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공동생성적 대화와 현장연구를 통한 초임교사와 다양한 학습자의 과학 교수학습 증진
박창미 ( Changmi Park ),마틴산야 ( Sonya N. Martin ) 한국과학교육학회 2018 한국과학교육학회지 Vol.38 No.2
Conducted within the methodological framework of action research, this study examines the ways in which a beginning science teacher in a Korean elementary classroom engaged in collaborative research with her own students to resolve problems preventing effective science teaching and learning. Specifically, this study uses cogenerative dialogue between teachers and students to develop new teachers’ knowledge of how to manage the classroom to be able to more effectively implement inquiry instructional strategies and knowledge of students as learners. Findings from this research suggest that by involving students in cogenerative dialogues, beginning teachers are provided with valuable insights into how elementary students think about school, science, and teaching and learning, which can help expand a beginning teacher’s capacity to be an effective science teacher of science for all learners, especially diverse learners. These findings suggest that teacher education programs could better support beginning teachers by placing greater emphasis on how to conduct action research, including how to implement cogenerative dialogues to catalyze positive changes in their own classrooms. We conclude by discussing the important implications this research has for supporting new teachers struggle to effectively teach science and who would benefit from using strategies to foster improved relationships with their students and improved understanding about the challenges faced by diverse learners in their classroom.
명시적-반성적 접근을 활용한 모델링 수업이 초등학생들의 메타모델링 지식에 미치는 영향 탐색
임성은,최승언,박창미,김찬종 한국과학교육학회 2020 한국과학교육학회지 Vol.40 No.2
This study investigated the influence of an explicit and reflective modeling instruction on the metamodeling knowledge of fourth-graders. Two fourth-grade classes in an elementary school in Seoul were selected and each class was assigned to an experimental group and a control group, respectively. The experimental group was engaged in explicit and reflective modeling instruction, whereas the control group was engaged in implicit modeling instruction. The two groups were surveyed before and after instruction on the basis of five metamodeling knowledge categories: definition, purpose, design/construction, changeability, and multiplicity. The experimental group showed positive changes in model’s meaning, examples, purpose, changeability as well as multiplicity. In contrast, fewer students in the control group understood the meaning of the model and modeling. They also showed limited changes in their understandings with regards to the modeling instruction, and could not expand their understanding of the nature of model and modeling. The findings indicate that an explicit and reflective modeling instruction has positive influence on elementary students’ metamodeling knowledge. 본 연구에서는 명시적-반성적 접근을 활용한 모델링 수업이 초등 학생들의 메타모델링 지식 이해에 미치는 영향을 탐색했다. 연구를 위해 서울 J 초등학교 4학년 2개의 학급을 선정하여 각 학급을 실험반과 통제반으로 선정하였다. 실험반에서는 명시적-반성적인 방법으로 모델링 수업을 5차시 동안 진행하였으며, 통제반에서는 4차시 동안암시적 방법으로 모델링 수업을 진행하였다. 수업 사전⋅사후에 메타모델링 지식 다섯 가지 요소인 ‘모델의 의미, 목적, 설계와 구성, 가변 성, 다중성’에 대해 설문 및 면담을 수행하였다. 연구 결과 메타모델링 지식 요소 중 실험반에서는 ‘모델의 의미(모델의 예)’, ‘모델의 목적’, ‘모델의 가변성’, ‘모델의 다양성’ 영역에 대한 이해가 높아지는 변화가 나타났지만, 통제반에서는 여전히 모델의 의미를 파악하지 못하는 학생이 다수였으며 모델과 모델링의 본성에 대해 다양하고 폭넓은 이해가 아닌 모델링 수업과 관련된 제한된 이해에 머물렀다. 본 연구를 통해 명시적-반성적 메타모델링 지식을 강조한 모델링 수업이 초등학생들의 메타모델링 지식 변화에 긍정적인 영향을 미침을 알 수있었다.
기후변화 대응을 위한 수자원 절약행동 유도 어플리케이션 개발 교육
양준(June Yang),박창미(Changmi Park),임성은(Sung-Eun Lim),김지호(Ji-Ho Kim),가석현(Seok-Hyun Ga),이민구(Mungu Lee),김찬종(Chan-Jong Kim) 한국컴퓨터교육학회 2020 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.24 No.1
물 부족 국가로 지정된 우리나라에서 여러 홍보와 캠페인에도 불구하고 물 사용량이 증가하고 있다. 일반 사용자들은 수도계량기를 보면서 정량적인 확인을 하기보다는 대게 수도요금으로 물 사용량의 증감을 한 달 단위로만 가늠하곤 한다. 물 절약은 급격한 기후변화에 대응해야 할 시민의 입장에서 선뜻 나서기가 어렵다. 과학교사와 과학교육전공 대학원생으로 이루어진 4명의 팀은 사물인터넷 기반 환경에서 사용자가 자신의 물 사용량을 쉽게 볼 수 있는 App을 고안하였다. 센서와 연결된 안드로이드 어플리케이션을 개발하는 것을 목표로, App 개발 과정에 대한 교육 방법을 연구하였다. 예컨대, 공중 세면대에서 수돗물을 틀기 시작하여 수도꼭지를 닫을 때까지 얼마만큼의 물을 사용하고 있는지를 실시간 현황으로 보여주는 방법이다. 이를 위해, 초음파 센서를 활용해서 접근을 감지하고, 소형 마이크를 활용해서 물 사용량을 실시간으로 볼 수 있도록 설계하였다. 향후에는 App 개발 교육이 학교로 이어져, 학생들이 수자원 낭비 예방 App을 개발하고 적용하는 방법을 배워나가면서 시민들이 환경에 대한 경각심을 가질 수 있는 물 절약 행동으로 이어질 것으로 기대한다.
학교 과학 탐구에 피지컬 컴퓨팅과 사물 인터넷을 적용하는 과정에서 나타난 기술적 어려움 연구
가석현(Seok-Hyun, Ga),차현정(Hyun-Jung, Cha),박창미(Changmi, Park),김찬종(Chan-Jong, Kim) 한국컴퓨터교육학회 2021 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.25 No.1(A)
과학교육에 신기술의 바람이 불어 들어오고 있다. 교육부는 2019년 5월, ‘과학교육 종합계획’을 수립하면서 2024년까지 모든 학교에 지능형 과학실을 구축할 계획이라고 발표하였다. 사물 인터넷은 지능형 과학실을 구성하는 여러 기술 중 과학탐구를 증진할 수 있는 핵심 기술로 교육부에서 또한 실제 데이터(real data)를 기반으로 한 과학탐구를 진행할 수 있는 환경을 구축하기 위해, 이를 지원하는 온라인 플랫폼을 개발하고 보급할 계획이라 밝힌 바가 있다. 하지만 그동안 학교 현장에 새로운 기술이 진입하는 과정에서 많은 실패가 있었다. 교사들은 새로운 기술을 도입하는 과정에서 기술적인 문제 상황을 겪은 안 좋은 경험들을 자주 겪었고, 이러한 경험들은 교사들이 새로운 기술 도입을 꺼리는 원인이 되었다. 이 연구는 피지컬 컴퓨팅과 사물 인터넷을 적용한 과학탐구를 시범적으로 적용해보고, 그 과정에서 나타난 기술적 어려움에 대해 분석하였다. 이 연구는 교사들이 현장에서 마주하게 될 기술적인 어려움을 미리 파악하고 이에 대해 대응하는 환경을 사전에 조기 구축함으로써 학교 현장에 피지컬 컴퓨팅과 사물 인터넷을 적용한 과학탐구가 안정적으로 안착하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.