특수교육 대상 학생의 과학교육에서 과학적 유창성에 대한 비판적 문화기술 연구 = (A) critical ethnographic study to improve scientific fluency of students with special education needs(SEN)

국문 초록 (Abstract)

한국에서 특수교육 대상학생(이하 특수학생)은 협의로 장애학생을 일컬으며, 일반학교에 통합되어 교육받는 특수학생의 수와 비율이 증가하고 있다. 특수학생에게도 과학교육은 중요하지만, 특수학생 과학교육의 실천들은 미흡하며 연구들은 적다. 그나마 특수학생 과학교육 연구들은 통계분석을 주된 도구로 사용하는 양적 연구가 주를 이루어왔다. 그러나 특수학생들은 개별적으로 신체적, 인지적, 그리고 사회적인 차이를 보이며, 이들을 대상으로 하는 과학교육의 현장을 이해하고 개선해 나가는 과정을 이해하기 위해서는 양적 연구보다는 질적 연구가 보다 풍부한 연구결과와 시사점들을 제시한다. 그럼에도 불구하고 지금까지 특수학생 과학교육에 관한 질적 연구의 수는 매우 적으며, 특수학생들은 다양한 교육의 장에서 과학학습에 대한 기회를 잃어 버렸다(김화숙, 2002; 이지선과 박승희, 2009; 최미영과 신현기, 2012; Reich, Rubin, & Steiner, 2010).
이 연구는 도심지역의 일반중학교 특수학급 학생에 주목하여 2년간 과학수업을 실행하면서 드러나는 구조들의 모순점들을 이론적인 해석에 기초하여 개선해 나가는 비판적 문화기술 연구이다. 연구 참여자는 총 10명으로 특수학급 학생 7명, 특수교사, 과학교사이면서 연구자인 연구자 본인과 과학교육학 전문가(교수)이다. 특수학생 과학교육의 현장에서 구체적인 과학수업을 실행하며 이를 둘러싼 구조의 변화와 행위성을 파악하고, 성공적인 특수학생 과학교육을 위해 행위성을 드러내고 증가시키는 과학교육의 목표를 과학적 유창성으로 설정하는 것을 목적으로 한다. 과학적 유창성은 과학교육에서 모든 이를 위한 과학교육의 목표로서 제안된 과학적 소양의 대안적 개념으로 제안되었으나, 사회학과 자연과학의 용어로 정의함에 따라 이해와 활용에 있어서 어려움이 있다. 이 연구에서는 과학적 유창성을 다양한 과학교육환경에서 개별 학습자가 가진 과학지식, 흥미, 탐구기능, 가치 등의 자원들을 적절한 시기에 적합한 방법으로 실천할 수 있는 능력으로 정의하였다. 이를 위해 연구자는 브라운(Brown, 1992)의 설계실험법(design experiment)과 마틴(Martin, 2006)의 과학교육 실천의 통합연구모형을 바탕으로 과학수업 실천의 통합연구모형을 고안하였다. 과학수업 실천의 통합연구모형은 이론적인 이해와 실천적인 이해를 포괄하기 위해 의도적인 교육과정과 연구의 계획을 포함하는 수업 및 연구의 설계, 실제 과학수업에서 교사의 지도와 무슨 일이 일어났는지를 묘사하는 수행 및 현상론적 수업장면의 기술, 공동교수와 공동생성적 대화를 통해 연구 참여자들이 과학수업에 대해 다양한 관점을 이해하고 평가하는 연대기적 반성, 문화 이론들로 교육실천들(Sewell, 2005)을 해석하는 이론적 이해 등의 4가지로 구성하였다. 연구 과정에서 수집된 원자료(raw data)들은 다초점 렌즈(zooming lens)법을 통해 일관성 있고 의미 있는 자료원천(data resource)을 만들었으며, 연구 참여자 및 연구와 무관한 전문가들로 구성된 동료 검토를 통해 얻은 최종적인 자료를 연구결과에 제시하였다.
특수학생에 대한 결핍 모형을 가지고 과학학습에 대한 기회 제공을 목표로 구성된 흥미와 체험중심의 특수학급 과학수업의 구조는 교사와 학생들의 행위성을 제한함에 따라 특수학생들의 능력을 제한시키고, 낮은 성취를 재생산하였다. 이를 개선하기 위해 특수학급 과학수업은 특수학생에 대한 과학교사의 편견 제거, 특수학급의 문화, 특수학생의 학습 성취와 행동에 맞는 교사들의 기대, 익숙함과 익숙한 도구로 구성된 교육과정 등으로 구조화하였고, 이에 따라 교사와 학생들은 행위성을 드러내고 증가하였다. 또한, 특수학생 과학교육의 목표로서 과학적 유창성은 일반학생들과 동등하게 존중하기, 익숙한 도구와 이전의 학습맥락, 익숙한 도구 등의 행위성을 드러내고 증가시키는 구조들과 연결될 수 있었다. 구체적으로 과학적 유창성은 특수학생들이 익숙한 자원을 사용하고, 교육의 주체로서 특수학생들과 교사들이 학습목표와 그 과정을 연대하는 것을 포함한다. 즉, 과학적 유창성을 목표로 한 과학수업에서 특수학생들은 자, 저울, 온도계 등과 같은 도구들에 대해 익숙하고, 학생과 학생이, 교사와 학생이 수업목표를 공유하고 연대할 때 특수학생들은 조작, 측정, 결과분석, 자료해석 등과 같은 과학적 성취가 가능하였다. 이 같은 결과들을 바탕으로 과학을 광의의 문화적 활동으로 정의하고 교사들과 특수학생들의 행위성을 드러내고 증가시키는 과학수업으로 구조화될 때 과학적 성취가 가능한 특수학생 과학교육으로 개선될 수 있다. 특히, 특수학생 과학교육에서 과학적 유창성을 목표로 설정하고 이를 달성하기 위해 구조화된 수업은 과학에서 특수학생들은 유능하며 성취가 가능하도록 만든다.
과학교육의 목표로서 과학적 유창성은 과학교육에서 소외되었거나 낮은 성취를 보이는 학생들에게 의미 있는 목표가 될 수 있다. 지금까지 간과되었던 학생들에게 익숙한 일상생활의 문화들은 과학학습을 위한 자원으로 사용될 수 있으며, 교사들과 학생들은 상호책무성을 가지고 학습목표와 교육과정을 공유하고 연대할 때 성공적인 과학교육이 가능하다. 또한, 과학교육의 구조에서 특수학생에 대한 결핍모형은 개선되어야 할 도식이다. 과학적 성취가 낮은 특수학생 과학교육에 대해 과학교육 당사자들은 특수학생에 대한 결핍모형을 진지하게 점검해야 하며 이들 믿음들이 정책, 행정, 교육과정 등에서 드러나는 구체적인 교육적 불평등을 개선할 필요가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In Korea, there is an increasing number of students with special education needs (SEN) being placed in inclusive education learning environments. Although science learning is important to all students, there is limited research about this population in the context of science education. Additionally, the science education studies that have been published are limited in that they generally fail to consider the individual cognitive, physical, and social differences among students with special needs. This study seeks to expand what is currently known about science learning of SEN students by using qualitative research methodologies.
Specifically, this dissertation utilizes critical ethnography to enact and improve science education for students in an urban middle school special education class which serves students with different physical, cognitive, and social needs. The participants included seven students with disabilities and their special education teacher. In addition, two university-based science researchers, including a faculty member (Sungmin IM) and a doctoral student (HongJeong KIM), were involved as participatory researchers and teachers in the classroom. Employing principles of design experiment (Brown, 1992) and critical ethnography (Barton, 2001; Martin, 2006) as both a theoretical and methodological framework, this study utilized both coteaching and cogenerative dialogue as tools to create an inclusive model of science education practice called Model of Inclusive Research About CLass of sciencE (MIRACLE).
The MIRACLE model focused analysis on participant interactions during the coteaching of science by a science content instructor and a special education instructor with SEN students. Using this model, teachers, students, and researchers examined phenomenological vignettes captured from class activities during collective reflective dialogues in which the participants sought to understand and positively change teaching and learning practices to improve the science fluency of students. Specifically, participants engaged in reflective dialogue sessions with the intent of individually and collectively identifying problems and then working together to cogenerate solutions.
In this study, participants interpreted classroom interactions using Sewell’s sociocultural theory to examine participant practices and classroom structures in an effort to expand teacher and student agency. A specific aim of this research was to support the science and special education teachers to collaboratively enact teaching practices that served to expand student opportunities to participate in laboratory activities and to engage in discourse about science learning in an effort to improve SEN students’ academic achievement and to become increasingly literate about what it means to know and do science.
As a result of this study, researchers revealed structural limitations that impeded the science learning of SEN students, including teachers’ low expectations about the learning ability of students with special needs and lack of knowledge and understanding about how to effectively modify practices and assessments to meet the needs of students with special needs. After teachers and students engaged in MIRACLE, teachers’ increased understanding about SEN students’ social, cognitive, and physical abilities improved and teacher bias was diminished. As teachers’ recognition of students’ science learning abilities improved, teachers enacted more appropriate strategies for the individual learners in their classroom, which helped expand student fluency in science. In this study, scientific fluency is defined as the ability to use science knowledge, interest, and inquiry in an appropriate and timely manner. Deficit views about SEN students foster science teaching practices that may serve to reproduce student low achievement. This research shows that when SEN students’ beliefs and interests are seen as a positive resource for teaching students about science, then teachers a positioned to transform classroom structures that may inadvertently disadvantage learners with special needs.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 당면 문제와 연구 목적 1
• 1. 당면 문제 1
• 1)누가 특수학생인가? 1
• 2)과학학습의 기회를 잃은 특수학생 2
• 3)모든 이를 위한 과학교육의 목표로서 과학적 소양 5
• 2. 연구의 배경 6
• 1)특수교육대상자와 장애에 대한 개념 6
• 2)과학 및 과학교육과 문화 10
• 3)과학교육의 이념, 목적, 목표 14
• 4)과학적 소양의 대안적 목표로서 과학적 유창성 15
• 3. 연구 목적과 질문 16
• 1)연구 목적 16
• 2)연구 질문 16
• 4. 용어의 정의 16
• 1)문화 16
• 2)구조 17
• 3)행위성 17
• 4)공동생성적 대화 18
• 5)공동교수법 18
• 6)과학적 유창성 18
• 5. 학위논문의 부별 개요 19
• 1)Ⅰ부 19
• 2)Ⅱ부 20
• 3)Ⅲ부 20
• 4)Ⅳ부 21
• 5)Ⅴ부 22
• 6. 소결 23
• Ⅱ. 연구방법 25
• 1. 이론적 근거 25
• 1)공동생성적 대화와 공동교수 25
• 2)과학교육과 문화이론 27
• 3)다초점 렌즈 접근법 33
• 4)비판적 문화기술지 33
• 5)설계실험법 34
• 6)과학교육 실천의 통합연구 모형 35
• 2. 연구방법 35
• 1)연구윤리 35
• 2)특수학급 과학수업의 시작 36
• 3)연구의 과정 44
• 4)연구의 절차 44
• 5)자료의 수집과 분석 47
• 3. 연구의 진정성 48
• 4. 소결 50
• Ⅲ. 특수학급 과학수업의 구조 변화 : 실천과 이론적 해석 53
• 1. 과학수업에 특수학급을 문화적으로 연결하기 53
• 1)특수학급 과학수업에 들어가기 53
• 2)특수학급 과학수업의 실천과 구조 60
• 3)특수학급 과학수업의 문제점 63
• 4)개선된 특수학급 과학수업 71
• 2. 함께 가르치면서 가르치는 것 배우기 80
• 1)교육환경의 변화 80
• 2)특수교사와 함께 과학 가르치기: 문화적으로 강하게 연결하기 82
• 3. 특수학급 과학수업에서 익숙함 만들기 87
• 1)동등한 과학수업을 요구하는 특수학생들 87
• 2)익숙하지 않은 도구와 과다한 학습내용 97
• 3)익숙한 도구와 맥락으로부터 학습하기 104
• 4. 소결 116
• Ⅳ. 과학적 유창성을 목표로 한 특수학생 과학교육 119
• 1. 특수학급 과학수업에서 행위성과 과학적 유창성 119
• 1)행위성과 도식의 변화 119
• 2)행위성과 자원의 변화 121
• 3)행위성을 드러내는 구조와 과학적 유창성 123
• 2. 과학적 유창성을 목표로 한 특수학급 과학수업 125
• 1)개별 학생들에게 익숙한 자원의 사용 125
• 2)교육 주체들의 연대 만들기 129
• 3. 소결 134
• Ⅴ. 요약, 결론 및 논의 135
• 1. 연구의 요약 135
• 2. 결론 137
• 3. 연구의 제한점 138
• 4. 논의 139
• 5. 교육연구의 진정성 평가 140
• 참고문헌 141
• ABSTRACT 155

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