기후변화에 대한 방과후 과학 수업 맥락에서 집단지성 관점을 활용한 소집단 모델 구성과정의 이해 = Understanding the Small Group Modeling Process by Using the Perspective of Collective Intelligence in the Context of After-school Science Class on Climate Change

국문 초록 (Abstract)

목적 본 연구에서는 집단지성의 관점에서 소집단의 기후변화 모델 구성 과정을 분석하여 성공적인 과학 모델 구성 수업을 위한 상호작용의 특성을 이해하고자 하였다. 방법 이를 위해 기후변화 모델 구성 수업을 개발하고, 경기도의 한 고등학교 1,2학년 학생 23명을 대상으로 방과 후 수업에 적용하였다. 소집단의 모델 구성 과정과 수업 활동의 결과물을 수집하여 가장 대조적인 두 소집단의 언어적 상호작용 양상과 모델의 수준을 분석하였다. 결과 초기 모델의 다양성은 모델 발전을 위한 필요조건이었으며, 구체적 반론이나 메타인지 발화와 같은 특정 발화 요소는 실제로 모델이 발전적으로 구성되는데 기여했다. 발화가 한 사람에게 집중되지 않고 분산화되었을 때 소집단 구성원의 다양한 의견들이 소집단 모델에 반영될 수 있었다. 결론 이 연구는 집단지성의 조건을 이론적 관점으로 활용하여 소집단이 발전된 합의 모델을 구성하게 하는 구체적인 발화 유형을 규명하였다는 점에서 의의가 있다. 본 연구의 결과는 학교 현장에서 효과적인 소집단 중심의 과학 모델 구성 수업이 이루어지도록 하는 유용한 지침이 될 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objectives This study aims to analyze the scientific modeling process of small group from the perspective of collective intelligence and to understand the characteristics of interactions for a successful modeling class. Methods A modeling-based climate change class was designed and implemented in an after-school class. Participants were 23 students of 10th- and 11th- grade levels from a high school in Gyunggi-do. We analyze the aspects of the linguistic interactions and the level of models of the two contrasting groups based on the process and the results of the modeling. Results The diversity of the initial model was a necessary condition for the development of models, and models were constructed progressively through using certain utterances, such as specific counterarguments or metacognitive utterances. Metacognitive utterances made the modeling process to be efficient in a limited time. When the utterance was decentralized rather than concentrated on one person, various opinions of small group members could be reflected in the consensus model. Conclusions The significance of this study is to identify the types of utterances which contribute to the construction of consensus models by small groups by using the conditions of collective intelligence. The results of this study are expected to serve as useful guidelines for effective small-group modeling classes.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 Ⅱ. 연구 방법 Ⅲ. 연구 결과 Ⅳ. 결론 및 논의 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 정원영, "자연사관 관람에서 중학생 소집단의 대화적 탐구에서 나타나는 상호작용 유형" 한국지구과학회 30 (30): 909-920, 2009

2 강은희, "심장 혈액 흐름의 모형 구성 과정에서 나타난 소집단 상호작용과 소집단 규범" 한국과학교육학회 32 (32): 372-387, 2012

3 이신영, "소집단 상호작용에 따른 심장 내 혈액 흐름에 대한 소집단 모델 발달 유형과 추론 과정 탐색" 한국과학교육학회 32 (32): 805-822, 2012

4 Levy, P., "사이버 공간의 인류학을 위하여" 문학과지성사 2002

5 임성은, "명시적-반성적 접근을 활용한 모델링 수업이 초등학생들의 메타모델링 지식에 미치는 영향 탐색" 한국과학교육학회 40 (40): 127-140, 2020

6 홍남기, "듀이의 ‘사회적 지성’ 개념의 교육적 함의" 한국교육철학학회 35 (35): 141-159, 2013

7 Corbin, J., "근거이론" 현문사 2019

8 박희경, "과학적 모델의 사회적 구성 수업을 통한 과학 영재 학생들의 모델링 능력 변화" 한국과학교육학회 36 (36): 15-28, 2016

9 최윤성, "과학적 모델의 사회적 구성 수업을 적용한 야외지질학습에서 나타나는 조별 모델 구성과정 이해: 제약조건을 중심으로" 한국지구과학회 38 (38): 303-320, 2017

10 김명희, "과학 탐구 활동에서 나타나는 과학영재들의 언어적 상호작용 유형 분석" 한국과학교육학회 35 (35): 333-342, 2015

11 Dewey, J., "경험과 교육" 문음사 2002

12 Leadbeater, C., "We think : Mass innovation, not mass production" Profile Books 2008

13 Gilbert, S. W., "Understanding models in earth & space science" NSTA press 2003

14 Surowiecki, J., "The wisdom of crowds: Why the many are smarter than the few and how collective wisdom shapes business, economies, societies and nations" Random House 2004

15 Ingham, A. M., "The use of analogue models by students of chemistry at higher education level" 13 (13): 193-202, 1991

16 Bakhtin, M. M., "The dialogic imagination: Four essays" University of Texas Press 1981

17 Duschl, R., "Teaching Scientific Inquiry" Sense Publishers 2008

18 Hogan, K., "Sociocognitive roles in science group discourse" 21 (21): 855-882, 1999

19 Giere, R. N., "Scientific perspectivism" University of Chicago Press 2006

20 Gilbert, J. K., "Models and Modelling: Routes to More Authentic Science Education" 2 (2): 115-130, 2004

21 Gilbert, J. K., "Modelling-based teaching in science education (Vol. 9)" Springer 2016

22 Justi, R. S., "Modelling, teachers'views on the nature of modelling, and implications for the education of modellers" 24 (24): 369-387, 2002

23 Clement, J., "Model based learning and instruction in science" Springer 203-243, 2008

24 Rea-Ramirez, M. A., "Model based learning and instruction in science" Springer 23-43, 2008

25 Schwarz, C. V., "Metamodeling Knowledge: Developing Students' Understanding of Scientific Modeling" 23 (23): 165-205, 2005

26 Gobert, J. D., "Introduction to model-based teaching and learning in science education" 22 (22): 891-894, 2000

27 Clement, J., "Handbook of Creativity. Perspectives on Individual Differences" Springer 341-381, 1989

28 DiDonato, N. C., "Effective self- and co-regulation in collaborative learning groups: An analysis of how students regulate problem solving of authentic interdisciplinary tasks" 41 (41): 25-47, 2013

29 Stocker, T. F., "Climate change 2013: The physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change" 1535-, 2013

30 Kelly, G. J., "Argumentation in science education. Perspectives from classroom-Based Research" Springer 137-157, 2007

31 Wheeler, W. M., "Ants: Their Structure, Development and Behavior" Columbia University 1910

32 Bikhchandani, S., "A theory of fads, fashion, custom, and cultural change as informational cascades" 100 (100): 992-1026, 1992