연구논문 : 초등 과학 교과서에 나타난 과학의 본성에 대한 분석 -4가지 영역의 과학적 소양을 기준으로-

이영희 ( Young Hee Lee ),손연아 ( Yeon A Son ),김가람 ( Ka Ram Kim ) 한국초등과학교육학회 2014 초등과학교육 Vol.33 No.2

Understanding the nature of science (NOS) has been a major component of scientific literacy and an important learning goal in science education (American Association for the Advancement of Science, 1990, 1993; Millar & Osborne, 1998; National Research Council, 1996, 2013). To achieve this goal, it is necessary to include appropriate views of the nature of science in science curriculum such as a textbook. The aim of this study was to conduct a content analysis of the elementary science textbooks to examine the presentation of the nature of science (NOS) using the four themes of scientific literacy, which are (1) nature of scientific knowledge, (2) nature of scientific inquiry, (3) nature of scientific thinking, and (4) nature of interactions among science, technology, and society (STS). Findings show while 3rd and 4th grade levels of science textbooks heavily emphasize on the Theme I, nature of scientific knowledge and the Theme II, the nature of scientific inquiry, the upper grade levels such as 5th and 6th grades of science textbooks are well balanced with the four themes of the nature of science. In addition, most of elementary science textbooks little focus on the Theme IV, nature of interactions among science, technology, and society (STS) among the four themes of the nature of science. It might be a shortcoming because the understanding the nature of interacions among science, technology and society (STS) is one of the key components in order for students to be a scientific literate person.

교육과정 개정에 따른 과학의 본성 수준 및 반영정도 탐색 : 7차 및 2009 개정교육과정사례 분석

이정원,박영신,정다혜 대한지구과학교육학회 2016 대한지구과학교육학회지 Vol.9 No.2

In line with the emphasis on the importance of nature of science recently, this paper examines the degree and level at which the 2009-revised convergence science textbook, developed from the common science under the 7th curriculum in South Korea, reflected nature of science according to the development of curriculum. ‘Nature of science’ was classified according to scientific view - which represents scientists' view - and naive view - which represents general thinking and scientific error concepts. Also, ‘Nature of science’ was classified according to the explicit method and implicit method in terms of teaching method. The level of nature of science was defined using the four occasions of scientific view, naive view, explicit teaching and implicit teaching. In order to identify the components and level of nature of science reflected in the textbook, using the 10 items which refer to Lederman(2001)'s 7 definitions, NOSAT (Nature of Science Analyzing Tool) was developed and used. The results are that, since the educational curriculum is changed from common science under 7th curriculum to 2009-revised convergence science, the degree of reflection was rather a withdrawal. On parts of theories of 7th common science curriculum except research parts, it was difficult to find explicit nature of science. Also on 2009-revised curriculum, nature of science, which is seen on 2007 curriculum, disappeared. It is suggested that the future curriculum emphasizes the importance of nature of science, and bolster the reflection of nature of science according to the changing curriculum. Nature of science should not be expressed limitedly, but instead, should be more positively reflected, and the reflection method should be not implicit but explicit, allowing direct teaching. Towards that end, writers of the textbook should have an accurate understanding of nature of science. And, for the right teaching, teachers' capabilities are important and it is necessary to train teachers to understand and act for nature of science.

연구논문 : 초등 과학영재 지도교사의 과학의 본성에 대한 인식 및 교수태도 분석

임성만 ( Sung Man Lim ),정운영 ( Woon Young Cheong ),양일호 ( Il Ho Yang ) 경북대학교 과학교육연구소 2010 科學敎育硏究誌 Vol.34 No.2

이 연구는 전국 초등학교의 영재학급이나 지역교육청 영재교육 센터에서 영재학생들을 대상으로 현재 가르치고 있거나 과거에 가르친 경험이 있는 교사 122명을 대상으로 과학의 본성에 대한 인식과 본성에 대한 교수 태도를 알아보기 위한 것이다. 이 연구에는 Chen(2006)이 개발한 VOSE 검사지가 이용되었다. 과학의 본성에 대한 인식은 7개 영역으로 나누어 조사되었으며, 과학의 본성에 대한 교수태도에 대한 것은 5개 영역별로 조사하였다. 조사한 자료를 분석한 결과, 첫째, 과학의 본성에 대해 과학영재 지도교사들은 대체적으로 바르게 인식하고 있었다. 둘째, 과학의 본성에 대한 교수태도 측면에서는 과학영재 지도교사들은 과학의 본성에 대해 가르치고자 하는 긍정적인 태도를 지니고 있음을 확인하였다. 셋째, 과학영재 지도교사들이 인식하고 있는 과학의 본성에 대한 인식 정도와 교수태도는 높은 상관을 보이지 않았다. 이러한 결과는 교사의 과학의 본성에 대한 신념이 교수학습과정에 반영되지 않을 수도 있다는 개연성을 보여주는 결과라고 할 수 있다. 이러한 결과는 교사의 과학의 본성에 대한 바른 인식뿐만 아니라 과학의 본성에 대한 교수 전략 연구가 병행되어야 함을 시사해준다. This study aimed to investigate a perception of teachers engaged in special education for scientifically gifted regarding nature of science and identify attitudes toward teaching nature of science. The sample of this study consists of 122 science teachers who are teaching or taught students attending gifted classes of any primary school in Korea and any gifted education center of every District Office of Education. We made a partial amendment of a VOSE that was developed by Chen(2006) and then used. We tested their perception and attitudes in regard to nature of science. In terms of nature of science, we devide it into 7 sub-areas to analyse. For attitudes toward teaching nature of science, we investigate and analyse following 5 sub-areas; tentativeness of scientific knowledge, nature of observation, scientific methods, theories and laws and subjectivity and objectivity. The result showed that the generally teachers have a desirable recognitions about a nature of science. For attitudes toward teaching nature of science, the teachers showed that they have positive attitudes. However between degrees of teachers` recognition about a nature of science and attitudes toward teaching nature of science showed a low correlation. To increase their understanding of nature of science and develop attitudes toward teaching nature of science, there should be more training time for the teachers and training contents also should be changed. In addition, we hope that this study contribute to develop contents and direction of training for the teachers as a basic reference.

2015 개정 교육과정에 따른 ‘과학사 교과서’의 과학의 본성(NOS) 반영 정도 분석

주홍비,윤지현 학습자중심교과교육학회 2022 학습자중심교과교육연구 Vol.22 No.19

Objectives In the current situation where the existing science textbooks do not fully reflect the nature of science, it is necessary to examine the nature of science shown in textbooks on the history of science and effective use of it. For this purpose, in this study, the ratio of reflection of the nature of science reflected in the 2015 revised curriculum high school science history textbook was analyzed. Methods The subject of analysis was two types of high school history of science textbooks that have been tested, and the analysis frame that adequately reflects the nature of science from the viewpoint of cultivating students' scientific literacy was comparatively reviewed and selected. The selected analysis framework consisted of four areas: the nature of scientific knowledge (area I), the nature of scientific inquiry (area II), the nature of scientific thinking (area III), and the nature of interactions among science, technology and society (area IV). And each area was again composed of detailed sub-areas. Then, the analysis of the history of science textbooks was carried out in the stages of ‘analysis training in the nature of science’, ‘determining analysis units and sampling’, ‘preliminary analysis and reliability measurement’, and ‘main analysis’. Results As a result of the analysis, first, the textbooks on the history of science showed some differences in the reflection ratio for each area, but the four areas of the nature of science were evenly reflected. In particular, the nature of interaction among science, technology, and society (area IV) and the nature of scientific thinking (area III) showed high reflection rates in history of science textbooks. Second, as a result of analysis of each sub-area constituting each area of the nature of science, it was found that the detailed sub-contents were biased. Third, in the history of science textbooks, there was a difference in the reflection ratio for each area of the nature of science for each textbook unit, and finally, as a result of analysis by publisher, the two types of textbooks showed little difference in the reflection ratio by nature of science domain. Conclusions Based on the results of this analysis, we discussed the implications on the use of history of science textbook in terms of educating the nature of science and the direction of improvement of history of science textbook reflecting the social trends of the times. 목적 기존의 과학 교과서들이 과학의 본성적 영역을 충분히 반영해 내고 있지 못하고 있는 현 실정에서, 과학사 교과서에 나타난과학의 본성적 특징과 이에 따른 효과적인 활용 방안을 살펴볼 필요가 있다. 이를 위하여, 이 연구에서는 2015 개정 교육과정 고등학교 과학사 교과서에 반영된 과학의 본성의 반영 비율을 분석했다. 방법 분석 대상은 고등학교 과학사 검정 교과서 2종이며, 학생들의 과학적 소양 함양의 관점에서 과학의 본성 영역을 타당하게 반영하고 있는 분석틀을 비교 검토 및 선정하였다. 선정된 분석틀은 과학 지식의 본성(영역 Ⅰ), 과학 탐구의 본성(영역 Ⅱ), 과학적 사고의 본성(영역 Ⅲ), 과학과 기술 및 사회의 상호작용의 본성(영역 Ⅳ)의 네 개 영역으로 구분되어 있으며, 각 영역은 세부 하위영역들로구성되어 있다. 그런 다음, ‘과학의 본성 분석 훈련’, ‘분석 단위 결정 및 표본 추출’, ‘예비 분석 및 신뢰도 측정’, ‘본 분석’의 단계로과학사 교과서의 분석을 진행했다. 결과 분석 결과 첫째, 과학사 교과서는 영역 별 반영 비율에는 다소 차이가 있었지만, 네 개 과학의 본성 영역이 골고루 반영되어있는 것으로 나타났다. 특히 과학의 본성 영역 중 과학과 기술 및 사회의 상호작용의 본성(영역 Ⅳ)과 과학적 사고의 본성(영역 Ⅲ)이과학사 교과서에서 높은 반영 비율을 나타냈다. 둘째, 과학의 본성 각 영역을 구성하고 있는 하위항목 별 분석 결과, 세부 하위 내용들이 편중되어 있는 것으로 나타났다. 셋째, 과학사 교과서는 단원 별로 과학의 본성 영역 별 반영 비율에 차이가 있었고, 마지막으로출판사 별 분석 결과, 2종의 과학사 교과서는 과학의 본성 영역 별 반영 비율에 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 결론 이와 같은 분석 결과를 바탕으로, 과학의 본성 교육 측면에서 과학사 교과서의 활용 방안 및 시대사회적 흐름을 반영한 과학사교과서의 개선 방향에 대한 시사점에 대해 논의하였다.

과학교육에서 추구해야 할 인성교육의 방향과 그 실현 방안으로서 Nature-Study에 대한 이론적 고찰

박다혜 ( Dahye Park ),박종석 ( Jongseok Park ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.4

이 연구에서는 과학교육에서 추구해야 할 인성교육의 방향을 모색하고 과학교육에서 인성교육을 구현할 수 있는 방법으로 Nature-Study 사상을 분석하였다. 이를 위해 인성교육 관련 문헌을 수집·분 석하고 과학교육에서 추구해야 할 인성교육의 방향을 도출하였으며 과학교육 전문가 2인과 과학교육을 전공하는 박사과정생 4인으로 구성된 전문가 워크숍을 통해서 검증하였다. 또 Nature-Study가 과학교육에서 인성교육을 구현할 수 있는 방안인지 문헌을 통해 이론적으로 고찰하였다. 그 결과 과학교육에서 추구해야 할 인성교육의 방향은 첫째, 인성의 가치 영역 확장을 통해 인성교육에서 과학교육의 역할을 확립하고, 둘째, 실천 중심의 인성교육을 실현해야 한다는 것이다. 이를 ‘확장된 인성의 가치 영역 모델’과 ‘실천 중심의 인성 발현 메커니즘’으로 구체화하였다. ‘확장된 인성의 가치 영역 모델’은 지금까지 ‘자신, 주변인, 대중’이 중심이었던 ‘관계맺음’의 대상을 ‘생명과 환경, 영적대상’으로까지 확대한 것이고, ‘실천 중심의 인성 발현 메커니즘’은 ‘가치-판단-실행’의 인성 발현 과정에서 ‘관계맺음, 실제 상황, 실천 의지’의 단계 이행 매개와 ‘공감’을 강조한 것이다. 이를 바탕으로 과학교육에서 인성교육을 구현할 수 있는 방안으로 ‘자연을 통한 과학학습’을 강조하는 Nature-Study를 제시하였다. Nature-Study는 교육 목적에도 인성교육의 요소가 나타날 정도로 인성이 강조되었던 과학교육 방법이었을 뿐만 아니라 자연과의 관계맺음과 실천을 강조한다는 점에서 이 연구에서 도출한 과학교육에서 추구해야 할 인성교육의 방향과도 일치한다. 결론적으로 과학교육은 인성의 가치 영역 확장을 통해 인성교육에서의 역할을 확립하고 실천 중심의 인성교육을 실현해야 하며 이를 실제로 구현하기 위한 과학교육의 방법은 ‘자연을 통한 과학학습’을 실현하는 Nature-Study이 된다. 따라서 Nature-Study는 학교 과학교육에서 인성교육을 실행하는 방안으로 활용될 수 있다. This research aims to find directions for character education in science education and to analyze Nature-Study theoretically as one of the ways to implement character education in science education. In order to accomplish this, references for character education were collected and analyzed to derive the directions for character education in science education, and then the results were verified by expert workshops composed of 2 science education experts and 4 PhD students. Through the consideration of references for Nature-Study in terms of character education, we supposed to confirm that Nature-Study is an efficient way to implement character education in science education. The research resulted in the following: First, science education should establish it’s own role in character education by expanding the domains of value and realizing practice-centered character education. Accordingly, ‘Expanded model of character education (The domains of the value)’ was developed on the basis of ‘formation of relationships’ with ‘nature & environment, spiritual object’ and ‘The practice-centered character manifested mechanism’ empathized ‘formation of relationships’ and ‘practice’ was also diagramed. Second, Nature-Study empathized ‘Science Education through Nature’ can be one of the efficient ways to implement character education in science education. Nature-Study corresponds with the directions of character education in science education because Nature-Study aims for character education in it’s educational purpose and emphasizes ‘formation of relationships’ with ‘nature & environment’ and ‘practice’ in the real world. In conclusion, science education should establish it’s own role in character education by expanding the domains of value and realizing the practice-centered character education and Nature-Study is efficient ways to implement character education in science education.

과학의 본성 관련 국내 과학교육 연구 동향 분석

이나현,황신영,정영란 이화여자대학교 교과교육연구소 2021 교과교육학연구 Vol.25 No.3

본 연구에서는 국내 학술지에 발표된 과학의 본성과 관련된 논문들을 대상으로 연구 주제별, 연구 방법별, 연구 대상별 연구 동향을 살펴보았다. 본 연구의 결과 및 결론을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 연구 주제별로 분석하였을 때, 과학의 본성에 대한 인식을 조사한 연구가 가장 많았고, 다음으로는 과학의 본성에 대한 인식을 향상시키기 위한 수업 방법 및 프로그램에 관한 연구, 교과서와 교육과정에 제시된 과학의 본성에 관한 연구 순이었다. 연구 방법 측면에서는 양적 연구의 비중이 높았다. 또한 연구 대상은 학생, 그 중에서도 중·고등학생을 대상으로 한 연구가 많았다. 둘째, 과학의 본성에 대한 인식을 조사한 연구를 분석한 결과, 교사의 경우 과학의 본성에 대한 인식 조사 연구 초반부터 현재까지 대체적으로 과학의 본성에 대해 전통적인 관점과 현대적인 관점의 중간적인 입장을 갖는 것을 볼 수 있었다. 반면 학생들은 연구 초반에는 과학의 본성에 대한 현대적인 관점을 갖지 못하였으나, 최근에는 비교적 현대적인 관점을 갖는 것으로 나타났다. 셋째, 과학의 본성에 대한 인식을 향상시키기 위한 수업 방법은 명시적 접근 방법을 사용하고, 수업의 소재로 과학사를 활용하고, 반성적 활동을 포함하였을 때 과학의 본성에 대한 인식을 긍정적으로 변화시킨 것으로 나타났다. 이와 같은 연구 결과를 바탕으로, 과학의 본성과 관련한 연구가 꾸준히 지속되고 있지만, 과학의 본성에 대한 올바른 인식을 갖도록 하는 것이 쉽지 않음을 확인하였다. 따라서 과학의 본성을 올바르게 함양시킬 수 있도록 다양한 수업 방법을 개발하는 연구가 꾸준히 이루어져야 할 필요가 있다. In this study, the researchers examined research trends such as research topic, research method, and research subject for papers on the nature of science published in Korean journals. The results and conclusions of this study are summarized as follows. First, the analysis by research topic showed that the perception of science's nature is the most popular topic, followed by the study on the class methods and programs to boost awareness of science's nature, and the study on the nature of science presented in textbooks and curriculum. In terms of research methods, diverse methods were adopted, including quantitative research, qualitative research, and mixed research, while quantitative research took the highest portion. In terms of study targets, many of them had studies on students, especially middle and high school students as study targets. Second, an analysis of studies that examined the perceptions of science's nature showed that teachers generally have an intermediate view on science's nature between the traditional and contemporary views. Students, on the other hand, did not have a contemporary view on the nature of science at the beginning of the study, but came to develop a relatively contemporary view over time. Third, when they adopted explicit approaches to improve perceptions of science's nature, use scientific history as teaching materials and include reflective activities in the class, it helped induce positive change on perceptions of science's nature. Based on these findings, it was confirmed that despite the steady and continuous researches on the nature of science, it is not easy to help students have a proper perception of the nature of science. Therefore, it is required to continue researches to develop various teaching methods to help properly foster the nature of science.

질적 연구에 의한 고등학교 생명과학 교과서 생명과학의 이해 단원에 내포된 과학의 본성 분석

이영희 이화여자대학교 사범대학 교과교육연구소 2013 교과교육학연구 Vol.17 No.1

과학의 본성(NOS)에 대한 이해는 과학 교육에서 중요한 과학적 소양의 요소 및 학습 목표가 되어왔다 (American Association for the Advancement of Science, 1993; Millar & Osborne, 1998; National Research Council, 1996, 2000). 이 과학 교육의 목표를 이루기 위해서는 교과서를 포함하는 교과 과정에서 과학의 본성에 대한 적절한 견해를 포함하고 있어야 함이 필수적이라고 할 수 있다. 이 연구의 목적은 2009년 개정 교육과정의 생명 과학 I 교과서 첫 단원에 포함되어 있는 과학의 본성을 질적 내용 분석함으로써 일반적으로 과학이란 무엇이며 과학이 어떻게 발달되어 왔는지를 설명하는 도입단원에 적절한 수준의 과학의 본성 측면들이 포함되어 있는지를 알아보기 위한 것이다. 본 연구는 일반적으로 교과서 분석에 많이 이용되는 양적 분석이 아닌 연구자의 통찰과 직관에 많이 의존하는 질적 내용 분석 방식을 도입함으로써 양적 분석으로는 찾기 어려운 숨어있는 의미를 발견하기 위한 시도를 하였다. 분석 결과는 전반적으로 대부분의 생명 과학 I 교과서들은 다양한 과학의 본성을 제한된 수준으로 나타내고 있는 것으로 관찰되었다. 구체적으로 생명 과학 I교과서들은 도입 단원에서 과학 지식의 가변성이나 다양성과 같은 지식으로서의 과학의 본성보다는 생명 과학의 대상인 생물체에 대한 내용 설명에 치중하고 있었다. 또한 본문에서 다양한 과학사례와 과학자들의 소개를 포함하고 있으나 그 속에 내포된 과학적 사고의 특징이나 태도보다는 사회 속에서 과학사의 발달을 강조하였다. 특히 대부분의 교과서들이 여러 과학의 본성 중에서 주로 '과학과 기술, 그리고 사회와의 관계 (STS)'적인 과학의 본성 측면을 "STS코너"라는 별도의 분류 등으로 강조하고 있었다. 또한 탐구 방법을 묘사하는데 있어서 구체적 실험 사례를 통해 "보편적 과학의 방법 (단계적 실험 과정)"을 강조하고 있었다. 이것은 다양하고 복잡한 과학과 탐구의 본성을 이해하기에 매우 제한적인 모습이라고 할 수 있다. Understanding the nature of science (NOS) has been a major component of scientific literacy and an important learning goal in science education (American Association for the Advancement of Science, 1993; Millar & Osborne, 1998; National Research Council, 1996, 2000). To achieve this goal, it is necessary to include appropriate views of the nature of science in science curriculum including a textbook. The aim of this study was to conduct a qualitative content analysis of the first chapter of four Korean high school life science I textbooks, which typically discusses what life science is and how it works. Examination using a qualitative analysis reveals that most of life science I textbooks limited to include a variety of views of the nature of science in the introductory chapters while some textbooks have included more aspects of the nature of science than others. Specifically, high school life science I textbooks have focused on the content knowledge itself relating with living organisms rather than the nature of scientific knowledge such as tentativeness and diversity of knowledge in the chapters. Also, although the textbooks have introduced a variety of scientific episodes in history as well as scientists, generally they emphasized the historical development of science in society not the nature of scientific thinking and attitude of scientists. Significantly, most of life science I textbooks emphasized on the STS (Science, Technology, and Society aspects of the nature of science and focused on the steps of “the scientific method” to explain the inquiry process. This is deficient to show an authentic view of the nature of science.

지구과학의 본성에 대한 연구방법 제안 -현상학적 접근 및 과학의 본성(NOS)에 대한 가족유사성 접근의 활용-

박원미 ( Won-mi Park ) 한국과학교육학회 2020 한국과학교육학회지 Vol.40 No.1

본 연구에서는 문헌 고찰을 기반으로 현상학적 접근 및 NOS-가족 유사성 접근을 적용하여 지구과학의 본성을 규명하는 방법을 제안하였다. 현상학적 접근은 지구과학에 고정된 본질이 있는 것이 아니라 시대와 상황의 요청에 따라 본성 자체가 유동적인 것임을 전제로 한다. 이는 직관적으로 드러난 감각적 현상들을 통해 지구과학의 다면적 특성을 편견 없이 모두 수집, 분석하고 종합하는 방법이다. 현상학적 접근은 학문적 세계의 토대를 이루는 생활세계를 직시하면서 지구과학의 본성을 탐구할 수 있는 통찰력을 제공한다. 이를 통해, 지구과학이 가지는 풍부함과 복잡성, 역동성을 드러낼 수 있다. 현상학적 관점에서 지구과학의 본성을 탐색하기 위한 방법으로, 과학의 본성(NOS)에 대한 가족유사성 접근을 제안하였다. NOS-가족유사성 접근을 통해, 조금씩 차이점을 가지는 다양한 과학의 영역들이 서로서로 공유하는 특성들을 조합함으로써 과학의 본성(NOS)을 포괄적으로 설명할 수 있다. 이를 지구과학의 본성에 적용하면 지구과학을 ‘가족’으로 만들어주는 일반적인(domain-general) 특성과 영역별로 특수한 (domain-specific) 특성을 동시에 규명할 수 있다. 예컨대 지구과학을 구성하는 학문영역인 지질학, 대기 과학, 해양학, 천문학, 지구시스템 과학 등등이 서로 공유하는 특징들의 네트워킹을 통해 이들 학문영역을 지구과학이라는 가족으로 특징짓는 가족유사성을 추출할 수 있고, 이를 통해 지구과학의 본성을 총체적으로 드러낼 수 있을 것이다. 또한, 지구과학의 본성에 대한 가족유사성 접근을 통해 지구과학을 구성하는 하위 영역 학문의 특성이 달라짐에 따라 변화하는 지구과학의 본성을 파악할 수 있으며, 교과목으로서 지구과학의 위상과 발전 체계를 정립하는 데에도 기여할 수 있을 것이다. In this study, we propose research methods to explore the nature of earth science by applying the phenomenological approach and NOS-family resemblance approach based on literature review. The phenomenological approach exploring the nature of earth science is a method of collecting, analyzing and synthesizing multifaceted features of earth science from intuitive sensory phenomena without prejudice. As a way of exploring the nature of earth science from a phenomenological point of view, we propose the NOS-family resemblance approach to the NOS. This approach provides a comprehensive explanation of NOS by combining the characteristics shared by different areas of science with distinct differences. Applying this method to exploring the nature of earth science, we can identify both domain-general and domain-specific characteristics that make sub-areas of earth science a ‘family.’ For example, through the networking of features shared by such sub-areas as geology, atmospheric science, oceanography, astronomy, earth system science, etc., we can extract the family-resemblance characteristics that make these sub-areas a family called earth science. Through these approaches to the nature of earth science, the richness, complexity, and dynamic nature of earth science can be revealed as a whole. In addition, we will be able to grasp the change in the sub-areas that constitute the earth science, which in turn changes the nature of earth science, and to contribute to establishing the status and development system of earth science as a school subject.

A Proposal of Inclusive Framework of he Nature of Science (NOS) Based on the 4 Themes of Scientific Literacy for K-12 School Science

( Young Hee Lee ) 한국과학교육학회 2013 한국과학교육학회지 Vol.33 No.3

Although many researchers and science educators agree that understanding of the nature of science is essential in order for students to be a scientific literate person, it is not easy to compromise exactly what kind of understanding of the nature of science is required to achieve this goal (Smith & Scharmann, 1999). This study discusses a theoretical background about the nature of science (NOS) including some consensus views of the NOS that several important U.S. educational reform documents and science researchers have presented over the past several decades. Finally, this study proposes an inclusive framework of the nature of science based on the four categories of scientific literacy, which are (1) science as a body of knowledge, (2) science as a way of investigating, (3) science as a way of thinking, and (4) the interaction of science, technology, and society. Each category of the framework includes several statements about the nature of science to describe each theme of the NOS. this framework is comprehensive and inclusive because it is suggested by examining several major U.S. national-level documents and in the publications of science education researchers presented about the nature of science. Significantly, many of the key ideas were added in to category (4) and category (3), which indicates that the current literature stresses the relationship among science, technology, and society as well as the work of scientists.

2009 개정 중학교 1학년 과학 교과서에 반영된 과학의 본성 분석

박율리,우애자 이화여자대학교 교과교육연구소 2017 교과교육학연구 Vol.21 No.3

The purpose of this study is to analyze the nature of science reflected in the middle school first year science textbook for the 2009 revised curriculum. For the study, four kinds of textbooks were selected and each chapter was divided into five areas, i.e., introduction, main body, inquiry activities, reading materials, and evaluation to classify the analysis unit. The textbooks were analyzed using the four themes of the nature of science by Lee(2013) and the explicitness of the nature of science by Kim(2010). The results are as follows. First, the nature of science was analyzed under four themes: ‘I. nature of scientific knowledge’ was 54.3%, while ‘II. nature of scientific inquiry’, ‘III. nature of scientific thinking’, and ‘IV. nature of interaction among science, technology, and society’ were 27.1%, 8.8%, and 9.8%, respectively. And each theme was mainly found in the specific sub-themes. Analysis of the textbooks by five areas showed that themes I and III were higher in the evaluation, theme II was higher in inquiry activities, and theme IV was higher in the main body and the reading materials. Analysis by chapter showed that chapter 1 included the theme IV at the highest ratio and in the rest of the chapters the distribution of the four themes was similar. Analysis by publisher shows that the distributions of the four themes were similar across publishers. Second, the nature of science was implicitly presented in 99% of the total analysis units. Especially, only chapter 1 showed explicit descriptions of the nature of science. 본 연구에서는 2009 개정 중학교 1학년 과학 교과서에 반영된 4가지 과학의 본성의 분포와 과학의 본성에 대한 명시성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 교과서 4종을 분석 대상으로 선정하였고, 교과서 단원을 단원 도입, 본문, 탐구 활동, 읽을거리, 평가 문항의 영역으로 구분하여 분석 단위를 선정하였다. Lee(2013)의 과학의 본성 개념 틀과 Kim(2010)의 과학의 본성의 명시성 기준을 사용하여 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 4종 교과서 전체에서 ‘I. 과학 지식의 본 성’이 54.3%를 차지하고 있었으며, ‘II. 과학적 탐구의 본성’, ‘III. 과학적 사고의 본성’과 ‘IV. 과학과 기술 및 사회의 관계적 본성’은 각각 27.1%, 8.8%와 9.8%로 나타났으며, 과학의 본성 각 범주별로 특정 하위 항목에 편중되어 나타났다. 분석 영역별 분석 결과, 범주 I과 범주 III은 평가 문항, 범주 II는 탐구 활동, 범주 IV는 본문과 읽을거리에서 높은 비율로 나타났다. 단원별 분석 결과, 1단원은 범주 IV를 가장 높은 비율로 포함하고 있으며, 나머지 단원에서는 4가지 과학의 본성의 범주의 분포가 비슷하게 나타났다. 출판사별 분석 결과, 출판사에 관계없이 4가지 범주의 분포는 비슷한 것으로 나타났다. 둘째, 과학의 본성의 명시성을 분석한 결과 전체 분석 단위의 99.0%가 암시적인 것으로 나타났다. 단원별 분석 결과, 과학의 본성에 관한 명시적 표현은 1단원에서만 나타나고 있었다.