[과학교육론] 1-3. 과학적 탐구

1. 과학 탐구의 분류 - 2015 개정 교육과정 : 탐구 과정(기초, 통합)과 기능(8 practices)을 구분함

탐구	[1] 탐구과정	① 기초 탐구과정	관찰, 분류, 측정, 예상, 추리, 의사소통
		② 통합 탐구과정	문제 인식, 가설 설정, 변인 통제, 자료 해석, 결론 도출, 일반화
	[2] 기능	① 문제 인식 ② 탐구 설계와 수행 ③ 자료의 수집·분석 및 해석 ④ 수학적 사고와 컴퓨터 활용 ⑤ 모형의 개발과 사용 ⑥ 증거에 기초한 토론과 논증 ⑦ 결론 도출 및 평가 ⑧ 의사소통
	[3] 탐구활동	토의, 실험, 조사, 견학, 과제연구

 

2. 기초 탐구과정

(1) 관찰	오감을 이용하여 사물, 현상, 사건 등에 관한 양적, 질적 정보를 획득하는 것
(2) 분류	장소, 사물, 관념 등의 기준에 따른 범주화
(3) 측정	양적 자료를 수집하는 활동 - 관찰의 정량화, 어림, 간단한 공식, 통계(평균)계산, 단위 붙이기 등 (예) 농도계산, 총합, 평균, 어림(o) 축척(x) * 전압계를 보니 바늘이 3.0V를 가리키고 있다 – 관찰 / 전압계로 재보니 3.0V이다 – 측정
(4) 예상	변인들 사이의 인과관계나 상관관계, 내삽, 외삽 등을 이용한 진술 - 관찰할 현상이나 사건에 대해 근거를 바탕으로 한 합리적 추측
(5) 추리	이미 내린 판단에 바탕을 두어 새로운 판단을 이끌어내는 사고 작용(자료를 이용해 결론을 도출하는 과정, 원인 제시) → 귀납, 연역, 가설-연역, 귀추 관찰, 측정, 분류 등의 자료를 이용하여 결론을 도출하는 과정 관찰한 사건, 현상, 사물 등에 나타나는 규칙성을 기술하거나 그 원인을 설명하는 과정
(6) 의사소통	핵심역량 : 과학적 문제 해결 과정과 결과를 공동체 내에서 공유하고 발전시키기 위해 자신의 생각을 주장하고 타인의 생각을 이해하며 조정하는 능력 사회적 구성주의 : 상호작용의 주요 방법으로, 학습자들이 특정한 문제에 대하여 자신의 접근을 설명하고, 다른 사람들의 설명을 이해하려고 노력하고, 서로의 의견에 대해 동의하거나 동의하지 않는 지 등을 표현하는 것

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3. 통합 탐구과정

(1) 문제 인식	연구의 주제나 영역을 결정하여 진술하는 기능, 탐구 문제 알기
(2) 가설 설정	문제에 대한 잠정적인 답, 변인들 사이의 관계에 대해 잠정적인 답의 형식으로 진술하는 기능 좋은 가설이란? 독립변인과 종속변인을 모두 포함시켜 진술하는 것
(3) 변인 통제	조절 변인을 조절하면서 통제 변인을 일정하게 유지하는 기능 독립변인 : 조작변인(계획적으로 조작)과 통제변인(일정하게 유지) 종속변인 : 조작변인의 변화에 따라 함께 변하는 변인
(4) 자료 해석	자료에 담긴 의미를 이해하고 그것을 자신의 말로 표현하는 기능 표나 그래프 등을 읽고 그 의미를 파악하는 과정으로 변화 양상, 경향성, 관계를 기술한다. 자료변환 : 원래의 자료를 표나 그래프, 그림 등 다른 형태로 나타내는 기능으로, 자료변환도 자료 해석에 포함됨
(5) 결론 도출	문제인식에 대한 답, 가설설정에 대한 답
(6) 일반화	여러 자료를 바탕으로 낸 결론들을 통합하여 포괄하여 낸 결론, 변인사이 관계에 대한 일반화는 법칙이나 원리로 불리기도 함