예비 과학교사가 중학교 과학수업에서 겪는 어려움 분석

Analyzing the Difficulty that Pre-service Science Teacher Experiences in the Middle School Science Class : Centered on the Application of Science Class Models and Inquiry Process Elements

본 연구의 목적은 예비 과학교사들이 중학교 과학 단원에 과학수업 모형과 탐구과정 요소를 적용하여 수업을 진행하는 과정에서 겪는 어려움을 분석하고 과학수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 우선, 과학수업모형과 관련된 기존의 문헌을 근거로 하여 예비 과학교사가 과학수업모형의 각 단계를 실제 수업에서 얼마나 잘 적용하는지를 평가 할 수 있는 수업 평가지를 개발하였다. 이를 활용하여 과학수업모형을 적용한 수업 전문성 분석 결과, 예비 과학교사들은 탐구학습모형에서 ‘가설설정 단계’, 순환학습모형에서는 ‘개념적용 단계’, POE모형에서는 ‘예측 단계에서 예측한 내용을 표현하는 것’과 ‘관찰 단계에서 수용적인 피드백을 제공하는 것’, 개념변화학습모형에서는 ‘생각의 변화 검토 단계’를 실제 수업에 적용하는데 가장 큰 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 또한 발견학습모형에서는 ‘자료 추가 제시 단계’에서, STS수업모형에서는 ‘탐색 단계와 실행 단계’에서 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 탐구과정요소를 적용한 수업 전문성 분석 결과, 예비 과학 교사들은 기초탐구과정 요소인 ‘관찰’을 실제 수업에서 가장 많이 적용한 것으로 분석되었다. 그 다음으로 통합탐구과정 요소인 ‘문제인식’, ‘변인통제’, ‘자료해석’을 수업에 많이 적용하는 것으로 나타났다. 한편, 예비 과학교사와의 면담 결과 과학수업에 탐구과정요소를 적용하는데 있어서 어려움을 느끼는 가장 큰 원인은 각 탐구과정요소의 의미를 명확히 이해하고 있지 못하는데 있는 것으로 분석되었다.

The purposes of this study are analyzing the difficulty, which pre-service science teachers experience while conducting classes by applying the science class models and inquiry process elements on the middle school science unit, and finding the points of improvement for enhancing the professionalism of science class. In order to achieve these purposes, the class evaluation, which could evaluate how well pre-service science teachers apply each step of the science class models in the actual class, was first developed based on the existing literature related to the science class models. After analyzing the lesson professionalism that applied the science class models by utilizing this, it showed that pre-service science teachers encounter the biggest difficulties in applying to the actual classes in the step of hypothesis-generation of the inquiry learning model, the step of concept application of the learning cycle model, the step of prediction and observation of the POE model, and the step of change examination of thought of the conceptual change learning model. Also, it showed that they experienced difficulties in the step of additional material supporting of the discovery learning model and in the step of probing and practice of the STS class model. Second, after analyzing the lesson professionalism to which the inquiry process elements were applied, the result showed that pre-service science teachers applied observation, which is the element of the basic inquiry process, on the actual classes the most. Next, it showed that they applied critical mind, variable control, and data interpretation, which are the elements of integrated inquiry process, the most. Meanwhile, after interviewing pre-service teachers, it is analyzed that the biggest cause for them to feel difficulties in applying the inquiry process elements to the science classes is that they do not clearly understand the definition of each inquiry process element.