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과학교육139

디자인 기반 과학(DBS)에 대해 알아보자. 디자인은 과학적 지식과 실제 문제해결 기술을 구축할 수 있는 수단이 될 수 있다고 합니다. 학교과학과 달리, 대부분의 현실 세계의 문제는 정의가 복잡하고, 필요한 정보가 부족하며, 정답이나 최선의 해결책이 알려져 있지 않기 때문입니다. 오늘은 과학교과에서의 디자인이 왜 필요한지 살펴보도록 하겠습니다. 1. 미시간 대학교의 DBS란? DBS는 학생들이 인공물 디자인에 참여함으로써 과학적 이해와 실제 문제해결능력을 키울 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다. 학생들이 잘 정의된 문제에 집중하는 전통적인 방식으로 구축된 과학 지식을 실제 문제에 적용하는 게 아니라, 디자인 경험 자체가 DBS 커리큘럼의 핵심인 것입니다. 모든 과학 지식, 문제해결 능력은 잘 정의되지 않은 실제 문제를 해결하기 위한 구체적인 사례..
우리나라 학생들의 과학 정의적 성취에 관한 선행연구를 알아보자. TIMSS와 PISA에서 우리나라는 줄곧 높은 인지적 학업성취를 보인 반면, 정의적 영역에서는 매우 낮은 성취를 보여주고 있어, 국내에서는 과학에 대한 정의적 영역의 성취를 높이기 위한 관심이 매우 높습니다(OECD, 2016, 2019). 정의적 영역의 중요성은 점점 부각되고 있으나 학생들의 낮은 정의적 성취는 계속되고 있어, 이를 해결하고자 하는 많은 연구가 이루어져 왔습니다(Hong, 2019; Jho, 2012). 오늘은 이 선행 연구들을 정리해 보겠습니다. 1. 정의적 성취 향상을 위한 연구 Bae & Sohn(2018)은 정의적 성취 향상을 위해 학교 수업이 어떻게 변화하여야 하는지를 탐색하기 위하여 수업 환경, 수업 및 평가 요인을 살펴봄. 그 결과, 과학 정의적 성취는 학교보다는 학생 수준..
우주쓰레기 문제를 해결하는 방법을 알아보자. 1957년 10월 4일 인류 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호 발사 이후, 무수한 수의 우주선들이 하늘로 쏘아 올려지고 있습니다. 이 와중에 문제가 되는 것은 없는지 한번 정리해 보겠습니다. 1. 우주쓰레기란? 일반적으로 지구 궤도를 돌지만 이용할 수 없는 모든 인공 물체를 말한다. 우주쓰레기는 이 과정에서 발생한, 작동하지 않는 인공위성, 로켓 본체나 로켓에서 분리된 페어링과 부스터, 부서진 우주선의 파편, 우주 비행사가 작업 도중 떨어트린 공구나 부품 등이다. 우주탐사선과 인공위성이 수명이 다하거나 고장 등으로 기능을 수행하지 못할 때 대기권에 진입시켜 불타도록 하지만, 통제가 되지 않아 우주에 떠 있는 우주 쓰레기의 양은 증가할 수밖에 없다. 우주에서 작동하는 인공위성이나 유인 우주선을 포함한 국제..
적정기술을 활용한 발명 프로그램이 발명 태도에는 어떤 영향을 줄까? 발명교육의 수요자이자 대상자인 학생들이 인식하는 발명은 전구, 로봇, 실험기구 등을 중심으로 공학적, 과학적 이미지에 집중되어 있는데요(신필식, 2012). 오늘은 적정기술을 발명 프로그램에 적용한 논문을 살펴보며, 이것이 발명 태도에는 어떤 영향을 미쳤는지 살펴보도록 하겠습니다. 1. 적정기술 활용 프로그램의 효과 최지연(2013)은 적정기술을 활용한 녹색기술교육 프로그램은 학생의 지속가능한 발전에 대한 태도에 긍정적인 효과를 준다. 최지연(2013)은 ‘적정기술을 활용한 초등학교 녹색기술교육 프로그램의 적용 및 효과’에서 적정기술과 환경 교육을 연계하여 개발한 프로그램을 초등학교 6학년 학생을 대상으로 적용 적정기술은 고액의 투자가 필요하지 않고 에너지 소모량이 적으며, 누구나 쉽게 배워서 사용할 수..
생산적 교과 활동 참여(PDE)에 대해 알아보자. 올해 개정되는 교육과정에서 참여와 실천이 더욱 강조되었습니다. 오늘은 참여와 실천 중에서도 '생산적 교과 활동 참여(PDE)'에 대해 정리해 보겠습니다. Engle and Conant (2002)는 학습자의 지식구성 활동 참여는 수업에 참여하는 것(participation)에서 나아가 교과 활동에 생산적인 참여가 이루어져야 함을 강조하며 생산적 교과 활동 참여(productive disciplinary engagement, PDE)를 제안하였습니다. 1. 생산적 교과 활동 참여란? 학습자가 주어진 상황에서 관련 지식을 습득하기 위해 서로 토의하며 아이디어를 구체화하고 새로운 문제 상황을 해결하는 것을 뜻함. 생산적 교과 활동 참여란, 학생이 지적인 발전 과정을 보이는 것으로 학습을 통해 “어딘가에 도달하..
STEM 소양과 역량을 위한 2015 과학과 교육과정의 한계를 알아보자. 오늘은 2015 개정 교육과정과 관련하여, 과학과에서는 어떠한 개정이 있었고, 어떤 한계가 있는지를 중심적으로 살펴보겠습니다. 1. 과학과 교육과정 개정의 배경 1960-70년대 미국/영국 등의 과학교육과정 혁신의 핵심 주제는 “아이러니컬하게도, 과학은 과학으로서 가르쳐져야 한다. (It is, ironically enough, that science is taught as science.)" (J. J. Schwab, 1962:4-5)는 것이었다. ‘과학다운 과학’은 과학자들이 수행하는 탐구로서의 과학이며, 학교 과학교육은 ‘탐구로서의 과학’을 학생들로 하여금 제대로 경험하고 학습하게 하는 것이라는 믿음에 기초하고 있다. 21세기를 살아가야 할 미래의 시민들에게는 어떤 과학을 어떻게 가르치고 경험하게 ..