과학과 교수 학습 방법 알아 보기

과학과에서 주로 사용하는 학습 모형으로는 경험학습모형, 발견학습모형, 순환학습모형, 탐구학습모형, 개념변화학습모형, STS학습모형(과학-기술-사회) 등이 있다.

가. 초기 과학의 특성을 바탕으로 한 탐구학습모형, 발견학습모형
나. 학습자의 특성을 반영한 순환학습모형, 개념변화학습모형
다. 최근 과학의 사회성을 반영한 STS학습모형(과학-기술-사회)으로 발전해 옴.

이밖에 교수모형으로 동기지속교수법, 창의성증진교수법 등이 있다.

1. 경험 학습 모형

가. 경험학습모형의 배경과 특징

[경험학습모형의 배경과 특징]

*사물과의 경험이 적은 초등학교 저학년 학생을 위해 고안된 모형이다.
*강조점은 탐구과정 기능의 바탕이 되는 자연현상과 친숙함을 갖도록 하는 것이다.
*정보수집이 그 일차적인 목표라고 볼 수 있는데 이는 과학자 활동의 첫 단계이기 때문이다.

[경험학습모형의 주요 특징]

*나뭇잎을 다룬다면 나뭇잎에 대한 설명이나 그림을 통해서가 아니라, 학생들이 직접 나뭇잎을 눈으로 보고, 만져보고, 맛을 보는 등의 활동을 하게 한다.
*구체적이고 조작적인 상황이 불가능할 때는 그림, 사진, 슬라이드, 비디오 등의 시청작 자료로 대신한다.
(가능하면 현실적이고 생동감 넘치는 것을 사용하는 것이 효과적이다.)

*동물을 견학하면 동물에 대한 개념을 익히게 된다. 그러나 동물에 대한 개념보다 더 중용한 것은 얼나마 잘 관찰하고 분류할 수 있는 능력이 길러지느냐 하는 것이다.

*교사가 학습모형을 계획하고 실시할 때 어떤 개념이나 일반화를 직접적으로 내세우지 않음. 학습활동을 통해 과학 내용을 지도한다기보다는 과학 내용을 활용하여 경험을 유발하는 것이 특징
*전조작 단계의 학생들에게 맞도록 고안되어 초등학교 저학년에 적합하며, 아주 새로운 학습소재를 도입하는 경우에는 지적 발달수준에 관계없이 모든 학생들에게 적합함.

나. 경험학습모형의 단계

1. 자유 탐색	학생들이 미리 준비된 학습자료를 여러 방법으로 자유곱게 탐색해 보는 단계 -만져보기, 살펴보기, 두드려보기, 맛보기, 냄새 맡기 등을 통해 주어진 자료와 친숙해지고 많은 정보를 수입하여 다음 활동 단계로 갈 수 있는 준비단계
2. 탐색결과 발표	자유 탐색 단계에서 관찰할 결과를 발표하는 단계 -이 단계에서 교사는 학생들의 활동이 적절했는지, 또는 보완할 부분이 무엇인지 파악함. 또한 학생들의 의사전달능력을 길러줄 수 있음.
3. 교사의 인도에 따른 탐색	학생들의 관찰결과 부족한 점이 발견되면 교사가 직접 방향과 기준을 제시하여 추가적인 탐색 활도을 하는 단계
4. 정리	관찰한 내용을 통하여 정리하는 단계

다. 경험학습모형의 적용

-주로 정보를 수집하고 분류하는 활동, 감각을 이용한 정보 수집 활동, 학습 주제가 특정한 과학 개념이나 법칙을 학습하는 것이 아닐 때 유용하다.
구름 관찰하기, 자석놀이, 여러 가지 잎 조사하기, 식물의 줄기 관찰하기, 식물의 뿌리, 여러 가지 동물의 생김새, 꽃과 열매 같은 주제에 적당한 학습 모형이다. 탐색한 다음, 즉 관찰한 다음 서로 다른 점과 같은 점을 정리하고 분류 기준을 정하여 분류하여 보는 활동을 한다.

2. 발견 학습 모형

가. 발견학습모형의 배경과 특징

발견학습모형은 귀납적인 방법을 바탕으로 한다. 귀납적인 방법이란 구체적인 사물이나 현상의 관찰과 기술을 통해 그들 사이에 존재하는 규칙성을 찾아내는 것을 말한다. 따라서 학습 내용이 주변의 구체적인 사례로부터 일반적인 과학 개념이나 법칙을 이끌어 내는 경우에 주로 사용한다.
관찰을 중심으로 규칙성을 찾아서 개념을 형성하는 학습 방법이다.

[발견학습모형의 배경]

[발견학습모형의 특징]

* 규칙성의 발견이나 개념을 형성하고 일반화하는데 일차적인 강조점을 둔다.
(구체적이고 조작적인 활동을 통해 규칙성을 발견하도록 해야 함. 예, 나뭇잎을 만져보고, 느껴보도록 활동)
** 발견학습 모형을 적용한 과학 수업은 학생 중심의 과학 과정 중심 학습지도 형태여야 한다. 과학 과정 중심 학습이란 관찰, 추리, 예상, 분류 등과 같은 탐구 과정에 학생들이 직접 참여하여 학습하는 것을 의미한다.
*** 발견학습모형의 학생들이 과학개념을 이끌어 내는 바탕이 되는 적절한 학습자료 준비가 매우 중요한다. 특힉, 자료 제시가 2회에 걸쳐 이루어지므로 제시된 자료들이 서로 다른 특성을 가지도록 해야 한다.(자료제시, 추가 자료제시, 적용 단계의 자료가 모두 다르도록 계획하여야 한다)

나. 발견학습모형의 절차

탐색 및 문제 파악	학습 자료를 탐색하고 학습 문제가 무엇인지를 파악하거나 문제를 알아내기 위해 자료를 탐색하는 단계
자료 제시 및 관찰 탐색	교사사 적절한 자료를 선택하여 제시한 후 학생은 주어진 자료를 관찰하고 기술하는 단계.관찰 탐색 후에는 서로 결과를 발표한다.
자료 추가 제시 및 관찰 탐색	교사가 이미 주어진 자료보다 더 구체적인 자료를 제시하는 단계 이 단계에서는 먼저 했던 관찰과 새로운 관찰간의 공통점과 차이점을 찾아보게 한다.
규칙성 발견 및 개념 정리	학생은 토의를 통해 일반화나 규칙성을 발견하고 교사는 피드맥을 통해 학생 스스로 개념을 찾도록 유도한다. 항생들이 규칙성을 발견하지 못하면 자료를 추가로 제시하거나 발문을 통하여 규칙성을 발료하도록 지원해야 한다.
적용 및 응용	교사가 개념이 인지적 정착을 유도하는 단계. 새로운 자료를 제시하고 이를 통해 학생들이 배운 것을 얼마나 잘 이해하고 있는지 파악.

다 발견학습모형의 적용

3) 탐구 학습 모형(가설검증모형)

가. 탐구학습모형의 배경과 특징

탐구학습모형은 학생들에게 과학의 본성을 체득시키기 위해 고안된 학습모형입니다. 이 모형에서는 학생이 실험과정에 직접 참여하는 기회가 많기 때문에 과학의 본성을 학생들에에게 전달하여 줄 수 있다.

과학의 본성이란?
탐구학습 모형은 과학의 본성 중에서 반증주의에 바탕을 두고 있다. 발견학습모형은 자료를 통해서 규칙을 발견하는 귀납적 방법인데 비하여 탐구학습 모형은 가설연역적 방법으로 학생들이 먼저 문제나 의문을 가지고 이를 해결하기 위해 가설을 세우고 자료를 모으로 분석하여 가설을 검증하고 결론을 유도하게 한다. - 이것이 곧 '과학하는 것'이다. 또는 '과학자와 같은 방법으로 과학하는 것'이다.

[발견학습모형과 탐구학습모형의 비교]

나. 탐구학습 모형의 특징

과학자의 연구과정을 경험하게 함으로써 과학적 탐구 방법을 익히고, 과학 지식을 얻는 방법까지 익히게 된다.

실험설계에는 창의성과 아이디어가 절대적으로 요구된다. 따라서 실험설계를 통해서 과학에 대한 소질과 능력이 커지고 창의성이 신장된다.

다. 탐구학습모형의 절차

탐색 및 문제파악	관찰 및 자료탐색을 통하여 탐구할 문제를 파악하는 단계 탐구의 싲가은 '왜 이럴까? 무슨 관계가 있을까?'에서 시작함 학생 스스로 문제를 파악하는 것이 가장 효과적이나 경우에 따라서는 교사가 탐구 문제를 직접 제기하거나 질문을 통해 문제를 인식하도록 유도한다
가설설정	제기된 문제에 대한 잠정적 해답 즉, 가설을 설정하는 단계 기존지식을 동원한 문제해결방안 고안. 만일 ~~라면 ~~일 것이다. 교사는 질문과 토의를 통해 가설을 유도하고, 바른 표현으로 다듬는다. 실험과정의 다양성을 피하기 위하여 반증 가능한 가설이 아니거나 실험이 어려운 엉뚱한 가설은 검증에서 제외시키도록 한다. 초등학교에서는 가설설정이 어려우므로 예상의 형태로 세우도록 지도한다. 예)만일 이 물병에 물을 얼마만큼 넣어야 물병이 가득찰까?
실험설계	가설을 검증할 실험의 변인과 실험과정을 계획하는 단계 변인찾기, 실험기구, 실험과정에 대해서 계획을 세우는 단계 과학에 대한 소질과 능력을 길러주고, 창의성을 신장시킬 수 있도록 노력하고, 정확한 실험을 통해 공정한 검증이 될 수 있도록 지도.
실험	변인을 통제하면 실험하여 자료를 수집하는 단계 실험을 주도적으로 수행하여 나가는 능력과 실험에 필요한 기능과 기술을 익히고 발휘할 수 있어야 한다. 또한 관찰, 분류, 측정 등과 같은 기본적인 탐구과정을 익히고 발휘하는 것이 중요함.
가설검증	자료를 해석하여 가설이 성립될 수 있는가를 판별하는 단계 자료의 해석능력은 학생들이 이미 알고 있는 것에 영향을 받게 된다. 자료해석에서 탐구자는 도극한 기호나 논리적 체계를 사용한다. 그래프를 그려 자료의 특성을 규명한다든지, 실험에서 얻은 측정량의 특성을 수식화 한다든지 하는 것이다. 교사는 가설검증 단계에서 학생들이 논리적 비판적 사고력을 기르도록 노력한다.
적용	법칙이 지식을 실제 상황에 적용, 설명, 응용하는 단계 이러한 활동을 통해서 새로운 과학 탐구 문제를 발견할 수 있으며, 앞에서 얻은 과학지식이나 법칙에서 오류가 발견될 때는 가설설정단계로 되돌아가 다시 탐구과정을 밟는다.

다. 탐구학습모형의 적용

저학년에 적용할 때는 가설을 예상 수준으로 설정하도록 하고, 실험설계에 대한 설명이 필요하며, 단계별로 적절한 안내를 해 주어야 한다.

라. 탐구학습모형의 수준

탐구학습모형은 학생이 과학자와 같은 탐구활동을 경험하는 것이 가장 좋은 과학학습방법임을 전제로 하고 있다. 따라서 탐구학습에서는 교사의 역할을 진행자나 촉진자로 인식하며 학생들이 직접 탐구 학습의 단계를 수행하여 나가는 것을 권장하고 있다. 이처럼 학생들이 스스로 탐구를 수행하여 나가는 학습을 가리켜서 개방적 탐구학습이라고 한다.

*슈와브의 탐구활동 수준

* 제1수준 : 문제와 과정이 제시된 탐구활동
* 제2수준 : 문제는 제시되지만 과정은 제시되지 않은 경우
* 제3수준 : 문제와 과정이 모두 주어지지 않고 현상만 제시된 경우

개방적인 탐구활동이 잘 이루어지지 않는 이유는 학생들은 과학자처럼 이론적 배경이나 연구 방법론으로 무장되어 있지 않기 때문이다. 또한 학습의 목적은 과학자가 탐구하려는 목적과 동일한 것이 아니기 때문이다.

많은 과학자들은 안내된 탐구가 훌륭한 학습지도 방법이라고 주장한다. 학생들은 과학문제해결을 위한 접근을 통해서 과학을 학습하지만 학생들이 뛰어점지 못하는 부분에서는 안내와 뒷받침을 제공해야 한다. 교실에서 과학을 탐구적으로 지도한다는 것은 학생들이 시행착오와 절망 속에서 개방적 탐구학습을 하기 보다는 잘 계획되고 준비된 안내된 탐구학습이 되어야 한다.

4) 순환 학습 모형

[순환학습모형이란]

[순환학습의 배경과 특징]

[순환학습 모형의 절차]

개념 도입 단계에서 과학의 모든 복잡한 규칙성을 학생 스스로 발견하는 것은 무리이므로 이 단계에서는 교사의 최소하의 개입이 필요하다.

개념 적용 활동은 개념의 재조직이 천천히 일어나는 학생이나 자신의 경험에 적절하게 관련 짓지 못하는 학생들에게
도움을 주는 단계이다. 왜냐하면 학생들이 습득한 개념을 구체적인 사례들로부터 그것을 추상화하거나 다른 상황에
일반화 시키기 어렵기 때문이다.

[변형된 순환학습 모형들]

[순환학습모형의 적용]

순환 학습 모형은 탐색 단계, 발명 단계(용어 또는 개념 도입 단계), 발견 단계(개념 적용 단계)로 진행된다. 탐색 단계는 실험, 관찰을 포함한다. 탐색의 결과 밝혀진 규칙성, 즉 과학 개념을 소개하고, 소개된 새로운 개념의 적용 단계가 있다. 발견 학습 모형과 비슷한 점이 많다. 탐색이나 관찰 결과 새로운 개념이 소개, 정리되고, 그 새로운 개념이 적용되어 문제를 해결하여 본다는 면이 비슷하다. 최근에는 순환 학습 모형의 유형으로 세 가지가 제시되고 있는데, 서술적 경험-귀납적, 가설-검증적인 것이다. 발견 학습 모형은 경험-귀납적 순환 학습 모형과 비슷하다. 가설-검증적 순환 학습 모형은 탐색 단계를 탐구 학습 모형으로 이끌어간다는 점이 특색아라고 할 수 있다.

	순환학습 모형
교사활동	학습과정	학생활동

학생에게 친근하고 흥미 로우며 간단한 실험 제공 간단한 시범 실험	탐구단계	문제의 파악 및 인지 가설설정 실험설계 실험의 수행 데이터의 정리 및 결론도출

적절한 용어도입, 사고유 형의 도입 결론정리 및 보완	개념도입단계	스스로 새로운 개념이나 원리를 찾아낸다.

개념, 원리, 사고 유형 정착 평가실시	개념응용단계	자유 탐구활동 체득된 개념, 원리, 사고 유 형을 새로운 상황에 적용

5) 개념 변화 학습 모형

[개념변화 학습모형이 배경 및 특징]

1. 자신의 생각에 불만을 가진다.
2. 새로운 개념을 이해할 수 있다.
3. 새로운 개념이 옳은 것 같다.
4. 새로운 개념이 활용 가능성이 많다.

[개념변화모형의 절차]

생각의 표현	-학생들이 학습할 내용과 관련된 각자의 생각(오개념)을 표현하는 단계 -학습내용과 관련된 현상이나 예를 제시->학생들은 자신의 생각을 정리
생각의 재구성
-명료화와 교환	-자신의 생각을 서로 발표하는 단계 -자신들이 가지고 이쓴 생각의 의미를 명료화, 서로의 생각에 대한 장단점 고려 *생각의 표현 단계는 그림이나 글로 자신의 생각을 표현하지만 이 단계는 서로의 생각을 교환하는 단계임
-상충된 상황에 노출	-학생들의 생각과 상충되는 현상이나 사건을 제시하는 단계 -자신의 생각이 부족하다는 것을 인식, 불만을 갖게 됨->자신의 생각을 바꾸려는 동기 제공
-새로운 생각의 구성	-자신의 부족한 생각을 대체할 수 있는 새로운 생각을 구성하는 단계 -학생들이 쉽게 이해할 수 이쓴 대체 개념의 제시->학생들이 생각과 비교할 때 어떤 장점이 있는지 파악
-새로운 생각의 평가	-새로운 생각의 타당성을 평가하는 단계 -새로운 생각이 특정한 상황을 설명하는 적절성을 느낌->새로운 생각이 옳다는 것을 충분히 인식해야 함.
생각의 응용	-새로운 소재나 상황을 제시하여 재구성한 생각을 적용하는 단계 -새로운 생각의 활용가능성 인식
생각의 변화 검토	-학생들의 생각이 어떻게 어느 정도 변화되었는지를 검토하는 단계 -재구성된 생각을 처음 생각과 비교하여 검토함.

[개념변화학습 모형의 적용]

1980년대 이후 활발하게 연구된 학생들의 선개념에 대한 연구는 여러 측면에서 매우 충격적인 결과를 보여주었다. 그것은 학생들이 과학을 배운 후에도 여전히 많은 오개념 또는 오인(misconceptions)을 가지고 있으며 이러한 오인은 과학 학습에 심각한 장애 요인이 된다.
학생들의 오인은 지금과 같은 과학 수업으로는 쉽게 과학 개념으로 대체되거나 변화되지 않으므로 특수학 수업 모형이 필요하다. 이를 위해 여러 과학 교수학습모형이 제시되고 있으며 이러한 수업모형을 가리켜서 개념변화 학습이라고 부른다.

5-1) 드라이버의 개념 변화 교수ㆍ학습 모형

드라이버의개념변화

첫째, 생각의 표현-학생들이 학습할 내용과 관련해서 각자의 생각(오개념)을 표현한다
둘째, 생각의 재구성,
명료화의 교환-자신의 생각을 발표 후 의미를 명료화 하여 장단점을 생각해 봄
상충된 상화에 노출-학생들의 생각이나 생각과 상충되는 현상이나 사건을 제시하여 자신의 생각이 부족하다는 것을 인식하고 불만을 갖고, 자신의 생각을 바꾸려는 동기를 제공한다.
새로운 생각의 구성-자신의 부족한 생각을 대체할 새로운 생각을 구성,
새로운 생각의 평가- 새로운 생각이 얼마나 타당한지를 평가, 특정한 상황을 이용하여 자신의 생각이 옳다는 것을 인식
셋째, 생각의 응용-새로운 소재나 상황을 제시하여 재구성한 생각을 적용하게 한다.
다섯째, 학생들의 생각이 어느 정도 변화되었는지를 검토. 이는 재구성된 생각을 처음 생각과 비료하여 알 수 있음.

비교적 어린이들이 오개념을 많이 가지고 있는 내용을 가르칠 때 사용이 가능하고 날씨, 우주, 연소, 힘과 운동에 대한 내용을 가르칠 때 사용 가능함.

5-2) 발생 학습 모형

발생 학습 모형은 예비 단계, 초점 단계, 도전 단계, 적용 단계로 구성된다. 예비 단계에서는 학습 내용에 관련된 학생들이 가지고 있는 개념을 조사하고 발표한다. 교사는 학생들의 개념을 조사할 수 있는 질문을 준비한다. 즉, 학생들의 학습 전 개념(선개념)을 조사하는 단계이다. 초점 단계에서는 활발한 질문과 대답을 통하여 학생들 자신의 의견을 확실히 하는 단계이다. 도전 단계를 위한 상황의 설정이 이 단계의 목적이라고 볼 수 있다. 도전 단계에서는 실험, 시범 실험을 통하여 해당 문제에 대한 충분한 증거를 수집하여 과학자적인 개념을 만들어본다. 적용 단계에서는 새롭게 제시된 과학자적인 개념을 확실히 한다. 이러한 발생 학습 모형은 구성주의적 모형이라도 한다. 학생들의 개념은 학생들의 머릿속에 만들어져 간다는 것을 중요시하는 견해로 학생들의 선개념을 중시한다.

단 계	전 략
예비단계	어린이들이 주제에서 떠올릴 수 있는 대표적인 생각을 확인한다. 과학자들이 현상묘사와 설명에 사용한 생각을 이해한다. 사람들이 현상 묘사와 설명에 사용하려는 생각이 교사에 의해 평가되도록 개방하고 교 사는 학습에서 사용할 질문조사를 포함한 독특한 형태의 안내자료를 준비해야 한다. 주제가 가르쳐지고 토의되고 사용된 응답을 통해 학생의 생각이 발췌되도록 시도하고 학습계획을 위해 도움 줄 폭넓은 정보를 사용한다.
초점단계	특별한 현상이나 학생들이 말의 의미에 대해 생각하고 있는 바를 얻는 것, 결합하는 것 등에 주의를 집중하는 행동을 포함하고 교사의 역할로 경험적 동기화를 제공 그들이 생각하는 것에 관한 학생들의 질문을 통해 생각을 고무하며 학생들이 해석과 책임을 돕는 것들로 구성된다. 이 단계의 목적은 학생들을 명확하게 해주는데 필요하며 만약 그들 자신의 학습에 의무감을 갖는다면 문맥에 더 친숙하게 되고 그들 자신에 대답하는 것과 그들 자신의 견해를 명백하게 하려는 시도에 익숙하게 될 것이다.
도전단계	그룹이나 학급전체에 자신의 견해를 나타낼 수 있다. 교사는 필요시 적당히 복잡한 수준과 복잡한 언어를 학생들에게 과학자적 관점에서 소개한다. 다양한 관점에서 비판적으로 테스트해보고 체크해보는 것은 과학자적 관점에서 찾을 수 있는 조건과 증거를 학생들에 의해서도 가능하도록 제안된다. 이를 위해 학습 전체의 배려된 교수와 토론이 요구된다. 이 단계의 성공 여부는 비판기준에 의해 평가된다.
적용단계	많은 주제의 이상적 해결에 과학자적 관점이 요구되며 그런 관점의 사용을 통해 더 간단히 이룰 수 있는 문제해결 단계라 할 수 있다. 문제해결의 과정 증진과 새로운 생각의 지위를 향상시키기 위한 제안된 해결방법에 관해 토의한다. 능동적 교사의 역할이 기본이 된다.

5-3) 인지 갈등 학습 모형

학습자의 오개념 교정을 목적으로 하며 스스로 자신의 생각이 오류가 있음을 깨달아서 새로운 개념을 학습하도록 한다.

5-4) 인지 가속 학습 모형

인지가속(CASE) 수업모형은 아동의 인지 발달을 촉진시켜 궁극적으로 형식적 조작단계의 사로가 가능한 학생의 비율을 높이고자 하는 모형으로 과학 지식을 가르치는 것이 목적이 아니며, 논리적 사고력이 필요하고 지식은 사회적 활동과 대화를 통한 상호작용을 통해 구성된다.

동기지속교수법

인간을 행동하게 하는 내적 또는 외적 힘, 동기, 동기 연구 분야에서 연구되는 있는 핵심적인 주제는 두 가지이다.

학습동기의 구분-학생들의 학습 동기는 외재적 동기보다 내재적 동기를 유발시키고 지속시키는 교수 활동이 우선시 되어야 한다.

학습동기를 유발시키기 위한 방법

<동기지속 학습모형>

탐색하기	동기지속 학습모형이 시작하는 단계 학습자가 스스로 주위 환경을 탐구하고 탐색하여 볼 기회를 제공함으로써 흥미의 생성과 유지가 가능
사고하기	탐색하기 단계에서 유발된 학습동기를 더 발전시키고 유지시키기 위해 학습동기의 인지적 요인들을 활용하는 단계
해보기	학습자들의 직접적인 활동 학습된 지식이나 기술을 적용해 볼 수 이쓴 모의 상황이나 게임 등이 대표적 주의점:학습 내용과 아무런 관련이 없거나 학습자에게 많은 인지적 부담을 주는 활동은 지양해야 함. 학습자들이 관련성을 찾을 수 없거나 해결할 수 없는 활동 과제들은 학습동기를 악화시킬 수 있음.
되어보기	동기가 최고조로 지속되는 상태 학습자가 직접 어떤 상태를 경험하게 하는 단계 학생들의 몰입이 이루어지는 단계
정리하기	동기 지속을 마무리 하는 단계 학습자의 학업 수행과 결과에 대한 인지적 평가와 기타 내적 보상이 포함.

창의적 증진 교수법

과학에서의 창의성이란?

창의적 사고의 유형

수렴적 사고는 일반적으로 수렴적 사고로 통합하여 제시하고 있으며 앞으로 제시되는 다양한 발문들도 세부적으로
구분하기 보다는 수렴적 사고로 통합적으로 제시함.

창의성 신장을 위한 교수 전략

창의성 신장 기법:브레인스토밍, 스캠퍼, 강제 결합법, 기발하게 사용하기, 공상,상상 기법 등

탐구과정 요소가 수업 중간 중간에 부분적으로 사용할 수 있는 요소라면, 수업 흐름 전체를 아우를 수 있는 단계별 창의적 발문 전략이 필요한다.

탐구학습모형별 창의적 발문 전략

6) STS(science, technology and society) 학습 모형

STS(science, technology and society) 학습 모형은 과학과 관련된 사회 문제를 과학 학습의 주제로 삼는다. 과학과 관련된 사회 문제는 대부분 기술과 같이 관련되어 있다. 과학과 교육 과정에서도 분명히 명시되어 있는 것과 같이 과학, 기술과 사회 분야는 과학에서 다루어져야 한다는 것이 세계적인 경향이다. 영국의 경우는 과학의 본성, 즉 자연에 대한 개방적인 탐구를 SATIS(science and technology in society : 영국판 STS)에 포함시키고 있기도 하다. 적용하기는 Bloom에 의해서도 1960년대에 인지적 영역의 여섯 가지 카테고리 중 하나로 제시되기도 하였다. 즉, 배운 지식을 사용하여 문제를 해결하여 봄으로써 배운 지식을 더욱 확실히 배울 수 있다.

그래서, 발견 학습 모형, 발생 학습 모형, 순환 학습 모형의 적용 단계에 들어간다. STS학습 모형은 주로 세 가지를 들 수 있는데, 가치 명백화 학습 모형, 의사 결정 훈련 모형, 아이오와(Iowa) 셔토카(chautoqua)모형이 있다.

과 학	STS 단계	기 술

자연세계에 대한 질문	문제로의 초대	환경에 대한 인간의 적응 문제

탐구방법	탐 색	문제해결 전략

자연현상에 대한 설명	설명과 해결 방안의 제시	인간 적응 문제의 해결

개인적사회적 행동 및 적응	실 행	개인적사회적 행동 및 적응

효과적인 과학과 교수 학습 방법을 위한 제언

1. 초등 과학을 '잘 가르친다'는 의미 (서울교대 장신호 교수의 글)

'학습 동기'를 유지시켜 주고 ' 과학 이해력'을 향상시킬 수 있어야 한다.

가. 초등과학에서의 학습 동기 향상

과학 학습 "동기"란 학생들이 단순히 순간적이고 일시적인 흥미를 보이는 것을 의미하는 것이 아니고 지속적인 노력을보이는 것을 의미한다. 학생들이 과학에 대해 지속적인 관심을 보이고, 과학 활동을 통하여 과학 지식을 쌓아가며 이를 이용하여 실생활 속에서 활용할 줄 아는 학습 자세를 포괄하는 것이다.

학습동기는 두 가지 요소

기대감(자신의 성공 여부에 대한 자신감)과 가치(지속적으로 노력할 가치가 있는지에 대한 판단)

과학 학습 동기 = 기대감 * 가치(Brophy, 1998)

따라서 기대감과 가치 중 어느 하나라도 0이 되면 배우고자 하는 동기를 갖지 못할 것이므로 이 두가지 요소가 어느정동의 일정 수준을 유지할 수 있도록 동기를 부여해야 한다.

나. 초등과학에서의 과학 이해력 향상

과학적 이해가 과학 교육에서 중요하다면 어린 초등학생들이 과학을 잘 이해할 수 있도록 과학 지식과 실제 활동 사이의 유기적 관계를 촉진시키는 것이 중요하다.

모든 지식은 실제 활동에 의해 획득되며, 획득된 지식들은 실제 활동에서 다시 사용된다.

지식(과학개념습득)만을 강조하거나 실제활동(실험, 만들기, 조작 활동)에만 집중하면 과학적 이해력을 향상시키기 어렵다.

과학과 평가 방법

[과학학습 평가의 기능]

가

기억:학생들이 학습한 내용을 그대로 재생하여 낼 수 있는 능력(단순 정신기능)

이해:단순히 기억하는 것을 넘어서 자료의 의미를 아는 것(지식을 알아내는 능력, 번역, 해석, 추론 등이 포함)

적용: 블룸과 동료들의 인지적 목표 분류 체계에서 적용, 분석, 종합, 평가 범주가 모두 포함된 영역(고등 정신기능)

평가 방법에 따라 지필과 수행, 평가의 기능에 따라서는 진단, 형성, 총과로 구분함.

[평가 문항 작성 방법 및 유의점]

반드시, 절대로 등과 같은 단서가 들어간 말을 사용하지 말아야 함.

기초탐구과정요소에 대한 평가

기초탐구능력평가를 위한 지필평가문항개발 방법

기초탐구능력평가를 위한 수행평가 과정

학습목표 확인
평가목표 설정(수행과정, 수행결과, 성취도)
평가 기법 고안	수행과정:프로젝트 수행결과: 작품 학생 성취도 : 서술형 검사
평가 절차 구성	학생들의 명확한 수행 결과를 수집하고 평가할 수 있도록 구체적인 절차가 나타나도록 하여야 한다.
평가를 위한 worksheet 작성	학생 성취도 평가 시에는 평가를 위한 worksheet를 구성하는 과정이 필요하다. 평가 목표에 맞게 계획된 평가 기법이 구체적으로 적용될 수 있는 worksheet를 작성하기 위해서는 서술형 평가 문항 작성에 대한 요령이 있어야 한다.

통합탐구과정요소에 대한 평가

통합 탐구 능력 평가 문항 개발 방법

[지필평가 영역]

과학과의 창의성 평가

창의서 평가 문항 개발 방법

<지필평가 영역>
1. 차시 목표와 관련하여 학생들의 확산적 사고와 수렴적 사고에 해당하는 요소를 추출합니다.

2. 해당 요소에 관련된 속성을 확인하고 차시 내용과 관련되거나 확장된 문제 상황을 제시합니다.
3. 제시된 상황과 창의성 요소를 고려하여 문항을 구체적으로 진술합니다.
4. 학생들의 수준을 고려하여 문제 상황의 나이도를 조절합니다.
5. 가급적 차시와 관련된 탐구 과정 요소를 고려하여 평가 문항을 개발합니다.
6. 평가 문항 개발 시에는 평가 기준을 반드시 생각합니다.

<수행평가 영역 평가문항 개발 방법>

<창의성 평가 기준 작성 방법>

<창의성 평가 문항의 실제>

[과학과에서의 개념 평가 및 태도 평가]

-번역:각 요소로부터 전체 모습을 인지하여 학습 상황 그대로는 물론이고 다른 형태로 재생, 변환시켜 정보를 전달할 수 있는 것
-해석: 주어진 자료를 아이디어들의 구성체로 이해하여 이들 사이의 관계를 파악하고 또 중요한 정보나 지식과 중요하지 지식과
정보를 식별해 내는 능력
-추리:알려진 정보를 바탕으로 미래의 경향이나 다른 상황과의 관계를 예상하거나 인지하는 능력

<과학 개념 평가 과정>

<평가 문항의 형태>

<태도평가의 의미>

<태도 평가의 요소>