1. 우리나라 과학 교육과정에 제시된 학교 과학 교육의 목표는 무엇인지 설명해 보자.
2. 우리나라의 과학 교육과정에서 제시하고 있는 기초탐구과정과 통합탐구과정에는 어떤 것들이 있는지 말하고, 통합탐구과정 중 하나를 선택하여 그 기능이 사용된 수업 활동의 예를 말해 보자.
3. 과학을 가르치고 배우는 데 도움을 되는 학습 이론을 그 발생 순서에 따라 ‘행동주의’, ‘인지주의’, ‘초기/인지론적 구성주의’, ‘새로운 패러다임(paradigm)의 구성주의’로 대별하였을 때, 이들 학습 이론을 구별 짓는 특징이 무엇인지 설명해 보자.
4. 경험학습모형과 발견학습모형의 공통점과 차이점을 실제 수업의 예를 들어 설명해 보자.
5. 귀납적 일반화를 통해 개념을 형성하는 학습 과정이 지니는 한계점은 무엇인지 말해 보자.
6. 연역적 적용을 통해 개념을 확장하여 학습하는 활동이 지니는 한계점은 무엇인지 말해 보자.
7. 옆의 그림은 오슈벨(Ausubel)의 아이디어에 따라 노박(Novak)과 고원(Gowin)이 제시한 ‘수업(instruction)과 학습(learning)의 종류’를 나타낸 것이다. (다)에 속하는 수업의 예를 하나 들고, 그것을 (사)의 방향으로 변화시키기 위해서는 어떻게 해야 하는지 설명해 보자.
8. 다음 괄호 안에 알맞은 용어를 말하고, 아래와 같은 방식으로 자신의 조에서 선정한 개념을 가르치고자 할 때 교사가 먼저 도입할 수 있는 괄호의 예를 여러 가지 graphic organizer 중 하나를 택하여 만들어 보자. 어느 교사가 포유동물을 학생들에게 지도하기 전에 이보다 상위 개념인 척추동물의 일반적인 특성을 먼저 도입하면 포유동물의 개념이 보다 쉽게 학생들의 인지 구조에 정착될 수 있다고 생각하였다. 이 때 먼저 도입하는 상위 개념을 오슈벨(Ausubel)의 학습 이론에 따르면 ( )라고 부른다.
9. 오슈벨(Ausubel)의 ‘학습의 동화설’(assimilation theory)에 따르면, 대부분의 유의미 학습은 새로운 정보가 기존의 인지 구조에 적절하게 연결될 때 일어난다고 한다. 또, 그렇게 동화가 일어나는 방식은 네 가지로 대별될 수 있다고 한다. 오슈벨이 말한 동화의 유형 중 ‘상위적 학습’(superordinate learning)이 무엇인지 예를 들어 설명해 보자.
10. 다음은 수업을 통해 학생이 가지고 있는 선행 지식(Sch)과 과학 교사의 과학 지식(St)이 상호작용하여 발생하는 여러 가지 학습 결과들을 길버트(Gilbert) 등이 제안한 모형으로 나타낸 것이다. 그림에서 나)는 어떤 학습 결과를 의미하는지 예를 들어 설명해 보자.
11. 다음은 학생들의 오개념 또는 그들의 유년적 사고의 특징을 나열한 것이다. ● 학생들은 문제 상황의 관찰 가능한 속성에 추리의 바탕을 둔다. ● 학생들은 자신이 파지한 개념 체계를 통해서 물질세계를 보기 때문에, 한정된 측면만을 지각하고 그 중에서도 현저하게 돌출된 특징에만 그들의 관심을 집중한다. ● 학생들은 안정적이고 고정된 상황보다는 변하는 현상에만 관심을 집중한다. ● 학생들이 자연의 변화를 설명할 때 그들의 추리는 선형의 인과율적 순서를 따른다.● 학생들은 과학적인 문제를 다룰 때에도 의미가 명료하지 않은 일상생활의 개념을 사용한다. ● 학생들은 상황에 따라 다른 원리를 적용하기도 한다. ● 학생들은 자신의 개념을 지지하는 경험의 일면만을 관찰하려 한다. ● 자신의 개념이 부적절하다는 것을 보여주는 경험적 자료를 쉽게 인정하려 하지 않는다. 기압에 관한 수업에서 학생들은 비평형 상태(예: 공기를 뺀 알루미늄 캔이 찌그러드는 상황)에서는 기압이 작용한다고 생각하지만, 평형 상태에서는 압력이 작용한다고 생각하지 못한다. 이것은 학생들의 오개념이나 유년적 사고가 지니는 어떤 특징의 예가 될 수 있는지 말해 보자.
12. “학생들의 오개념은 단순한 의미의 무지(ignorance)와는 다르다”고 한다. 이 말이 뜻하는 바가 무엇인지 예를 들어 설명해 보자.
13. 김 선생님은 드라이버(Driver)가 제안한 ‘개념변화 수업모형’에 따라 기압에 관한 학생들의 오개념을 변화시키기 위해 옆에 제시한 것과 같은 단계를 걸쳐 수업을 진행하였다. 김 선생님이 ⓐ, ⓑ, ⓒ에서 각각 어떻게 하였겠는지 생각하여 말해 보자. 1. 오개념의 표현 단계학생들이 음료수 병에 빨대를 꽂아 마셔 보게 한 후, 병 속의 음료수가 빨대를 통해 올라오는 까닭을 자유롭게 말해 보도록 하였다. 2. 오개념의 재구성 단계(1) 오개념의 명료화와 교환학생들이 조별로 빨대로 음료수를 먹을 수 있는 까닭에 관해 토의하도록 한 후, 조별로 정리한 생각을 칠판에 기록하였다. (2) 상충된 상황에의 노출( ⓐ )(3) 새로운 개념의 구성기압과 기압차에 관한 과학적인 개념을 이용하여 빨대로 음료수를 마실 수 있는 이유를 설명해 주었다. (4) 새로운 개념의 평가( ⓑ )3. 새로 구성한 개념을 새로운 상황에 적용( ⓒ )4. 개념 변화 검토기압에 관한 질문지를 통해 학생들의 오개념이 과학적인 개념으로 변화하였는지 살펴보았다.
14. 개념 변화 수업의 원리는 피아제(Piaget)의 인지발달이론에 기초하고 있다. 개념 변화 수업에서 학생의 오개념이 과학적인 개념으로 변화되는 과정을 피아제의 ‘동화(assimilation)’ 또는 ‘조절(accommodation)’의 개념을 활용하여 설명해 보자.
15. 미국의 과학교육기준에서 제시하는 탐구 수업의 다섯 가지 본질적 특징들(essential features of classroom inquiry)을 말하고, 그러한 특징이 드러나는 수업의 예를 들어 보자.
16. 다음 글을 읽고 물음에 답하시오. 평소에 자연 현상에 관한 학생들의 궁금증을 해결해 주기 위하여 조금 무리한 실험도 과감히 시도해 보기로 유명한 박 선생님은 어느 화창한 토요일에 자신이 담임하는 6학년 3반 학생들과 함께 양어장으로 과학 탐방 학습을 갔다. 이 양어장은 박 선생님의 죽마고우가 운영하는 곳으로 박 선생님은 이미 여러 차례 이곳을 방문한 바 있었다. 양어장에서 여러 가지 물고기에 대해 설명을 듣던 중 한 학생이 “연어는 어떻게 자신이 탄생했던 곳으로 돌아갈 수 있나요?”라고 질문을 던졌다. 이 질문이 좋은 과학 탐구 소재가 될 수 있을 거라고 생각한 박 선생님은 학생들을 모두 모아 놓고 예정에 없던 수업을 ‘가설검증 학습모형’에 따라 진행하였다. (1) 박 선생님이 수업에서 다루고자 하는 문제가 문제해결활동을 강조하는 과학 탐구 수업에 적절한 ‘진정한 문제(authentic problem)’의 세 가지 특징을 어떻게 만족시키는지 혹은 만족시키지 않는지 설명해 보자. (2) 박 선생님이 어떻게 수업하였겠는지 생각하여 말해 보자. 단, 실험을 해야 하는 경우 합리적인 수준에서 필요한 재료와 장비는 모두 박 선생님의 친구가 마련해 주었다고 가정한다. (3) 박 선생님의 수업에서 학생들을 평가하고자 할 때 가장 적절하다고 생각되는 평가 방법을 구체적으로 말하고, 왜 그러한 평가 방법이 적절한지 설명해 보자.
17. 가설검증수업모형에 따라 과학 탐구 수업을 진행할 때 학생들이 형성하게 되는 ‘가설(hypothesis)’과 ‘예상(prediction)’의 차이점은 무엇인지 구체적인 예를 들어 설명해 보자.
18. 순환학습모형(learning cycle)을 탐구적인 과학 수업에 활용할 수 있는 까닭을 말하고, 자신의 조에서 선택한 개념을 탐구적인 방식으로 가르치기 위한 ‘서술적 순환학습’과 ‘경험-귀추적 순환학습’을 각각 고안해 보자.
19. POE 모형과 PEOE 모형의 차이점이 무엇인지 예를 들어 설명해 보자.
20. STS 수업이 문제해결활동을 중시하는 다른 탐구 수업(예: PBL, PBS)과 다른 점은 무엇인지 설명해 보자.
