Journal of Korean Elementary Science Education (한국초등과학교육학회지:초등과학교육)

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Aspects of Elementary Students' Productive Disciplinary Engagement in Constructing Evidence-Based Explanation of the Cloud F orming Experiment

구름 발생 실험에 관한 초등학생의 증거 기반 설명구성 활동에서 생산적 과학학습 참여의 양상

  • Received : 2024.10.10
  • Accepted : 2024.11.14
  • Published : 2025.01.31
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Abstract

This study analyzed how elementary students constructed evidence-based explanations in a science inquiry class focused on cloud formation experiments from the perspective of productive disciplinary engagement (PDE). The aim was to invetigate how the four principles of PDE were implemented and to identify the conditions necessary to enhance the productivity of students' activities. This study conducted a model-based inquiry lesson, following Ambitious Science Teaching, with a fifth-grade class of elementary students, focusing on the evidence-based explanation. In analyzing the students' discourse episodes related to evidence-based explanations, the implementation of the four operational principles of PDE-participation, relevance to the curriculum, and the realization of productivity in science learning discourse-was examined. The results were as follows: In constructing evidence-based explanations, the elementary students effectively implemented the principles of the PDE related to problematizing, authority, and resources. However, accountability to both science disciplinary norms and peers needed to be adequately realized. It is essential for elementary teachers to provide appropriate epistemological support that would allow students to recognize, analyze, and interpret data as evidence. Furthermore, the study suggests that while epistemological support helps students implement accountability to the science disciplinary norms, constructing evidence-based explanations becomes more productive when students have a balanced sense of authority as active participants. The aspects of implementing the four principles of PDE revealed in this study clearly indicate where elementary teachers should focus when guiding students' evidence-based explanations.

이 연구의 목적은 구름 발생 실험을 소재로 한 과학 탐구 수업에서 초등학생의 증거에 기반한 설명구성을 생산적 과학학습 참여(productive disciplinary engagement, PDE)의 관점에서 분석하여 생산적 과학학습 참여의 원리가 구현되는 양상을 조사하고, 학생 활동의 생산성을 높이는 데 필요한 조건을 규명하는 것이었다. 초등학교 5학년 한 학급 학생을 대상으로 Ambitious Science Teaching에 따른 모델 기반 탐구 수업을 진행하였고, 그중에서 증거에 기반한 설명구성 단계의 수업 장면을 분석 대상으로 선정하였다. 학생들의 증거 기반 설명구성 담화 에피소드에서 PDE의 네 가지 원리의 구현 양상과 참여 및 교과 관련성, 그리고 과학학습 담화의 생산성 실현 여부를 분석하였다. 연구 결과를 통해 다음의 결론을 얻었다. 초등학생의 증거에 기반한 설명구성에서 생산적 과학학습 참여의 원리 중 문제상황, 권위, 학습 자원은 잘 구현되었으나, 과학 교과의 규범에 대한 설명 책무성 및 동료에 대한 설명 책무성은 적절히 구현되지 못하였다. 학생들이 충분히 생산적인 과학학습 참여를 구현하기 위해서는 데이터를 인식하고 분석하여 증거를 해석하는 과정을 체험할 수 있도록 교사가 적절한 인식론적 도움을 제공하는 게 필요하다. 또한, 교사의 인식론적 도움을 통해 과학 교과의 규범에 대한 설명 책무성이 구현되더라도 학생들이 이를 수행하는 행위자로서 권위를 균형 있게 갖추었을 때 증거에 기반한 설명구성이 더욱 생산적 과학학습 참여로 실행될 수 있다. 이 연구에서 밝힌 생산적 과학학습 참여의 네 가지 원리를 구현하는 양상은 초등교사의 과학 수업 역량의 측면에서 학생들의 증거에 기반한 설명구성 활동을 지도할 때 어느 지점에 주목해야 하는지를 잘 보여주었다.

Keywords

Acknowledgement

2019년 대한민국 교육부와 한국연구재단의 인문사회분야 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행된 연구임(NRF-2019S1A5A2A01049249)

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