본 연구는 <과학탐구실험> 과목의 7종의 교과서에 제시된 과학적 탐구 활동의 요소를 분석하고, 그 특징을 조사하여 과학적 탐구 능력 향상을 위한 교육적 시사점을 제공하고자 하였다. 이에 본 연구에서는 과학적 탐구를 문제 인식, 탐구설계, 탐구 수행, 자료 해석, 결론 도출, 의사소통의 6단계로 범주화하고, 교과서별 및 단원별 탐구 요소를 분석하였다. 그 결과, 역사 속의 과학 탐구는 탐구 수행과 결론 도출이 상대적으로 높은 반면, 생활 속의 과학 탐구는 문제 인식에서 결론 도출, 의사소통에 이르는 전체 탐구과정의 비율이 높았고, 첨단 과학 탐구는 아이디어 제시 중심의 탐구 설계 및 아이디어 평가를 통한 결론 도출 과정의 비율이 높았다. 탐구 요소를 중심으로 살펴보면 문제 인식이 다른 영역에 비해 매우 적었고, 탐구 설계 과정에서 구체적인 가설 설정이나 변인 통제, 실험 설계의 경험이 부족하였다. 그리고 탐구 수행에서는 직접 조작위주의 실험 실습보다 자료 조사가 더 많은 빈도를 차지하였으며, 자료 해석 과정에서는 표나 그래프의 이해와 자료 변환 기회가 충분히 주어지지 않았고, 이론과 실험의 비교를 통해 가설의 타당성을 판단할 수 있는 기회가 부여되지 않았다. 결론도출 과정에서는 충분한 논리적 추론이나 근거가 부족하였고, 의사소통 단계에서도 적절한 발표나 토의 전략이 절실히 필요하였다. 이에 본 연구에서는 <과학탐구실험> 교과목 지도 시에 교사가 학생의 과학적 탐구 능력 신장을 위해 고려해야 할교육적 시사점을 제시하였다.
This study aims at analyzing the elements of scientific inquiry (SI) presented in seven kinds of textbooks, and discussing pedagogical implications for enhancing students' SI. This study categorized SI into six elements: identifying problems, designing inquiries, implementing inquiries, interpreting data, drawing conclusions, and communicating results. Then, each textbook was examined to reveal what elements are included in each section. The findings indicated that each section of the textbooks highlighted different elements of SI: SI in history of science focused on implementing inquiries and making conclusions while SI in everyday life tended to emphasize all of the SI elements. SI in up-to-date science, on the other hand, concentrated on designing inquiries and making conclusions. In terms of the SI elements, activities related to identifying problems were only a few, and the activities for designing inquiries rarely included making hypotheses, controlling variables, and experiences for designing experimental procedures. Also, a large proportion of implementing inquiries were based on examining documents; rather than engaging in empirical activities. Data interpretation rarely involved comparisons between theory and experiments, and the process of deducing conclusions lacked evidence and logical inference. Also insufficient were appropriate strategies for presentation and discussion in respect to communication. Based upon these findings, this study provides several implications about how science teachers should teach the inquiry experiment of science for better understanding of learners.
I.서 론 II. 연구 방법 III. 연구 결과 IV. 결론 및 제언
