과학교육론 요약노트

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목차

1. 서술적 수업이론과 처방적 수업이론
2. TTTI모형
3. 과학적 탐구방법
4. 탐구적 학습지도
5. 기본적 탐구과정
6. 통합적 탐구과정
7. 브루너의 발견학습이론
8. Gagne와 Briggs의 처방적 교수이론
9. 과학적 탐구활동
10. 하슈웨의 개념변화모형
11. 발생학습모형
12. 과학적 사고의 종류
13. 개념도
14. 학습과제 분석
15. 학습, 수업, 교육과정의 개념과 관계
16. 사고의 유형
17. 실험
18. 토의법
19. 드라이버의 대체적 개념틀 모형
20. 순환학습모형

본문내용

각하여 학습자가 가진 오개념의 변화를 해소하기 위한 학습모형을 개발하였다.
Driver가 제안한 모형의 단계는 아래와 같다.
오리엔테이션 → 직관적 관념의 표현 → 직관적 관념의 재구성 → 새로운 관념의 응용 → 개념의 변화 검토
먼저, 오리엔테이션 단계에서 교사는 과제를 제시하고 학습내용에 대한 학생들의 흥미를 유발시킨다. 다음단계인 직관적 관념의 표현 단계에서 교사는 학습자의 선행지식을 이끌어내도록 유도함으로써 학생들의 견해를 확인한다. 가장 핵심적인 단계는 직관적 관념의 재구성 단계이다. 이 단계에서는 학생들이 서로 의견을 교환하고 모순된 상황에 직면함으로써 인지갈등을 형성하는 과정과 이를 해결하는 과정 모두 포함한다. 즉, 직관적 관념의 재구성 단계는 크게 의견교환 및 개념 명료화 단계, 모순된 상황에의 노출, 새로운 관념의 재구성, 평가의 단계로 구성되어 있다. 직관적 관념의 재구성 단계에서는 가장 먼저 학생들의 의견교환 및 개념 명료화의 단계가 선행된다. 이 단계에서 학생들은 학습과제에 대한 자신의 의견을 학급 동료의 그것과 비교하고 이를 발표하는 시간을 갖는다. 이후, 모순된 상황에의 노출 단계에서 교사는 학생들의 생각에 모순된 상황을 제시하는데 이 과정에서 학생들은 인지적 혼란을 느끼게 될 것이다. 이후 새로운 관념의 재구성 단계에서 교사는 새로운 현상을 설명하는 과학적 이론과 개념을 도입함으로써 학생들의 인지적 불평형을 해소시킨다. 이후, 평가단계에서 학생들이 교사가 도입한 과학적 개념이나 이론을 얼마나 충분히 습득하였는지 평가가 이루어진다. 직관적 관념의 재구성 단계 이후 새로운 관념의 응용 단계에서 학습자는 실제생활에 관련되거나 다른 상황에 배운 내용을 적용함으로써 자신이 습득한 지식을 보다 더욱 정교화하게 된다. 이후, 마지막 개념의 변화검토 단계에서는 학생들이 자신이 초기에 가지고 있었던 선입개념과 새로 배운 과학적 개념을 비교하고 검토함으로써 개념의 변화에 대한 검토와 확인이 이루어진다.
이렇게 드라이버에 의하면 학습자는 학습에 있어 소극적 수용자가 아닌 목적의식을 가지고 적극성을 띠고 있다고 보며, 과학지식의 학습은 과학적 개념의 변화이며, 학습자에 의한 능동적 의미구성의 과정이라고 보기 때문에 수업에 있어 학습자의 능동적 수업참여를 강조하고 있다.
20. 순환학습모형
순환학습 모형은 탐구중심 교수법으로 설계된 모형으로 그 절차가 과학적 탐구 발견과정과도 일치한다. 순환학습이론에서 학습은 개념도입 단계에서 정리되고 개념적용 단계에서 새로운 상황에서의 적용과정을 통해 내면화된다. 이후, 새로운 탐구활동에서 적용될 준비를 갖추게 되며, 많은 연구 결과들은 이 모형을 이용한 수업이 중ㆍ고등학교와 대학교 수준에서 형식적 사고가 요구되는 학습내용의 도입에도 매우 효과적이라고 본다. 순환학습모형은 크게 탐색단계, 개념도입단계, 개념적용 단계의 순으로 구성된다.
ㆍ탐색단계: 이 단계에서 학생들은 주로 간단한 탐구, 관찰, 실험을 수행한다. 이 단계에서 학생들은 이전에 흔히 접할 수 없었던 현상에 직면함으로써 현재 자신의 인지구조에 의해서 쉽게 동화시킬 수 없는 새로운 상황을 맞이하게 된다. 이때 학생들은 피아제 이론에서 말하는 소위 비평형 상태인 인지갈등을 느끼게 되고 이러한 갈등은 현상에 대한 면밀한 관찰, 실험, 자료 수집 및 분석, 추론 등의 과정과 사회적 상호작용에 의하여 평형화 과정으로 유도된다. 보통, 순환학습 모형에서 학습활동은 주로 학생들 자신에 의하여 이루어지고, 교사는 안내하는 역할만을 담당한다.
ㆍ개념도입의 단계: 개념도입 단계는 가르치고자 하는 개념이나 원리를 도입하는 단계이다. 교사는 과학적 개념을 학생들에게 제시한다. 이 과정에서 학생의 인지갈등은 해소될 수 있지만, 완전한 평형에 이르기보다는 여전히 어느 정도의 비평형 상태가 지속될 수도 있다. 이렇게 남아 있는 비평형 상태를 완전히 타파하기 위해 개념적용의 단계가 필요한 것이다.
ㆍ개념적용의 단계: 이 단계에서는 탐색 및 개념도입 단계를 통하여 획득한 개념이나 원리를 새로운 상황에 적용시킴으로써 새로운 학습에 대한 인지구조의 내면화를 돕는 단계이다. 특히, 이 단계는 교사의 설명을 제대로 이해하지 못했거나, 개념적 재조직화가 느린 평균 이하의 학생들에게는 더욱 중요하다.
순환학습모형에서 탐색, 개념도입, 개념적용 단계는 나선형적인 특징을 가지며, 이 세 단계의 순서는 바꾸어서는 안 되고, 이 중 한 단계를 생략해서도 안 된다. 순환학습 모형은 전통적 수업에 비해 인지적 갈등에 의한 문제해결능력의 신장으로 스스로 개념을 획득하는데 효과적이라는 특징을 갖는다. 순환학습에서는 도입단계에서 자신의 선개념과 도입된 개념 사이에서 갈등을 겪으며 교사와의 상호작용을 통해 이러한 문제가 해결되기 때문이다. 순환학습은 학생들의 개념학습에 효과적이며, 과학 탐구활동과 실험에 있어 흥미를 유발하고, 과학에 대한 적극적인 태도를 유발한다. 보통, 순환학습은 중상위권 학생보다는 하위권 학생이나 구체적 조작기의 ㅎ가생들에게 더욱 효과적이다. 이러한 순환학습모형을 적용한 수업은 학생들에게 개방적, 확산적 질문을 제시함으로써 학생들에게 자신들의 선개념의 타당성을 고찰하도록 하는 과정에서 비판적 사고력을 향상시킨다. 또한, 탐구중심활동의 강조로 개념이해를 촉진시키며, 탐구능력을 신장시킨다. 그리고 설명, 확장, 정교화 과정을 통해 과학적 개념에 대한 이해가 한층 강화되며 학생들이 과학에 대한 긍정적인 태도를 갖도록 돕는다. 또한, 이러한 순환학습모형을 통한 수업은 학생들의 지적능력향상에 도움을 주며 오개념, 과학적 개념 획득에 효과적이다.
순환학습 모형에서는 학생 중심의 탐구실험활동이 진행될 필요가 있으므로 교사는 학생들 스스로 과학적 사고력을 신장시키고 과학적 태도를 기를 수 있도록 조력자역할을 할 필요가 있으며 학생들이 지적 호기심과 학습동기를 유발할 수 있도록 다양한 발문을 제공할 필요가 있다. 그리고 학생들로 하여금 가설이나 이론 등에 대하여 의문을 가지도록 유도함으로써 비판적 사고능력을 신장시킬 수 있도록 해야 하며 학생들의 자발적이고 적극적인 수업참여를 유도할 필요가 있다.

키워드

탐구적 학습지도,   기본적 탐구과정,   사고의 유형,   실험,   과학적 개념과 사실,   ESE교육,   강의법,   진위형 문항,   쿤의 패러다임,   질문법