<과학 탐구 학습의 특징>
1. 학습자는 과학적인 문제에 의문을 품는다. (과학적인 질문 → 경험적 탐구)
2. 학습자는 과학적 문제와 관련된 증거를 우선시한다. (경험적 증거)
3. 학습자는 증거로부터 (자신만의)설명을 만들어낸다. "과학적 설명은 실험적, 경험적 증거와 일치해야 한다."
4. 학습자는 대안적인 설명에 비추어 자신의 설명을 평가한다.
5. 학습자는 자신의 설명을 의사소통하고 정당화한다.
<기초 과학 탐구 기능>
예분추의관측 (예쁜 추의 관측)
1. 예상
: 관찰이나 측정 결과에 기초하여 규칙성(및 경향성)을 파악하고 이를 토대로 앞으로 관찰될 현상이 어떠할지 미리 판단하는 과정.
2. 분류
: 어떤 목적을 가지고 공통적인 속성이나 조건에 따라 사물을 범주로 구분하는 것을 말하며, 어떤 방법이나 체계에 따라 대상을 나누고 배열하는 것이다.
3. 추리
: 관찰한 것을 해석하고 설명하는 과정이며 관찰 사실 뒤에 숨은 내용이나 사실을 뛰어넘어 직접 지각하지 못한 현상을 포착하는 것이다.
반드시 관찰에 근거해야 한다. 추리는 직접 관찰한 사실과 이전에 알고 있던 지식이나 경험하였던 사실들을 연관시키는 과정으로 이루어진다. 따라서 같은 현상으로 관찰하고도 관찰자에 따라 다르게 추리할 수 있다.
4. 의사소통
: 자신의 생각이나 정보를 다른 사람에게 전하고, 다른 사람의 생각이나 정보를 이해하는 과정을 말한다.
5. 관찰
: 관찰은 사람의 오감(시각, 후각, 청각, 촉각, 미각)이나 감각을 확장하는 도구(현미경, 망원경 등)를 사용하여 사물과 현상에 필요한 정보와 자료를 얻는 과정이다.
-정성적 관찰
-정량적 관찰(측정)
-관찰(실험)
6. 측정 (다른 탐구기능으로부터 규칙성 발견)
: 관찰한 것을 수량화하는 활동으로 길이, 무게, 부피, 시간 등의 양을 수치로 표시하는 활동을 말한다.
※예상/추리 사이의 공통점과 차이점
-공통점 : 관찰한 사실에 기초한다.
-차이점 :
예상 → 미래의 일.
추리 → 과거 원인
ex)
여자의 발이다. => 추리 
cf) 예상(x) 미래의 일이 아니므로!
발에 굳은살이 있다. => 관찰(오감 사용)
발가락이 울퉁불퉁하다. => 관찰
발의 크기는 작은 편이다. => 관찰
발을 많이 사용하는 것 같다. => 추리
발을 많이 사용하는 직업을 가졌다. => 추리
<통합 과학 탐구 기능>
문가 변하고 싶으면 변을 해결하러 일을 봐라.
1. 문제 인식
- 자연 현상을 관찰하여 탐구 문제를 발견하고 기존 지식을 바탕으로 그 문제를 재구성하는 과정이다.
초등학생의 경우 '왜' 보다는 '무엇', '어떻게'의 문제를 다루어야 경험적인 탐구 활동으로 이어지기 쉽다.
2. 가설 설정
- 가설이란 어떠한 현상의 원인에 대하여 타당한 설명을 찾아 그 까닭을 설명하는 잠정적인 답을 의미한다.
가설은 예상과 밀접히 연관되어 있지만 서로 같지 않다.
예상은 구체적인 검사에서 기대하는 결과에 대한 근거 있는 추측을 말하고 (촛불을 컵으로 덮음녀 촛불이 꺼질 것이다.)
가설은 왜 그런 결과가 일어났는지에 대한 잠정적인 설명이다. (촛불을 컵으로 덮으면 꺼지는 까닭은 산소가 모두 소모되었기 때문이다.)
cf)
| 추리 | 가설 |
| 기초 과학 탐구 기능 | 통합 과학 탐구 기능 |
| 검증이 되지 않는가? | 검증이 되는가? |
3. 변인 통제
-독립변인, 종속 변인, 통제 변인
4. 자료 변환
-자료 해석이 쉽도록 표나 그래프 등을 조작하거나 변환하는 것을 말하며, 일종의 정보 가공 과정.
자료 변환을 통하여 많은 양의 정보 쉽게 인식 가능. 자료의 경향성이나 규칙성을 쉽게 찾을 수 있다.
5. 자료 해석
-넓게는 관찰, 실험, 조사 등을 통하여 수집한 모든 자료를 분석하여 자료에 담긴 의미를 파악하고 설명하는 일.
좁게는 표, 그래프, 그림 등을 읽고 그 의미를 이해하며 의미 있는 관계나 경향을 찾아내는 과정.
6. 결론 도출
- 해석된 자료를 바탕으로 문제의 해답을 얻거나 가설을 판단하는 과정.
탐구 과정이나 결과에 대한 요약 정리가 아니라 탐구 문제를 확정적으로 언급.
-탐구 활동 전체를 정리하는 단계.
학생들은 결론 도출을 배움으로서 자신의 실험에 의미를 부여할 수 있고, 차후 계획 세우는데 도움이 된다.
7. 일반화
-일반화는 여러 개의 구체적인 사례나 검증된 사실로부터 보다 포괄적인 의미를 이끌어내는 과정이다.
| 통합 탐구 기능 | 예시 <어떻게 센 전자석을 만들 수 있을까?> | ||||||||
| 문제 인식 | '어떻게 하면 센 전자석을 만들 수 있을까? 궁금하다!' | ||||||||
| 가설 설정 | 에나멜 선의 감은 수가 많을 수록 전자석의 세기가 세어질 것이다. -> 에나멜선 감은수(독립변인), 전자석(종속변인) | ||||||||
| 변인 통제 | -다르게 해야할 조건 : 독립 변인 (에나멜선의 감은 수) -같게 해야 할 조건 : 통제 변인 (건전지의 크기와 수, 막대 종류) | ||||||||
| 자료 변환 |
| ||||||||
| 자료 해석 | |||||||||
| 결론 도출 | 에나멜 선의 감은 수가 '많을 수록' 전자석에 세기가 세어진다. | ||||||||
| 일반화 | 전자석이 쓰이는 다양한 생활 속의 사례 알기 |
<과학 학습 이론>
1. 행동주의 학습 이론 : 학습은 행동의 변화를 초래하는 과정. 노력에 대한 강화.
2. 인지주의 학습 이론 : 학습은 인지구조의 변화, 발달 단계의 특성 고려, 구체적 조작 활동, 인지적 비평형 유도
3. 구성주의 학습 이론
-학습자는 생각과 아이디어의 능동적 창조자, 교사는 생각 및 아이디어의 청취자이자 촉진자, 안내자.
<과학 학습 모형>
은 다음 글부터!
