Transcript 1 - 연세대학교 분석화학연구실

화학 교재 연구 및 지도법
제3장
화학 학습 지도외 실례
1) 실험 중심의 수업
2) 시범 실험의 활용
3) 토론 학습
4) 발문의 활용
5) ICT 활용 수업
6) 협동 학습
7) Small Scale Chemistry의 활용
8) 컴퓨터를 활용한 MBL 실험 수업
1) 가설 검증 학습 지도
2) 발견 학습 지도
3) 인지 가속 학습 지도
4) 순환 학습 수업 모형
5) 개념 변화 학습 지도
6) 발생 학습 수업 모형
7) STS적 접근
1) 개념도를 활용한 학습 지도
2) 비유를 활용한 학습 지도
3) V도를 활용한 학습 지도
4) 인지 갈등 전략
5) 상호작용 수업 전략
6) 초인지 전략
7) POE 모형
실험의 필요성과 역할
- 학생들의 과학에 대한 호기심과 흥미를 유발
- 실험을 통해서 과학의 정신이나 과학의 방법을 알게 됨
실험의 형태
- Schwab에 제시한 과학 실험의 탐구요구 수준
1수준: 문제와 문제 해결을 위한 실험 과정이 학생들에게 제시되는
경우
2수준: 문제는 주어졌으나 실험 과정은 제시되지 않은 경우
3수준: 문제와 실험 과정이 모두 주어지지 않고 즉시적 현상만 주어
지는 경우, 즉 학생들이 문제의 인식에서부터 실험 방법의 고안,
결론 도출에 이르기까지 스스로 수행해야 하는 경우
실험 수업의 실례
-안내된 탐구실험 지도 I
앞으로 학습하고자 하는 이론의 도입을 위해 이용될 수 있음.
- 안내된 탐구실험 지도 II
실험지도 I보다 수준이 조금 더 높음
실험 문제의 제시나 실험 과정의 제시에 있어서 각 단계마다 학생들이
이유를 생각할 수 있도록 유도
시범 실험
- 학생들에게 흥미와 관심을 유발
- 새로운 문제에 대한 갈등을 야기하기 위해 사용
시범 실험의 필요성
- 학생들의 직접 실험을 통한 탐구학습은 학교 현장에서 제대로 사용되기
힘듬
- 대안적 방법으로 부분적 탐구 학습이나 시범 실험이 시도됨
- 학습자의 동기 유발을 위한 수단, 선행 조직자 모형의 선행 조직
- 개념 변화를 위한 갈등 상황의 제공 수단
- 탐구 학습에서 문제 인식 상황을 제공하기 위한 수단
시범 실험을 이용하는 학습 모델
- 순환적 모델: 관찰, 탐색, 토의의 순환 학습 모델
시범 실험의 장점과 단점
- p 154, 155 참고
시범 실험의 유형
- 문제 인식을 위한 시범 실험: 효과적인 탐구활동을 위한 문제상황 인식
- 학습 동기 유발을 위한 시범 실험: 추상적 개념의 구체화
- 인지 갈등 유발을 위한 시범 실험: 잘못된 생각을 교정하기 위한 방안
- 특정 사례나 사건에 대한 예증을 위한 시범 실험
시범 실험의 사례
- 화학 평형에 대한 사례
- 교사용/학생용 함께 읽어볼 것
- p 162 연습문제 고찰
토론학습
- 토론, 대화, 논쟁, 자유토론의 개념
- 대화는 일정하지 않은 주제에 대하여 이루어짐
- 논쟁은 이미 존재하는 견해들로부터 시작하여 한 견해를 방어하는 방식
- 자유토론은 논쟁과 대화가 결합된 형식
- 토론은 관심사의 해결에 구성원이 함께 참여하고, 문제 해결을 위하여
서로의 견해를 교환, 검토하며 문제에 대한 지식, 이해, 판단, 결정, 행
동 등을 증진시키는 집단상호작용
- 토론에서 필요한 것
1) 다양한 관점이 제시되고 결정적인 반박에 의해 생각이 바뀔 수 있음.
2) 교사 뿐 아니라 학생끼리 상호작용이 필요
3) 대부분의 언어적 상호작용이 전형적인 문답 수업에서보다 더 길어
야 함.
토론학습의 중요성
- 학습자의 적극적인 사고와 능동적인 학습 참여를 바탕으로 한 학습자
중심의 학습 형태임을 인식.
토론 학습의 절차
- Hill의 토론 학습 모형 (p 169 표 3.1 참고)
1) 분위기 조성
2) 어휘 이해
3) 내용의 일반 진술
4) 주요 주제와 하위 주제의 확인과 토의
5) 토의 내용의 적용
6) 자료 내용의 자기 적용
7) 자료 내용의 평가
8) 집단 및 개인의 수행 평가
발문: 교사는 학생에게 질문을 함으로써 사실을 이끌어 내거나 추론하게 하
는 등 사고와 학습을 자극
발문이란?
- 교수, 학습 과정에서의 질문
- 적절한 발문 내용과 시기가 학습 동기 유발, 사고작용의 자극, 새로운
개념 형성 등에 긍정적 영향을 미칠 수 있음
발문의 목적 (6가지)
1) 발문은 학생과의 의사소통을 촉진시킨다.
2) 발문은 주제의 내용에 주의를 집중시킨다.
3) 발문은 학생들의 지식, 이해 정도를 평가하는 데 사용된다.
4) 발문은 특정 유형의 사고와 인지 활동을 자극하기 위해 사용된다.
5) 발문은 학생의 사회적 행동을 통제하기 위해 사용된다.
6) 발문은 학생들의 학습 동기를 유발하기 위해 사용된다.
발문 내용을 준비할 때 일반적으로 고려해야 하는 상황
1) 상황에 따라 단순한 지식이나 기억의 재생을 요구하는 질문과 고차원
적인 질문을 균형있게 해야 함.
2) 처음에는 다양한 답이 가능한 확산적 질문, 차차 수렴적 질문
3) 때때로 사고의 전환을 위한 발전적인 질문이 필요
4) 학습한 내용을 요약, 정리할 수 있도록 유도하는 질문
5) 즉흥적이 아닌 계획되고 의도된 질문
개방적 발문
1) 추론적 발문
2) 적용적 발문
3) 확산적 발문
4) 평가적 발문
폐쇄적 발문
1) 재생적 발문
2) 확인적 발문
3) 수렴적 발문
ICT: Information & Communication Technology
- 정보 취급을 위한 하드웨어, 소프트웨어, 통신 등의 도구
- 도구를 활용하는 기술 혹은 기법
- 도구 활용 기술을 이용한 정보의 수집, 분석, 처리 등의 정보 활용 방법
ICT 활용 교수 학습 계획
- 학습 주제 선정
- 수업 목표 수립
- 수업 활동 유형 결정
- ICT 활용 선수 능력 확인
- ICT 활용 환경 및 매체 선정
- ICT 활용 사전 준비
- 평가
 교사와 학습자가 대면하지 않고 인쇄교재,
방송교재, 오디오나 비디오 교재등을 매개
로하여 교수-학습하는 방법
 지리적 거리에 의한 분리
 쌍방향 상호작용
 학습과정의 촉진 방법
교수 학습 진행 (도입, 전개, 정리, 평가의 단계)
- 도입
1) 동기유발
2) 수업 목표 확인 구체화
- 전개
1) 수업 전개시 ICT를 활용하여 정보를 효과적으로 다룸
2) 수업 활동 유형에 따라 ICT를 다양하게 적용
3) ICT를 이용한 과정에서 학생들이 동등하게 참여토록 함
4) 수업 외적인 요인에 관계없이 ICT 활용 수업만의 효율성 제고 방안
5) 지나치게 화려한 컨텐트만 강조하지 않음
6) 인터넷 활용 수업: 웹사이트 체계화
7) 정보에 대한 출처, 타당성 등을 세심하게 고려
8) 정보 윤리
9) 발전 학습 내용의 제시







초기비용 발생
계속적인 투자 소요
상호간 거리감 상존
소극적인 참여 발생
피드백의 감소 유발
학습자의 불편
전통적인 방법에 의한 스킨쉽 실종
협동학습
Small Scale Chemistry 활용
컴퓨터를 활용한 MBL 실험 수업
1) 가설 검증 학습 지도
2) 발견 학습지도
3) 인지 가속 학습 지도
4) 순환 학습 수업 모형
5) 개념 변화 학습 지도
6) 발생 학습 수업 모형
7) STS적 접근
이론적 배경: 학생이 직접 가설을 설정하고 검증하도록 함.
고학년의 학생에게 적합.
교사의 가설 검증이 필요
일반적 특징
1) 과학의 본질적인 과정을 체득하는 학습 방법
2) 가설을 세울 수 있는 지식이 필요
3) 실험 설계가 중요
4) 변인을 찾고 변인 통제를 정확히 해야 함.
수업 단계
가) 문제의 발견 및 인식
나) 가설 설정
다) 자료 수집을 위한 실험 설계
라) 자료 수집 및 처리
마) 자료 해석 및 가설 검증
바) 잠정적인 결론 및 일반화
유의점
1) 모든 학습 내용이 가설 검증 학습에 적절하진 않음.
2) 정해진 수업 시간에 활동을 완수하기 어려울 수 있음.
3) 변인 통제가 지적 수준이 낮은 학생에게 어려울 수 있음.
4) 잘못된 가설에 즉각적 해답이나 책망을 줄 필요가 없음.
5) 데이터 분석에 있어서 일반적일 해석을 유도해야 함.
이론적 배경: 개념이나 원리를 발견하는 과정을 학습자 자신에게 체험시킴.
강의법과 발견법의 차이: 질문적 측면, 개념 설명 측면, 개념 정의자 측면
발견학습의 기본적 가정
1) 교과 내용을 학습자가 스스로 조직하도록 요구받는 상황에서 일어남
2) 귀납적 방법을 통하여 개념을 형성하는 데 근거가 있음.
3) 발견 학습의 성공은 활동 자체보다 교사의 역할에 의해 결정됨.
특징
1) 교재의 기본 구조에 대한 철저한 학습을 강조
2) 학습 효과의 전이가 중요
3) 규칙성의 발견이나 개념을 형성하고 일반화하는 것이 중요
4) 학생 중심의 과학 과정 중심 학습 지도 형태여야 함.
5) 학습 지도의 계획 단계가 중요
6) 학생들의 적극적인 참여로 이루어져야 함.
수업 단계
가) 탐색 및 문제 파악
나) 자료 제시 및 관찰 탐색
다) 자료 추가 제시 및 관찰 탐색
라) 규칙성 발견 및 개념 정리
마) 적용 및 응용
예시 수업 지도안 (p. 237) 참조
유의점
1) 능동성을 강조한 나머지 방만해 질 수 있음.
2) 집단 학습이나 개별 학습의 장점을 각각 적절히 받아들여야 함.
3) 시청각 매체를 적절히 활용하는 것이 좋음.
이론적 배경: 인지 가속이란 서로 다른 인지 수준에 있는 학생들이 추상적,
논리적, 다변적 사고를 할 수 있는 형식적 사고 수준으로 가속화하는 과
정을 의미
일반 교수법과의 차이: 일반 교수법이 교과 지향적인 지도라면, 인지 가속
을 위한 교수법은 중재임. 지도의 주목적은 교사가 학생과의 상호작용
을 통하여 학생의 과학적 사고력을 향상시켜 인지발달을 가속시키는 데
있음.
인지가속 학습 모형의 전략과 단계
가) 구체적 준비 단계: 용어, 어휘, 실험기구, 실험 상황등을 설명하여 학습
동기 유발
나) 인지 갈등 단계: 예상했던 것과 맞지 않는 관찰 결과를 통하여 학생의
인지 발달 유발 (적절한 난이도 조절)
다) 구성 영역 활동 단계: 자신들의 현재 능력을 넘어선 문제를 해결할 수
있도록 상호작용과 협동적인 활동을 하는 단계
라) 초인지 단계: 학습중재자로서 초인지를 촉진시킴 (교사의 역할). 학생이
스스로 인지적 도구를 만들 수 있도록 도움.
마) 연계 단계: 통합된 구체적인 사고를 촉진함.
예시 수업지도안 (p. 243) 참고
학습의 각 단계를 순환하면서 나선형적으로 학습하는 수업 전략
3단계 순환학습 모형: 탐색 단계, 용어 도입 단계, 개념 적용 단계
5단계 순환학습 모형: 개입 단계, 탐색 단계, 설명 단계, 정교화 단계, 평가
단계
3단계 순환학습 (p. 253 그림 3.16) 참고
경험 귀추적 순환 학습 (p. 260 그림 3.17) 참고
가설 연역적 순환 학습 (P. 265 그림 3.18) 참고
개념 변화의 조건
1) 자신의 개념과 생각에 불만족을 가진다.
2) 새로운 과학자적 개념을 이해할 수 있다.
3) 새로운 과학자적 개념에 대하여 수긍하고 옳다는 것을 받아들일 수 있다.
4) 새로운 과학적 개념의 활용 가능성이 많다.
인지 갈등 학습 모형: 개념 변화조건과 인지구조와 인지 구조 사이의 비평형
수업 예시 (p. 271) 참고
인지과정에서의 정보처리적 접근에 근거를 둠.
학생을 능동적인 의미 구성자로 보고, 학생의 기존 개념을 주어진 학습 상황에
서 새로운 의미를 구성할 수 있음을 전제함.
고려해야 할 점
1) 교사는 가르치는 내용과 관련된 자신의 개념, 과학적 개념, 학생들의 개념을
잘 이해해야 함.
2) 학생들의 학습 동기를 유발할 수 있도록 학습 내용을 일상적 상황에서 도입
3) 자신의 생각과 다른 사람의 생각이 어떻게 다른지 비교해야 함.
4) 새로이 형성한 개념을 정교화하고 공고히 할 기회를 가져야 함.
발생 학습의 단계
가) 예비 단계: 교사가 교수 활동을 준비하는 단계. 교사/학생의 개념을 공고히
함. 학생들의 개념을 과학적 개념으로 바꾸기 위한 계획.
나) 초점 단계: 학생들이 스스로의 개념에 대하여 명료화하는 단계 (활발한 질문
과 답변이 필요)
다) 도전 단계: 학생들이 전 단계에서 인식한 자신의 개념을 과학적 개념과 비교
하는 단계
라) 적용 단계: 학습한 과학적 개념을 다른 상황의 문제 해결에 적용하는 단계