과학교과에서 모델링 활동의 학습진행과정 구성 연구: 중학교 분자운동과 상태변화 영역을 중심으로

• 영문명: Construction of Learning Progression for the Modeling Activities in Science Education: Focused on the Molecular Movement and Phase Change
• 발행기관: 학습자중심교과교육학회
• 저자명: 고은정(Koh Eun Jung) 정대홍(Jeong Dae Hong)
• 간행물 정보: 『학습자중심교과교육연구』제19권 10호, 21~51쪽, 전체 31쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.05.30

국문 초록

본 연구에서는 과학 교과 역량 함양을 위한 학습진행과정(Learning Progression)의 이론적 제시를 목적으로, ‘분자운동과 상태변화’ 영역의 ‘모델링’ 활동에 초점을 맞추었다. 선행연구 분석에서 나타난 현재 모델링 학습진행 과정은 과학내용을 고려 하지 않았고, 주로 모델링에 대한 ‘인식’에 초점이 맞춰져 있었으며, ‘가설 단계’의 학습진행과정이라는 세 가지 특징을 보였다. 이를 발전시켜서 본 연구에서는 첫째, 과학 내용과 연계된 모델링 활동의 학습진행과정 제시, 둘째, 인식 조사에서 벗어나 모델링 활동 중심의 학습진행과정 제시, 셋째, 평가를 통한 학습진행과정 가설검증을 목표로 하였다. 모델링에 대한 하위요소를 ‘표상’, ‘근거’, ‘설명’으로 선정하고 세부 수준을 3단계로 설정하였다. 물질의 입자성을 질적으로 설명하기 위해 꼭 필요한 하위 요소인 ‘표상’의 학습진행과정에서는, 거시적 표상을 수준 1, 입자적 표상은 수준 2, 복합적 표상을 수준 3으로 제시하였으며, 자신의 모델을 지지하기 위한 ‘근거’의 학습진행과정에서는 근거의 부족을 수준 1, 충분하지 못한 권위적 근거를 수준 2, 충분한 권위적 근거 또는 경험적 근거를 수준 3으로 나타내었다. 모델의 ‘설명’ 학습진행과정에서는, 모델과 실제 현상 사이의 관계를 설명하지 못하는 단계를 수준 1, 모호한 감각에 의존한 설명과 예측은 수준 2, 모델과 실제 현상과의 인과관계를 적절히 설명하는 단계를 수준 3으로 제시하였다. 본 연구에서 수행한 학습진행과정의 사례 연구는 다른 영역의 주제 또는 개념에 대한 모델링 학습진행과정으로의 확장이 가능하며, 하위요소 선정 및 학습진행과정 단계의 개발과정을 함께 제시하였으므로 일선 학교의 개별적인 현황을 고려한 학습진행과정 개발시 참고할 수 있는 기초 자료가 될 수 있을 것이다.

영문 초록

In this study, for the purpose of presenting the learning progression, we focused on the modeling activities of the Molecular Movement and Phase Change unit. Through the analysis of the preceding research, the current modeling learning progression was as follows. First, the contents of science were not considered. Second, the focus was on the recognition of modeling and third, the learning progression was in the hypothesis stage. The aim of development of learning progression for modeling would be focused on the presenting the learning progression of modeling activity linked with science contents, centered on modeling activities not cognitive survey. The sub-elements of modeling were selected as representation , evidence , and explanation , and the level of detail was set to 3 levels. In the learning progression of representation , which is a necessary sub-element for explaining the particle nature of the matter, the macroscopic representation was presented as Level 1, the particle representation as Level 2, and the complex representation as Level 3. In the evidence , the lack of authoritative evidence was expressed as Level 1, the authoritative evidence as insufficient, Level 2, and sufficient authoritative evidence or empirical evidence as Level 3. In explanation , Level 1 was the step of presenting only the phenomenon or the model without describing the relationship between the model and the actual phenomenon, Level 2 was the step of explanation and prediction based on the ambiguous sense, and level 3 was the step of describing the causal relationship between the model and the actual phenomenon. The case study of the learning progression could be extended to the learning progression study of the modeling about the other science contents. And in this study, development process of the learning progression and the sub-element selection were presented, so this could be used as a guideline for the development of the learning procession considering the individual situation of the school.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 연구 방법

Ⅲ. 결과 및 논의

Ⅳ. 결론 및 제언

키워드

핵심역량 모델링 학습진행과정 분자운동과 상태변화 core-competencies modeling learning progression molecular movement and phase change