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표제지

국문초록

목차

제1장 서론 11

제1절 연구의 목적 및 필요성 11

제2절 연구 문제 14

제3절 용어의 정의 15

제2장 이론적 배경 17

제1절 데이터 기반 과학 탐구 17

제2절 학생 행위주체성 19

제3절 과학교육에서 나타나는 행위주체성 21

제4절 환경과학 행위주체성 23

제3장 연구 방법 27

제1절 연구 절차 27

제2절 연구 대상 28

제3절 연구 도구 28

1. 전문가 타당화 검사지 28

2. 행위주체성 검사지 29

3. 참여관찰일지 32

4. 탐구 일지, 탐구 보고서 32

5. 수업 평가 설문지 33

제4절 자료 수집 34

1. 내적 타당화 및 경험적 탐색 34

2. 외적 타당화 35

3. 행위주체성 발현 양상 파악 35

제5절 자료 분석 36

1. 전문가 타당화 자료 36

2. 행위주체성 검사 자료 36

3. 참여관찰일지, 면담 자료, 탐구일지, 탐구 보고서 37

제4장 연구 결과 40

제1절 프로그램 개발 40

1. 프로그램 개발 절차 40

2. ESA 함양 요소 추출 40

3. 데이터 기반 탐구프로그램 단계 구성 42

4. 초기 환경 관련 데이터 기반 탐구프로그램 44

5. 전문가 타당화 및 경험적 탐색 47

6. 수정된 탐구프로그램 51

제2절 환경 관련 데이터 기반 탐구프로그램 적용 57

1. 프로그램 준비 및 실행 57

2. 모둠별 탐구 내용 61

제3절 행위주체성 발현 양상 69

1. 행위주체성 변화 검사 결과 69

2. 행위 주체성 양상과 변화 71

3. 수업 만족도 80

제5장 결론 및 제언 83

제1절 요약 및 결론 83

제2절 제한점 및 제언 86

참고문헌 88

부록 94

[부록 1] 전문가 내적 타당화 검사지 94

[부록 2] 사후 면담 질문지 101

Abstract 102

표목차

[표 2-1] 데이터 기반 탐구 수업 선행 연구 17

[표 3-1] 프로그램에 대한 타당화 평가 문항 29

[표 3-2] ESA 검사 문항 30

[표 3-3] 참여관찰일지 양식 32

[표 3-4] 수업 평가 문항 33

[표 3-5] 전문가 타당화에 참여한 전문가 프로필 34

[표 3-6] 경험적 탐색을 위한 현장 교사 프로필 35

[표 3-7] 환경과학 행위주체성 분석틀 38

[표 4-1] ESA 함양에 영향을 준 요소 41

[표 4-2] ESA 함양을 위한 규칙 42

[표 4-3] 프로그램 개발에 바탕이 된 데이터 기반 탐구모형 43

[표 4-4] 환경 관련 데이터 기반 탐구프로그램 단계 44

[표 4-5] 차시별 활동 내용 46

[표 4-6] 초기 프로그램에 대한 전문가 타당화 결과 48

[표 4-7] 전문가 의견과 수정 사항 48

[표 4-8] 현장 교사의 경험적 탐색 의견 50

[표 4-9] 수정 탐구프로그램 개요 51

[표 4-10] 수정 탐구프로그램 단계별 활동 내용 52

[표 4-11] 프로그램 참여 학생 사전 조사 58

[표 4-12] 1 모둠 탐구 보고서 요약 64

[표 4-13] 2 모둠 탐구 보고서 요약 67

[표 4-14] 행위주체성 검사 결과 69

[표 4-15] 학생의 환경과학 행위주체성 양상 72

[표 4-16] 프로그램 만족도 조사 결과 81

[표 4-17] 프로그램에서 좋았던 점 81

[표 4-18] 프로그램에서 아쉬웠던 점 82

그림목차

[그림 2-1] 학생 행위주체성 모형 20

[그림 2-2] ESA 범주 24

[그림 3-1] 연구 절차 27

[그림 3-2] 분석틀 도출 과정 37

[그림 4-1] 프로그램 개발 절차 40

[그림 4-2] 프로그램 홍보 포스터 57

[그림 4-3] 프로그램을 위해 개설한 구글 클래스룸 58

[그림 4-4] 프로그램 활동 모습 60

[그림 4-5] 탐구 일지 60

[그림 4-6] 환경 빅데이터 플랫폼과 환경 문제 범주 61

[그림 4-7] 차시별 탐구 보고서와 피드백의 예 62

[그림 4-8] 공공 데이터 내려받기와 분석에 활용한 파이썬 코드 63

초록보기

 행위주체성은 학생들이 미래사회에서 목적의식을 가지고 주도적으로 자신의 삶을 잘 살아가게 하는 데 필요한 중요한 역량이다. 본 연구는 학생 행위주체성을 함양하기 위한 데이터 기반 탐구프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 검증하고자 하였다. 여러 측면의 행위주체성 중 환경보존과 환경과학의 맥락에서 행위주체성을 탐색하는 환경과학 행위주체성(environmental science agency, ESA) 관점에서 프로그램을 개발하고 학생의 행위를 분석하였다.

프로그램의 단계는 '도입-탐색-실행-평가-확장'으로, 환경 문제와 관련하여 탐구 문제를 설정하고 실제적 데이터를 수집하여 분석한 후, 탐구 결과를 공동체와 공유하도록 구성하였다. 환경과학 행위주체성을 함양시킬 수 있는 요소를 반영하여 프로그램 내용과 운영 규칙을 설정하였다. 개발한 프로그램에 대해 전문가 5인에게 내적 타당화(CVI≧0.8, IRA≧0.8)를, 현장 교사 3인에게 경험적 탐색을 받았다.

고등학교 1학년 학생 6명을 대상으로 개발한 프로그램을 적용하였다. 학생들의 환경과학 행위주체성의 양상과 변화를 살펴보기 위해 본 연구에서 개발한 행위주체성 검사 결과, 참여관찰일지, 탐구일지, 탐구보고서, 면담 전사본, 수업 평가 결과 등 다양한 자료를 수집하여 분석하였다.

학생들은 본 연구에서 개발한 행위주체성 검사의 모든 문항에 대해 프로그램 활동 후 향상되었다는 범주에 응답하였다. 특히, '지속적으로 환경 관련 문제에 관심을 가지고 해결 방안을 찾는다', '환경적으로 지속 가능한 세상을 만들기 위해 실천한다' 문항에 대한 향상 정도 점수가 가장 높게 나와 학생들이 환경 문제에 대해 적극적인 행위자로 변화하는데 본 연구에서 개발한 프로그램이 초석이 될 수 있음을 보여주었다.

학생들은 프로그램 탐구를 수행하면서 환경 과학 및 데이터 분석 관련 지식을 능동적으로 습득해 나가고 각자 자신 있는 전문 영역을 형성하여 책임 있는 역할을 맡는 모습을 보였다. 탐구 문제와 관련된 환경 문제를 자신에게 영향을 미칠 수 있는 중요한 문제로 인식하고 문제를 해결하기 위한 친환경적 행동을 해야겠다고 생각하게 되었다. 여기에 그치지 않고 실제적 데이터를 근거로 한 탐구 결과를 공유하는 것이 중요한 과정이며 공동체의 변화를 이끌어내는 토대가 될 수 있다는 것을 깨닫게 되었다.

환경과학 행위주체성 함양에 영향을 미친 프로그램의 중요 요소는 '환경 문제와 관련된 탐구 주제 설정', '실제적 데이터 분석', '참 탐구에 가까운 개방형 탐구'이었다.

본 연구는 미래 사회 핵심역량인 행위주체성을 함양할 수 있는 데이터 기반 탐구프로그램을 제안하고 현장 적용 가능성을 확인하였으며, 환경과학 행위주체성을 포착할 수 있는 행위를 규명하였다는 데 그 의의가 있다. 이 연구를 토대로 환경과학 행위주체성을 함양할 수 있는 데이터 기반 탐구 프로그램들이 다양하게 개발되고 학교 현장에 활발히 적용되기를 기대한다.

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