야외 지질 답사 교육에서 나타난 귀추적 탐구 수행 특성 변화

정찬미,신동희 한국지구과학회 2020 한국지구과학회지 Vol.41 No.5

In order to provide explanations of the practice of the abductive inquiry-based outdoor geological fieldwork education, this study examined the characteristics of students’ performance in geological fieldwork before and after the introduction of explicit learning of geologic knowledge and inquiry. To this end, a 21st-class program was developed in the order of pre-evaluation, initial fieldwork, explicit learning of geologic knowledge and inquiry, and post-evaluation and applied to nine middle school students. As research data, outdoor geological fieldwork class recording data and students’ activity sheets were collected and analyzed qualitatively. As a result, during the initial fieldwork, students caught clues of low geological importance and used everyday experience and/or general scientific knowledge as a rule when asked to generate hypotheses about the origin of the clues. Also, students evaluated their hypotheses by the scientific accuracy of the rule or their own criterion. Meanwhile, during the final fieldwork, students frequently caught key clues in geologic perspectives and generated geological event hypotheses related to the clues by borrowing geologic knowledge as a rule. Furthermore, students scientifically evaluated their hypotheses based on the consistency of evidence and rules. Combining these results, the effects of learners’ geological knowledge and inquiry (abduction) abilities as a path model were presented in order to help students carry out a proficient abductive inquiry in geological fieldwork. 본 연구는 귀추적 탐구 중심 야외 지질 답사 교육의 실제에 대한 설명을 제공하기 위해, 명시적 지질학 지식 및 탐구 학습 도입 전·후의 지질 답사에서 나타난 학생들의 귀추 수행 특징을 살펴보았다. 이를 위해 사전 평가, 초기 답사, 명시적 지질학 지식 및 탐구 학습, 후기 답사, 사후 평가 등의 순서로 진행되는 21차시의 프로그램을 개발하여 중학생 9명에게 적용했다. 연구 자료로서 야외 지질 답사 수업 녹화·녹음 자료 및 학생 활동지가 수집되어 질적으로 분석되었다. 연구 결과, 초기 답사에서 학생들은 지질학적 중요도가 낮은 단서를 포착했고, 해당 단서의 생성 원인에 대한 가설 생성을 요구받자 일상 경험 및 일반 과학 지식을 규칙으로 활용했으며, 생성된 가설을 규칙의 과학성이나 임의적 기준에 의해 평가했다. 한편, 후기 답사에서 학생들은 지질학적 핵심 단서를 포착했고, 자발적으로 해당 단서와관련된 지질학적 사건 가설을 지질학 개념을 규칙으로 차용해 생성했으며, 생성된 가설을 관찰 증거와 규칙의 정합성을 바탕으로 과학적으로 평가했다. 이러한 결과를 종합하여, 지질 답사에서 능숙한 귀추 수행을 위해 학습자의 지질학 지식과 탐구(귀추) 역량이 미치는 영향을 경로로 제시했다.

교육 대상에 따른 야외 지질학 탐구 요소 특성 비교 : 지질 답사 교육 사례를 중심으로

정찬미,신동희 대한지구과학교육학회 2017 대한지구과학교육학회지 Vol.10 No.3

The purpose of this study is to compare by learner groups(K-12, geology-related majoring students, science teachers) how geologic fieldwork education cases in domestic and foreign papers for recent 20 years reflect the elements of inquiry in field geology. Thetotal number of analyzed cases is 53(58 for double counting), and the analysis was conducted on the elements of inquiry in field geology and their sub-element. As a result, there was a clear difference between the cases of geologic fieldwork education for K-12 and college students majoring in geology-related disciplines, in the way of reflecting elements of inquiry in field geology. Because most of K-12 target fieldworks were designed based on the curriculum, it mainly included 2-3 elements of observations, representations, and/or abductive reasoning. On the other hand, because fieldworks for geology-related major students aim to train geologic experts, it diversely contained four or five of the elements of inquiry in field geology, including spatial thinking and diachronic thinking in a high proportion, and also frequently used activities that require specialized skills such as geological mapping. Fieldworks for science teachers were found to have mixed features of K-12 and geology-related major students. Considering the diversity of included inquiry elements, similarities with the activities performed by geologists, and the autonomy of learners, it was analyzed that geologic fieldwork for geology-related major students was more close to authentic geologic inquiry than fieldwork for others. Based on the results of this study, we suggested implications for improving geological fieldwork as authentic science inquiry. 본 연구의 목적은 최근 20년간 국내외 문헌에 나타난 지질 답사 교육 사례가 야외 지질학 탐구 요소를 어떻게 반영하고 있는지 교육 대상별로 비교 분석하는 것이다. 분석 대상 사례는총 53건이며, 분석은 야외 지질학 탐구 요소 및 하위 요소에 대해 수행되었다. 분석 결과, 야외 지질학 탐구 요소 반영 양상에서 초중고생 대상 지질 답사 교육 사례와 지질학 관련 전공생 대상 사례 간 명확한 차이가 드러났다. 초중고생 대상 답사는 주로 교육 과정에 기반하여설계되었기 때문에 야외 지질학 탐구 요소 중 관찰, 표상, 귀추적 추론 중 2~3가지를 포함하는 경우가 많았다. 반면 지질학 관련 전공생 대상 답사는 지질 전문가 양성을 목적으로 하기 때문에 야외 지질학 탐구 요소 중 4~5개를 다양하게 포함하고 있으며 공간적 사고 및 통시적 사고의 비율도 높게 나타났고, 지질도 작성 등 전문 기술을 요구하는 활동이 자주 활용되었다. 과학 교사 대상 답사는 초중고생 및 지질학 관련 전공생 대상 답사의 특징이 혼합된형태로 나타났다. 포함된 탐구 요소의 다양성, 지질학자가 수행하는 활동과의 유사성, 학습자의 자율성 등을 종합적으로 고려했을 때 지질학 관련 전공생 대상 답사가 다른 교육 대상의 답사보다 야외 지질학 탐구의 실제성이 높은 것으로 평가되었다. 이 연구의 결과를 바탕으로 참 과학 탐구로서 지질 답사 교육의 활용을 위한 시사점을 제시했다.

전북 마이산 일대의 야외지질 교수-학습자료 개발 및 초등 교사들의 반응

노병섭,양우헌,조규성 한국지구과학회 2009 한국지구과학회지 Vol.30 No.7

The purpose of this study is to develop teaching materials for geological fieldwork around the area of Mai Mountain and to analyze the responses of elementary teachers as to the application of fieldwork. The site of geological fieldwork, Mai Mountain area, is located around the Maisan Provincial Park of Jinan-gun, Jeonbuk Province where a large-scale sedimentary succession in the era of Cretaceous is shown. It provides an easy access to distinct outcrops around the provincial park. The sequences reveal different kinds of sedimentary rocks and various sedimentary structures, and provide information of the lacustrine sedimentary environments of the Cretaceous. In addition, metamorphic rocks and structures formed at the margin of the basement and the basinal fault as well as a sedimentary sequence of the Quaternary formed in a modern fluvial stream are observable. A 4-step fieldwork procedure was applied to a group of 13 elementary teachers. Through questionnaire and interview, results showed that (a) the geological fieldwork and materials were effective to positively increase science teaching from the participating teachers, and that (b) there is a great need of the development of various fieldwork sites and teaching materials that promote active fieldwork for students to have their lived experience and knowledge gain. It is suggested that teacher education programs be able to provide active fieldwork for elementary inservice teachers to properly carry out a geological fieldwork for their students. 본 연구는 마이산 일대의 야외지질 학습자료를 개발하고, 이 개발된 자료를 초등 교사들에게 적용하여 나타난 반응을 분석하였다. 야외지질 학습자료 개발 지역은 전북 진안군 마이산 도립공원 주변이며 규모가 큰 백악기 퇴적층이 공원 주변에 노두로 잘 나타나 있어 관찰하기가 용이하다. 이 퇴적층을 통해 다양한 종류의 퇴적암과 퇴적구조를 관찰 할 수 있으며, 백악기의 호수 퇴적환경을 이해할 수 있다. 또한 기반암과 분지 경계 단층의 형성과정에서 생성된 변성 암 및 변성구조와 현생 하천 주변의 제4기 하천 퇴적층도 관찰할 수 있다. 야외학습은 13명의 초등 교사들에게 4 단계 의 절차로 적용되었다. 질문지와 면담을 통한 연구 결과, (a) 야외지질 학습과 학습자료가 교사들의 과학 수업을 긍정적 으로 증진시키는 데 매우 유용하였다는 반응을 얻었고, (b) 학생들의 인지 발달에 도움이 되는 체험학습이 활발하게 진 행될 수 있도록 다양한 학습장과 자료 개발이 필요하다는 반응도 얻었다. 그러므로 교육기관은 초등 교사들이 초등학생 들의 야외지질 체험학습을 적절히 수행할 수 있도록 야외활동과 관련된 연수 프로그램을 지속적으로 제공하는 것이 바 람직하다.

야외 지질 답사에서 중학생들의 암석 관찰 특성

강현지,신동희 한국지구과학회 2021 한국지구과학회지 Vol.42 No.5

This study aims to investigate the problem recognition and clue capture processes of the observation stage in a geological field trip using abductive inquiry. To this end, eight outdoor geological programs were developed in the order of diagnostic evaluation, outdoor geological fieldwork, and review. Six middle-school students participated in these programs The geological field trip was conducted twice, followed by data provision, observation, rule generation, hypothesis generation, and final hypothesis presentation. Outdoor geological fieldwork recordings and student activity sheets were collected and analyzed qualitatively. From these data, three aspects of student observations emerged during the geological fieldwork: The characteristics of each pattern were subdivided into the geological importance of the clues, attention, type of clues, observation characteristics (attention factor), clue utilization, and clue deletion. Here, by combining these results, we propose educational applications that correspond to each aspect. 본 연구는 귀추가 적용된 야외 지질 답사에서 중학생들의 관찰을 통한 문제 인식과 단서 포착 과정을 조사했다. 이를 위해 진단 평가, 야외 지질 답사, 답사 정리 순서로 진행되는 8회에 걸친 프로그램을 개발하여 중학교 1학년 학생6명에게 적용했다. 야외 지질 답사는 2회로 자료 제공, 관찰, 규칙 생성, 가설 생성, 최종 가설 발표 순서로 진행됐다. 연구 자료로 야외 지질 답사 수업 녹음 및 녹화 자료, 학생 활동지 등이 수집되어 질적으로 분석됐다. 분석 결과, 야외지질 답사 수행에서 세 가지 관찰 양상이 나타났다. 첫째, 관찰한 후 단서로 활용한 경우, 둘째, 관찰한 후 단서로 활용하지 않은 경우, 셋째, 관찰하지 못해 단서로 활용하지 않은 경우 등이다. 각각은 단서의 지질학적 중요도, 주목도, 단서의 종류, 관찰 특징(주목도 요소), 단서 활용 내용, 단서 버림 이유 등으로 구분할 수 있다. 이러한 결과를 종합해 각양상에 해당하는 교육적 적용 방안을 모색하여 제시했다.

변산반도 격포 적벽강 일대 야외지질 학습자료 개발 및 적용

조규성,양우헌,신순선,오재명,정덕호 한국지구과학회 2012 한국지구과학회지 Vol.33 No.7

This study is to develop teaching materials for the geological fieldwork of Jeokbyeokgang area located in the national park of the Byeonsan-bando National Park, Buangun, Jeonbuk, Korea. The developed teaching materials are used in middle school science to effectively teach the fieldwork of the area. The sedimentary succession of Jeokbyeokgang area in the Cretaceous age, Mesozoic, represents the large-scale and distinctive sedimentary structures on sea cliffs, which are worth developing as teaching materials for the earth science fieldwork. The area of Jeokbyeokgang also comprises various geological structures related to the advanced learning programs as well as those within the curriculum of earth science in middle school level. A five-step fieldwork model was applied to 20 students in middle school earth science. This study quantitatively analyzed students' responses to the process of the fieldwork activity. Results indicated that the fieldwork activity using the developed teaching materials was effective in helping the students to improve their self-directed learning and practical understanding of earth science. 이 연구는 전북 부안군 변산반도 국립공원 내 적벽강 지역의 야외지질 학습자료를 개발하려는 것이다. 또한 이를 중학교 학생들을 대상으로 교육적 효과를 최대화하기 위해 적용하였다. 적벽강 지역의 중생대 백악기 퇴적층은 해안절벽에 형성된 큰 규모의 뚜렷한 퇴적구조와 암석을 관찰할 수 있어 지구과학 교과 야외학습 자료로 개발할 만한 가치가 있다. 또한 이 지역은 중등 과학과 교과과정의 일반적 내용, 심화학습 프로그램과 관련된 다양한 지질구조를 관찰할 수 있다. 5단계 야외학습 모델이 중학교 지구과학 수업에서 20명에게 적용되었다. 이 연구는 야외학습 과정에 따른 학생들의 반응을 분석하였다. 결과적으로 개발한 학습자료를 이용한 야외지질학습은 학생들의 과학에 대한 정의적 인식을 높였고 학습 활동에 긍정적 효과가 있었다.

전북 부안군 봉화봉 일대의 야외지질 학습자료 개발 및 적용

박재문,양우헌,조규성,김승범 한국지구과학회 2009 한국지구과학회지 Vol.30 No.7

This study is to develop teaching materials for geological fieldwork around Bonghwabong area in the national park of the Byeonsan Peninsula, Buangun, Jeonbuk. The developed materials are applied in the geological fieldwork of science high school students to maximize the effects of use. The sedimentary succession of the Bonghwabong area in the Cretaceous age, Mesozoic, represents large-scale and distinctive sedimentary structures on the sea cliffs, which are utilized as teaching materials for earth science fieldwork. The area of Bonghwabong also comprises various geological structures related to advanced learning programs as well as those within the curriculum of high school earth science. A five-step fieldwork model was applied to 15 students in clubs related to earth science in a science high school. This study used a qualitative methodology to analyze students' responses that were gathered about the process of fieldwork. During the activity, a qualitative analysis was carried out by using discussions and interviews both with the students and the teacher. Results indicated that the fieldwork activity using teaching materials was effective in helping the students improve their self-directed learning and practical understanding of earth science. 이 연구는 전북 부안군 변산반도 국립공원 내 봉화봉 지역의 야외지질 학습 자료를 개발하려는 것이다. 또한 이를 과학고 학생들을 대상으로 교육적 효과를 최대화하려고 적용하였다. 봉화봉 지역의 중생대 백악기 퇴적층은 해안 절벽에 형성된 큰 규모의 뚜렷한 퇴적구조를 관찰할 수 있어 지구과학 교과 야외학습 자료를 개발할 만한 가치가 있다. 이 지역은 또한 중등교육 교과과정의 일반적 내용과 심화학습 프로그램과 관련된 다양한 지질구조를 관찰할 수 있다. 5 단계 야외학습 모델이 과학고등학교 지구과학 관련 동아리 학생 15명에게 적용되었다. 이 연구는 야외학습 과정에 따른 학생들의 반응을 질적 분석하였다. 활동 과정에서 질적 분석 연구는 학생과 교사와의 토론과 면접을 통해 수행되 었다. 결과적으로 학습자료를 이용한 야외 탐사활동은 자기주도적 학습능력과 지구과학의 실제적인 학습이해를 증진시 키는데 효과적이었다.

과학교과교육 : 전북 무주 지역이 야외지질 학습자료

배효정 ( Hyo Jeong Bae ),양우현 ( Woo Hun Ryang ) 전북대학교 과학교육연구소 2014 과학과 과학교육 논문지 Vol.39 No.1

The purpose of this study is to propose teaching materials for geological fieldwork in Muju-gun, Jeonbuk, Korea. The sites of geological fieldwork are mainly located on famous and superb natural landscapes in the area. Sedimentary, metamorphic, and igneous rocks of the Muju Basin show distinct characters and structures on the site. The sedimentary succession of the Cretaceous Muju Basin shows a large-scale fining-upward trend of clastic rocks in the lower part and pyroclastic rocks in the upper part of the basin. The teaching materials for geological fieldwork consist of orbicular granitic gneiss, purple mudstone beds of floodplain environments, conglomerate beds of various origin, and others. Application of these materials to geological fieldwork will help students of the middle and high schools improve their self-directed learning and practical understanding of earth science.

A BRITISH GEOLOGIST IN KOREA IN THE 1970S : MEMORIES OF A VANISHING WORLD

Antony J Reedman(서평자) 대한지질학회 2008 지질학회지 Vol.44 No.5

건국과 전쟁에 의한 지역 공간의 지정학적 변화

김귀옥(Kim Gwi-ok) 한국학중앙연구원 2008 한국학 Vol.31 No.3