DOI QR코드

DOI QR Code

Development and Application of the Explicit and Reflective Learning Strategy for Enhancement of the Elementary School Students' Basic Inquiry Skills -Based on Observation and Classification-

초등학생의 과학탐구기능 향상을 위한 명시적이고 반성적인 교수.학습전략 개발 및 적용 -관찰과 분류를 중심으로-

  • Received : 2011.09.21
  • Accepted : 2012.02.10
  • Published : 2012.02.29

Abstract

The research evaluated the effects of the improvements in scientific inquiry for elementary school students and focused on the development and application of the explicit and reflective learning strategy through observation and classification. The explicit and reflective learning strategy was modified and completed with the review of the experts after the development of the draft based on the theoretical approach. The students were evaluated for their academic achievements in scientific inquiry skills before and after taking the course. The results were as follows: First, the steps of the developed learning strategy (1) to motivate, (2) to explore reflectively, (3) to guide explicitly, (4) to inquire explicitly, and (5) to verify reflectively were set to reflect the verification. Second, the results of applying the developed model to the lessons based on the quantitative analysis was effective for observation and classification skills in the quest for improved performance of the whole (the sum of observation and classification, inquiry skills) and the observed features, but there was no effect on classification. Also, the lessons applied the developed teaching strategy and showed effectiveness in improving academic achievement. Particularly in analyzing the relationship between the academic achievement and exploration capabilities, in order to improve academic achievement, the importance of improving inquiry skills was found. Third, the qualitative analysis of teaching and learning strategy developed by applying the lessons of this teacher guide and small group activities through the explicit and reflective observation and classification of the student learning activities showed the significant improvement of ability of the scientific inquiry skills. In addition to the improvement in the abilities of the classification showed after the formation of the most basic observation skills of the scientific inquiry.

Keywords

explicit and reflective learning strategy;scientific inquiry skills;application criteria for class of basic inquiry skills

References

  1. 김윤옥(2005). 직접교수의원리와실제. 서울: 학지사.
  2. 교육과학기술부 (2009). 초등학교 교사용 지도서. 과학 6-1, 서울: 금성출판사.
  3. 권용주, 최상주 ,박윤복 ,정진수 (2003). 대학생들의 귀납적 탐구에서 나타난 과학적 사고의 유형과 과정. 한국과학교육학회지, 23(3), 286-298.
  4. 김경미, 박영신, 최승언 (2008). 과학 교과서 천문 단원의 탐구 활동 분석. 한국지구과학교육학회지, 29(2), 204-217.
  5. 김경순, 노정아, 서인호, 노태희 (2008). 중학교 과학'과학의 구성'단원에서 과학사 소재를 활용한 명시적.반성적 과학의 본성 수업의 효과. 한국과학교육학회지, 28(1), 89-99.
  6. 김보람, 심규철, 소금현, 여성희 (2011). 반성적 사고 전략을 활용한 초등학교 환경교육 프로그램의 학습 효과, 한국초등과학교육학회, 30(3), 271-281.
  7. 김지나, 김선경, 김동욱, 김현경, 백성혜 (2008). 초등학생들의 과학의 본성에 대한 명시적 교수 효과 분석. 한국초등과학교육학회지, 27(3), 261-272.
  8. 노진호 (1998). 듀이의 교육이론에서 반성적 사고의 위상. 한국교육학회 교육철학연구회, 교육철학, 19, 145-164.
  9. 맹희주, 손연아, 채동현 (2008). 과학 탐구 능력 향상을 위한 수행 평가 자료 개발 -초등학교 3, 4학년용 자료-. 한국초등과학교육학회지, 27(4), 399-419.
  10. 도송희, 황요한, 박종석 (2009). 과학의 본성지도를 위한 중학교 과학 실험수업에서'반성'의 중요성. 한국과학교육학회지, 33(2), 184-192.
  11. 동효관, 송미영, 신영준 (2010). 5E 순환학습이 초등학생의 과학 학업 성취도와 탐구 능력 및 과학적 태도에 미치는 효과. 한국초등과학교육학회지, 29(4), 567-575.
  12. 박미진, 이용섭 (2010). 과학탐구능력 향상을 위한 과학 그리기 프로그램 개발 및 적용. 한국초등과학교육학회지, 29(2), 186-194.
  13. 박효순, 조희형 (2003). 중학교 2학년 과학 교과서의 탐구 영역 분석. 한국과학교육학회지, 23(3), 239-245.
  14. 박성민, 조선형 (1998). 초등학교 학생의 과학탐구 능력과 학업성위도 간의 관계-6학년 2학기 지구과학 영역 단원을 중심으로-. 한국지구과학회지, 학술논문집, 117-118.
  15. 박은이, 홍훈기 (2010). 과학영재를 대상으로 한명시적 과학의 본성 프로그램의 효과. 한국과학교육학회지, 30(2), 249-260.
  16. 박준영 (2009). John Dewey의 반성적 사고와 교육. 교육사상연구, 23(3), 273-200.
  17. 배희숙, 전영석, 홍준의 (2008). 과학 탐구 능력 신장을 위한 과학 글쓰기 교수, 학습 전략 개발. 한국초등과학교육학회지, 28(2), 178-186.
  18. 백성혜, 박진옥, 박재원, 임명혁, 고영미, 김효남, 조부경 (2001). 유치원 , 초등 , 중등 과학 교재의 연계성을 위한 탐구능력 분석-물질의 상태 및 상태 변화 개념을 중심으로-. 한국초등과학교육학회지, 20(1), 91-106.
  19. 서예원, 고현덕, 박경원 (2009). 학생들의 탐구학습을 돕기 위한 교사의 과학적 개념 설명 방식: 초등 학교 5,6학년 지구과학 영역을 중심으로. 한국초등과학교육학회지, 25(1), 96-108.
  20. 서울대학교 과학교육 연구소 (2005). 성공적인 중학과학 탐구수업을 위한 길라잡이 자료.
  21. 손정우, 이봉우, 이인호, 최원호, 신영준, 한재영, 최정훈 (2009). 초등과학영재 판별도구의 개발과 이해. 서울: 도서출판 북스힐.
  22. 송기주 (1996). 과학이 명제적, 방법적 지식에 미치는 명시적, 발견적 수업의 상대적 효과. 교육심리연구, 10(3), 85-112.
  23. 신동훈, 신정주, 권용주 (2006). 생명 현상에 관한 초등학교 관찰 수업 과정과 관찰 유형 분석. 한국초등과학교육학회지, 25(4), 339-351
  24. 여성희, 김미령, 김미경 (2003). 제7차 교육과정에 따른 초등학교 5학년 과학교과서의 과학 탐구 과정과 학생들의 과학 탐구 능력 실태 분석. 한국생물교육학회지, 31(3), 214-223.
  25. 연은정, 김선자, 박종옥 (2008). LTTS 프로그램의 인과적 사고 활동이 초등학생의 과학탐구능력에 미치는 영향. 한국초등과학교육학회지, 27(2), 178-188.
  26. 위성백, 백성혜 (1997). 초등학교 과학수업에서 순환학습 모형의 적용이 과학 개념과 탐구능력 및 흥미 태도에 미치는 영향. 한국초등과학교육학회지, 16(1), 11-24.
  27. 이봉우 (2005). 외국 과학교육과정의 탐구기준 비교 분석. 한국과학교육학회지, 25(7), 873-884.
  28. 이소영, 강태완, 김남일 (2004). 초등학생의 학년별 생물분류 개념 형성에 대한 연구. 한국생물교육학회지, 32(1), 16-26.
  29. 정미영, 서상오, 권재술, 경재복 (2004). 가설검증 재구성 모형을 이용한 수업이 초등학생의 과학 탐구 능력에 미치는 효과. 한국교원대학교 과학교육연구소, 14(1), 125-137.
  30. 정진우, 박미라, 정철 (2007). 고등학교 지구과학 탐구활동에서 수업유형에 따른 학생들의 반성적 탐구의 특성. 한국지구과학학회지, 28(1), 1-13.
  31. 조희형 (2008). 과학교수학습. 서울: 교육과학사. 주정은, 차희영 (2007). 관찰에 의한 분류하기 탐 구 능력평가 준거 개발. 한국초등과학교육학회지, 26(4), 407-417.
  32. 최현동, 양일호, 권치순 (2005). 초등학생 분류능력 발달의 경향성. 한국초등과학교육학회지, 24(3), 281-291.
  33. 채동현, 손연아, 맹희주 (2007). 초등학교 과학 수업에서 활용할 수 있는 과학 탐구 능력 수행 평가 자료 개발. 한국초등과학교육학회지, 26(3), 341-358.
  34. 최용규, 이광원 (2009). 사회과와의 연계성에 기초한 슬기로운 생활과 내용 분석 및 재구성. 한국교원대학교 초등교육연구소, 10, 69-90.
  35. 최현동, 양일호, 권치순 (2006). 초등학교 6학년의 인공자극과 자연자극에 대한 분류 사고. 한국과학교육학회지, 26(1), 40-48.
  36. 한국교원대학교 과학교육연구소 (2006). 초등학교 과학 탐구과정 요소별 지도자료.
  37. 한안진 (1987). 현대탐구과학교육. 서울: 교육과학사.
  38. 한영욱, 이우경 (2005). 문학 자료를 활용한 통합적 과학 탐구 학습의 초등 과학 학습에 대한 효과. 한국초등과학교육학회지, 24(1), 9-20.
  39. 홍석준, 손연아 (2011). 중학생의 기초탐구기능 이해를 위한 명시적 교수.학습 전략의 개발 및 적용 사례 분석, 한국과학교육학회지, 31(4), 641-662.
  40. 황희숙 (1997). 전략중심의 독해수업에 대한 비판적 고찰 : 직접적 수업, 상보적 수업 및 교류적 수업을 중심으로. 교육학연구, 35(5), 65-86.
  41. Alexopoulou, E. & Driver, R. (1996). Small-group discussion in physics: peer interaction modes in pairs and fours. Journal of Research in Science Teaching, 33(10), 1099-1114. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199612)33:10<1099::AID-TEA4>3.0.CO;2-N
  42. Akerson, V. L., Fouad, Abd-El-Khalick, & Lederman, N. G. (2000). Influence of a Reflective Explicit Activity-Based Approach on Elementary Teachers'Conceptions of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching, 37(4), 295-317. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(200004)37:4<295::AID-TEA2>3.0.CO;2-2
  43. Akerson, V. L. & Volrich, M. L. (2006). Teaching Nature of Science Explicitly in a First-Grade Internship Setting. Journal of Research in Science Teaching, 43(4), 377-394. https://doi.org/10.1002/tea.20132
  44. Akerson, V. L. & Hanuscin, D. L. (2007). Teaching Nature of Science through Inquiry: Results of 3-Year Professional Development Program. Journal of Research in Science Teaching, 44(5), 653-680. https://doi.org/10.1002/tea.20159
  45. Colak, H. (2009). Exploring the Development of Nature of Science Views and Personal Epistemologies of Upper Elementary and Middle School Students. Submitted to the faculty of the University Graduate School in partial fulfillment of the requirements for the degree Doctor of Philosophy n the Department of Curriculum and Instruction/School of Education. Indiana University.
  46. Dewey, J. (1916). 민주주의와 교육 Democracy and Education (이홍우 역, 2007) 서울: 교육과학사.
  47. Driver, R. (1995). Constructivist approaches to science teaching. In L. P. Steffe, & J. Gale (Eds.), Constructivism in education, 385-400. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
  48. Grossen, B. (1993). Instructional design considerations for teaching science to diverse learners. Effective School Practices, 12, 136-142.
  49. Khishfe, R. & Abd-El-Khalick (2002). Influence of Explicit and Reflective versus Implicit Inquiry-Oriented Instruction on Sixth Graders' Views of Nature of Science. Journal of Research of Science Teaching, 39(7), 551-578. https://doi.org/10.1002/tea.10036
  50. National Research Council (2000). National Science Education Standards. Washington, D.C, USA: National Academy Press.
  51. Martin, D. J. (1999). 초등과학교육 Elementary Science Methods (임청환, 권성기, 송명섭, 송남희 역, 2009). 서울: 시그마프레스.
  52. Miles, M. B. & Huberman, A. M. (1994). An Expanded Sourcebook: Qualitative Data Analysis. Thousand Oaks, CA: Sage.
  53. Odubunmi, O. & Balogun, T. A (1991). The effect of alboratory and lecture teaching methods on cognitive achievement in integrated science. Journal of Research in Science Teaching, 28, 213-224. https://doi.org/10.1002/tea.3660280303
  54. Palincsar, A. S. & Brown, A. L. (1984). Reciprocal teaching of comprehension fostering and comprehension-monitoring activities, Cognition Instruct. 1, 117-175. https://doi.org/10.1207/s1532690xci0102_1
  55. Patricia M. & Stohr-Hunt (1996). An analysis of frequency of hands-on experience and science achievement. Journal of Research in Science Teaching, 33(1), 101-109. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199601)33:1<101::AID-TEA6>3.0.CO;2-Z
  56. Pearson, P. D. & Dole, J. A. (1987). Explicit comprehension instruction: A review of research and a new conceptualization of instruction. Elementary School Journal, 88, 151-165. https://doi.org/10.1086/461530
  57. Robert Geier, Phyllis C. Blumenfeld, Ronald W. Marx, Joseph S. Krajcik, Barry Fishman, Elliot Soloway, & Janita Clay-Chambers (2008). Standardized Test Outcomes for Students Engaged in Inquiry-Based Science Curricula in the Context of Urban Reform. Journal of Research in Science Teaching, 45(8), 922-939. https://doi.org/10.1002/tea.20248
  58. Rosenshine, B. V. & Stevens, L. (1986). Teaching functions. In M. Wittrock(Ed.), Handbook on Research on Teaching(3rd ed.). New York: Macmillan.
  59. Rosenshine, B. V. & Meister, C. (1995). Direct instruction. In L. W. Anderson(Ed.) The international encyclopedia of teaching and teacher education(2nd ed.), 143-149, UK: Cambridre University Press.
  60. Roth, W. M. & Bowen, G. M. (1994). Mathematization of experience in a grade 8 open-inquiry environment: An introduction to the representational practices of science. Journal of Research in Science Teaching, 31(3), 293-318. https://doi.org/10.1002/tea.3660310308
  61. Sanders, W. L. & Shepardson, D. (1984). A comparison of concrete and formal science instruction upon science achievement and reasoning ability of sixth grade students. Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching. LA: New Orleans.
  62. Schwartz, R. S., Lederman, N. G. & Crawford, B. A. (2004). Developing views of nature of science in an authentic context: An explicit approach to bridging the gap between nature of science and scientific inquiry. Science Education, 88(4), 610-645. https://doi.org/10.1002/sce.10128
  63. Sheppard, C. N. (1991). The Observation competence of Grade Six Science Students. Canada: Memorial University of Newfoundland.
  64. Strawitz, B. M. & Malone, M. R. (1987). Preservice teachers' acquisition and retention of integrated science process skills: A comparison of teacher-directed and self-instructional strategies. Journal of Research in Science Teaching, 24, 53-60. https://doi.org/10.1002/tea.3660240106
  65. Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Cambridge: MA: Harvard University Press.

Cited by

  1. The Development of Intervention Program for Enhancing Elementary Science-Poor Students' Basic Science Process Skills - Focus on Eye Movement Analysis - vol.34, pp.8, 2014, https://doi.org/10.14697/jkase.2014.34.8.0795