교사학습공동체 활동을 한 초임중등과학교사의 과학 탐구에 대한 이해와 과학 탐구 수업에 대한 인식

Abstract

과학 교육에서는 탐구 중심 과학 수업의 중요성이 지속적으로 강조되어 왔다. 그럼에도 불구하고 교사들의 과학 탐구에 대한 이해와 과학 탐구 수업에 대한 인식이 부족하여 학교 과학 교육 현장에서 과학 탐구 수업이 그 의미대로 실행되지 못하고 있다고 여러 선행 연구에서 언급되어 왔다. 이에 본 연구에서는 교사학습공동체에서 과학 탐구 수업이라는 공동의 목표를 자발적으로 설정하고 1년 이상 탐구 수업 계획, 실행 경험 공유, 반성을 함께 한 5명의 교사들을 대상으로 과학 탐구에 대해 어떠한 이해를 갖고 있는지, 과학 탐구 수업에 대해 어떠한 인식을 갖고 있는지 개방형 설문과 개별 면담 자료를 통해 알아보는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 분석 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 본 연구의 참여 교사들은 과학 탐구를 ‘과학자가 하는 일’, ‘학생이 과학을 하는 과정’, ‘교수-학습 방법’으로 이해하는 것으로 나타났다. 모든 연구 참여 교사들은 과학 탐구를 ‘과학자가 하는 일’로 설명하였으며 구체적으로는 ‘자연 현상에 대한 궁금증을 과학적 탐구 기능을 수행하여 해결하는 과정’, ‘과학 실천을 하여 과학 지식을 구성하는 과정’으로 이해하고 있는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 참여 교사들은 학생들이 과학자의 탐구 과정을 수행하는 것이 과학 탐구라고 이해하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 참여 교사들 중 두 명의 교사는 과학 탐구를 ‘과학 교수-학습 방법’으로 이해하고 있었으며, 과학자 또는 학생이 과학을 하는 과정이 과학 탐구라는 이해를 기반으로 교수-학습 방법으로서 과학 탐구를 이해하고 있는 나타났다. 둘째, 본 연구의 참여 교사들은 교사학습공동체 활동 전에는 과학 탐구가 실험과 동일하거나 손으로 조작하는 활동이 필수라는 탐구에 대한 제한적인 이해를 가지고 있었으나 교사학습공동체 활동을 통해 과학 탐구 수행에 다양한 방법이 있으며, 실험을 수행하는 것뿐만 아니라 모형을 개발하거나 사용하여 현상을 설명하고, 학생들 간 증거 기반의 논의에 참여하는 것도 중요한 탐구 과정이라는 발전된 이해를 가지게 된 것으로 나타났다. 이는 교사학습공동체에서 동료 교사와 함께 1년 이상 8가지 과학 실천 기반 과학 교수-학습 계획을 하고 현장에 적용한 경험이 교사들이 과학 탐구에 대한 발전된 이해를 가지게 하는데 기여한 것으로 볼 수 있다. 셋째, 본 연구 참여 교사들은 과학자들이 과학 탐구를 수행하여 지식을 형성하는 것처럼 학생들도 과학 수업 시간에 스스로 탐구를 수행함으로써 최종적으로 교육 과정에 제시된 과학 핵심 개념을 형성하는 것이 과학 탐구 수업의 목표라고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 참여 교사들은 학생들이 과학 수업에서 탐구를 수행하면 ‘과학 핵심 개념 학습’, ‘과학에 대한 흥미 향상’, ‘과학적 사고력 함양’, ‘과학의 본성 이해’ 등의 과학 교육의 목표를 달성할 수 있다는 교수 지향을 가지고 있는 것으로 나타났다. 넷째, 본 연구의 참여 교사들은 과학 탐구 수업에서 교사의 역할이 중요하다는 것뿐만 아니라 과학 탐구 수업에서 학생들이 탐구를 수행할 수 있도록 하는 구체적인 교사의 역할에 대해서도 인식하는 것으로 나타났다. 과학 수업에서 학생들이 능동적으로 탐구를 수행할 수 있도록 교사는‘핵심 개념 설정’, ‘과학 실천 기반 교과 내용 재구성’, ‘학생의 수준 고려’, ‘발문 및 피드백 제공’, ‘명료한 강의’, ‘학생들의 활발한 논의 유도’를 하는 역할이 필요하다고 강조하였다. 이는 교사학습공동체에서 동료 교사들과 함께 과학 탐구 교수-학습 활동을 계획하고 실행한 후, 수업 실행 경험을 공유하고 반성하는 활동을 하면서 학생들이 과학 탐구를 수행할 수 있도록 조력하는 교사의 역할에 대해 구체적으로 인식하게 된 것으로 볼 수 있다.;Despite the continuing emphasis on the importance of scientific inquiry, many research studies have mentioned that scientific inquiry is not performed in school science classroom due to a lack of teachers' understanding of scientific inquiry. The purpose of this study is to investigate understanding of scientific inquiry and the perceptions of inquiry-based classes of beginning teachers through open-ended questionnaire and semi-structured interview. They voluntarily set up the goal of inquiry-based classes, plan inquiry-based classes, share and reflect their teaching experience in teacher learning community for more than a year. The results and conclusions of this study are as follows. First, it turns out that participant teachers understand scientific inquiry as ‘what scientists do’, ‘students doing science’ and ‘teaching methods.’ All of the teachers who participated in the study described scientific inquiry as ‘what scientists do’, and specifically understand ‘the process of doing scientific investigation to solve natural phenomenon’ and ‘the process of constructing knowledge using scientific practice.’ In addition, the participant teachers of the study understand that it is scientific inquiry for students to carry out the inquiry process of scientists. Two of the participant teachers of this study understand scientific inquiry as ‘teaching methods’ and it emerged that they understand science as a teaching method based on the understanding of the process of scientists or students doing science. Second, the participant teachers of this study have a limited understanding of the inquiry that scientific inquiry is the same as laboratory works or hands-on activities were essential before engaging the teacher learning community, but there are various ways to conduct scientific inquiry through teacher learning activities. This can be seen as a contribution to teachers' improved understanding of scientific inquiry by having eight science practice-based science instruction plans for more than a year with their peers in the teacher learning community. Third, the participant teachers recognize that the goal of science inquiry classes is to form the core scientific concepts presented in the curriculum by performing inquiry on their own during science classes, just as scientists construct knowledge. The participant teachers of the study also indicate that students could achieve their goals in science education, such as ‘learning core concepts in science’, ‘improving interest in science’, ‘improving scientific thinking’, and ‘understanding the nature of science.’ Fourth, the participant teachers in the study recognize not only the importance of teachers' role in science exploration classes, but also specific teachers’ roles to enable students to perform inquiry in science classroom. In order to actively conduct inquiry in science classroom, they emphasize the teachers’ role such as ‘set up core concepts’, ‘reorganize science practice-based curriculum contents’, ‘consider the ability of students’, ‘provide appropriate questions and feedback’, ‘conduct a clear lecture’, and‘induce students to participate argumentation.’This can be seen as specific perceptions of the role of teachers in helping students do scientific inquiry while sharing and reflecting on their experiences after planning and implementing scientific inquiry classes with peer teachers in the teacher learning community.