논증구조 수업설계 프로그램을 통한 예비 지구과학 교사의 과학논증 PCK 발달 모델 연구
저자
발행사항
청주 : 한국교원대학교 대학원, 2021
학위논문사항
학위논문(박사)-- 한국교원대학교 대학원 : 과학교육학과 지구과학교육 전공 2021. 8. 졸업
발행연도
2021
작성언어
한국어
주제어
DDC
550 판사항(22)
발행국(도시)
충청북도
기타서명
Study on the Scientific Argumentation PCK Developmental Model for Preservice Earth Science Teachers through an Instructional Design Program Using Argumentation Structures
형태사항
viii, 262 p. : 삽도 ; 26 cm
일반주기명
한국교원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수 : 곽영순
참고문헌 : p.230-249
UCI식별코드
I804:43012-000000039270
소장기관
논증은 과학이 가진 논리 체계이자 과학적 의사소통의 수단으로서, 과학교육에서 그 중요성이 강조되고 있다. 과학수업은 교사가 논증을 통해 학생을 대상으로 지식 주장을 설득하는 의사소통의 과정이기도 하다. 따라서 논증과 관련된 PCK는 과학교사가 반드시 갖추어야 할 전문성 중 하나이다.
일상의 논증활동을 분석하기 위해 많이 활용하는 논증 형식으로는 툴민(S. Toulmin)이 제안한 논증구조가 있다. 과학교육 연구에서도 교사나 학생의 논증활동 분석에 툴민의 논증구조가 많이 활용되고 있으며, 논증에 기반을 둔 과학교사의 PCK에 관한 연구도 양산되고 있다. 그러나 기존 연구들은 대부분 학생의 논증활동을 지원하는 데 초점을 맞추고 있으며, 과학교사의 PCK 개발 방법의 일환으로 논증 관련 PCK를 연구한 사례는 찾아보기 어렵다. 이러한 맥락에서 과학교사의 수업 전문성 함양을 위해 논증구조를 활용할 필요가 있다.
이에 본 연구에서는 논증구조 수업설계 프로그램을 경험한 예비 지구과학 교사의 PCK 발달을 탐색하고자 한다. 본 연구의 논증구조 수업설계 프로그램은 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용하여 수업을 설계하고 반성하는 과정을 제공하는 것을 특징으로 한다. 연구목적을 달성하기 위한 구체적인 연구 문제는 다음과 같다. 첫째, 논증구조 수업설계 프로그램에서 예비 지구과학 교사가 작성한 교수학습지도안에 나타난 논증 수준은 어떠한가? 둘째, 논증구조 수업설계 프로그램을 경험한 예비 지구과학 교사가 보여준 PCK 구성요소의 특성은 어떠한가? 셋째, 예비 지구과학 교사들이 나타낸 PCK 발달 양태로부터 도출한 과학논증 PCK 발달 모델은 어떤 특징을 지니는가?
연구 방법으로는 논증구조 수업설계 프로그램에 참여한 20명의 예비 지구과학 교사들이 개발한 교수학습지도안을 분석하고, 예비교사들과 대상으로 개별 심층 면담을 진행하였다. 본 연구는 근거이론에 기반을 둔 질적연구로, 교수학습지도안과 면담 자료는 각각 내용분석방법과 근거이론에 따라 분석하였다.
연구 결과를 살펴보면 다음과 같다.
첫 번째 연구 문제인 교수학습지도안에 나타난 논증 수준 분석 결과를 살펴보면, 예비교사들은 1차 교수학습지도안에 비해 최종 교수학습지도안에서는 더 많은 논증요소를 반영함으로써 논리적으로 짜임새를 갖춘 수업을 설계하였다. 또한, 교과서나 교육과정에서 모든 논증요소들이 명시적으로 제시되지 않은 수업주제의 경우에는 예비교사들이 일부 논증요소를 교수학습지도안에 명확하게 반영하지 못하였다. 두 번째 연구 문제인 논증구조 수업설계 프로그램을 경험한 예비 지구과학 교사가 보여준 PCK 구성요소별 특성을 살펴보면, 기존 연구에서 제시된 다양한 PCK 구성요소들과 함께 ‘과학논증 PCK’가 특징적으로 나타났다. 과학논증 PCK란 본 연구에서 새롭게 도출한 것으로 논증구조를 적용한 수업 설계와 실행 과정에서 논증요소 및 지식 주장의 정당화 과정을 고려하고 반영하는 등과 관련된 PCK를 뜻한다. 과학논증 PCK는 기존 연구에서 제안된 논변특이적 PCK, 과학 논증활동에 관한 PCK 등과는 구별된다. 세 번째 연구 문제인 예비 지구과학 교사들이 나타낸 PCK 발달 양태와 관련하여 ‘과학논증 PCK 발달 모델’을 근거이론을 통해 도출하였다. 과학논증 PCK 발달 모델은 과학논증 PCK, PCK 생태계, 반성적 실천 등 세 가지 차원으로 구성된다. 과학논증 PCK는 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용하여 수업을 설계하거나 실행하는 과정에서 발휘된다. PCK 생태계는 기존의 통상적인 PCK 구성요소로 이루어지며, 과학논증 PCK를 둘러싸고 있는 차원으로, 이들 두 차원은 서로 상호작용하며 발달한다. 반성적 실천 차원은 과학논증 PCK와 PCK 생태계라는, 두 차원을 매개함으로써 각각의 차원을 조절하고 다양한 양태로 발달시킨다.
연구 결과를 토대로 도출한 결론은 다음과 같다.
첫째, 수업설계에 논증구조를 활용함으로써 예비 과학교사들이 작성한 교수학습지도안의 논증 수준이 높아졌으므로, 논리적인 과학수업 설계를 위한 도구로 논증구조를 활용할 필요가 있다. 둘째, 예비 과학교사가 작성한 교수학습지도안의 논증 수준은 교과서 및 교육과정에 제시된 논증요소를 벗어나지 못하므로, 논증구조를 활용한 과학수업 설계를 위해 예비 과학교사의 교육과정 재구성 역량을 함양할 필요가 있다. 셋째, 예비 과학교사들은 논증구조를 교수적 추론 도구로 활용하여 수업을 설계하거나 실행하는 과정에서 논증요소 및 지식 주장의 정당화 과정을 고려하고 반영하는 등과 관련된 과학논증 PCK를 발휘한다. 넷째, 예비 과학교사들이 논증구조를 활용한 수업설계 과정에서 다양한 PCK 구성요소들을 고려하고 있는 것을 볼 때, 수업을 설계하고 준비하는 단계에서부터 예비 과학교사들이 관련 PCK를 개발할 수 있도록 논증구조 수업설계 프로그램 등을 개발・보급할 필요가 있다. 다섯째, 과학논증 PCK를 통해 다양한 PCK 생태계 구성요소들이 발달할 수 있으므로, 과학교사의 PCK 개발을 위해 과학논증 PCK와 같은 교수적 추론 도구와 관련된 PCK 개발이 선행될 필요가 있다. 끝으로, 과학논증 PCK는 반성적 실천을 유발하여 PCK 생태계 구성요소의 발달을 촉진하므로, 예비 과학교사의 반성적 실천을 지원하기 위해 과학논증 PCK를 활용할 필요가 있다.
본 연구는 과학교사의 교수적 추론 도구로 논증구조를 활용할 때 나타나는 과학논증 PCK 발달 모델을 도출한 점에서 기존 연구와 차별화된다. 향후 과학논증 PCK 발달 모델이 수업 실천에서 어떻게 구현되는지를 포함하여 과학논증 PCK에 관한 다양한 후속 연구와 과학논증 PCK 함양을 위한 프로그램 개발 연구가 필요하다.
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