현직 및 예비 지구과학교사의 ‘별의 진화’에 대한 개념 이해 분석 = Analysis of the Conceptual Understanding of In-service and Pre-service Earth Science Teachers about ‘Stellar Evolution’

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study analyzes the conceptual understanding of in-service and pre-service earth science teachers about the H-R diagrams and evolution of stars using conceptual status analysis categories. The results show that (a) many teachers use unscientific language in the Intelligibility range, (b) teachers are categorized in Low scientific inquiry ability related to graph creation and unscientific analogy for scientific concept which is hightly corelated to the possibility of misunderstanding in the teaching process, and (c) pre-service teachers lack the understanding of the secondary science curriculum. It is necessary to develop pre-service curriculum that can be applied to the school site. In the category of Plausibility range, (d) both groups understood the cosmological meaning of stellar evolution. However, pre-service teachers do not specifically explain the mechanism of a star. In the category of Fruitfulness range, in-service teachers come up with educational problems reflecting the academic characteristics of earth science and apply their knowledge to actual problem solving. On the other hand, pre-service teachers show high nonresponse ratio, they do not see the H-R diagram and the evolution of stars as a practical concept. In the analysis process, both groups are found to have many unscientific conceptions about the H-R diagram and evolution of stars. Therefore, it is suggested that caution be used in developing a professional development program of earth science teachers.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 현직 및 예비 지구과학교사의 H-R도와 별의 진화에 대한 개념 이해 상태를 알아보기 위해 개념 지 위 분석틀을 활용하여 수행하였다. 이해 가능성 영역에서 현직교사의 비과학적 용어 사용이 다수 발견되었고, 그래프 작성에서 낮은 과학적 탐구 능력과 개념에 대한 비과학적 비유가 발견되어 교수 과정에서 잘못된 개념 전달의 가능성이 확인되었다. 예비교사는 중등교육과정 연계 문항에서 다수의 오류를 보였으며, 이와 관련하여 학교 현장에 적용이 더 잘 될 수 있도록 예비교사 교육 과정의 개선이 필요하겠다. 개연성 영역에서, 두 집단 모두 별의 진화가 갖는 우주 론적 의미를 이해하고 있었으나, 예비교사의 별의 실제기작에 대한 설명이 구체적이지 않았다. 유용성 영역에서, 현직교사는 지구과학의 학문적 특성을 반영한 교육적 고민을 하고 있었고, 지식을 현실 문제해결에 활용, 적용하려는 경향이 높았다. 반면, 예비교사는 높은 무응답률을 보여 H-R도와 별의 진화를 실용적 개념으로 파악하지 않는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 두 집단 모두에서 H-R도와 별의 진화에 대한 비과학적 개념이 다수 발견되어 교사 교육 및 교수 학습 계획 수립 시 주의가 필요함을 확인할 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 김미영, "혈액 순환 모형 기반 수업에서 고등학생들의 개념 변화 분석" 한국과학교육학회 27 (27): 379-393, 2007

2 최준태, "천문학적 사고를 반영한 천문교육 프로그램의 개발 및 적용: 과학관 천체 투영관 수업 사례" 한국지구과학회 40 (40): 86-106, 2019

3 신명렬, "천문영역의 효과적인 교수전략 수립을 위한 천문학적 공간개념 및 천문학에 대한 태도 조사" 대한지구과학교육학회 4 (4): 177-185, 2011

4 류선희, "진화에 대한 흥미와 수용 정도에 따른 고등학생들의 진화 개념 지위 차이 분석" 한국생물교육학회 40 (40): 395-411, 2012

5 박기락, "지구과학교육 분야의 개념변화 연구 동향 분석" 한국지구과학회 39 (39): 193-207, 2018

6 이기영, "지구과학 교사의 주제-특정적 PCK 분석: 예비 교사와 현직 교사 사례" 한국지구과학회 30 (30): 330-343, 2009

7 박지현, "유전 개념 지위의 횡단 분석" 한국생물교육학회 39 (39): 313-327, 2011

8 곽영순, "예비 과학교사들의 상대주의 인식론과 과학 교수 · 학습관 사이의 관련성" 한국지구과학회 23 (23): 221-233, 2002

9 류지선, "빅뱅에 대한 예비 지구과학 교사들의 이해" 교육연구원 24 (24): 367-377, 2008

10 최진혜, "면역 개념에 대한 현직 생물교사와 예비 생물교사의 개념지위 분석" 학습자중심교과교육학회 15 (15): 173-193, 2015

11 조훈, "달을 주제로한 천문교육 연구동향 분석" 한국현장과학교육학회 12 (12): 453-466, 2018

12 정의완, "국내 소형천문대 기선을 이용한 근접 소행성 지심시차 측정" 한국지구과학회 37 (37): 398-407, 2016

13 송진웅, "구성주의적 과학교육과 학생의 물리 誤槪念 地圖" 한국수학교육학회 42 (42): 87-109, 2003

14 Tsui, C., "Understanding genetics: Analysis of secondary students’ conceptual status" 44 (44): 205-235, 2007

15 Riddle, B., "Star chart" National Science Teachers Association 2017

16 Thorley, N. R., "Representation of the conceptual change model in science teacher education" 80 : 317-339, 1996

17 Shin, Dong-Hee, "Past, Present, and Future of Earth Science Education Research in Korea" 21 (21): 479-487, 2000

18 Tsui, C., "Motivational aspects of learning genetics with interactive multimedia" 66 (66): 277-285, 2004

19 Childs, A., "Investigating the relationship between subject content knowledge and pedagogical practice through the analysis of classroom discourse" 29 (29): 1629-1653, 2007

20 Hewson, P., "Improving Science Education: The Contribution of Research" 110-125, 2000

21 Bailey, J. M, "Development of a concept inventory to assess students’ understanding and reasoning difficulties about the properties and formation of stars" 6 (6): 1-7, 2007

22 Duit, R., "Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning" 25 (25): 671-688, 2003

23 Syuhendri, S, "A Learning Process Based On Conceptual Change Approach to Foster Conceptual Change In Newtonian Mechanics" 16 (16): 228-240, 2017