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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이길재
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한국교원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수10
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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유전 현상에 대한 통합적인 지식을 구성하는 과정에서 과학자들이 문제를 발견하고 해결하는 데 사용했던 방법들은 유전 개념의 통합적인 이해에 도움이 되는 정보를 제공할 수 있다. 그렇기 때문에 교사는 유전 영역의 지식 체계뿐만 아니라 지식이 생성되고 정당화되어온 과정과 방법 또한 알고 있어야 한다.
따라서 이 연구에서는 유전이론 발달의 단계와 전략을 분석하고, 이를 바탕으로 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해를 확인함으로써 유전 영역의 개념과 이론의 학습에 효과적인 과학사 활용 교수-학습 방법에 대한 함의를 얻고자 하였다.
이를 위해 기존의 ‘과학 이론 발달의 단계와 전략 모형’을 분석 틀로 이용하여 먼저 유전 영역 과학사의 다섯 가지 사례에 대해 이론 발달 단계와 전략을 1차로 분석했다. 그리고 1차 분석 결과를 바탕으로 수정 보완하여 재구성한 분석 틀을 이용해 다시 다섯 사례를 최종 분석하였다. 다음으로 과학사 사례 분석 결과를 바탕으로 유전이론의 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해를 확인하기 위한 질문지를 개발하여 K대학교 생물교육과 예비교사 79명을 대상으로 투입하였다. 질문지의 각 문항에 대한 예비교사의 응답 유형은 적합한 응답, 기계적인 응답, 혼재된 응답, 오답과 무응답으로 분류하고 학년 별 응답 빈도를 분석하였다. 또한 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해를 알아보기 위해 심층 면담을 실시하였다.
이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 유전 영역의 개념 및 이론의 발달 단계와 전략 분석을 위한 틀을 재구성하였다. 재구성한 분석 틀에는 과학자들의 문제 발견 전략이 포함되었고 이론 평가 전략의 역할이 강조되었으며 분자생물학 사례에서 나타나는 세부 전략이 추가되어 유전이론 발달 단계와 전략을 잘 설명한다. 재구성한 분석 틀은 유전 영역의 수업을 구성할 때 과학사를 분석하는 도구로 사용될 수 있다.
둘째, 예비교사들은 유전 영역의 개념이나 이론은 잘 이해하고 있지만, 이론 발달 과정에서 과학자가 수행한 탐구 과정에 대한 이해는 그만큼 높지 않았다. 멘델의 유전법칙, 왓슨과 크릭이 제안한 DNA 이중나선 구조와 같이 개념이나 이론에 대한 설명을 요구하는 문항에는 대부분의 예비교사가 적합한 응답을 했다. 그러나 멘델의 이론 평가, 왓슨과 크릭의 문제 발견, 체크의 변칙사례 해결 등 탐구 과정의 핵심적인 추론 전략에 대한 설명은 어려워했다. 또한 자신이 과학자라면 문제 상황에서 어떻게 사고할 것인지 생각해보도록 한 문항에서는 기계적인 응답이나 혼재된 응답의 비율이 높았다.
이러한 연구 결과는 유전 영역의 교수-학습 및 평가에 이론의 발달 과정과 과학자가 사용한 추론 전략이 균형적으로 반영될 필요가 있음을 시사한다. 교사들은 이 연구에서 제안한 분석 틀을 사용하여 과학사를 활용한 유전 영역의 수업을 구성할 수 있으며, 유전 영역에 대한 학생들의 이해를 다각적으로 평가하여 적절한 학습을 제공할 수 있을 것이다.
따라서 이 연구에서는 유전이론 발달의 단계와 전략을 분석하고, 이를 바탕으로 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해를 확인함으로써 유전 영역의 개념과 이론의 학습에 효과적인 과학사 활용 교수-학습 방법에 대한 함의를 얻고자 하였다.
이를 위해 기존의 ‘과학 이론 발달의 단계와 전략 모형’을 분석 틀로 이용하여 먼저 유전 영역 과학사의 다섯 가지 사례에 대해 이론 발달 단계와 전략을 1차로 분석했다. 그리고 1차 분석 결과를 바탕으로 수정 보완하여 재구성한 분석 틀을 이용해 다시 다섯 사례를 최종 분석하였다. 다음으로 과학사 사례 분석 결과를 바탕으로 유전이론의 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해를 확인하기 위한 질문지를 개발하여 K대학교 생물교육과 예비교사 79명을 대상으로 투입하였다. 질문지의 각 문항에 대한 예비교사의 응답 유형은 적합한 응답, 기계적인 응답, 혼재된 응답, 오답과 무응답으로 분류하고 학년 별 응답 빈도를 분석하였다. 또한 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해를 알아보기 위해 심층 면담을 실시하였다.
이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 유전 영역의 개념 및 이론의 발달 단계와 전략 분석을 위한 틀을 재구성하였다. 재구성한 분석 틀에는 과학자들의 문제 발견 전략이 포함되었고 이론 평가 전략의 역할이 강조되었으며 분자생물학 사례에서 나타나는 세부 전략이 추가되어 유전이론 발달 단계와 전략을 잘 설명한다. 재구성한 분석 틀은 유전 영역의 수업을 구성할 때 과학사를 분석하는 도구로 사용될 수 있다.
둘째, 예비교사들은 유전 영역의 개념이나 이론은 잘 이해하고 있지만, 이론 발달 과정에서 과학자가 수행한 탐구 과정에 대한 이해는 그만큼 높지 않았다. 멘델의 유전법칙, 왓슨과 크릭이 제안한 DNA 이중나선 구조와 같이 개념이나 이론에 대한 설명을 요구하는 문항에는 대부분의 예비교사가 적합한 응답을 했다. 그러나 멘델의 이론 평가, 왓슨과 크릭의 문제 발견, 체크의 변칙사례 해결 등 탐구 과정의 핵심적인 추론 전략에 대한 설명은 어려워했다. 또한 자신이 과학자라면 문제 상황에서 어떻게 사고할 것인지 생각해보도록 한 문항에서는 기계적인 응답이나 혼재된 응답의 비율이 높았다.
이러한 연구 결과는 유전 영역의 교수-학습 및 평가에 이론의 발달 과정과 과학자가 사용한 추론 전략이 균형적으로 반영될 필요가 있음을 시사한다. 교사들은 이 연구에서 제안한 분석 틀을 사용하여 과학사를 활용한 유전 영역의 수업을 구성할 수 있으며, 유전 영역에 대한 학생들의 이해를 다각적으로 평가하여 적절한 학습을 제공할 수 있을 것이다.
목차
I. 서론 11. 연구의 필요성 및 목적 12. 연구 문제 43. 용어의 정의 44. 연구의 제한점 5II. 이론적 배경 61. 유전 영역의 과학사 62. 이론 발달의 단계와 전략 123. 과학사를 활용한 유전 영역의 교수-학습 16III. 연구 방법 201. 연구 절차 202. 유전 영역의 이론 발달 단계와 전략 분석 21가. 분석 대상 21나. 분석 방법 213. 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해 분석 23가. 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구 과정에 대한 예비교사의 이해 분석을 위한 질문지 개발 23나. 질문지 투입 25다. 예비교사의 응답 분석 26IV. 연구 결과 및 논의 281. 유전 영역의 이론 발달 단계와 전략 분석 28가. 유전 영역의 이론 발달 단계와 전략 1차 분석 28나. 재구성한 분석 틀 42다. 유전 영역의 이론 발달 단계와 전략 최종 분석 432. 유전이론 발달 과정에 나타난 과학자의 탐구과정에 대한 예비교사의 이해 분석 56가. 멘델의 유전법칙에 대한 예비교사의 이해 56나. 유전물질의 본체에 대한 예비교사의 이해 65다. DNA의 구조에 대한 예비교사의 이해 70라. 유전암호에 대한 예비교사의 이해 75마. 셀프 스플라이싱에 대한 예비교사의 이해 79V. 결론 및 교육적 함의 831. 결론 832. 교육적 함의 84참고문헌 85ABSTRACT 90부록 93
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