수학교사의 테크놀로지 교수 내용 지식에 관한 연구 : 측정 도구 개발, 교육요구도 분석, 수업 실제 분석

이다희 고려대학교 대학원 2018 국내박사

This study conducted three studies in order to study TPACK which focused on mathematics subject in the context of Korea. The first study developed and validated a measurement tools for TPACK, the second study analyzed the recognition and educational needs of TPACK for mathematics teachers, and the third study focused on analysis of teaching practices according to the TPACK of mathematics teachers using technology. For the first study, we first defined operationally MT-TPACK(Mathematics Teacher's Technology, Pedagogy and Content Knowledge) focused on mathematics subjects. Then, based on this, MT-TPACK measurement tools of self-questionnaire form was developed, and the validation process of the measurement tool is subdivided into three categories: item development(content validity), preliminary study(basic statistical survey, reliability, validity), study 1(exploratory factor analysis), and study 2(confirmatory factor analysis, structural equation model verification). As a result, MT-TPACK measurement tools secured validity and reliability through statistically significant analysis. In addition, we confirmed that integrated knowledge(PCK, TCK, TPK) plays an important role in TPACK by examining the relationship between TPACK factors recognized by mathematics teachers. In particular, by confirming the importance of TCK and TPK, it is necessary to approach the integration of content knowledge and pedagogical knowledge rather than simply knowing the function of technology, in order to improve the professional competence of teachers related to technology. For the second study, we analyzed needs and retentions, difference between needs and retentions of TPACK and educational needs of current mathematics teachers using MT-TPACK measurement tools, and then examined the TPACK competency that should be important in teacher education related to technology in the future. As a result, the difference between needs and retentions was most significant, and the characteristics of in-service mathematics teacher’s needs and retentions for MT-TPACK were clear, such as the existence of the items having the degree of retentions higher than needs. In addition, it was possible to identify the items to be considered as the top priority in teacher education related to MT-TPACK by integrating the results of Borich's educational needs analysis and the Locus for Focus model analysis on MT-TPACK recognized by the mathematics teachers For the third study, we added a qualitative analysis of teaching practices of mathematics teachers who teach in technology, and continued discussions on topics not covered in the previous two studies. As a result, after analyzing the characteristics of recognition of MT-TPACK among four mathematics teachers who utilize the actual technology, it was possible to reveal the basis of difference in recognition through class videos and interview analysis, and we could look at the differences in actual classroom appearance. In addition, through the case study of four teachers who use technology in class much, it is revealed that items that are not included or supplemented by sub-factors in MT-TPACK measurement tools. Therefore, we could discussed the development direction of MT-TPACK measurement tools in the future. In this study, we hope to be start the study to develop TPACK of mathematics teachers in the future through the development of MT-TPACK measurement tool and the analysis of educational needs.

테크놀로지 활용에 대한 수학 교사들의 인식 조사

김종욱 서강대학교 교육대학원 2024 국내석사

본 연구는 과학 기술의 발달에 따라 등장하는 다양한 테크놀로지를 중등 수학 교사들이 어떻게 인식하고 이해하며 수학 수업에서 이를 어떻게 활용하고자 의도하는지를 살펴본다. 이를 위하여 중등 수학 교사 29명을 대상으로 설문을 시행하고, 그중 2명을 선정하여 심층 인터뷰를 진행하였다. 분석 결과, 교사들은 테크놀로지를 학생들의 수학적 활동을 촉진하는 역할로써 활용하고 있다고 인식하고 있었으나, 실제로는 주로 내용 전달의 수단으로 활용하는 것으로 나타났다. 이는 교사들이 수학 수업에서 학생의 수학적 사고능력을 개발 또는 지원하는 도구로서 테크놀로지를 충분히 활용하지는 못하는 것으로 보인다. 교사들이 테크놀로지를 더 효과적으로 활용할 수 있도록 돕는 세미나나 연수 프로그램을 개발하여 활용하는 실질적인 노력이 필요하다. This study aims to investigate secondary mathematics teachers’ perceptions of technology use. For the purpose, a survey was conducted among 29 secondary mathematics teachers, followed by in-depth interviews with two selected participants. The analysis revealed that while teachers recognize technology as a tool to facilitate students’ mathematical activities, it is predominantly used as a means of content delivery in practice. This suggests that teachers may not be fully utilizing technology to develop or support students’ mathematical thinking abilities in the classroom. There is a need for practical efforts, such as developing and implementing seminars or training programs, to assist teachers in more effectively utilizing technology.

사회과 수업에서 디지털교과서를 활용한 교수행위에 대한 이해 : G초등학교 6학년 사회 수업에 대한 질적 사례 연구

성경희 서울대학교 대학원 2012 국내박사

With the development of digital technology, the utilization of technology has been increased in the field of education. Nevertheless, it is unclear what teachers’ role should be with this change. Current role of teacher as a transmitter of knowledge can not help being reduced as long as citizenship in information society means rational decision-making skills or self-directed learning ability with information. However, the role of teacher can be emphasized more than ever in that we require an elaborate teaching action for the self-directed learning. Thus, the introduction of technology into social studies classes causes a debate about the change of teachers’ role. Nevertheless, it is rare for studies to inquire how teachers make decisions on the use of technology. Recently there have been claims that teacher variable is worth noting, but these studies do not examine thoroughly what educational decisions are made by teachers on the integration of technology with classroom activities. Therefore, this research attempts to investigate teacher action with digital textbook in the social studies classes to understand what teachers’ role should be after the emergence of educational media related to digital technology Main research question for this purpose is that “How does the teacher’s teaching action appear in the social studies with digital textbook?” In this context, specific questions were suggested as follows. First, how do the formal aspects of teaching action (i.e. instructional forms) appear? Second, how do the content aspects of teaching action appear? In other words, how is the subject matter taught? Third, how is the teacher’s role understood through teacher’s teaching action shown in the formal/ content aspects? To answer these questions, the current research conducts qualitative case study, adopting microethnography, on 6th-grade social studies class at ‘G’ elementary school. In a microethnography of classroom lessons, structure of a lesson, turn-taking allocation machinery, and social participation structure(SPS) were found as a pattern of interaction between a teacher and students. Considering these findings, the present research prepared suitable analytical lens to figure out instructional forms. Besides, to analyze the contents taught by a teacher, this research used analytical lens such as the transformation of learning topic and the types of learning activities. As a result of this analysis, followings have appeared as key findings. First, ‘order-maintaining strategy’ through contextualization cues and turn allocation machinery was prominent. This strategy was adopted so as to overcome the disturbing factors arose from digital textbook. The teacher frequently used spatial contextualization cues as well as verbal contextualization cues related to Tablet PC control. Depending on teacher’s use of contextualization cues, participation structure kept changed between student-centered and teacher-centered. Also, for the seamless flow of class, the teacher used highly formal turn-allocation machinery. Based on contextualization cues and turn-allocation machinery, 7 types of technology-based social participation structure(T-SPS) were identified. Second, in terms of transformation of learning topic which is one of the content aspects of teaching action, the teacher chose learning topic based on illustrations or multimedia materials instead of text. This results from the teacher’s necessity to add academic tasks to promote students’ participation or activities with digital textbook, as well as the teacher’s interpretation of social studies curriculum and his view of education. Next, learning topics were presented in the way of ‘student activity-teacher summary sets’. Under this way, students’ activities preceeded the teacher’s explanation, and teacher-centered way of presentation was hard to find. Based on these results of the analysis, this research interprets teaching action utilizing digital textbook in the social studies classes as follows. The teacher recognized the need for a change in teaching method with the emergence of digital textbook. The order-maintaining strategy of instructional forms stood out to overcome the disturbing factors to instruction arose from digital textbook, compared to the traditional classroom lesson. Besides, the teacher developed the lesson emphasizing students’ learning activities due to new chance brought by digital textbook. Therefore, nonlinear development among various subject matters was shown more often than linear development to accomplish learning goals. When the teacher led the lesson nonsequentially with students-centered activities, he played a role of learning facilitator, not a knowledge transmitter. However, this change in the teacher’s role does not mean that the initiative is transferred from the teacher to students, and the teacher actively interprets and decides the selection of contents and the organization of learning activities with the authority. The current study refers to the idea of teacher’s leading role as "managerial grazier(shepherd)". Compared to the existing instruction using traditional textbook, "managerial grazing" means teaching action that students’ activities are strengthened and the contents are expanded out of classroom, while teaching actions for maintaining-order is tightened. However, even when students’ learning activities is strengthened, the initiative of class is on the teacher’s hand. This is because the teacher actively interprets potentiality of digital textbook for learning and strengthens students’ activities to promote participation in the social studies class for realizing the potential. As seen above, in the social studies class with new technology, the teacher still has a power to decide the process of instruction, so the leading role of teachers is still valid. So far, studies have implied passive role of teachers and have described teachers as rejecting the utilization of new technology with conservative attitude. However, the teacher confronted by a sudden introduction of new technology in this study practiced teaching action reflecting his consideration for the students’ self-directed learning. The teacher as a "managerial grazier(shepherd)" did not accept technology passively but appreciated the potentiality of a given technology and actively led the instruction. This study can have contribution to the discussion on teachers’ role or identity in the class full of technology. Further this study may play an important role in establishing an exemplary teacher model not being overwhelmed by technology. In this study, teacher’s identity as a key agent of educational activity, who can decide actively and spontaneously, is confirmed by finding out the leading role of teacher in the technology-integrated class. From this, it can be said that teacher professionalism does not exist in the management and transmission of subject matters merely, but in the complex and holistic decision on technology, content, and pedagogy. Therefore, now it is time to get away from the dispute over the need for teachers’ role. If a teacher is active decision-maker in the use of technology, the debate over teachers’ role should be about how teachers’ identity and professionalism will be set in the future class. The present research, from this point of view, has significant implication that it provides a place for discussion to establish teachers’ identity and professionalism required in the information society. 디지털 테크놀로지가 발전하고 정보사회가 고도화되면서 사회과를 포함한 교육계에서 테크놀로지 활용이 증가하고 있다. 그러나 이러한 상황 에서 사회과 교사의 역할이 어떠해야 하는지는 아직 불분명하다. 정보 시대의 시민적 자질이 정보를 바탕으로 한 합리적 의사결정력이나 자기 주도적 학습능력을 의미하는 한 지식 전수자로서의 기존의 교사 역할은 축소될 수밖에 없다. 그러나 학습자의 자기 주도적 학습을 구체적으로 실현하기 위해 테크놀로지 활용에 대한 교사의 노련하고 정교한 교수행위가 요구된다는 점에서는 오히려 교사의 역할이 증대될 수도 있다. 이와 같이 사회과 교육에 테크놀로지를 도입하는 것은 교사 역할 변화에 관한 논쟁을 불러일으키지만, 정작 교육의 핵심 주체인 교사가 테크놀로지를 활용하는 수업에서 어떤 판단과 결정을 내리고 있는지 살펴보는 연구는 드물다. 최근 테크놀로지의 성공적 통합을 위해서 교사 변인에 주목할 필요가 있다는 주장이 제기되고 있긴 하지만 이들 연구 또한 교사가 실제 수업에서 테크놀로지를 활용하는 것에 대해 어떤 교육적 결정을 내리고 이를 실행하는지 면밀히 살펴보지 못했다. 이에 본 연구는 디지털 테크놀로지 관련 매체의 등장 이후 사회과 수업에서 교사의 역할이 어떤 의미를 가지는지 이해하기 위해 디지털교과서를 활용하는 교사의 교수행위를 살펴보고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 설정된 주 연구문제는 “사회과 수업에서 디지털교과서를 활용하는 교사의 교수행위는 어떻게 나타나는가?”이며 하위 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 교수행위의 형식적 측면, 즉 교수적 형식(instructional forms)은 어떻게 나타나는가? 둘째, 교수행위의 내용적 측면은 어떻게 나타나는가? 즉 어떤 내용(content)이 선정되고 어떻게 제시되는가? 셋째, 형식적 측면과 내용적 측면에서 드러난 교사의 교수행위를 통해 교사의 역할은 어떻게 이해될 수 있는가? 이러한 연구문제를 해결하기 위해 본 연구는 2010년 10월부터 2011년 10월까지 1년간 G초등학교 6학년 사회 수업을 대상으로 미시문화기술지(microethnography)를 활용한 질적 사례연구를 수행하였다. 미시문화기술지적 교실수업 연구에서는 교사-학생 간 상호작용 양식으로 수업 조직, 대화배분 절차, 사회적 참여구조 등을 밝혔다. 본 연구에서는 교수행위의 형식적 측면을 분석하기 위해 이들을 참고하여 연구의 분석틀을 마련하였다. 학습을 의도한 교사-학생 간 상호작용 속에서 교사가 취하는 행동이 교수행위이기 때문이다. 또한 교수행위의 내용적 측면을 분석하기 위해 학습주제의 변환과 학습활동 유형을 분석틀로 활용하였다. 분석 결과, 다음과 같은 내용을 발견할 수 있었다. 먼저 교수행위의 형식적 측면을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 교수 전략 행위(맥락화 단서와 대화배분 절차)에서 보면 전반적으로 ‘질서유지’ 전략이 강하게 드러났다. 이는 디지털교과서 활용으로 발생하는 수업 방해요인을 제거하기 위함이다. 교사는 특히 태블릿PC 통제에 관련된 언어적, 공간적 맥락화 단서를 두드러지게 사용하였다. 맥락화 단서 사용에 따라 학생 중심의 참여구조에서 교사 중심의 참여구조로 전환되거나 그 역으로 전환되었다. 또한 교사는 원활한 수업 진행을 위해 교사-학생 간 대화의 리듬타기가 특징적인 상당히 정형화된 대화배분 절차를 사용하였다. 둘째, 교수 전략 행위(맥락화 단서와 대화배분 절차)를 바탕으로 총 7개의 ‘테크놀로지-기반 사회적 참여구조(technology-based social participation structure)’를 확인할 수 있었다. 교사중심의 참여구조와 학생중심의 참여구조의 출현 비중이 전반적으로 비슷하게 나타나 기존 교실수업에 비해 학생의 참여도가 높은 것으로 확인되었다. 다음으로 교수행위의 내용적 측면을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습주제 변환 측면에서 교과서 본문의 글보다는 내용을 함축적으로 담고 있으면서 학생들의 흥미를 불러일으킬 만한 삽화나 멀티미디어 자료 위주로 학습주제가 선정되었다. 이는 초등 사회과 교육과정에 대한 해석, 그리고 학생의 수업참여도를 높이기 위한 과업(academic task) 및 활동(activity)의 필요성에 대한 인식 때문이다. 이와 같이 선정된 학습주제는 교사가 주도하여 설명하는 방식이 아니라 학생의 활동이 선행된 후 교사의 정리가 뒤따라가는 일종의 “활동-정리 셋트”라는 방식으로 제시되었다. 둘째, 학습활동의 유형에서는 ‘전체학습+퀴즈ㆍ발표’, ‘개별ㆍ조별학습+검색ㆍ글쓰기’라는 2가지 학습활동 셋트의 비중이 전체 수업의 절반 이상을 차지하였다. 이는 학생의 활동을 고려하여 학습주제를 선정한다는 교사의 선정 기준이 수업에서 그대로 실현되고 있음을 보여주는 것이라 하겠다. 이와 같은 분석 결과를 바탕으로 사회과 수업에서 디지털교과서를 활용하는 교사의 교수행위를 다음과 같이 이해할 수 있다. 디지털교과서로 인해 발생하는 방해요인을 극복하려는 질서유지 전략이 두드러졌으며, 그 결과 서책형 교과서를 활용하는 사회과 수업에 비해 학생 행동에 대한 통제가 더욱 강하게 나타났다. 또한 교사는 디지털교과서 활용이 가져올 수 있는 새로운 학습 가능성에도 주목하여 학생들의 개별 학습활동을 독려하는 수업을 전개하였다. 따라서 교사는 한 차시의 학습목표를 명시적으로 달성하기 위해 학습주제들을 논리정연하게 설명하는 선형적 수업 전개 방식보다는 여러 학습주제들을 학생 활동 위주로 재편성하여 이를 학생의 흥미ㆍ요구에 맞추어 제시하는 비선형적 수업 전개 방식을 보였다. 학생 활동 중심의 비순차적 수업 진행에서 교사는 지식의 전달자가 아니라 학습 촉진자로서 기능한다. 그러나 이러한 교사 역할의 변화가 수업의 주도권이 학생에게 양도되는 것을 의미하지는 않으며 교사는 학습주제 선정과 학습활동 조직에 있어 주도적 권한을 가지고 테크놀로지 활용 방식을 능동적으로 결정한다. 본 연구는 교사의 이러한 주도적 입장을 보여주는 개념을 ‘관리적 방목’이라고 명명하였다. 서책형 교과서를 사용하는 기존의 사회과 교수실행과 비교해볼 때, ‘관리적 방목’이란 교사가 교실 질서를 확립하기 위해 수업 통제 전략을 더욱 엄격하게 사용하는 한편, 학생들의 학습활동을 강화하고 학습 내용을 교실 밖까지 확장시키는 교수행위를 의미한다. 디지털교과서를 활용함에 따라 발생하는 수업 방해요인을 극복하기 위해 교사의 교수행위는 더욱 엄격하게 나타날 수밖에 없다. 또한 교사는 디지털교과서 활용의 의미를 적극적으로 해석하여 자기-주도적 학습의 가능성을 발견하고 이러한 가능성을 충분히 살리기 위해 학생 활동을 강화한다. 이처럼 새로운 테크놀로지가 도입된 사회과 수업에서 교사는 교수ㆍ학습 과정에 대한 자율성과 결정권을 가지고 있으며, 따라서 교과교육 주체로서 사회과 교사의 역할은 여전히 주도적 입장을 보유하고 있다. 본 연구에서 교사는 외부적 요인에 의해 테크놀로지 활용에 직면했을 때, 수업에서 학생들의 능동적 혹은 자기-주도적 학습이 잘 이루어질 수 있도록 이를 어떻게 활용할 것인가에 대해 지속적으로 고민하고 그 결과를 교수행위에 반영했다. 즉 ‘관리적 방목자’로서의 교사는 새로운 테크놀로지를 수동적으로 받아들이는 것이 아니라 능동적으로 해석하여 수업을 주도적으로 이끌었다. 이는 테크놀로지가 통합된 교과 수업에서 적극적인 교사의 역할이 충분히 교육적으로 의미 있을 가능성을 보여준다. 본 연구의 결과는 사회과 수업에서의 교사의 역할 및 정체성에 대한 논쟁에서 테크놀로지에 매몰되지 않는 사회과 교사상을 정립하는데 매우 중요한 역할을 한다. 이에 본 연구는 테크놀로지가 통합된 교수ㆍ학습 과정에서 교사의 주도적 역할을 밝혔으며, 능동적ㆍ자율적 결정을 내릴 수 있는 교육 주체로서의 교사의 정체성을 확인하였다. 또한 이를 통해 새로운 테크놀로지 환경에서 교사의 전문성이 단순히 학습 내용 전달이나 교실관리에 있는 것이 아니라 테크놀로지, 학습 내용, 교수법에 대한 복합적이고 총체적인 결정권에 있음을 알 수 있었다. 그러므로 이제 교사 역할의 필요성 논쟁에서 벗어나야 할 것이다. 테크놀로지 활용에 대해서 교사가 주체적 결정을 내릴 수 있는 존재라면 교사의 역할 논쟁은 단순히 불필요성 문제에서 벗어나 미래 교실에서 사회과 교사의 정체성ㆍ전문성이 구체적으로 어떻게 설정될 수 있는지와 관련된 문제로 넘어가야할 것이다. 본 연구는 디지털 시대의 교사의 정체성ㆍ전문성 설정 문제에 대한 새로운 논의의 장을 마련했다는 점에서 의미가 있다고 하겠다.

수학교사의 테크놀로지 교육을 위한 과제 분석

김유정 서울대학교 대학원 2014 국내석사

테크놀로지는 수학 교수⋅학습에 있어 그 중요성을 꾸준히 인정받아 왔다. 이에 따라 수학과 교육과정에서도 테크놀로지의 활용을 강조하고 있지만, 교사들은 실제로 테크놀로지를 활용하는 데에 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제점은 교사교육에서 다루는 과제를 살펴봄으로써 개선시킬 수 있다. 이 연구는 테크놀로지에 대한 교사교육에서 사용하는 과제를 분류할 수 있는 기준을 제시하여 보다 체계적인 테크놀로지 수학교사 교육이 이루어질 수 있게 하는 것을 목적으로 삼았다. 이를 위한 연구 문제는 다음과 같다. 1. 수학교사의 테크놀로지 교육을 위한 과제는 어떻게 분류될 수 있는가? 2. 수학교사의 테크놀로지 교육을 위한 과제의 분류 기준별 특징은 무엇인가? 3. 현재 사용되는 수학교사의 테크놀로지 교육을 위한 과제는 어떻게 분포되어 있는가? 이와 같은 연구문제를 해결하기 위하여, 이 연구에서는 설계⋅개발연구를 진행하였다. 문헌 검토를 통해 테크놀로지 관련 교사교육 과제의 분류기준표를 만들고, 이에 대해 전문가 검토를 2차에 걸쳐 실시하여, 분류기준표를 수정, 보완하였다. 이후, 국내 교사교육에서 사용되는 교재를 분석해봄으로써, 실제 우리나라의 수학교사 교육에 사용되는 과제에는 어떤 종류가 있는지 살펴보았다. 테크놀로지에 관련된 수학교사의 지식이 TK – TCK - TPACK의 순서로 발달된다고 보고, 각 지식에 대한 인지적 과정은 기억하기 – 이해하기 – 적용하기 – 분석,평가하기 – 창안하기 - 성찰하기로 설정하였다. 즉, 이 연구에서 개발한 분류기준표는 지식의 차원과 인지적 과정의 차원을 가진 2차원 구조를 갖추었다. 이 분류기준표를 바탕으로 국내에서 교사교육에 사용된 과제들을 분석한 결과, 대부분의 과제가 TCK의 발달에 초점이 맞춰져 있었고, 기억하기와 적용하기에 대한 과제들이 주를 이루고 있었다는 점이 밝혀졌다. 이와 같은 연구 결과를 통해, 수학교사의 테크놀로지 관련 지식의 수준을 확인할 수 있는 기준을 제시함으로써, 교사교육자 뿐 아니라 수학교사 자신에게도 어떤 과제가 필요한지에 대한 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다. 이는 곧 수학교사 개개인에게 적합한 맞춤형 테크놀로지 교육을 실시할 수 있는 발판이 될 수 있을 것이다.

수학교사의 테크놀로지 활용에 대한 관심변화 방안으로서 T-ACCEPT 모델 개발

정서영 한국교원대학교 대학원 2014 국내박사

본 연구의 목적은 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용에 대한 교사의 관심 변화를 통해 테크놀로지의 실질적인 활용을 촉진하기 위한 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 첫째, 현재 우리나라 중․고등학교 수학교사의 교수․학습에서 테크놀로지 활용에 대한 관심단계와 활용수준 실태를 분석한다. 둘째, 실태 분석결과를 바탕으로 하여 교사의 관심단계와 활용수준 변화를 위한 지원방안으로서 T-ACCEPT 모델을 개발하고, 그 적합성을 검토하여 테크놀로지를 활용하기 위한 지원방안으로서 근거와 가능성을 제시하는 것이다. 이를 위해 다음과 같이 연구 문제를 설정하였다. 가. 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용에 대한 교사의 관심단계와 활용수준의 분석 1) 관심단계와 활용수준은 어떠한가? 2) 활용수준에 따른 관심단계는 어떠한가? 나. 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용에 대한 교사의 관심단계와 활용수준에 변화를 주기 위한 지원방안인 T-ACCEPT 모델의 개발과 적용 1) 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용을 위해 필요한 구성 요소는 무엇인가? 2) T-ACCEPT 모델의 현장 적용 가능성은 어떠한가? 본 연구에서 설정한 연구 문제 '가’를 해결하기 위해 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용에 대한 교사들의 관심단계와 활용수준을 알아볼 수 있는 설문지를 개발하였고, 전국 중․고등학교를 대상으로 표집 학교를 선정한 후 조사 연구를 실시하였다. 중․고등학교 각각 16개교의 수학교사 231명의 설문을 분석 대상으로 하여 교사들의 관심단계와 활용수준 실태를 분석하였다. 또한 본 연구에서 설정한 연구 문제‘나’를 해결하기 위해 연구 문제 가의 결과에서 얻은 시사점을 바탕으로 이와 관련된 문헌 검토 및 테크놀로지 활용수준이 높은 교사들의 수업을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 하여 테크놀로지 활용을 위해 필요한 요소를 선정하여 T-ACCEPT 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 적합성을 검토하기 위해‘기계적’활용수준인 중학교 교사 1명, 준비단계 수준인 고등학교 교사 1명을 선정하여 사례 적용을 실시하였고, 수업 관찰 및 면담을 실시하여 수집된 자료의 분석 결과를 바탕으로 모델을 수정․보완하여 T-ACCEPT 모델을 정교화 하고자 하였다. 본 연구의 결과를 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 우리나라 수학교사들은 현재 교수․학습에서 테크놀로지 활용이라는 교육적 변화의 도입 단계에 있으며, 테크놀로지 활용에 대해 긍정적 인식을 가지고 있었고 이를 활용하고자 하는 적극적인 모습을 나타냈다. 둘째, 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용에 대한 관심단계는 교사들의 테크놀로지 활용수준에 따라 변화되고 있었다. 활용수준이 높은 교사일수록 지각적 관심단계가 낮아졌으며 결과적․협력적․대안적 관심단계가 높게 나타났고, 수업의 실제적인 측면에 대해 높은 관심을 나타냈다. 셋째, 우리나라 교사들은 테크놀로지 활용수준에 관계없이 높은 정보적․운영적 관심단계가 나타났으나 심층 분석 결과에 따르면 활용수준에 따라 관심의 초점이 다르게 나타났다. 따라서 관심단계 변화를 위한 지원방안은 교사들의 테크놀로지 활용수준을 고려해야 한다. 넷째, 수학 교수․학습에서 테크놀로지 활용 경험 여부가 교사들의 관심단계에 영향을 주는 결정적인 요인이었다. 특히 T-ACCEPT 모델을 기반으로 수업에서 테크놀로지를 활용한 경험이 교사의 관심단계와 활용수준 변화에 영향을 주었다. 다섯째, T-ACCEPT 모델이 수업에서 테크놀로지를 활용하고자 하는 교사에게 교수방법의 이론적 틀로 활용될 수 있으며 수업의 전문성을 신장시킬 수 있는 기회를 제공하였다. T-ACCEPT 모델의 각 단계를 순환하는 과정을 통해 교사들은 활동과제를 개발하여 실행하고 평가단계를 통해 이를 수정․보완하여 다시 수업에 활용하는 반복적인 과정을 경험하였고, 이를 통해 교사는 테크놀로지를 활용하는 수업을 계획하고 실행하는 능력이 신장되었다. 여섯째, 수학 교수․학습과정에서 테크놀로지가 지닌 교육적 잠재력이 실현되기 위해서는 조작활동 과제뿐만 아니라 사고활동 발문과제의 적절한 활용이 중요했다. 교사는 T-ACCEPT 모델의 각 단계를 순환하는 과정을 통해 사고활동 발문과제를 수정․보완하였고, 점차 학습자의 사고활동을 촉진할 수 있는 발문기술을 발전시킬 수 있었다. 일곱째, 수학 교수․학습에서 테크놀로지를 활용할 때 교사는 조작활동 과제 및 사고활동 발문과제에 대한 학생들의 태도에 영향을 받았다. 교사는 조작활동 과제 및 사고활동 발문과제를 활용하여 학습자와 상호작용 과정에서 학습자의 흥미와 참여도를 평가하였고, 이를 기반으로 하여 활동과제를 수정․보완하였다. 여덟째, 수학 교수․학습에서 교사의 테크놀로지 활용능력과 활용방식은 수업 실행 경험을 통해 변화될 수 있었다. 교사는 수업 실행 과정에서 발생하는 문제 상황을 해결하기 위해 자신의 테크놀로지 활용능력을 보완하였고, 수업 실행 과정에서 경험하는 교사의 인식 변화를 통해 활용방식을 변화시켰다. 본 연구에서는 관심단계와 활용수준 실태 분석을 통해 우리나라 중․고등학교 수학교사는 테크놀로지 활용이라는 교육적 변화의 도입 단계에 있으며 수업 측면에서의 지원을 필요로 하고 있음을 확인하였다. 또한 이러한 분석 결과를 바탕으로‘분석(Analyze to utilize Technology), 테크놀로지 종류 선택(Choose Types of Technology), 테크놀로지 역할 선택(Choose Roles of Technology), 활동과제 개발(Exploit Tasks with Technology), 활동과제 실행(Perform the Tasks), 평가(Transfer directly to the next step by Evaluation)’라는 여섯 단계로 구성된 T-ACCEPT 모델을 교사의 관심을 변화시키기 위한 지원방안으로서 개발하였다. 개발된 모델을 교육 현장에 적용하는 과정을 통해 교사의 관심단계와 활용수준 변화를 유도 할 수 있는 지원방안의 근거와 가능성을 제시하였다. 그러한 의미에서 본 연구는 수업에서 테크놀로지를 활용하고자 하는 교사에게 교수방법의 이론적 틀을 제시하였고, 이를 활용하는 과정을 통해 수업의 전문성을 신장시킬 수 있는 기회를 제공하고자 하였다.

테크놀로지 중심의 음악교육연구 동향분석

김수진 성신여자대학교 교육대학원 2022 국내석사

본 연구는 4차 산업시대 하이테크놀로지에 의한 미래 교육에 대비하기 위하여 2016년부터 2021년까지의 음악교육 분야의 테크놀로지 관련 연구를 분석해 테크놀로지 사용 연구와 음악 수업에 도움을 주는 데 목적이 있다. 이를 위해 음악교육연구에서 22편, 음악교육공학에서 34편, 미래음악교육연구에서 7편을 선정하여 학교급, 교육과정 내용 영역, 연구방법, 교육 장소, 테크놀로지 유형, 교수매체의 기능, 음악 역량, 학습 형태를 살펴본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 테크놀로지 중심 음악교육연구의 연도별, 학교급, 2015 개정 교육과정 영역, 연구방법, 교육 장소에 대한 결과이다. 연도별 동향 분석을 살펴본 결과 테크놀로지 중심 음악교육 연구는 2021년에 21편으로 크게 증가했으며, 학교급에 따른 분류에서는 중등 대상의 연구가 가장 많았다. 2015 개정 교육과정의 내용 영역을 다룬 테크놀로지와 관련 연구 중에서는 창작 영역이 17편(27%)로 가장 많았고, 개별 연구방법으로는 지도안 개발이 17편(27%)으로 가장 많으나 다양한 연구방법이 혼합된 혼합연구가 18편(28%)으로 나타났다. 대면 수업은 코로나-19에 따라 점점 줄어드는 양상을 보이나, 비대면 수업은 2020년 이전까지 연구되지 않다가 2020년과 2021년에 크게 증가했다. 둘째, 테크놀로지 중심 음악교육연구에 사용된 테크놀로지의 활용 방법과 연구 내용에 대한 결과이다. 테크놀로지 유형을 살펴본 결과 웹기반학습이 23편(37%)으로 가장 많이 나타났고, 모바일러닝 11편, 음악 소프트웨어와 이러닝 각 8편, 지능적 첨단학습 5편 순으로 나타났으며, 교수매체의 기능은 학습자에게 대량의 정보를 전달하는 정보전달의 기능이 30편(48%), 학습자가 테크놀로지를 이용해 직접 학습의 경험을 갖는 학습기능 구성 기능 18편, 교수매체 자체가 음악 기능을 연마할 수 있도록 하는 교수 기능은 14편으로 나타났다. 음악 역량에서는 개인별로 주어지는 교수매체 및 자원을 활용해 지식을 구성하여 음악 실기 능력 등 학습자의 음악 기능을 향상시키는 연구와 지식을 창의성을 계발하는 수업이 많이 연구되는 주제로 나타났고, 테크놀로지 유형이 가지는 특징에 따라 설정할 수 있는 학습 형태 구성이 달라지는 것으로 나타났다.

테크놀로지를 활용한 수학 교수-학습 방안에 대한 연구

김지연 숙명여자대학교 교육대학원 2007 국내석사

There are many ways to teach mathematics effectively. However, utilizing technology in mathematical education is the number one priority to be considered, if only we could adapt appropriate technology and maximize positive outcome in teaching and learning mathematics. The purpose of the study is to find out and implement an effective teaching and learning method which is using technology in middle school leveled functions. After analyzing the educational process of functions targeting middle school students, I took one unit and suggested a proper teaching and learning method plan using technology (software GSP). As a result, the method should facilitate intuitive researching activities and thus show various and dynamic aspects of mathematics. 수학을 의미 있게 지도하는 방법에는 여러 가지가 있겠으나, 테크놀로지를 활용하여 바람직한 방향으로의 수학 교수-학습 방법의 변화를 줄 수 있다면, 수학교육에서의 테크놀로지의 활용은 반드시 고려되어야 할 것이다. 본 연구의 목적은 중학교 함수단원에서 테크놀로지를 이용한 교수-학습 방안을 모색하는데 있다. 이에 중학교 함수단원 교육과정을 분석한 후 한 단원을 선정하여 테크놀로지(탐구형 기하 소프트웨어GSP)를 활용한 교수-학습 지도안을 제시함으로써 직관적 탐구활동과 수학의 역동적이고 다양한 면을 부각시킬 수 있는 교수-학습 지도 방안을 모색하도록 하였다.

테크놀로지를 활용한 수학 영재교육

이헌수 전남대학교 대학원 2011 국내박사

본 연구는 테크놀로지를 활용한 수학 영재교육의 효과를 알아보기 위하여 수학 영재학생들을 대상으로 테크놀로지를 활용한 수학 영재교육에 대한 두 가지 사례연구를 수행하였다. 초등학교와 중학교의 교육과정과 교육활동은 초등학교의 경우 귀납적 방법, 중학교의 경우 연역적 방법으로 두 교육과정과 교육활동의 특징이 서로 다르므로 초등 수학 영재학생들을 대상으로 한 그래핑 계산기를 활용한 1차 함수에 대한 탐구에서는 귀납적 방법으로 탐구활동을 구성하였고, 중등 수학 영재학생들을 대상으로 한 GSP를 활용한 sin 함수의 덧셈 정리에 대한 탐구 활동에서는 연역적 방법으로 탐구활동을 구성하여 사례연구를 수행하였다. 초등 수학 영재학생들의 영재 교수․학습과정에서 그래핑 계산기의 효과를 분석하기 위하여 목포대학교 과학영재교육원 초등 수학 기초과정에 있는 학생 중 1차 함수에 대한 선행학습을 하지 않은 학생 3명을 연구대상자로 선정하였다. 연구대상자들이 그래핑 계산기와 데이터 수집 장치인 CBL을 이용하여 분동(동전)의 개수의 변화에 따른 무게 변화를 시각화한 그래프를 통하여 1차 함수의 개념을 이해하고 수학적 추론을 하는데 그래핑 계산기가 초등 수학 영재학생들의 학습에 미치는 영향과 그래핑 계산기를 활용한 교수․학습에 대한 학생들의 수업에 대한 흥미와 태도 등을 조사․분석하였다. 초등 수학 영재학생들의 그래핑 계산기를 이용한 1차 함수의 그래프 탐구에 관한 사례연구에서는 다음과 같은 문제를 설정하였다. 1. 그래핑 계산기를 활용한 교수․학습이 수학 영재학생들의 수학적 개념의 이해를 어떻게 돕는가? 2. 그래핑 계산기를 활용한 교수․학습에서 수학 영재학생들의 수업에 대한 흥미와 태도는 어떠한가? 중등 수학 영재학생들의 교수․학습과정에서 GSP의 효과를 분석하기 위하여 GSP를 활용한 중등 수학 영재교육에 대한 사례연구에서는 목포대학교 과학영재교육원 중등 수학 심화과정에 있는 학생 중 삼각함수의 덧셈 정리에 대한 선행학습을 하지 않은 4명을 연구 대상자로 선정하였다. 연구대상자로 선정된 학생들의 sin 함수의 덧셈 정리의 탐구 과정에서 GSP를 활용한 시각화를 통한 수학적 추론, 대수화와 논리적 전개를 하는 과정에서 GSP를 활용한 시각화가 기하학적 원리와 개념의 이해를 어떻게 돕고, 증명과정에서 시각화한 내용을 어떻게 대수화하고 논리적으로 전개하는가에 대하여 탐구하였다. 중등 수학 영재학생들의 GSP를 활용한 sin 함수의 덧셈정리의 탐구에 관한 사례연구에서는 다음과 같은 문제를 설정하였다. 1. GSP를 활용한 시각화가 수학 영재학생들의 기하학적 원리와 개념의 이해를 어떻게 돕는가? 2. 수학 영재학생들은 탐구과정에서 시각화한 내용을 어떻게 대수화하고 논리적으로 전개하는가? 그래핑 계산기와 GSP와 같은 테크놀로지를 활용한 수학 영재 교수․학습 과정에서 수집된 디지털 오디오 녹취 물, 학생 활동을 촬영한 비디오 녹화자료와 학생활동 지를 서로 연계하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 테크놀로지를 활용한 시각화는 수학 영재학생들이 기하학적 원리와 개념을 직관적으로 이해하고 다양한 사례를 검증할 수 있게 함으로써 수학적 패턴, 관계에 대한 지각 능력과 기하학적 구조를 분석하고 종합하는 통찰 능력과 같은 영재성의 발현에 도움을 준다. 둘째, 테크놀로지를 활용한 수학 영재교육은 수학 영재학생들에게 테크놀로지로 시각화한 그래프를 통하여 변수들간 관계의 발견과 관계를 수치화하고 그래프를 분석하고 대수화하는데 도움을 줌으로써 수학 영재학생들의 귀납적 사고 능력과 일반화 및 적용 능력과 같은 수학적 능력과 같은 영재 성을 발현할 수 있게 해 준다. 셋째, 테크놀로지를 활용한 수학 영재교육은 수학 영재학생들에게 테크놀로지로 시각화한 자료를 분석하는 과정에서 정보의 조직화, 분석적이고 연역적으로 추론하고 일반화하는 수학적 능력을 발현하는데 도움을 준다. 넷째, 테크놀로지를 활용한 수학 영재교육은 수학 영재학생들에게 능동적인 탐구활동을 조장하고 수학적인 개념의 확장이나 사고의 확산에 긍정적인 역할을 함으로써 수학적 창의성을 계발하는데 도움을 준다. 다섯째, 테크놀로지를 활용한 수학 영재 교수․학습은 수학 영재학생들의 자기주도적인 탐구 식 학습을 가능하게 하고 수학 영재학생들의 수업에 대한 흥미와 적극적인 참여를 조장하게 하여 수업에 소극적인 태도를 보인 학생에게 수업에 적극적으로 참여하도록 하고 수업에 집중하지 못하고 주의가 산만한 학생에게 호기심을 자극하여 수업에 집중하게 함으로써 수학에 대한 흥미와 태도, 자신의 능력에 대한 믿음, 자기 신뢰감 등과 관련된 수학적 과제 집착 력 을 발현하게 한다.

테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 프로그램 참여 학생의 과학 탐구와 사회적 전이 경험

박창미 서울대학교 대학원 2022 국내박사

탐구는 과학 지식의 생성에서 필수적인 활동이며, 과학적 소양을 함양하기 위한 과학교육의 핵심 요소로서 중심적인 역할을 담당한다. 그동안 탐구를 통한 과학적 소양을 함양시키기 위해 다양한 과학교육 연구와 실행 노력이 계속되었다. 탐구와 관련된 다양한 논의들 가운데 학생들이 연구 가치가 있다고 생각하는 문제를 주체적으로 설정하고, 이를 해결하기 위해 과학 지식을 바탕으로 탐구를 설계하고 진행하며, 반성적 사고를 반복하고 공동체 내에서 상호작용을 끊임없이 하는 탐구가 과학교육이 지향해야 할 진정한 탐구의 모습으로 강조되고 있다. 현대사회는 특히 과학기술이 빠르게 발전함에 따라 야기될 수 있는 잠재적 위험 상황이 현실로 다가오면서 과학 지식 및 정보를 바탕으로 합리적 의사 결정을 내릴 수 있는 시민 양성이 점점 중요해 지고 있다. 이러한 흐름 속에서 과학적 소양을 지닌 시민이 자발적인 연구를 통해 과학 기술에 대한 비판적 가치 판단 및 의사 결정과 관련된 활동 등을 활발하게 전개하는 이른바 시민과학 활동이 주목받고 있다. 이러한 시민과학 활동은 다양한 첨단정보기술의 활용으로 참여의 범위와 편의성이 높아지면서 더욱 확대될 것으로 기대하고 있다. 이처럼 최근 시민과학 활동이 활성화 되면서 다양한 시민과학 프로그램이 개발되고 있으며, 그 교육적 목적과 효과가 주목받고 있다. 여러 선행 연구에서는 시민들이 시민과학 프로그램에 참여함으로써 과학에 대한 이해와 실행을 통해 과학적 소양과 시민성을 함양할 수 있었음을 확인하였다. 특히 시민과학 프로그램을 학교에 적용한 연구에서는 학생들이 교실 밖 다양한 학습 사례를 경험하고, 실제적이고 직접적인 과학 활동 기반의 진정한 탐구를 경험할 수 있음을 강조하였다. 한편, 제4차 산업 혁명 시대가 도래하면서 지능정보기술을 기반으로 빠르게 변화하는 시대적 요구를 반영하여 첨단과학기술, 융복합 등 새로운 수요에 대응할 수 있도록 미래형 과학교육 기반 확대의 필요성이 제기되고 있다. 과학교육 종합계획에 따르면 IoT 기반 센서 등을 활용하여 학생들이 자료를 수집하고 이를 온라인 플랫폼에 실시간으로 축적하여 볼 수 있는 과학 탐구 기회를 제공할 예정이라고 하고 있다. 이러한 상황들을 종합해 볼 때 학생들이 테크놀로지를 활용한 진정한 탐구를 할 수 있는 프로그램을 개발하고, 참여 학생들이 유의미한 경험을 하였는지 살펴봄으로써 앞으로의 과학교육의 방향성을 제시할 수 있는 연구가 필요한 시점이라고 하겠다. 따라서 이 연구에서는 ‘테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 프로그램’을 개발하고 이를 적용하여 참여 학생들의 과학 탐구와 사회적 전이 경험을 분석하였다. 그리고 테크놀로지 활용 과학 탐구와 사회적 전이와의 관계를 파악하고 학생 활동에 주는 영향을 확인하였다. 이를 바탕으로 ‘테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 활동 모델’을 구성하고 과학적 소양을 갖춘 시민 양성을 위한 과학교육에 시사하는 바를 탐색하고자 하였다. 먼저 교육 프로그램 연구 및 개발 관련 이론에서 제시하는 프로그램 개발 연구에서 필요한 요소들 즉, 프로그램, 실행에 대한 평가, 교육적 목적 구현 여부 확인, 파일럿 적용 등의 과정을 거쳐 ‘테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 프로그램’을 개발하였다. 그리고 학생들의 경험을 분석하기 위한 이론적 렌즈로서 테크놀로지 활용 과학 탐구(Technology Embedded Scientific Inquiry)와 시민과학 연구 모델인 사회적 전이(transference) 개념을 적용하였다. 각각의 개념에서 도출된 초기 분석틀을 이 연구에서 수집한 데이터를 바탕으로 비교분석법을 통해 수정 및 보완하여 재구조화 하였다. 프로그램 개발을 포함한 연구 기간은 2년이며 2020년 5월부터 프로그램 개발과 1차 파일럿 프로그램 적용이 이루어졌다. 그리고 2021년 4월부터 10월까지 2차 프로그램을 적용하였다. 1차와 2차 프로그램 모두 수도권에 위치한 ‘백학중학교’에서 실시하였으며 그 중 2차 프로그램에 참여한 12명(1학년 4명, 2학년 4명, 3학년 4명)의 학생들의 탐구경험과 사회적 전이를 분석하였다. 개발된 프로그램은 ‘주제 탐색-탐구 수행-사회적 실천-사회적 영향 확인’의 네 단계로 구성되어 있으며, 전반의 두 단계에서는 테크놀로지를 활용한 탐구가 이루어지고 후반의 두 단계에서는 사회적 전이가 이루어지도록 설계하였다. 세부 내용은 시민과학 및 대기환경 문제 소개, 테크놀로지 자원 소개 및 실습, 대기환경 관련 탐구 주제 선정 및 연구계획서 작성, 측정 장치 제작, 과학 탐구 및 사회적 실천, 사회적 영향 확인으로 이루어져 있다. 프로그램을 적용하는 과정에서 학생들의 경험을 분석한 결과, 테크놀로지 활용 과학 탐구 수행 과정에서 학생들은 테크놀로지의 도입으로 과학 조사 과정의 어려움을 극복할 수 있었다. 그리고 과학 의사소통 과정에서 학생들은 교사, 학생, 외부 사람들과의 탐구 전반에 걸쳐 테크놀로지 기반의 활발한 논의를 통해 탐구의 질을 향상시켜갔다. 과학 개념화 과정에서는 테크놀로지를 활용하여 추상적이고 모호한 과학 지식을 감각적이고 실체적으로 이해하고, 관련 지식이나 정보를 탐색하며 확장시켜 나갔다. 이러한 일련의 과정을 통해 학생들은 전형적인 학교 과학 탐구와는 다른 경험을 하는 것으로 나타났다. 자신이 관심있는 생활 주변 주제에 대한 탐구를 수행함으로써 과학에 대한 흥미가 증가하고 테크놀로지의 활용으로 탐구에 대한 신뢰와 자신감이 높아졌다는 것을 확인할 수 있었다. 학생들은 테크놀로지 활용 과학 탐구와 사회적 실천으로 구성된 시민과학 프로그램에 참여하는 과정에서 사회적 전이를 경험하였다. 이들은 자신의 연구에 대한 높은 가치를 부여하면서 스스로 연구를 할 수 있다는 자신감을 바탕으로 가족, 친구들에게 다양한 매체를 통해 연구 성과를 공유함으로써 공유의 효과와 중요성을 인식하였다. 학생이 속한 공동체(가족, 학교 등)의 사람들은 학생의 시민과학 참여 과정에서 보여주는 다양한 모습을 근거로 학생들에게 전문성을 부여하였다. 이렇게 전문성을 부여받은 학생들은 연구와 관련된 질문을 받고 답하는 등 전문가의 역할을 획득하게 되었다. 이를 통해 최종적으로 탐구 주제와 관련하여 타인의 행동 및 태도 변화에 영향을 주거나 타인으로 하여금 시민과학에 관심을 가지는 계기를 마련하는 등 타인의 변화에 영향을 주게 됨으로써 사회적 전이를 경험하였다. ‘테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 프로그램’에서 테크놀로지 활용 과학 탐구는 직접적으로 탐구가 이루어지는 전반부의 주제 탐색과 탐구 수행 단계에서 학생들이 주제 선정의 폭을 확대하고 탐구를 증진시킬 수 있게 하였다. 또한, 테크놀로지를 활용함으로써 사회적 실천 단계에서 사회적 영향력을 높일 수 있는 포스터를 제작할 수 있었고, 주위 사람들과의 즉각적이고 효율적인 소통이 가능하였다. 그리고 학생들이 주위로부터 탐구에 대한 신뢰를 얻게 되는 근거가 되기도 하였다. 사회적 전이는 사회적 실천을 시작으로 주로 사회적 영향 확인 단계에서 이루어졌다. 이 때 학생들은 사회적 영향 확인 단계 활동이 계기가 되어 사회적 실천, 탐구 수행 단계로 다시 돌아가서 보완을 하거나 탐구 주제를 심화·확장 시켜서 새로운 주제 탐색의 계획을 세우기도 하였다. 뿐만 아니라 사회적 영향을 확인하는 과정에서 개인과 사회가 서로 밀접한 영향을 주고받는다는 것을 경험적으로 깨닫게 되었다. 최종적으로 학생들은 시민과학 활동의 가치를 높게 평가하고 시민과학 활동 확대의 필요성을 강조하기도 하였다. 이러한 학생들의 경험을 종합하여 테크놀로지 활용 과학 탐구와 사회적 전이가 서로 영향을 주어 순환적으로 단계가 이어지는 ‘테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 활동 모델’을 구성할 수 있었다. 순환적 과정 속에서 학생들은 탐구에 대한 흥미를 바탕으로 탐구 능력을 향상시키고 시민과학자로서의 자긍심과 정체성을 강화해 나갔다. 최근 과학교육의 목표로서 과학적 소양은 과학 지식, 과학적 과정 자체를 습득하는 것에서 머무르지 않고, 삶과 사회와 연결된 과학적 지식의 유용성에 집중하고 나아가 사회 참여, 실천적 행위를 강조하는 것으로 관점이 변화하고 있다. 그리고 이러한 변화는 시민과학이 지향하는 시민의 실천적 과학 소양과 일맥상통한다고 볼 수 있다. 따라서 학생들이 주변에서 쉽게 접할 수 있는 자연현상이나 자신의 삶과 직접적으로 연관되어 있는 과학 이슈 등을 포함한 실제적인 과제들을 탐구하고 이를 바탕으로 행동 및 실천을 함으로써 과학적 소양을 갖춘 시민을 양성하고자 하는 시민과학 프로그램의 개발과 적용이 매우 필요한 시점이라고 할 수 있겠다. 프로그램에 참여한 학생들의 경험을 통해 확인하였듯이, 정확도가 높고 조작이 용이한 테크놀로지를 활용하여 실생활의 문제를 탐구하는 것은 학생들의 과학 탐구 및 과학에 대한 흥미로 이어진다는 점에서 지금까지 학교 수업에서 이루어진 이론 중심적인 탐구의 한계를 극복할 수 있을 것이다. 또한 탐구 결과를 바탕으로 자신의 주장을 공유하면서 주위 사람들의 행동과 태도의 변화에 영향을 주는 사회적 전이 경험은 학생들이 과학 지식 및 정보를 바탕으로 합리적 의사 결정을 내릴 수 있는 시민으로서의 역량을 키울 수 있는 계기가 될 것이다. 그러므로 이를 종합하여 구성된 ‘테크놀로지 활용 탐구 기반 시민과학 활동 모델’은 새로운 과학교육의 방향성을 제시할 수 있을 것으로 기대한다. Inquiry is an essential activity in the generation of scientific knowledge and plays a central role as a key element of science education efforts to cultivate scientific literacy. Science education research has focused on enhancing scientific literacy through scientific inquiry. Specifically, research has emphasized that science inquiry be authentic and aim to support students to connect existing scientific information, to design and engage in inquiry processes, engage in reflective thinking, and interact with the community. These skills are becoming increasingly important in modern society as potentially dangerous situations can arise due to the rapid developments in science and technology which requires the education of citizens who can make rational decisions about dangerous situations based on scientific knowledge and information. In this context, so-called citizen science activities are gaining attention. This refers to citizens with scientific literacy who actively engage in voluntary research activities requiring critical value judgment and decision-making abilities about science and technology. It is expected that citizen science activities will gradually expand in the future by enhancing the scope and convenience of citizens' participation in science activities through the use of various advanced information technology. As such, various citizen science programs are being developed and their educational purposes and effects are attracting attention. Several previous studies confirmed that citizens who participated in citizen science programs were able to cultivate scientific literacy and citizenship by understanding and practicing science. In particular, the application of citizen science programs in schools has emphasized students’ learning experiences outside the classroom and the importance of real inquiry that is based on practical and direct scientific activities. Meanwhile, with the advent of the 4th industrial revolution, the need for future science education expansion is needed to be able to respond to advances in science and technology that reflect rapid changes related to intelligent information technology. According to the 2020-2024 Science education General Plan, students will be able to do scientific inquiry in which they collect data using IoT sensors and send real-time data to online platforms. Considering these circumstances, it is necessary to develop a program that allows students to experience authentic inquiry using technology and to suggest a direction for science education for the future that examines whether participating students had meaningful experiences. The ‘Technology Embedded Scientific Inquiry based Citizen Science Program’ [TESICSP] was developed through a process of program evaluation and implementation, checking whether educational objectives were implemented, and then piloting and further development. The theoretical lens of Transference and TESI, the concept from the Citizen Science Research model and the Technology Embedded Scientific Inquiry, were applied to analyze students' experiences. The initial analysis framework derived from each concept was restructured by modifying and supplementing it through comparative analysis based on the data collected in this study. In addition, the relationship between TESI and transference was explored by examining how experiences affected students’ engagement or attitudes. From this, the study organized the ‘Technology Embedded Scientific Inquiry-based Citizen Science model', which was implemented and evaluated for cultivating citizens with scientific literacy. The research period, including program development, took place over a two-year period. The program development and 1st pilot program implementation started in May 2020. The 2nd program implementation took place from April to October 2021. Both the 1st and 2nd programs were implemented at ‘Baekhak Middle School' located in the Seoul metropolitan area, and the experiences of four first-, second-, and third-graders (n=12) whom all participated in the 2nd program on scientific inquiry and transference were analyzed. The program consisted of four stages: 1) search topics, 2) conduct inquiry, 3) take social action, and 4) find social impacts. TESI took place in the first two stages and transference occurred in the latter two stages. The detailed contents consist of the introduction to citizen science and atmospheric environment issues, introduction and practice with technology resources, selection of research topics related to atmospheric environment and preparation of research plans, production of measurement devices, scientific inquiry and social action, and confirmation of social impact. Analysis of the student experiences in the program revealed that students were able to overcome the difficulties in the process of the scientific investigation by utilizing technology. Through technology embedded scientific communication, students improved the quality of their inquiry activities and actively engaged in technology-based discussions with teachers, students, and others. In the technology embedded scientific conceptualization process, technology was used to understand abstract and ambiguous scientific knowledge more substantively, and to explore and expand related scientific knowledge. Through this series of processes, it was found that students had a different experience from typical school science inquiry. The results demonstrated that by conducting research on everyday life topics of interest to the students that students’ interest in science and their confidence to engage in inquiry increased with the use of technology. While participating in a citizen science program that consisted of scientific inquiry using technology and social action, students experienced transference. Students recognized the effect and importance of sharing their inquiry results through various media with family and friends which increased their confidence that they could conduct research on their own. The people in the community to which these students belong(family, school, etc.) attributed expertise to the students based on the information students gained and shared by participating in the citizen science project. Students acquired the role of experts by answering various questions related to research. This experience resulted in transference as the students influenced changes of others, such as behavior and attitude changes related to the inquiry topics or by providing opportunities for others to also become interested in citizen science. In the ‘search topics’ and ‘conduct inquiry’ stage, where direct inquiry takes place, TESI enabled students to expand the scope of topic selection and to enhance their inquiry. In addition, by using technology, immediate and efficient communication with people around was possible and it was possible to produce posters that could increase social influence at the ‘take social action’ stage. This allowed students to build trust in their research from the members of the surrounding community. Transference, starting with ‘take social action’, was mainly carried out in the stage of ‘find social impacts’. At this time, the activities in the ‘find social impacts’ phase allowed students to return to the ‘take social action’ and ‘conduct inquiry’ stages to supplement, deepen, and expand the research topics which allowed them to establish a new plan for further inquiry. This process of confirming social influence empirically demonstrated that individuals and society closely influence each other. Finally, students highly valued citizen science activities and emphasized the necessity of expanding citizen science activities. By synthesizing the experiences of these students, it was possible to construct a 'technology embedded inquiry-based citizen science model' in which technology embedded scientific inquiry and transference influence each other and cyclically follow steps. In the cyclical process, students improved their inquiry skills based on their interest in inquiry and strengthened their pride and identity as citizen scientists. Recently, science educators have begun to recognize that scientific literacy includes more than acquiring scientific knowledge and engaging in the scientific process itself. Today, the focus is changing to consider the usefulness of scientific knowledge connected to life and society, and the need to emphasize social participation and practical actions. These changes are aligned with the practical aims of improving citizens' scientific literacy. To cultivate citizens who are scientifically literate, it is necessary to develop and implement scientific programs exploring practical tasks, including natural phenomena and scientific issues directly related to their lives, that students can easily engage with and take action. As confirmed through analysis of the experiences of the students who participated in this program, exploring real-life problems using high-accuracy and easy-to-manipulate technology can lead to increases in students' interest in science and inquiry and can help to overcome limitations to engaging in inquiry. In addition, sharing evidenced-based results with community members enables students to experience transference that can influence changes in the behaviors and attitudes of those around them. This can help students to develop their capacity as citizens who can make rational decisions based on scientific knowledge and information. As such, the ‘technology embedded inquiry-based citizen science model' suggests a new direction for science education.

시장 성과로서의 테크놀로지 확산에 관한 연구 : 이동전화 서비스산업 사례분석을 중심으로

이중구 연세대학교 대학원 2000 국내석사

커뮤니케이션 테크놀로지의 개발과 확산이 점차 산업적 동기에 의해 주도되는 현실에서 테크놀로지의 확산을 명확하게 설명하기 위해서는 테크놀로지를 상품화하여 시장에 진입한 기업의 행위와 산업구조를 분석해야 하는 필요성이 제기되고 있다. 이 논문은 테크놀로지 확산을 산업적 측면을 중심으로 설명하기 위해 경제학에서 자원배분의 효율성을 중심으로 시장성과의 개선과 정부의 산업정책을 제시하는 목적으로 사용되는 산업조직론을 도입하여 시장의 구조, 행위, 성과를 분석하고, 이러한 요인들이 어떻게 테크놀로지의 확산에 영향을 주고 있는가를 설명하고자 하는 목적에서 출발했다. 그래서 이 논문은 테크놀로지의 확산을 분석하기 위해 산업조직론에서의 구조, 행위, 성과와 기존의 개혁확산 이론에서 제시된 확산변인과의 접합점을 중심으로 '공급자 중심의 테크놀로지 확산모델'을 구축하고, 해당 모델에 따라 이동전화의 확산을 설명하기 위해 이동전화 서비스산업을 사례분석의 대상으로 삼고 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 첫 번째 연구문제로서 "산업조직론을 적용할 때 한국 이동전화 서비스산업의 구조적 특징은 무엇인가?"를 설명하기 위해 허시먼-허핀달 지수를 이용한 해당 산업의 시장집중도와 진입장벽, 생산물 차별화 등을 분석하였다. 이러한 분석들을 기반으로 하였을 때 한국의 이동전화 서비스산업은 높은 시장집중도와 규모의 경제성, 제도적 규제로 인한 시장 진입과 퇴출의 제한, 그리고 사업자별 높은 시장 불균등도와 활발한 생산물 차별화가 진행되고 있는 '경쟁적 과점시장'임이 확인되었다. 산업조직론에 의하면 경쟁적 과점시장은 해당 시장을 구성하고 있는 각 사업자들의 치열한 마케팅 행위가 예상되는 시장구조로서, 경쟁적 과점시장인 한국의 이동전화 서비스산업은 각 사업자별 치열한 마케팅 행위가 전개될 수 있는 시장구조를 가지고 있다고 분석된다. 두 번째 연구문제인 "이동전화 서비스 사업자들은 어떠한 행위전략을 사용하고 있으며, 이러한 행위전략은 어떠한 의미를 가지고 있는가?"를 설명하기 위해, 우선 기업의 행위전략을 '가격설정행위', '제품혁신행위', '판매촉진행위', '기업결합행위'로 분류하여 분석한 후, 각 행위전략들이 기존의 개혁확산 이론에서 제시된 확산변인과 어떠한 유사성이 존재하고 있는가를 평가하였다. 분석에 따르면 이동전화 서비스산업에 경쟁이 도입된 이후 지속적으로 초기 가입비용 및 이용요금이 하락하였으며, 다양한 가격차별화 행위들이 전개되었고, 지속적으로 높은 시설투자비 투여와 전송망의 확대보급 및 전송망 기술의 혁신이 이루어졌고, 높은 광고비 지출을 통한 치열한 광고 활동 및 시장상황에 조응한 광고전략의 변화가 이루어졌으며, 다양한 형태의 기업결합을 통해 이동전화 공급의 안정화를 추진한 것으로 나타났다. 전체적으로 이러한 기업 행위들은 시장구조의 변동에 조응하면서 변화되었으며, 기존 개혁확산 이론에서 제시된 확산변인들 중 가격변인, 수요자와의 수직적 조정변인, 그리고 이동전화가 가지고 있는 개혁적 특성 변인과 유사한 것으로 분석되었다. 세 번째 연구문제인 "이동전화 서비스산업의 시장 성과는 어떻게 나타나고 있는가?"를 분석하기 위해서 시장 성과의 지표로 사용되는 각 사업자의 산출량, 순이익, 기술진보의 내용을 살펴보았다. 분석에 따르면 시장구조의 변동에 따른 기업의 치열한 마케팅 행위가 전개된 이후 가입자 및 매출규모가 급격히 증대되었고, 각 기업들의 순이익이 증가되거나 손실규모가 크게 개선되고 있는 것으로 분석되었다. 또한 이동전화의 핵심 칩 개발과 단말기 제조 및 전송망 기술이 진보한 것으로 나타났다. 이러한 시장 성과들은 이동전화의 확산이라는 결과를 가지고 왔으며, 지속적인 기술진보의 내용들은 새로운 형태의 이동전화의 확산에도 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 이와 같은 이동전화 서비스산업의 사례 분석에 근거하였을 때, 한국에서 이동전화의 급속한 확산은 이동전화 서비스산업에서의 경쟁체제도 도입과 구축과정에서 나타났던 각 사업자들의 활발한 기업행위들의 결과인 시장 성과라는 점으로 결론 내릴 수 있겠다. As the development and diffusion of technology are driven by firm initiatives, the need of studies on firm conduct, particularly the commoditization of technology, and industrial structure is growing. In this context, this study focuses on industrial aspect of diffusion of technology by applying the industrial organization theory which centers in the efficiency of distribution of resources and suggests measures for the improvement of market performance and industrial policies of government. In regard to this, it attempts to analyze market structure, conduct, and performance, and how such variables affect the diffusion of technology. Therefore, this study analyzes the diffusion of technology based on the structure, conduct, and performance of the industrial organization theory and diffusion variables of the diffusion of innovation theory and establishes a supplier-centered diffusion of technology model by having the Korean mobile telephone service industry as subjects of analysis. The main research questions are as follows. First, in order to explain the structural characteristics of Korean mobile telephone service industry when the industrial organization theory is applied, this study adopts the Hirshman-Herfindhal Index and analyzes market concentration of each industry, entry barrier, product differentiation, etc. Such analysis tells that the Korean mobile telephone service industry is characterized by competitively oligopolistic market that highlights intense market concentration and economies of scale, limitations on market entry and exit due to structural constraints, market instability by suppliers, and active product differentiation. According to the industrial organization theory, the competitively oligopolistic market expects cutthroat competition among suppliers. Therefore, the Korean mobile telephone service industry is structured in a way that intensive marketing competition is inevitable. Second, to answer what strategies these mobile telephone suppliers use, and what implications such strategies have, this study categorizes the strategies into four groups, pricing, product innovation, sales promotion, and firms integration, and finds similarities between the diffusion variables of diffusion of innovation theory and each of these strategies. According to the analysis, the initial registration fee and monthly fee have continuously declined after the introduction of competition. Furthermore, various price differentiation, excessive investment on infrastructure, expansion and technological innovation of network, intensive and market-reflected advertising, and stability of mobile telephone supply through firms integration also characterize the industry. Overall, such firm conducts reflect the changes in market structure, and they are similar to price and vertical coordination (between suppliers and customers) variables of the diffusion of innovation theory and innovation characteristics of mobile telephone. Third, to answer the market performance of mobile telephone service, this study analyzes indicators of market performance such as productivity, net profit, and technological innovation. According to the analysis, after the introduction of intensive competition that reflects the changes of market structure, the subscriber base and size of sales increased drastically, and the net profit of each supplier and size of loss also improved. Moreover, the development of mobile telephone chips and handset as well as transmission network were distinctive. Such positive market performance has brought about diffusion of mobile telephone, and the consistent technological innovation created a new form of diffusion. To conclude, the case of Korean mobile telephone service industry indicates that rapid diffusion of mobile telephone in Korea lies in market performance as a result of active firm conducts among mobile telephone suppliers in the process of intensive competition.