융합교육연구  제 6권 1호, pp. 1-18

Convergence Education Review

융합교육연구 제6권 1호(노터치)

* 접수: 접수: 2020. 02. 17,  수정: 2020. 02. 28,  확정: 2020. 03. 06 (노터치)

* 본 논문은 이주아의 2020학년도 석사학위 현장연구보고서에서 발췌 정리하였음

(공시사항(학위논문, 연구비 지원 등)은 논문제목에 각주를 달아 기재.

자세한 예시는 본 학술지 논문작성규정 1-라를 참조하며, 공시사항 미기재 또는 오기재에 따른 책임은 전적으로 저자에게 있음)

** 제1저자, 한국교원대학교 융합교육전공 석사과정(소속 대학, 전공, 신분 명시), These authors contributed equally to this work (공동 제1저자로 2명까지 가능) E-mail: (단독 저자이거나 제1저자가 교신저자인 경우 작성)

*** 교신저자, 한국대학교 융합교육과 교수,(소속 대학, 전공, 신분 명시) E-mail: (제 1저자가 교신저자인 경우 삭제, 공동 교신저자로 2명까지 가능)

사회적 합의 과정을 통한 과학 수업이

과학탐구능력에 미치는 영향*

홍길동**, 이순신**, 정약용***

	요 약
이 연구는 과학 수업에서의 사회적 합의에 대한 경험이 초등학교 5학년 학생들의 과학탐구능력에 어떠한 영향을 주는지를 조사하였다. 연구 대상은 전라북도 J시에 소재하고 있는 S초등학교 5학년으로 각각 1개의 실험반과 통제반을 선정하여 실시하였다. 동질성을 확보하기 위해 사전검사로서 과학적 탐구능력 검사를 실시하여 두 집단 간 차이가 없음을 확인하였다. 본 연구를 위하여 초등학교 5학년 용해와 용액 단원을 학생들은 학습하였다. 실험반에서는 사회적 합의를 요하는 5가지 주제로 총 10차시 수업을 진행하였다. 교사가 제시한 주제에 대한 해결방법을 학생들은 모둠활동을 통해 다각적으로 분석해보고 적절한 실험을 고안하여 결과를 확인했다. 이 과정에서 협의를 통해 과학적 개념을 도출하는 방식의 수업이 진행되었다. 통제반에서는 일반 수업을 진행해 두 집단을 비교해보았다. 연구 결과, 실험반의 수업은 학생들의 과학적 탐구능력에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 확인할 수 있었다. 주요어: 사회적 합의, 과학 수업, 과학 탐구능력, 초등학생 (5개 단어나 문장)

Ⅰ. 서론

2015 개정 교육과정에서는 미래 사회를 살아갈 학생들이 지녀야할 미래 지향적인 능력으로 다섯 가지 핵심역량을 제시하고 있다. 그중에서 과학적 탐구능력은 과학적 문제해결을 위하여 실험, 조사, 토론 등 다양한 방법으로 증거를 수집, 해결, 평가하며 지식을 통합하고 적용하는 능력으로, 새로운 교육과정이 추구하는 창의 융합형 인재를 양성하기 위한 중요한 부분을 차지한다. 또한 과학적 의사소통능력은 과학적 문제해결 과정과 결과를 공동체 내에서 공유하고 발전시키기 위한 능력으로, 자신의 생각을 주장하고 타인의 생각을 이해하며 조정할 수 있는 것을 말한다. 문제를 해결해 나갈 때에 구성원들 간의 상호작용이 이루어지는 소집단이 함께 문제를 해결해 나가는 것이 개인이 문제를 해결해 나가는 것보다 창의적이고 독창적인 아이디어가 산출된 가능성이 있다(Torrance, 1995). 그렇기 때문에 새로운 교육과정에서 합리적인 문제해결을 하기 위한 방법으로 모둠활동과 의사소통의 중요성을 강조한 것으로 분석할 수 있다.

Ⅱ. 이론적 배경

1. 사회적 구성주의

사회적 구성주의는 Vygotsky(1978)의 발달심리 이론에 근거하며 인지발달은 사회적 상호작용의 내면화를 통해 이루어진다고 이야기한다. 사회적 상호작용의 중요성은 아동의 근접발달영역을 통해 설명되는데 이는 잠재적 발달 수준에서 실제 학습 수준 사이의 거리를 말하는 것이다. Vygotsky는 발달을 한 고정된 지점이 아니라 행동의 연속 혹은 성숙의 정도로 보았기 때문에 영역이라는 용어를 사용하였고 주어진 시간 내에 가장 가까운 때에 나타날 행동을 의미하므로 근접이라는 용어를 사용하였다(김수연, 2009). 나아가 Vygotsky는 아동이 독립적으로 문제를 해결할 수는 없으나 도움을 받으면 해결할 수 있는 범위 내에서 사회적 상호작용을 통한 효과적인 학습이 가능함을 주장하고 있다.

사회적 구성주의 관점에서 과학적 지식은 가치중립적인 것이 아니고 개인적이며 사회적으로 구성되기 때문에 과학적 지식은 끊임없이 변화되고 복잡하고, 상대적이며 상황의존적인 것이다. 또한 지식의 근원은 인식의 주체 외부에 있는 것이 아니라 다른 사람들과의 상호작용, 다양한 이론, 모델, 증거를 고려해 개인이 형성하는 것이다(원정애, 2006).

또한 사회적 구성주의 관점에서 학습자는 정보를 수동적으로 수용하는 존재가 아니라 새로운 상황에 사전 지식을 이용하며 의미구성에 능동적으로 참여하는 존재이며 따라서 교사는 학습자에게 적절한 경험을 제공해야한다.

이러한 관점에서 과학 학습은 사회적 구성물인 언어를 통해서 사람과 사람사이의 ‘합의’에 의해서 ‘구성’하는 것으로 볼 수 있는데 이때 사람과 사람 사이의 상호작용이 필요하다.

2. 과학적 탐구능력

Ⅲ. 연구 방법

1.  연구 대상 및 연구 절차

가. 연구 내용

나. 연구 절차

[그림 1] 연구절차

문헌연구 및 선행 연구 고찰

↓

수업 전략 수립

↓

수업 자료 개발

↓

사전 검사

↓

수업처치

의사소통 중심의 과학 수업, 일반 실험 수업

↓

사후 검사

↓

연구결과 분석 및 결론

* 본문에 삽입될 그림은 반드시 jpeg 나 jpg로 변환하여 원고 파일에 삽입. 그림의 제목은 그림 위에 삽입

2.  측정 도구

가. 학습 과정에서 사회적 합의 형성을 강조한 과학 수업 모형

효과를 알아보기 위해 Lawson(2001)의 창의적&비판적 사고과정 모델을 수정한 ‘과학자의 창의적 사고과정 분석 모델’과 사회적 구성주의에 기초한 과학 수업 교수-학습 수업 모형(최정임, 2012)을 수정하여 사용하였다.

Lawson은 과학적 창의를 준비, 부화, 발현, 검증의 연속된 단계로 묘사하였는데, 사고의 면들과 아이디어의 생성을 연결시키는데 이용되는 유추 추론을 통해 가설이 생성되고 이를 검증하는 과정을 통해 가설의 정당성이 입증되는 것이라고 하였다. 이를 바탕으로 수정된 ‘과학자의 창의적 사고과정 분석 모델(이상희, 2012)은 다음과 같다[그림 2].

1) 1단계-문제 인식하기

Einstein(Einstein & Infeld, 1938)은 과학적 발전에서 문제해결 그 자체보다는 새로운 문제를 형성하는 문제의 발견이 중요하다고 주장했다. 문제를 발견하고 인식하는 것은 최초로 문제를 생성하는 것뿐만 아니라 생성된 문제를 재구성하는 것도 포함하며 문제를 어느 관점에서 보느냐에 따라 그 모습이 달라질 수 있다. 이 단계에서는 학생이 지식 구성의 핵심주체이므로 어떤 문제를 해결하고 어떤 주제에 대해서 탐구할 지를 명확하게 확인하는 것이 중요하다(최정임, 2012).

* 본문에 삽입될 표의 제목은 위에 배치

<표 1> 실험반의 과학 수업 절차

	실험집단
	학습주제	실험내용	토론 주제
1	‘녹는다’정의하기	소금과 밀가루 물에 녹여보기	소금과 밀가루를 각각 녹인후 관찰하고 밀가루를 물에 넣고 녹인 후 맑은 윗물을 떠서 요오드 녹말반응을 해보고 어느 정도 녹는 것을 ‘녹는다’라고 할 수 있을지 생각해보기
2
3	‘용매’‘용질’‘용액’에 대한 정의하기	물,아세톤,알코올,기름,묽은염산,수산화나트륨수용액 등에 설탕,소금,시트르산,탄산칼슘 녹여보기	주로 순물질이 용매로서 익숙하므로 혼합물(산염기용액 등)도 용매가 되며 포화용액에 또 다른 용질을 넣어보는 등의 실험을 통해 용액,용매,용질의 정의 생각해보기
4
5	용해에 대해 합의하기	물, 소금, 설탕	물에 설탕을 더 이상 녹지 않을 때 까지 녹인 후 소금 넣어 녹여보고 왜 그런 현상이 일어났을지 생각해보기
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7	진하기를 나타내는 방법 합의하기	스스로 실험 설계	진하기를 나타낼 때 무엇을 기준으로 하면 좋을까? 입자수, 무게, 차지하는 비율 등 다양한 방법으로 생각해보기
8
9	물질을 빠르게 녹이는 변인과 많이 녹이는 변인의 관계 알아보기	막대로 젓기,온도,알갱이의크기,용매의 양 등의 다양한 방법으로 차이를 알아보기	빠르게 녹이는 방법과 많이 녹이는 방법에 대한 구분을 실험과 토론을 통해 정의하기
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Ⅳ. 결론 및 제언

연구심의(IRB 승인기관 및 번호)

기관:

번호:

사사표기:

참고문헌

1. 여러 나라 문헌을 참고했을 경우 한·중·일·서양 순으로 열거

오필석, 오성진(2011). 예비 초등 교사들의 귀추적 탐구 활동에서 가설의 정교화 과정에 관한 연구. 한국과학교육학회지, 31(1), 128-142.

Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E., & Scott, P. (1994). Constructing scientific knowledge in the classroom. Educational Researcher, 23(7), 5-12.

2. 일반저서: 저자명(발행연도). 제목. 출판도시: 출판사 이름

1) 단행본의 경우, 국문 저서는 진하게 표시하고, 영문 저서는 이탤릭체로 적는      다.

2) 영문 저서의 저자명은 성(family name)은 다 쓰되 이름(first name)과 중간명(middle name)은 이니셜만 쓰고 약소표 “.”를 찍어준다. 저자가 4인 이상인 경우, “ ○○○ 외”(국문) 혹은 “○○ et al.”(영문) 식으로 표기할 수 있다.

3) 편저자 다음에는 “편”이라고 표기한다. 영문 편저의 경우 “Ed”(단독 편저) 혹은 “Eds”(다수 편저)로 표기한다.)

백성혜 외 공저(2018). 융합교육의 이해. 서울: 이모션북스

Lawson, A. E. (1995). Science teaching and the development of thinking. Belmont, CA: Wadsworth Publishing Company.

Driver, R. (1995). Constructivist approaches to science teaching. In L. P. Steffe & J. Gale (Eds.), Constructivism in education. Hillsdale: Lawrence Erlbaum Associates, Inc. pp. 385-400.

2. 역서: 저자명(원저 발행연도). 역서 원 제목. 역자 이름(번역연도). 역서 제목. 역서 출판도시: 출판사 이름.

Csikszentmihalyi, M. (1996). Creativity: Flow and the psychology of discovery and invention.  노혜숙 역(2003). 창의성의 즐거움. 서울: 해냄.

3. 정기간행물 논문: 필자(발행연도). 논문명. 학술지명. 권(호). 페이지.

고상숙, 고호경(2002). 컴퓨터 환경에서 개념 현성과정을 통한 언어적 상호작용에 관한 연구. 수학교육논문집, 13(2), 381-408.

4. 국내 학위논문: 필자(발행연도). 논문명. 학위수여기관 학위구분.

강석진(2012). 토론 과정에서 사회적 합의 형성을 강조한 개념학습 전략: 교수 효과와 소집단 토론에서의 언어적 상호작용. 서울대학교 대학원 박사학위논문.

5. 국외 학위논문: 필자(발행연도). 논문명. 학위구분. 학위수여기관.

6. 연구보고서: 연구자(발행연도). 보고서명. 연구기관. 연구물 일련번호(있을 경우).

7. 자료집: 명칭과 성격 명시. 행사 장소 표기

“본 논문의 저자는 본 논문의 내용과 관련하여 그 어떠한 이해 상충이 없음을 확인함”.

※   200 words (space 제외)에서 250 words 사이로 반드시 작성. 국문 요약은 이 글자 수에 상응하도록 작성

ABSTRACT

The effect of science instruction through social consensus process
on science inquiry ability

The impact of science class through social consensus process

on scientific exploration capacity

Hong, Gil-Dong,  Lee, Soon-Shin,

(Korea National University of Education, Hankook University)

This study investigated the effect on science inquiry ability of 5th graders by experiencing social consensus in science class. This study investigated how the experience of social consensus impacts on science exploratory capability of 5th-grade students.

The subjects of the study were 5th graders of elementary school located in Jeollabuk-do. The object of the study was 5th-grade students of 'S' elementary school in Jeollabuk-do Province.

We selected an experimental group and a control group.

Key words: social consensus, science class, scientific exploration capability, elementary student