유치원 교사의 과학 교수 과정에서 나타난 교수 행동 요소 및 과학적 대화 분석

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 유아의 과학적 소양 형성을 위한 탐구 중심 과학 활동이 유치원 교실에서 어떻게 이루어지고 있는지 알아보고, 이를 바탕으로 보다 바람직한 탐구 중심 과학 교수로의 개선을 위한 시사점을 얻고자 하였다.
본 연구의 목적을 수행하기 위한 구체적 연구 문제는 다음과 같다.
1. 유치원 교사의 과학 실험 활동에 나타난 교수 행동 요소는 어떠한가?
2. 유치원 교사의 과학 실험 활동에 나타난 탐구의 수준은 어떠한가?
3. 유치원 교사의 과학 실험 활동에 나타난 추론 유형은 어떠한가?
4. 유치원 교사의 과학 실험 활동에 나타난 과학적 대화에서 상호작용 유형은 어떠한가?
4-1. 과학적 대화에서 교사의 개시(initiation) 상호작용유형은 어떠한가?
4-1. 과학적 대화에서 교사의 반응(responding) 상호작용유형은 어떠한가?
연구 대상은 유아교육을 전공한 학사 이상 학력의 교사로서 교직 경력이 3년 이상인 만 5세 학급을 담당하고 있는 공·사립 유치원 교사 10명이다.
연구 대상 교사들은 사전 연구를 통하여 선정된 3가지 공통된 활동(경사활동, 치자활동, 부채활동)을 수행하였다. 활동을 실시하기에 앞서 수업에 대한 계획안을 미리 작성하도록 하였는데 연구 대상 교사의 대부분이 교사주도적인 형태의 실험 활동으로 계획을 하였다. 따라서 본 연구는 교사주도적인 형태로 실시된 과학 실험 활동에서 나타난 유치원 교사의 교수 행동요소 및 과학적 대화를 분석하였다.
교수 행동 요소를 파악하기 위한 분석 도구는 선행 연구를 통해 범주화한 16가지의 교수 행동 요소이다. 이를 토대로 수업 관찰 전사본을 유목 분류하여 빈도 분석한 후, 각 활동별로 평균과 표준편차를 산출하였다. 탐구의 구조화 정도는 Herron(1971)이 제시한 탐구의 수준을 결정하는 요인인 문제, 방법, 해답(해석)에 해당하는 교수 행동 요소와 연계하여 빈도 분석하였고, 활동별로 평균과 표준편차를 산출하였다. 추론 유형은 Lawson(1995)이 제시한 묘사적, 경험-귀추적, 가설-연역적 3가지 유형에 해당하는 교수 행동 요소와 연계하여 빈도 분석하였고, 각 활동별로 평균과 표준편차를 산출하였다.
교사와 유아의 과학적 대화에서 교사의 언어적 상호작용 유형은 개시 상호작용유형과 반응상호작용유형으로 나누어 분석하였다. 개시 상호작용유형은 Abraham(1973)과 Clough(1999)의 분석틀에 Elstgeest(2001)의 생산적 질문 유형을 추가하여 연구자가 수정하여 사용하였다. 반응 상호작용유형은 Abraham(1973)과 Clough(1999)의 틀을 그대로 사용하였으며, 분석 도구를 토대로 빈도(%) 분석하였다.
연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 유치원 교사의 과학 실험 활동에서 전반적으로 높게 나타난 교수 행동 요소는 재료 소개 및 탐색 유도, 활동 제안(문제 제기), 예측 유도, 실험 유도, 결과 확인 및 묘사 유도의 5가지이다.
둘째, 과학 실험 활동에서 나타난 탐구의 수준은 전반적으로 1수준에 해당하는 것으로 나타났다. 즉 유아들이 실험을 통해 결과를 확인하는 형태의 탐구로 해답(결과)은 개방적이지만 방법과 문제는 교사가 제시해주는 유형이다. 문제에 대한 답을 찾는 방법으로 교사중심의 변인설정이 유아중심의 변인 설정보다 높게 나타났다.
셋째, 과학 실험 활동에서 나타난 추론 유형은 전반적으로 실험 결과를 확인하고 묘사하는 형태의 추론 유형이 높게 나타났다.
넷째, 교사의 상호작용유형은 전반적으로 개시 상호작용유형이 반응 상호작용보다 높게 나타났다. 개시 상호작용유형에서는 진술형, 생산적질문형, 단순질문형의 순으로 높게 나타났고, 반응 상호작용유형에서는 교사중심적 반응이 유아중심적 반응보다 높게 나타났다.
본 연구의 주요 결과를 중심으로 탐구 중심 유아 과학 교수-학습을 위한 교사 역할의 중요성을 재인식하며, 이를 위한 교사 교육 및 예비교사교육의 실천적인 방향에 대해 논의하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research examined how inquiry-based science activities designed to develop young children's scientific literacy are conducted in the kindergarten classroom. Its aim is to identify implications for further improvement of inquiry-based science teaching.
The specific research questions are as follows.
1. What teaching behavior elements are demonstrated by kindergarten teachers during science experiment activities?
2. How structured is the inquiry used by kindergarten teachers during science experiment activities?
3. What type of reasoning is used by kindergarten teachers during science experiment activities?
4. What type of interaction is used in the scientific dialogue during science experiment activities?
4-1. What kind of initiation interaction is used during scientific dialogue?
4-1. What kind of responding interaction is used during scientific dialogue?
This research studied 10 teachers in charge of 5-year-old classes in public or private kindergartens in Korea. All teachers had at least a bachelor's degree in early childhood education as well as teaching experience of 3 years or more.
The teachers conducted 3 common activities (incline activity, natural dye activity, fan activity) selected through preliminary study. Prior to conducting the activities, teachers were asked to document a lesson plan. Most of the plans developed by the teachers were teacher-led experiment activities. As a result, this research analyzed teaching behavior and scientific dialogue demonstrated during teacher-led science experiment activity.
The analytical tool used to identify teaching behavior elements was the 16 teaching behavior elements classified by preceeding research. Based on this classification, lesson observation transcripts were classified and the frequency, mean and standard deviation of each teaching behavior element was analyzed for each experiment activity. The level of structured inquiry was determined by analyzing the frequency, mean and standard deviation of teaching behavior elements associated with questions, methods or solutions, which are 3 factors used by Herron(1971) to determine the level of inquiry. The type of reasoning was analyzed by calculating the frequency, mean and standard deviation of teaching behavior elements associated with the 3 types of reasoning presented by Lawson (1995): descriptive, empirical-abductive and hypothetical-deductive.
The type of interaction in the scientific dialogue between teacher and child was analyzed after separating initiation interaction from responding interaction. For initiation interaction, this research referenced a model revised by this researcher by adding Elstgeest (2001)'s productive question types to Abraham (1973) and Clough (1999)'s analytical framework. The responding interaction was analyzed using the original framework of Abraham(1973) and Clough (1999). According to the tool, the frequency such interaction was measured.
The findings of this research are as follows.
First, the teaching behaviors frequently demonstrated by kindergarten teachers during science experiment activities were mainly 5 types: introducing materials and encouraging students to explore them, proposing activities (presenting questions), inducing predictions, inducing experimentation and inducing confirmation and description of results.
Second, the inquiry demonstrated during science experiment activities was mostly corresponding to Level 1. In order words, experiments were designed as a structured inquiry that accepted open solutions but the method and questions were proposed by the teacher. Teacher-centric factors were more frequent than children-centric factors in the methods used to identify answers.
Third, the type of reasoning used in the science experiments were mainly confirming and describing the experiment results.
Fourth, overall, initiation interaction was more frequent than responding interaction. Among initiation interaction, the most frequent type was statements followed by productive questions and simple questions. Among responding interaction, teacher-centric responses were more frequent than child-centric responses.
This research once again highlighted the importance of the teacher's role in conducting inquiry-based science teaching-learning among young children. It also discussed the practical direction for teacher and prospective teacher training that would enable them to play a more productive role.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 7
• 3. 용어 정의 8
• Ⅱ. 이론적 배경 10
• 1. 탐구 중심 유아 과학 교육의 특징 10
• 2. 탐구 중심 유아 과학 교수-학습과 교사의 역할 13
• 1) 과학 활동(경험)의 유형 13
• 2) 탐구 구조화의 수준 17
• 3) 탐구 중심 과학 교수-학습 단계에 기초한 교수 행동 20
• 4) 탐구 중심 과학 교수-학습에서 교사의 추론 전략 25
• 3. 유아 과학 교육에서 교사-유아간의 과학적 대화 30
• 1) 교사-유아간 과학적 대화의 교육적 의미 30
• 2) 교사-유아간 과학적 대화에서 교사의 언어적 상호작용 31
• 3) 교사-유아간 과학적 대화에서 유아의 참여 촉진 전략 35
• Ⅲ. 연구 방법 38
• 1. 연구 대상 38
• 2. 연구 도구 40
• 1) 교수 행동 요소의 분류 범주화 40
• 2) 탐구의 수준 분석 도구 41
• 3) 추론 유형 분석 도구 42
• 4) 교사의 과학적 대화 분석 도구 43
• 3. 연구 절차 48
• 1) 사전 연구 48
• 2) 본 연구 51
• 4. 자료 분석 57
• 1) 교수 행동 요소의 분석 57
• 2) 탐구의 수준 분석 59
• 3) 추론 유형 분석 59
• 4) 과학적 대화의 분석 59
• Ⅳ. 연구 결과 및 해석 60
• 1. 과학 실험 활동에 나타난 유치원 교사의 교수행동요소 60
• 2. 과학 실험 활동에 나타난 탐구 수준 65
• 3. 과학 실험 활동에 나타난 추론 유형 66
• 4. 과학적 대화 67
• Ⅴ. 논의 및 결론 74
• 1. 요약 및 논의 74
• 2. 결론 및 제언 80
• 참고문헌 83
• 부록 97
• ABSTRACT 153

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