생태학의 주요 개념에 대한 예비 생물교사의 이해 유형 분석

Types of prospective biology teachers' understanding of key concepts in ecology

올바른 생태학에 대한 교육을 위해서는 생태학의 주요 개념을 바르게 이해하는 생물교사의 양성이 필요하다. 본 연구는 예비 생물교사를 대상으로 생태학의 주요 개념에 대한 이들의 대안 개념들을 확인하고, 유형화를 통해 생태학 개념 이해의 층위를 파악하고자 하였다. 본 연구에서 다루어진 생태학의 핵심 개념은 생태계의 상호의존성, 생태계의 에너지 흐름과 물질순환, 생물다양성, 생태계의 역동성이었다. 핵심 개념을 담고 있는 생태학적 상황에 대한 예비 생물교사들의 이해 수준은 전체적으로 4단계로 구분될 수 있었다. 제시된 상황에 대해 수준1과 2는 생태학 개념을 올바르게 적용하지 못하는 단계였다. 수준3과 4는 생태학 개념을 활용하여 설명을 제시하는 단계였으나, 수준3은 시스템 사고 및 시간적 사고를 온전히 활용하지 못하는 단계인 것으로 나타났다. 특히 생물 개체군의 분포, 생물 유기물질의 기원, 생태계 차원의 생물다양성에 대해서는 상대적으로 낮은 이해 수준을 보였다. 생태학 개념에 대한 올바른 이해 과정에는 시스템 사고와 시간적 사고가 필요하다. 따라서 예비 교사 교육 과정에서 시스템 사고와 시간적 사고에 기반한 생태학 개념에 대한 학습이 이루어질 필요가 있다.

In order to properly educate ecology, it is necessary to train biology teachers who correctly understand the key concepts of ecology. This study aimed to identify prospective biology teachers’ alternative conceptions of the key concepts of ecology and to identify the level of understanding of ecological concepts through categorization. The core concepts of ecology covered in this study were interdependence of ecosystems, energy flow and material cycle of ecosystems, biodiversity, and ecosystem dynamics. Overall, four levels of prospective biology teachers’understanding of ecological situations involving the core concepts could be categrized. Levels 1 and 2 were characterized by incorrect application of ecological concepts for the presented situations. Levels 3 and 4 were able to provide explanations using ecological concepts, but Level 3 was not able to fully utilize systems thinking and temporal thinking. In particular, there was a relatively low level of understanding of the distribution of biological populations, the origin of biological organic matter, and biodiversity at the ecosystem level. A proper understanding of ecological concepts requires systems thinking and temporal thinking. Therefore, there is a need for learning about ecological concepts based on systems thinking and temporal thinking in pre-service biology teacher education programs.