과학 수업 비디오에 기초한 반성 활동을 통한 초등 예비교사의 전문적 시각의 변화

윤혜경,송영진,Yoon, Hye-Gyoung,Song, Youngjin 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.4

이 연구에서는 초등 예비교사 8명을 대상으로 과학 수업 비디오에 기초한 개인적, 협동적 반성 활동이 예비교사의 전문적 시각을 어떻게 변화시키는지 그 과정을 탐색하였다. 본 연구의 데이터로는 예비교사와의 개별 면담 녹음 자료, 예비교사의 과학 수업 지도안, 과학수업 비디오, 연구자가 수업 참관 시 작성한 현장 노트, 연구 일지, 예비교사가 작성한 이벤트 맵 등이 활용되었다. 예비교사의 전문적 시각은 '선택적 주목'과 '교육적 추론'의 두 가지 범주로 분석하였다. 선택적 주목은 1) 수업 운영과 통제, 2) 교사의 지도, 3) 학생의 사고와 학습 4) 내용 지식 5) 평가의 다섯 측면으로 구분하였고 교육적 추론수준은 증거의 수, 증거의 영역, 유형에 따라 6 수준으로 구분하였다. 연구 결과 수업 비디오에 기초한 개인적 반성은 '수업 운영과 통제'에 대한 주목을 줄이고 '교사의 지도'에 대해 좀 더 주목하도록 하는 효과가 있었다. '학생의 사고나 학습'에 대한 주목을 증진시키기 위해서는 수업 비디오에 대한 개인적 반성 활동만으로는 그 효과가 충분하지 않고 협동적 반성 활동이 필요한 것으로 나타났다. 교육적 추론수준은 개인적 반성과 협동적 반성을 거치며 점진적으로 증가하였다. 학생의 사고나 학습에 대한 주장에서 하나의 증거보다는 여러 증거를 사용하게 되었고 증거의 영역과 유형도 좀 더 다양해졌다. 그러나 증거 형태는 직접적인 관찰에 의한 것이 대부분이었고, 교육이론에 기초한 증거는 거의 나타나지 않았다. 교사교육 과정에서 수업 비디오의 활용에 대한 시사점을 논의하였다. This study investigated the change of pre-service elementary teachers' professional visions through video-based reflection on science teaching with focus on their attention and pedagogical reasoning about student learning. Specifically, we compared two reflection cycles before and after pre-service elementary teachers went through the collaborative video-based reflection process in a professional learning community. The primary data were collected from eight pre-service elementary teachers and included their science lesson plans, videotaped lessons, video-reflection papers, and transcripts from the interviews. Pre-service elementary teachers' attention was categorized in five aspects: classroom management & control, teacher's instruction, students' thinking & learning, subject knowledge, and assessment. The level of their pedagogical reasoning about student thinking and learning was determined with six levels based on the number of evidence, evidence area, and evidence type. The findings revealed that 1) individual reflection is not enough - collaborative reflection is essential to change their attention toward students learning and thinking 2) pedagogical reasoning levels increase gradually throughout the individual and collaborative video-based reflection processes. The participants not only attributed student learning solely to the characteristics of students but also connected it with their own instruction or science content knowledge and used different types of evidences as they went through two reflection cycles. Implications for using video in the teacher education program were discussed.

초등 예비교사의 과학 교수에 대한 태도 조사

윤혜경,나지연,박헌우,Yoon, Hye-Gyoung,Na, Jiyeon,Park, Heonwoo 한국초등과학교육학회 2017 초등과학교육 Vol.36 No.3

The purpose of this study was to investigate pre-service elementary teachers' attitudes towards science teaching using 'Dimensions of Attitude Toward the Teaching of Science (DAS)'. After confirming the factors and reliabilities of the translated questionnaire by pilot test (N=68), the survey was administered online at one national university of education in Korea (N=527). The pre-service teachers generally thought elementary science education is important and did not believe gender difference in students and in teachers. Science education majors than other majors, males than females, and those who completed high school science track than humanity track had more positive attitudes toward science teaching in elementary school. The extent of teacher education curriculum completion had a little effect on the pre-service teachers' attitudes toward science teaching. The implications for teacher education were discussed.

초등교사의 시각적 표상 활용 실태 및 시각적 표상의 기능에 대한 인식

윤혜경,박지선,Yoon, Hye-Gyoung,Park, Jisun 한국초등과학교육학회 2018 초등과학교육 Vol.37 No.2

This study surveyed the elementary school teachers' use of visual representations and their perceptions of the functions of visual representations in the teaching of electricity unit. A total of 110 elementary teachers who have experiences in teaching electricity unit responded to online survey. The result showed firstly that most of the teachers use visual representations in their teaching and it is mostly limited to those presented in textbooks or images that they can get easily from internet search. Secondly, elementary teachers thought that they have high ability in using visual representations and low ability in understanding students' visual presentation ability. Thirdly, visual representations are more often preferred to be used as teacher-centered ways than student-centered ways for motivating students and conceptual understanding. However, in case of scientific inquiry, both teacher-centered and student-centered ways were equally preferred. Lastly, the teachers' perceptions of the functions of visual representations were categorized into 'teaching-instrumental function', 'learning-instrumental function', 'communicative-instrumental function' and 8 subcategories were found. The most frequent function was the 'information delivery function' in the 'teaching-instrumental function' category. Implications for teacher education and further studies were discussed.

한국, 미국, 영국, 싱가포르의 과학 교육과정 비교 - 에너지 개념을 중심으로 -

윤혜경 ( Hye-gyoung Yoon ),정용욱 ( Yong Wook Cheong ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.5

에너지는 매우 복합적인 과학개념으로 많은 국가의 과학 교육과정에서 핵심을 이루는 개념이지만, 교수 학습 과정에서 많은 어려움을 야기하는 개념이기도 하다. 본 연구는 한국, 미국, 영국, 싱가포르의 교육과정을 비교분석하여 향후 교육과정 개정 시 고려해야 하는 에너지 교육과정의 쟁점들을 추출하고자 하였다. 이를 위해 한국의 2015 개정교육과정, 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS, Next Generation Science Standards), 영국의 과학 교육과정(National curriculum in England: Science programmes of study), 싱가포르의 과학 교육과정(Science syllabus)에서 에너지를 명시적으로 포함하는 성취기준들을 추출하여, 여섯 가지 개념 요소(에너지 형태, 에너지 자원, 에너지 전달, 에너지 전환, 에너지 보존, 에너지 산일)에 따라 분류하고 비교 하였다. 에너지 관련 성취기준이 학교 급별, 학문 영역별, 에너지 개념 요소별로 어떻게 분포하는지 빈도 분석을 실시하였고, 에너지 개념 요소별로 내용 분석을 병행하였다. 그 결과 모든 나라의 교육과정 모두에서 에너지 개념의 중요성을 확인할 수 있었지만, 세부적으로는 강조하고 있는 개념 요소와 개념 요소별 내용에 있어서 상당한 차이를 발견하였다. 그 중 다른 나라와 대비되는 한국 교육과정의 가장 큰 특징은 에너지 개념 요소 중 에너지의 형태와 관련된 성취기준의 빈도가 가장 높다는 점, 특정 물리량에 대응하지 않는 체 포괄적인 의미로 사용되는 에너지 형태를 포함하고 있다는 점, 에너지 전달에 비해 좀 더 어려운 개념 요소인 에너지 전환을 강조하고 있는 점, 에너지 보존의 경우 역학적 상황에만 국한하여 성취기준이 제시되고 있는 점, 에너지 개념과 관련하여 ‘계’를 도입하지 않고 있는 점 등을 들 수 있다. 이러한 차이가 야기하는 교육과정 개편 상의 쟁점들에 대해서 논의하였다. Energy as a powerful and unifying concept to understand natural world has been regarded as one of the key concepts of the science curricula in many countries. However, concerning learning and teaching of energy, various difficulties have been reported widely. This study aimed at analyzing and comparing science curricula of Korea, the U.S., England, and Singapore regarding energy to identify the potential issues for energy curriculum in the future. 2015 revised Korean science curriculum, Next Generation Science Standards of the U.S., Science programmes of study of England, and the Science syllabus of Singapore were compared based on six basic elements of the concept of energy: energy form, energy resource, energy transfer, energy transformation, energy conservation, and energy dissipation. Achievement criteria that include energy were extracted from all curricula and categorized into the six elements. The frequency and distribution of the six elements in the four curricula were compared in terms of school levels and disciplinary areas. Contents of six energy elements were also compared. Though all curricula emphasized energy as a key science concept, we found many differences in the degree of emphasis of basic ideas and specific contents and approaches. Korean curriculum is characterized by 1) high frequency concerning energy form among the elements of the concept of energy, 2) introducing energy forms of unclear meaning, which are not linked with other physical quantities, 3) emphasis on energy conversion in comparison of energy transfer, 4) focusing on mechanical energy conservation instead of more general energy conservation, and 5) absence of the concept of ‘system’ concerning energy. Issues for energy curriculum development were discussed.

COVID-19 상황에서 과학교사의 온라인 수업 실행: ‘브리콜라주’ 개념을 통한 해석

윤혜경 ( Yoon Hye-gyoung ),김희경 ( Kim Heekyong ) 부산대학교 과학교육연구소 2021 교사교육연구 Vol.60 No.2

2020년, COVID-19 확산으로 교육계는 이전에 한 번도 경험하지 못한 전면적 온라인 수업상황을 맞이했다. 이러한 상황은 교사들에게 새로운 문제해결 상황이다. 본 연구에서는 과학교사가 이전에 경험해보지 못한, 전면적 온라인 수업이라는 문제 상황에 봉착하여 문제를 해결해 가는 과정을 Levi-Strauss(1962)가 제안한 ‘브리콜라주’와 ‘브리콜뢰르’ 개념을 통해 해석하고자 하였다. 4명의 과학교사를 대상으로 한 사례 연구 결과, 교사의 개인적인 배경과 상황의 차이에도 불구하고 다음과 같은 공통적인 특성을 발견할 수 있었다. 첫째, 교사들의 실행은 원격 과학수업 운영이라는 문제를 즉각적으로 해결하는 것을 목적으로 하는 브리콜라주적 실행이었다, 둘째, 교사들은 즉각적 문제해결을 위해 가용자원을 원래의 목적에서 변형하거나 재구성하는 브리콜뢰르의 모습을 보였다, 셋째, 교사들은 자원들을 변형하고 재구성하면서 온라인과 오프라인 수업 전략을 적절히 조합하고 배치하여 창의적으로 문제해결을 실행하였다, 넷째, 즉각적 성취를 위해 가능한 빠른 전략을 택하는 브리콜뢰르처럼 교사들은 문제해결 전략으로 시행착오, 과거 경험, 동료와의 비형식적 상호작용에 의존하여 개인적 이론을 구성하였다, 다섯째, 교사들은 문제가 장기화하자 수업 실행과 도구 활용에 대해 성찰하고, 도구를 평가하고 다른 용도를 살펴보면서 즉각적 문제해결을 넘어서는 성찰적 전문가의 모습을 보여주었다. 한편, 교사의 브리콜라주 양상의 차이점을 사례 간 차이를 초점화하여 분석한 결과, 교사들이 브리콜라주를 시도할 때 가용자원의 폭을 결정하는 요소 중 하나는 학교의 공동체 문화로 나타났다. 이러한 결과는 교사의 수업 실행이 가용자원과 도구의 창의적 조합과 재구성을 통해 현장의 문제를 해결하는 것이며, 문제 상황을 모면하고 그치는 것이 아니라 자신의 대처 방식을 성찰하고 평가하는 ‘혁신적 브리콜라주’의 특징을 가진다는 것을 보여준다. 이러한 연구 결과가 교사교육과 교사 전문성 발달에 주는 시사점에 대해서 논의하였다. In 2020, with the spread of COVID-19, the education community were faced with a sudden switch to teaching online classes, a type of teaching which most teachers had never experienced. This was a new problem solving situation for teachers. In this study, we tried to interpret teachers’ problem solving processes through the concepts of ‘bricolage’ and ‘bricoleur’ proposed by Levi-Strauss (1962). As a result of a case study, based on four science teachers, the following common bricolage characteristics were found despite differences in teachers’ personal backgrounds and circumstances. First, the teachers' aimed to solve the problem of doing online science lessons immediately. Second, teachers transformed or recombined the available resources and tools from their original purpose for immediate problem solving purposes. Third, teachers creatively solved problems by appropriately combining and arranging online and offline teaching strategies. Fourth, like bricoleur, who chooses a strategy as fast as possible for immediate achievement, teachers constructed personal theories based on trial and error, past experiences, and informal interactions with colleagues. Fifth, as the social distancing restrictions were extended, the teachers reflected on their classes and their use of tools, evaluated the effectiveness of these tools, and looked at other uses beyond immediate problem solving. As a result of analyzing the differences among teachers, the community culture of their school was found to be important in determining the range of available resources. In conclusion, teachers solved their problems through creative combination and reorganization of available resources and tools. Their practice showed the characteristics of a ‘innovative bricolage’ that reflects and evaluates one's way of coping rather than simply responding to problems on an ad-hoc basis. The implications of these findings on teacher education and teacher professional development were discussed.

TV 프로그램을 활용한 중학교 과학 진로교육 자료 개발 및 적용

윤혜경 ( Hye Gyoung Yoon ),김형석 ( Hyoung Seok Kim ),정형식 ( Hyung Sik Jung ),김정연 ( Joung Youn Kim ),김명순 ( Myoung Soon Kim ) 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회지 Vol.26 No.4

예비 과학 교사의 과학, 과학 학습, 과학 교수에 대한 인식론적 신념: 인식론적 신념의 맥락 의존성

윤혜경 ( Hye Gyoung Yoon ),강남화 ( Nam Hwa Kang ),김병석 ( Byoung Sug Kim ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.1

교사의 인식론적 신념을 바라보는 이론적 입장은 크게 영역과 무관하게 발달된다는 입장과 상황이나 맥락에 따라 차별적으로 활성화된다고 바라보는 입장으로 나누어 볼 수 있다. 본 연구에서는 교사의 인식론적 신념을 보다 복합적인 구인으로 이해하기 위해 과학 교사의 인식론적 신념이 서로 다른 과학 내용 지식의 영역(용불용설, 임페투스론)에서 그리고 ‘과학 지식’, ‘과학 학습’, ‘과학 교수’라는 세 가지 상황에서 어느 정도의 일관성이 있는지, 인식론적 신념의 맥락의존성을 고찰하였다. 연구 결과 예비교사들의 인식론적 신념이 ‘과학 지식’, ‘과학 학습’, ‘과학 교수’ 세 가지 상황에서 일관적인 경우는 극히 적었다. 두 가지 상황에서만 일치하는 연관적 신념이 대부분이었고 세 가지 상황에서 모두 서로 다른 유형의 인식론적 신념을 가진 비일관적 신념을 가진 비율이 일관적인 인식론적 신념을 가진 비율보다 높았다. 또 용불용설과 임페투스론 두 주제 영역을 가로질러 예비교사들의 인식론적 신념이 일관적인지 알아본 결과 ‘과학 지식’과 ‘과학 교수’ 상황에서는 주제 영역과 관계없이 일관적 신념을 보인 비율이 높았으나 ‘과학 학습’상황에서는 주제 영역에 따라 인식론적 신념이 달라지는 경우가 일관적인 경우보다 더 많았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 예비교사들이 보다 일관된 인식론적 신념을 통합적으로 구성할 수 있도록 도와주기 위한 시사점을 논의하였다. This study examined pre-service secondary physics teachers` epistemological beliefs about scientific knowledge, science learning, and science teaching in two different science content topics, Lamarckism and the impetus theory. Two sets of open-ended questionnaires, for each of the topics respectively, were developed in the same format. The pre-service teachers completed the questionnaires at one month intervals. The beliefs were analyzed in two dimensions, knowledge justification and knowledge change for each belief area. The findings show that the majority of pre-service teachers held sophisticated epistemological beliefs about scientific knowledge regardless of content topics. On the other hand, more pre-service teachers exhibited sophisticated beliefs about science learning in the context impetus theory than Lamarckism. In the area of science teaching, the majority of pre-service teachers demonstrated a sophisticated view in knowledge justification but a naive view in knowledge change. When consistency across science topics and belief areas were examined, few pre-service teachers held consistent epistemological beliefs across all topics and areas. The difference in the levels of sophistication in belief areas showed that the pre-service teachers did not connect their epistemological beliefs about science knowledge to their ideas about science teaching and learning. This disconnection seems to make the consistency across topics and areas complicated. The difference in epistemological beliefs about science learning and teaching between two science topics need further inquiry. Implications for teacher education are offered.

빛의 반사 현상에 대한 초등 예비교사의 시각적 모델링 과정

윤혜경 ( Hye-gyoung Yoon ),이인선 ( Insun Lee ),박정우 ( Jeongwoo Park ) 한국과학교육학회 2021 한국과학교육학회지 Vol.41 No.1

본 연구에서는 빛의 반사 현상에 대한 초등 예비교사의 시각적 모델링 과정을 Halloun (2004)이 제안한 모델링 사고의 세 측면, 정합성(coherence), 대응성(correspondence), 통약성(commensurability)의 관점에서 분석하였다. 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 무작위로 2명씩 짝을 이루어 빛의 반사 현상을 관찰하고 이에 대한 시각적 모델을 처음에는 개인적으로 그리고 이후에는 협동적으로 구성하도록 하였다. 개인적 모델과 협동적 모델을 비교한 결과 특별한 교육적 처치가 없었음에도 불구하고 일부 모둠에서 대응성과 통약성 수준이 다소 높아졌다. 또한, 이들의 추론 과정에서 세 가지의 주요한 특징을 발견할 수 있었다. 첫째, 반사의 법칙을 적용하는 통약성 수준은 상황에 따라 유동적으로 계속 변했고 구두 설명과 그림 설명이 일치하지 않는 경우가 많았다. 둘째, 시각적 모델링 과정에서 통약성, 정합성보다 대응성을 우선으로 고려하는 경우가 많았다. 셋째, 대응성과 통약성이 서로 갈등하는 상황에서 참여자들은 보조 가설에 대한 검토 및 수정을 통해 이 갈등을 해결하고 추론을 발전시켜 나갔다. 이러한 연구 결과가 모델링 활동을 효과적으로 지도하는데 주는 몇 가지 시사점을 논의하였다. This study aims to analyze the visual modeling process of pre-service elementary teachers on the reflection of light. The analytical framework was developed from three aspects; coherence, correspondence, and commensurability of the modeling thinking proposed by Halloun (2004). 20 pre-service elementary teachers participated and were randomly paired to observe the reflection of light. They were asked to construct the visual model individually at first and then collaboratively. Comparing personal and cooperative models, the level of correspondence and commensurability in some groups has increased, despite the lack of special educational treatment. In addition, three main features were found in their reasoning process. First, the level of commensurability to apply the law of reflection continued to change fluidly depending on the circumstances and often the verbal and visual explanations did not match. Second, in the process of visual modeling, correspondence was often given priority over commensurability and coherence. Third, in a situation where correspondence and commensurability are at odds with each other, participants resolved this conflict and developed reasoning through review and revision of the auxiliary hypothesis. Several implications have been discussed for effectively guiding visual modeling activities.

과학 실험 실습 교육에서 초등 교사가 느끼는 딜레마

윤혜경 ( Hye Gyoung Yoon ) 한국초등과학교육학회 2008 초등과학교육 Vol.27 No.2

학생의 과학 개념에 대한 초등 예비교사의 교육적 추론

윤혜경 ( Hye Gyoung Yoon ) 한국초등과학교육학회 2015 초등과학교육 Vol.34 No.1

Ability of understanding students` ideas and thinking is critical to teachers` professional growth. In this study, ``pedagogical reasoning`` was conceptualized as teachers` reasoning ability of students` misconceptions and possible causes of misconceptions when they hear and observe students` science discourses. To investigate elementary pre-service teachers` pedagogical reasoning levels, children`s science discourses on light reflection and electric circuit were video recorded and 43 pre-service elementary teachers were asked to identify children`s misconceptions and possible causes of misconceptions after watching the video clips. In conclusion, pedagogical reasoning levels of pre-service elementary teachers were not high enough, showing significant difference in light reflection and electric circuit. Possible explanations of this difference and educational implications were discussed.