 것을 배우고 있는 것이다. 또한, 실제로 물체를 조작하는 학습 활동은 학생들의 학습동기도 유발한다. 분명히 학생들에게 물체를 ‘조작하도록’ 허용한다면, 그들은 과학에 과한 실제적인 경험을 맛보고 있는 셈이다. 때로는 구체적이고 조작적인 상황이 불가능할 때도 있다. 이런 경우에는 그림이나 사진, 슬라이드 혹은 비디오 등의 시청각 자료를 사용하는 것이 좋다. 이 때 좀 더 현실적이고 생동감 넘치는 것을 사용하는 것이 효과적이다.「둘째」학습활동이 기본적인 탐구과정에 강조점을 둔다는 점이다. 특히 경험학습 모형에서는 관찰과 분류의 탐구과정요소가 일차적으로 강조된다. 물론 교사는 학습 할동을 통해 여러 가지 사실이나 개념을 지도하게 된다. 서로 다른 여러 종류의 학습 활동이 이러한 탐구과정 능력의 신장을 강조할 수 있다. 예를 들면, 교사는 학생들에게 여러 가지의 채소나 과일을 가져오게 하여 자세히 관찰하도록 한 다음, 관찰 결과를 비교하고 채소나 과일을 분류하도록 하고 마지막으로 분류된 채소나 과일 그룹에 이름을 붙이도록 할 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 동물원을 견학한 다음, 동물에 대한 관찰 결과를 가능한 한 많이 회상하도록 함으로서 채소나 과일을 분류하듯이 동물을 분류하는 학습 활동을 전개할 수도 있다. 관찰하고, 분류하고, 이름을 붙이는 이러한 학습 활동은 암석, 조개, 씨앗, 곡식, 뼈, 심지어는 단추, 천 조각 등과 같은 재료를 가지고도 할 수 있다. 이러한 재료를 가지고 여러 가지 추리능력을 기르는 학습 활동도 할 수 있다. 그러나 교사가 과학내용을 지도하고 있었다 하더라도 역시 일차적으로는 탐구과정능력의 신장에 초점을 두어야 한다. 그러나 그보다 더욱 중요한 것은 얼마나 잘 관찰하고 분류할 수 있는 능력이 길러지느냐 하는 것이다.「셋째」특정한 내용목표를 갖지 않는다는 점이다. 이 말은 교사가 경험 학습 모형을 계획하고 실시할 때, 어떤 개념이나 일반화를 직접적으로 내세우지 않는다는 뜻이다. 학습활동을 통해 과학 내용을 지도한다기보다는, 과학 내용을 활용하여 경험을 유발하는 것이다. 이런 생각을 갖게 되면 교사는 학습지도에 융통성을 갖게 되며, 학습 할동을 학생들의 학습 배경, 흥미, 요구 등에 맞추어 조절할 수 있게 된다.「경험학습모형의 단계」3. 경험학습모형의 절차경험학습 모형의 학습지도단계는 일반적으로 그림과 같이 네 단계로 나누어 생각할 수 있다.① 자유탐색단계에서는 학생들이 미리 준비된 학습 자료를 자유롭게 만져 보고 모양이나 색 등을 살펴보고, 두드려 보고, 맛을 보고, 냄새를 맡아보는 등의 여러 방법으로 탐색하는 단계이다. 아동들은 이 단계를 통하여 주어진 자료와 친숙해지고 많은 정보를 수집하여 다음 활동단계로 갈 수 있는 준비를 하게 된다.② 탐색결과 발표단계는 앞 단계에서 아동들이 보고, 듣고, 만져 보는 등의 관찰을 통하여 얻은 결과를 발표하게 하는 단계이다. 이 단계에서는 교사는 학생들의 활동이 적절했는지, 또는 보완할 부분이 무엇인지를 파악할 수 있으며, 또한 학생들의 의사전달능력을 길러 줄 수 있다.③ 교사의 인도에 따른 탐색단계에서는 우선 교사가 학생들의 관찰결과에 대하여 여러 가지 질문을 한다. 이 때 교사는 학생들의 관찰이 미숙했거나 미처 생각하지 못한 점을 알게 될 것이다. 이런 점이 발견되면 교사는 어떤 방향이나 기준을 제시하여 아동들이 추가적으로 탐색 활동을 하도록 한다.④ 정리단계에서는 그 동안 관찰한 내용을 토의를 통하여 정리하게 한다. 학습소재에 따라서는 분류과정이 필요한 학습이 많이 있다. 이 경우에는 분류활동을 하게 된다.4. 분류의 개념경험학습의 후속활동으로 학생들은 자신의 분류능력을 연습할 기회를 갖게 된다. 분류란 수집한 물체나 일련의 사건을 일정한 기준에 따라 나누거나 순서 짓는 과정이다. 예를 들면 생물학자들은 생물을 동물과 식물로 나누고 화학자들은 물질을 산과 염기 및 염으로 나눈다. 즉 분류는 물체나 사건 간의 유사성, 상이성 및 그들 간의 내면적인 관계를 나타내는 데 꼭 필요하다. 물체는 한 가지 이상의 방법에 의해서 분류될 수 있다는 것을 학습함으로서, 학생들은 그들 자신이 세운 분류체계도 사람들의 필요나 주어진 여건에 맞도록 변화될 수 있고 적응시킬 수 있는 한 가지 방법임을 학습한다. 이 활동은 전형적인 과학 교과서에 제시된 분류체계와는 본질적으로 다르다. 경험학습모형을 통해 학생들은 서로 다른 교과 내용간의 관련성을 발견하게 되는 것이다. 이는 학생들의 지적 능력을 확장하고, 재조직함으로서 응용력을 길러 준다. 분류과정을 학습지도에 적용할 때에는 일반적으로 전체 학생들이 분류방법에 대하여 익숙하지 못한 것으로 간주하고 시작해야 한다. 교사가 먼저 어떤 기준을 정하고 분류의 시범을 보이거나 교사가 정한 기준에 따라 분류해 보게 할 수도 있다. 그러나 가능하면 학생들이 개별 또는 분단으로 자기들 나름대로의 기준을 정하고 이에 따라 분류하도록 하는 것이 좋다. 또한 분류기준은 다양함을 인식시키기 위해 가능한 한 여러 가지 기준에 따라 분류하게 하며, 혹시 새로운 분류 기준에 대하여 저항감을 갖는 학생이 있으면 새로운 기준으로 분류하는 학생을 전체 앞에서 칭찬해 줌으로써 적극 참여하도록 유도한다. 과학자들이 사용하는 분류기준이 무엇인지를 강조하는 것도 중요하다. 즉, 분류 기준은 여러 가지가 있지만, 각 기준의 중요성은 다를 수 있음을 인식시킨다.

교육학| 2009.04.14| 3페이지| 1,000원| 조회(877)

과학교육, 수업모형, 학습경험, 자연현상, 경험학습모형

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과학교육 - 초인지학습모형

초 인 지 학 습 모 형1. 초 인 지 학 습 모 형가. 초인지란?초인지란 학습자가 기억, 주의, 지식, 추측, 환각 등과 같은 자신의 정신적 과정과 상태에 대하여 알고(knowledge), 통제(control or regulate)하는 것을 말한다. 간단히 표현하자면 "인지에 대한 인지(cognition about cognition)", 또는 "사고에 대한 사고(thinking about thinking)"라고 한다. 다른 말로 표현해 본다면 인간은 기초적인 능력이 발달하고 나면 좀 더 상위의 인지능력이 발달하게 되는데, 이러한 상위의 인지능력을 초인지라고 하고, 이는 일반적으로 어떤 인지작용의 어떤 양상을 그 대상으로 다루거나 또는 통제하는 지식 또는 인지활동(인지에 관한 인지 혹은 사고에 관한 사고)으로서 정의되어 왔다. 다시 말해서 초인지란 사고 과정이나 전략에 대한 지식이라고 할 수 있으며, 성공적인 학습을 위하여 이러한 과정이나 전략을 조절할 수 있는 능력을 말한다. 예를 들어 읽기에서의 초인지는 그림과 단어가 연관이 있는지를 결정하고, 단어를 시연(리허설)하고, 또는 단어의 연합과 시연이 단어를 기억하는데 많은 도움을 줄 수 있다. 읽을 때 능동적으로 이해할 수 있는지를 체크하고 이해가 되지 않는다면 그 문제를 줄일 수 있는 전략을 동원한다. 즉, 초인지는 독자가 읽기 전략의 중요성과 전략을 사용하여야 할 시점을 인식하는 것을 나타내는 자기 통제 기제라고 할 수 있다.나. 초인지의 등장 배경?1970년 발달 심리학자인 플라벨(J.Flavell)은 기억발달에 연구를 하던 중, 어린 아동들은 기억현상에 관한 지식이 매우 한정되어 있으며, 나이가 많아질수록 기억에 대한 인식과 점검이 증가한다는 것을 보여주는 경험적 자료를 보고하였다. 그리고 1971년에는 정보저장과 관련된 것에 대한 지식 혹은 인식을 의미하는 초기억(metamemory)이라는 용어를 새로 만들어 냈다. 또한 그는 개인이 자신의 기억에 관해 아는 것을 초인지적 지식(metacognitiv모형 속에 통합한 것만 보더라도 이 개념의 유용성과 타당성이 입증되고 있음을 알 수 있다. 지금까지 플라벨의 초인지 지식이라는 용어는 "인지에 관한 지식", "아는 것에 대해 아는 것", "....임을 아는 것", "인지적 자기 평가"등으로 다양하게 불리어 왔다. 그러나 최근에는 플라벨이 처음에 말한 "초인지 지식"이라는 용어로 의견이 일치되어 가고 있다.발달심리학자인 브라운은 기억 발달에 관한 연구가 이 분야를 지배하던 1970년대 중반에 인지발달을 연구하기 시작했다. 그녀의 연구는 기억발달 연구와 문제해결 연구를 융합시키는데 도움이 되었으며, 그 결과 초인지 지식에 대한 연구의 깊이와 속도가 크게 증진되었다. 지난 20년 동안 브라운은 초인지 이론ㆍ지식을 생성하는데 큰 영향력을 행사하였고 새로운 통찰력으로 프로그램 연구를 위한 최상의 표준을 제시하였으며 진행 중인 연구들을 비판적으로 재검토함으로써 그 분야를 보다 쉽게 이해할 수 있도록 노력하였다. 또한 초인지를 지능의 본질에 초점을 두어 기술하고 있는 스턴버그는 동기부여ㆍ독창력ㆍ사회적 능력ㆍ창의성 등의 주제를 확실하게 통합하지 않는다는 이유를 내세워 자신의 이론을 하위이론이라고 주장한다.스턴버그의 하위 이론에서 지능은 추리ㆍ문제해결 능력의 습득과 적용을 포함한다. 특히 지능은 문제 상황에서의 지적 행동의 전개와 관련이 있다. 1980년 초부터 학습장애 연구자들은 학습장애 아동들이 당면과제에 적절한 전략을 효과적으로 선택, 구사하지 못하기 때문에 학업과제를 수행하는데 어려움을 겪을 것이라는 가설을 점차 받아들이게 되었다. 그러므로 초인지 결함은 성취 미달 아동(예: 학습 부진 아동, 경도 정신 지체, 주의 장애 아동 등)과 마찬가지로 학습장애 아동의 주된 특성으로 간주되어 왔다.다. 초 인 지 학 습 모 형초인지 학습모형은 일반적인 구성주의적 관점에의 개념 변화 단계와 거의 일치한다. 단, 학생의 새로운 개념이 한 두 번의 학습을 통해 물리학적으로 완성된 개념으로 된다고 볼 수 없으므로, 다시 후속 학습에 큰 특징은 개념 변화를 위해 외적인 조건을 만족시키는데 그치지 않고, 학생의 내적인 조건을 만족하도록 한 점이다. 즉, 학생의 사전개념을 이끌어 내기 위해 적절한 형태의 정보를 제시하고, 또 변화된 개념을 적용하기 위한 여러 가지 활동 등을 제시하는 것과 같은 외적인 조건을 만족하는 것도 중요하겠지만, 학생 자신이 자신의 개념을 인식하고, 갈등을 인식하여, 인식된 갈등을 해소하기 위한 능동적인 활동을 할 수 있도록 하는 등의 내적 조건을 만족시키는 것이 중요하다고 보았다. 초인지 학습모형은 다음의 네 단계로 구성되어 있다.2. 수 업 기 법가. 질 문 법(1) 질문법이란 : 교사가 질문하고 학생이 대답하는 학습지도 방법.(2) 질문의 목적① 학생들의 사전 지식에 대한 확인 및 평가? 학생들의 상태에 대한 정보를 수집한다.? 주로 수업의 도입부에서 사용하는 경우가 많다.② 학생들의 흥미, 관심, 어려움 점검? 수업 내용에 대한 학생들의 흥미와 관심을 확인한다.? 학습의 곤란도나 학습을 방해하는 어려움이 무엇인지 진단한다.③ 수업의 진행과 교실의 통제? 질문을 함으로써 수업의 진행이 엄격해진다.? 수업의 절차를 학생들에게 알려주고 기억시킨다.? 학급을 관리하고, 수업에 방해가 되는 행동을 통제한다.④ 학생들의 사고와 학습 유도? 학생들의 반응을 명료화시킨다.? 특정 개념이나 문제에 초점을 맞춘다.? 중요한 점을 강조한다.? 과제를 구조화하여 학습을 극대화시킨다.? 학생들의 질문을 유도한다.? 학생들의 인지적 조작을 활성화시킨다.? 다른 학생이나 교사의 반응에 대하여 생각하고 말하도록 한다.? 학생들이 정보에 관하여 생각하고 동화할 수 있는 시간을 준다.? 긍정적인 수업 분위기를 조성한다.⑤ 학생들의 수업 참여 유도? 자료의 출처와 절차를 제안하도록 한다.? 집중적인 관찰을 유도한다.? 차이와 모순을 지적하도록 한다.⑥ 학습 내용의 정리 및 연습? 학습 내용에 대해 검토하게 한다.? 연습과 실행의 기회를 제공한다.(3) 질문의 기능① 집중 기능수업 내용에 학생들의 들의 주의를 특정한 내용에 집중시키는 기능을 말한다.② 확장 기능"나트륨의 불꽃 반응 실험에서 관찰한 것에 대해 또 다른 질문이 있는가?"에서 볼 수 있듯이, 같은 수준에서 사고의 범위를 확장하는 기능을 말한다.③ 상승 기능"나트륨의 불꽃 반응색이 노란색이라는 결론을 왜 얻게 되었는가?"라는 질문과 같이 학생들의 사고 수준을 높여 주는 기능을 말한다.(4) 질문의 사용다른 교수법과 마찬가지로 질문법도 잘 계획하고 체계적으로 구성하여 사용한다면, 다양한 교수 목표를 달성할 수 있다. 질문을 수업에 사용할 때 고려해야 할 점에 대해 살펴보자.① 대기 시간질문의 사용에서 대기 시간(wait time)을 적절하게 활용한다면 그 효과를 더욱 증진시킬 수 있다. 대기 시간은 질문을 하고 난 뒤, 학생이 대답할 때까지 기다리는 시간을 의미한다. 대기 시간은 두 가지 유형으로 나눌 수 있는데, 교사가 질문하고 학생이 대답할 때까지 걸리는 시간은 대기 시간 I로, 학생이 대답한 후 교사가 다시 반응할 때까지 걸리는 시간은 대기 시간 II로 구분한다.연구에 따르면, 대기 시간 I은 최소한 3∼5초, 대기 시간 II는 최소한 0.5초 이상 되어야 질문법이 효과를 낼 수 있다고 한다. 단편적인 사실을 묻는 질문의 대기 시간은 그다지 길 필요가 없으나, 고차원적인 질문일수록 대기 시간도 길어야 한다. 일반적인 원칙은 없으나 인지 수준이 한 단계 높아질 때마다 적어도 10초 이상이 필요하다. 대기 시간을 늘여줌으로써 학생들은 긍정적인 수업 효과를 나타낸다. 충분한 대기 시간은 학생의 행동 뿐 아니라 교사의 행동에도 변화를 가져온다.② 질문시의 유의점질문의 사용이 기대한 효과를 얻기 위해서는 자유로운 분위기를 조성하는 것이 중요하다. 교사의 질문에 자유롭게 응답하기 위해서는 모든 대답을 심각하게 받아들이고 누구나 존경받는 개인임을 인식할 수 있는 분위기가 학급에 조성되어야 한다. 특히, 교사는 무의식중에 모든 질문에 대한 궁극적인 답이 자신에게 있는 것처럼 보이지 않도록 조심해야 한다.사의 질문과 학생의 대답으로만 진행될 경우에는 질문을 중지하고 토의에 대한 학생의 책임을 인식시킬 필요가 있다. 학생의 질문에 대한 반응으로 다시 교사가 질문을 하는 방법(reflective toss)은 이러한 목적에 유용한데, 학생들은 자신의 생각에 대해 보다 체계적으로 되돌아보게 된다.수업에 소극적인 학생을 참여시키기 위해, 또는 대답하기를 머뭇거리거나 한 마디로 대답하는 학생들에게 진정한 의미의 토의와 신중한 사고를 유도하기 위해 질문을 사용할 수도 있다. 그러나 충분히 주의를 기울이지 않을 경우, 질문이 오히려 학생들을 불안하게 만들 수도 있다. 학생들은 질문이 자신에게 올 것을 걱정하거나 대답을 준비하느라 사실상 토의에 참여하지 못할 것이기 때문이다. 특히, 학생들의 개인적 감정과 경험을 알아내기 위해 질문을 사용하는 것은 위험한데, 이런 질문은 학생들에게 두려움을 줄뿐이기 때문이다. 한편, 질문 수업이 성공하기 위해서는 우선 학생들이 질문을 주의 깊게 듣고, 자신의 의견을 발표하거나 다시 질문하는 것이 필요하다.나. 실 험 법요리를 배우려면 부엌이나 조리실에서 실습을 해야 하는 것처럼, 과학 수업은 실험실에서 하는 경우가 많다. 그러나 실험 수업과 탐구 수업은 구분되어야 한다. 실험 수업이지만 탐구 수업이 아닌 경우도 있고, 반대로 탐구 수업이지만 실업수업이 아닌 경우도 있기 때문이다. 예를 들면 실험의 목적, 반대로 사고 실험을 이용하는 수업은 탐구적이지만 실험 수업은 아니다.실험 수업은 여러 가지 기준 따라 다양하게 세분된다. 그중 하나는 실험 수업의 유형에 따른 것이다. 이 분류에 의하면 실험은 학습한 지식의 확인에서부터 탐색, 귀납, 연역 등과 같이 활동 특성을 반영하기도 하고, 기능이나 과정 개발과 같이 역할에 따른 구분도 포함한다.실험 수업은 또한 실험 주체에 따라 개별 실험, 조별 실험, 시범 실험으로 구분한다. 개별 실험은 모든 학생이 개인별로 실험에 참여하는 경우이다. 개별 실험에서는 학생 개개인이 실험을 경험하게 되며, 실제적인 탐용된다.

교육학| 2009.04.14| 7페이지| 1,500원| 조회(511)

과학교육, 수업모형, 기억발달, 초인지학습모형

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과학교육 - 탐구학습모형

Ⅰ.탐구학습모형1. 탐구 학습의 개념 정의미사알라스(B.G.Massialas)는 "탐구란 어떤 특정한 기능 이라기보다는 특수한 세계에 대한 지각 속에서의 개인의 임무이며, 이는 인간과 지식과의 관계를 포함하는 전반적인 생활의 형태"라고 규정하고 있다. 교육에서는 인간의 모든 생활을 교실 상황에 투입할 수 없을 뿐 아니라 그럴 필요도 없으므로, 교육에서의 탐구란 "발견의 과정, 분명히 표현(articulating)하는 과정 및 인간과 그의 환경에 대한 판단과 중요한 아이디어를 검사해 가는 과정"이라고 정의하고 있다.?마시알라스 탐구학습의 정의- 그의 탐구학습은 듀이의 반성적 사고과정을 중시하는 학습지도방법으로, 교수-학습에 가설을 많이 사용하여 검증, 평가해 나가는 과정이다. 그러므로 탐구 학습이란 지식이나 정보를 단순히 받아들이고 암송하는 학습이 아니라 자료를 토대로 해서 의문을 풀고 새로운 지식을 획득해 가는 형태이다.?탐구 학습에 대한 일반적인 특징을 요약하면 다음과 같다.(1) 알고 있는 지식을 토대로 하여 새로운 지식을 구축해 나가는 학습이다.(2) 직관적 사고를 포함하며 구조나 원리를 중시하는 학습이다.(3) 학생 스스로가 잘못을 인식하고 교정해 감으로서 사실에서 새로운 이론을 찾아가는 학습이다.(4) 내용이나 결과보다는 과정을 중시하는 학습이다.(5) 문제 해결을 위해 학생들의 적극적인 참여와 연역적, 귀납적 추리 형식, 질문 활동이 활발하게 이루어지는 학습이다.2. 탐구 학습 모형의 특징1) 이 모형은 과학의 본질적인 과정인 가설-검증절차를 체득하는 모형이다.즉, 과학자가 연구하는 과정을 경험함으로써 과학적인 방법을 익힐 뿐만 아니라 과학지식을 얻는 방법까지 배우게 된다.2) 이 모형에서는 자료수집 이전에 가설설정이 먼저 이루어져야 하므로 가설을 세울 수 있는 상당한 기존지식이 필요하다. 또한 가설의 근거가 직접 수집된 데이터에 의한 것이 아니므로, 여러 개의 가설이 가능하고 또한 잘못된 가설을 세울 확률이 상당히 높다는 점이다. 그리고 틀린 가설실험에서 고려해야할 변인은 독립변인과 종속변인, 그리고 통제변인이 있다. 독립변인이란 우리가 관심을 가진 실험에 영향을 미치는 요인, 즉 원인에 해당하는 것이며, 종속변인은 실험에서 영향을 받아 변화하는 요인, 즉 결과에 해당하는 요인이다. 한편 통제변인이란 실험에서 합리적인 결과를 얻기 위해 독립변인 외에 다른 실험조건은 일정하게 유지시켜야 할 필요가 있는데, 이런 변인을 말한다.3. 탐구 수업 모형의 절차1) 탐색 및 문제파악 단계는 학생들이 관찰 및 자료탐색을 통하여 탐구할 문제를 파악하는 단계이다. 자연현상이나 과학 탐구를 위해서는 문제를 정확히 파악하는 것이 제일의 급선무이다. 경우에 따라서는 교하가 탐구 문제를 직접 제기하거나 질문을 통해 문제를 인식하도록 할 수도 있다.2)가설설정단계는 제기된 문제에 대하여 잠정적 해답, 즉 가설을 설정하는 단계이다. 문제가 제기되면 학생들에게 문제의 해결방안을 고안해 보도록 한다. 학생들은 이 때 기존지식을 동원하게 되며, 문제해결방안으로 형성된 가설은 필요한 자료를 수집하는 방향을 제시할 수 있을 때. 가설로서 중요한 의미를 갖는다. 이 때 학생이 다듬어진 표현을 못 하면 교사는 같은 뜻을 갖는 다듬어진 표현이 되도록 도와주어야 한다. 학생들이 세운 가설은 반증이 가능한 것이어야 한다. 즉 실험이나 자료수집을 통해서 옳고 그름을 판단할 수 있는 내용과 형태를 가져야 한다. 가설은 학생 각자가 형성할 수도 있고 분단별로 형성할 수도 있으나 어느 경우이건 자료수집을 위한 방향을 제시하는 쪽으로 기술하는 편이 학생들에게 도움이 된다. 가설설정은 상당히 어려운 능력이므로 학생들이 가설을 잘 세우지 못할 때에는 교사가 질문과 토의를 통해서 학생들을 이끌어 준다. 실험과정의 지나친 다양성을 피하기 위해서 반증 가능한 가설이 아니거나 실험이 어려운 엉뚱한 가설은 검증에서 제외시키도록 유도할 수도 있다.3)실험설계 단계는 위에서 세운 가설을 검증하기 위해 어떤 변인이 있고 그 변인을 어떻게 통제할 것이며, 실험 상황이나 대상같은 기본적인 탐구과정기능을 익히고 발휘하는 것은 중요.5)가설검증 단계는 위에서 얻은 자료를 해석하여 문제의 잠정적인 해답, 즉 가설이 성립할 수 있는가를 판가름하는 단계이다. 자료의 해석능력은 학생들이 이미 알고 있는 것에 영향을 받게 된다. 또한 논리와 일반화 능력을 발휘하게 되어 논리적, 비판적 사고력을 기를 수 있게 된다. 자료해석에서 탐구자는 독특한 기호나 논리적 체계를 사용한다. 그래프를 그려 자료의 특성을 규명한다든지, 실험에서 얻은 측정량의 특성을 수식화 한다든지 하는 것이다. 실험결과와 가설이 잘 부합되면 가설을 그대로 수용하게 된다. 그렇지 않을 경우에는 가설을 수정하여 실험설계 단계부터 다시 시작하여 수정된 가설을 검증할 수 있도록 해야 한다.6)적용 단계는 위에서 알게 된 법칙이나 지식을 실제 상황에 적용하고 설명하여 응용하는 단계이다. 이러한 활동을 통하여 새로운 과학 탐구 문제를 발견할 수 있으며, 앞에서 얻은 과학 지식이나 법칙에서 오류가 발견될 때에는 가설설정단계로 되돌아가 다시 탐구 과정을 밟는다. 이 탐구학습과정은 1-2시간에 수업이 이루어 질 수도 있으나 소재에 따라서는 더 긴 시간에 걸쳐 계속될 수도 있다.4. 탐구 수업 모형의 적용 시 효과(가) 탐구 과정 능력 (관찰 자료 수집, 가설 설정, 검증과 설명)(나) 활동적이며 자율적인 학습자세(다) 언어적 표현력과 경청(라) 모호한 것에 대한 관용과 인내력(마) 논리적 사고력(바) 모든 지식은 잠정적이라는 태도.5. 탐구학습 모형 적용시의 유의점①탐구수업의 과정은 열린 과정이어야 한다. 지식이나 가치의 진위, 선악이 교실 내에서 학생들에 의해 음미되고 비판될 수 있는 개방적인 과정이나 분위기를 보장해야 한다.②탐구과정에서 생소하거나 의미가 불분명한 용어가 등장할 경우에는, 그 때마다 그 용어에 대한 정의를 내리고 넘어가야 한다.③탐구학습 모형을 적용하기에 적합한 내용인지 여부를 판단하는 손쉬운 방법은 그 내용이 인과관계를 포함하고 있는지를 검토해 보는 것이다.④교사중심의 탐 질문의 종류1. 폐쇄적질문(수렴적질문) :반응이나 정답이 제한되어 있는 질문, 수준 낮음-가) 인지 기억적 질문 :학습한 내용을 단순히 재생하도록 요구하는 질문예)“1기압에서 물은 몇 도에서 끓는가?-나) 수렴적질문: 이해수준의 정신적 활동을 자극하는 질문,연상,예시,구분 하는 활동 예)“왜 물은 고도가 높아질수록 끓는 온도가 낮아지는가?”2. 개방적 질문:반응이나 정답의 범위가 넓고 옳은 답이 많은 질문,수준높음-가) 확산적 질문: 상상적이고 창의적인 사고를 요하는 질문예)“석유와 석탄이 모두 고갈된다면 어떻게 될까?”-나) 평가적 질문: 주로 판단, 가치선택등의 반응이 이루어지게 하는 질문예)“겨울이 계속되는 것이 좋은가?, 여름이 계속되는 것이 좋은가”3. 관리적 질문: 학급운영을 원활히 하거나 토론을 촉진하기 위한 질문예)“이렇게 해보면 어떻겠니?”4. 수사적 질문: 어떠한 것을 강화하기 위하여 사용하는 질문예)“훌륭한 과학자의 생각과 같구나”* 질문의 형태① 지식 수준 질문 : 기억하고 있는 구체적인 사실이나 단편적인 지식묻기② 이해 수준 질문 : 학생들이 기억하고 있는 정보를 자신들의 말로 표현③ 응용 수준의 질문 : 학습한 내용을 새로운 상황에 적용④ 분석 수준의 질문 : 학습한 내용을 작은 요소로 나누어 차이, 양상질문⑤ 종합 수준 질문 : 다양성과 새로운 개념을 생각해 보게 한다.⑥ 평가 수준 질문 : 선택하거나 이유를 말하게 한다.⑦ 명료화 질문(clarifying question) : 학생들의 생각?느낌?사고과정을 더 잘 이해할 수 있는 정보를 학생들한테서 수집하기 위해 던지는 질문⑧ 단서(cueing) 질문 : 처음 질문에 아무도 옳게 대답하지 않거나 응답하지 않으면, 약간의 단서를 던지는 질문⑨ 평가 질문 : 가치판단을 요구하는 질문⑩ 집중 질문 : 사회적인 문제를 수업의 주제로 삼기 위해 던지는 평가 질문⑪ 검색(probing) 질문 : 심도 있는 사고를 요구하는 질문⑫ 정보의 수집과 회상을 요구하는 질문 : 학생의 지식?태도?경험 할 수 있게 구성하는 것이 이상적이다.2) 토론법* 토론법은 가치판단을 요구하는 사회적 논쟁거리에 대한 교수-학습에 유용(1)토론의 의미와 기능* 토론은 교사와 학생 사이, 학생과 학생 사이의 언어적 상호작용을 독려하며 관점과 견해를 공유하는 상황으로 정의* 토론은 학생들이 지식을 획득하고, 개념을 분석?평가하며, 지각을 명료화하는 등의 과정에 특히 유용* 토론은 상호간의 존경심, 자부심, 협동심, 의사소통 기능 등을 강화시켜주고, 비판적 사고, 탐구 과정 기능, 전반적 학업 성취도 등 인지적 획득을 촉진시켜준다.(2) 토론수업의 종류①[대상에따라]내용중심토론(사고발달에 목적),정의적토론(가치관정립에목적)② [집단의 크기에 따라] 소집단 토론, 대집단 토론③ [주도자에 따라] 교사주도의 토론수업, 학생주도의 토론수업④ [내용에 따라] 학생이 수행할 탐구와 계획에 대한 토론수업, 실험의 결과에 대한 토론수업, 검토나 요약에 관한 토론수업 등⑤ [과정에 따라] 정보적 토론, 문제적 토론, 변증법적 토론 등(3) 토론수업의 목적과 절차* 의사결정력 탐구력 문제해결력 등의 증진에 목적을 둔 수업에 효과적* 토론의 주제로는 통합적 지식체계와 가치관이 관련된 것이 적절하다.* 토론중심의 교수학습의 주제로 사회적 논쟁거리를 자주 활용 → 학생들의 가치관을 표명, 올바른 판단을 내릴 수 있는 방법과 기회를 제공, 관련지식 획득, 의사결정력 향상에 효과* 목표 제시→학생 참여 유도→문제 제시→토론→내용 요약→토론 종료→평가(4) 토론수업의 방법과 평가① 사고짝법(think-pair-share) : 문제에 대해 두명이 토론하고 결과를 발표② 소분단법(buzz group) : 3~6명의 소분단에 의한 토의법③ 고무공법(beach ball) : 고무공을 가진 학생만이 발표하게 하는 방법.① 다른말로 말하기(paraphrasing) : 다른학생이 발표한 내용을 자신의 말로 표현하는 능력② 행동기술하기 : 다른사람의 행동을 평가하거나 추론하지 않고 객관적으로 나타내는 능력③ 감정기술역할

교육학| 2009.04.14| 7페이지| 1,500원| 조회(752)

과학교육, 수업모형, 탐구학습모형

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