를 스스로 수집하고, 수집한 방대한 데이터를 기반으로 과학탐구를 진행 할 수 있는 ESDA 탐구모형과 수업전략을 개발하였다. 소수의 학생을 대상으로 하는 질적 연구이므로 전체 학생을 대상으로 결과를 확장하는 데 한계가 있다. 하지만 과학적 맥락의 지식정보처리역량을 정의하고, 이 를 함양하기 위해 새로운 과학탐구의 모형과 수업전략을 제안했다는 점 에서 의의가 있다.
요하다. 지식정보화 시대에 필요한 문제해결력을 함양하는 것이 과학교 육의 최종 목표이며, 본 연구는 그 중간 단계로서 문제해결력의 바탕이 되는 지식정보처리역량을 함양하고자 하였다. 더불어 데이터와 정보로 인해 발생한 문제를 해결할 수 있는 문제해결력을 어떻게 측정할 것인가 에 관한 연구가 동시에 이루어질 필요가 있다.
셋째, 데이터를 통해 질문을 발산하는 데 도움이 되는 환경과 전략, 탐 구 가능한 형태로 질문을 구체화하기까지 학생들의 사고 과정과 교사의 수업전략에 대한 전반적인 연구가 필요하다. ESDA 탐구 모형 단계 중 데이터 수집을 통한 탐색적 데이터 분석 과정에서 학생들의 구체적인 질 문이 증가하였고 문제 발견에 대한 어려움을 감소시킬 수 있었다. 하지 만 이는 연구에서 관찰할 수 있었던 부가적인 효과로, 모형의 절차에 따 른 문제 구체화 과정에서 일어난 학생들의 인지 변화를 확인하지 못하였 다. 따라서 학생들의 사고 과정에 대한 연구를 진행하고, 이를 바탕으로 현장 적용성을 높일 수 있는 환경요건을 제시하고, 모형의 변형이나 부 분 적용 등의 실천적 방안을 제안할 수 있을 것이다.
넷째, 데이터 기반 과학탐구가 융합교육으로서 현장에서 활용될 수 있 는 구체적인 방안이 연구될 필요가 있다. 본 연구는 과학교육 뿐 아니라 통계를 포함하는 수학교육, 데이터 과학 교육, 메이커 교육 등을 다양하 게 포괄할 수 있었다. 특히 분과적으로 운영되는 중고등학교의 경우 교 육과정의 수정 및 재구조화가 필수적이다. 또한 현장 적용성을 높이기 위한 구체적인 방안, 수업 전략, 필요한 교실 환경 등에 관한 실천적 연 구가 필요할 것이다.
다섯째, 교사들이 학교 현장에서 데이터 기반 과학탐구를 진행하고자 할 때, 원활히 수업을 진행할 수 있도록 교사연수를 실시하고 활용 가능 한 구체적 학습자료 개발에 관심을 가질 필요가 있다. 현재 이루어지고
있는 지식정보처리역량과 관련된 연수는 ICT 활용 연수로 일반적인 소 양 측면에서만 다루어지고 있어 과학탐구를 지도하는데 큰 도움이 되지 못하고 있다(손미현, 정대홍, 2018). 데이터 기반의 과학탐구가 현장에서 확산되고, 학생들의 지식정보처리역량을 함양시키기 위해서는 교사들이 이러한 탐구를 지도하는 방안에 대해 익숙해질 필요가 있다. 이를 위해 서는 학교급에 따른 여러 형태의 데이터 기반 탐구가 실제 현장에서 시 범적으로 적용될 필요가 있으며, 이를 바탕으로 실제적, 처방적 형태의 교사 연수 프로그램과 학생용 프로그램의 개발이 이루어져야 한다.
참고문헌
강명희, 한연선 (2000). 자원기반 학습환경에서 탐구훈련모형의 활용이 탐구능력과 과제수행능력에 미치는 영향. 교육공학연구, 16(2), 3-18.
강문봉 (2009). 컴퓨터를 활용한 수학적 사고력 신장 방안. 과학교육논 총, 22(1), 37-54.
강순희, 박종윤, 정지영 (1999). 학습자의 인지수준과 학습내용의 인지요 구도를 고려한 중등화학 학습 전략 개발에 대한 연구. 대한화학 회지, 43(5), 578-588.
강지현, 오상욱 (2014). 과학교과교육: 과학과 교육과정의 교과서에서 사 용된 그래프의 유형과 활용분석-7 학년을 중심으로. 과학과 과학 교육 논문지, 39(1), 53-65.
곽승진 (2005). 청소년의 과학적 소양 향상을 위한 문제해결 모형 개발 연구. 한국도서관· 정보학회지, 36(3), 21-38.
곽영순 (2012). 학습자의 핵심역량 개발을 위한 과학과 수업방법 개선 방안. 한국과학교육학회지, 32(5), 855-865.
교육부 (2015). 2015 개정 과학과 교육과정. 교육부 고시 제 2015-74호 [별책 9].
교육부 (2007). 과학과 교육과정. 교육인적자원부 고시 제 2007-79호 [별책 9].
교육부, Korea Education & Research Information Service(KERIS) (2000). 2000교육정보화백서. Seoul: Information.
구자옥 (2006). 실시간 데이터를 활용한 지구과학 탐구학습 자료 및 홈
페이지 개발과 적용. 서울대학교 대학원 박사학위 논문.
권용주, 고경태, 정진수 (2003). 생물학 가설의 검증에서 연역적 과학지식 의 구조와 생성 과정. 생물교육, 31(3), 236-245.
권용주, 김원정, 이효녕, 변정호, 이일선 (2011). 생태계에 대한 생물교사 의 시스템 사고 분석. 한국생물교육학회지, 39(4), 529-543.
김건동 (2015). 스마트패드용 보험세일즈 앱의 영업 단계별 정보디자인 표현방법에 관한 연구. 기초조형학연구, 16(1), 59-72.
김경은 (2012). 사회과 핵심역량 중심의 창의· 인성교육 수업 자료 개발:
공감적 활동에 기반한 문제해결형. 사회과교육, 51(3), 87-101.
김동일 (2016). 스마트 제조를 위한 데이터사이언스-기법, 응용 및 이슈.
ie매거진, 23(3), 20-3.
김미숙, 유선아 (2019). 거꾸로 수업을 활용한 프로젝트형 탐구실험의 교 수-학습 전략 탐색. 학습자중심교과교육연구, 19, 1085-1110.
김미정, 홍준의, 김성하, 임채성 (2017). 중학교 과학교과서 생명과학 단 원의 탐구 활동 분석: 과학탐구 기능과 8가지 과학 실천을 중심으 로. 과학교육연구지, 41(3), 318-333.
김민련 (2017). 고등학교의 학생 주도적 과학탐구의 연구설계 및 연구수 행 단계에서 나타난 학생들의 어려움 분석. 이화여자대학교 대학 원 석사학위 논문.
김선영 (2015). 융합형 예술교육과 시각적 사고를 기반으로 한 디자인 교육-쿠퍼-휴이트 국립 디자인 박물관 프로그램을 중심으로. 한 국디자인포럼, 48, 59-70.
김성범, 강성현 (2016). 제 4 차 산업혁명을 주도하는 데이터 사이언스.
ie 매거진, 23(3), 9-13.
김성욱 (2016). 모바일 탐구학습을 위한 수업설계 모형 개발 연구. 서울
대학교 대학원 박사학위 논문.
김숙경, 정진수, 천재순 (2010). 초등학생의 자유 탐구 활동 보고서의 평 가 준거 개발 및 적용. 초등과학교육, 29(1), 69-85.
김순욱 (2012). 과학탐구활동을 위한 천문 관측 자료의 실시간 전송 및 영상 구현 실험 방법 개발. 한국지구과학회지, 33(2), 183-199.
김영민, 서혜애, 박종석 (2013). 잘 알려진 창의적 과학자들의 과학적 문 제 발견 패턴 분석. 한국과학교육학회지, 33(7), 1285-1299.
김영채 (1999). 창의적 문제해결 :창의력 이론 개발과 수업. 교육과학 사.
김용민 (2018). 컴퓨팅 사고력과 창의성 향상을 위한 데이터 과학 교육 프로그램. 제주대학교 대학원 박사학위 논문.
김자미, 이원규 (2014). 영국의 교육과정 개정으로 본 정보교과의 지식과 문제해결력에 대한 쟁점. 컴퓨터교육학회논문지, 17(3), 54-64.
김진영 (2016). 헬로 데이터 과학. 한빛미디어.
김태선, 배덕진, 김범기 (2002). 중학생의 그래프 능력과 논리적 사고력 및 과학 탐구 능력의 관계. 한국과학교육학회지, 22(4), 725-739.
김희령, 여성희 (2004). 제 7 차 교육과정에 따른 중학교 2 학년 과학교 과서의 과학 탐구 과정과 학생들의 과학 탐구 능력 실태 분석. 생 물교육, 32(4), 390-397.
나귀수, 박미미, 김동원, 김연, 이수진 (2018). 미래 시대의 수학교육 방향 에 대한 연구. 수학교육학연구, 28(4), 437-478.
박명옥 (2018). 미술중심 융합인재교육 (STEAM) 에 관한 국내 연구동 향 분석. 미술교육연구논총, 53, 27-50.
박상태, 신영숙, 이희복, 육근철, 김희수, 김여상 (2002). 제7차 교육과정 의 7학년 과학 교과서에 제시된 과학개념분석 -에너지와 지구 영
역 중심으로- . 한국과학교육학회지, 22(2), 276-285.
박영희 (2001) 통계 교육 과정 개선을 위한 탐색적 자료 분석 도입. 청 주교육대학교 교육대학원 논문집, 4(1), 73-83.
박은우, 이영희 (2016). 2009 개정 고등학교 과학교과서의 탐구활동 분석.
학습자중심교과교육연구, 16(8), 419-438.
박재윤 (2015). 미래교육비전연구. 한국교육개발원.
박종원 (2000). 학생의 과학적 설명가설의 생성과정 분석-과학적 가설의 정의와 특성을 중심으로. 한국과학교육학회지, 20(4), 667-679.
박종원 (2004). 과학적 창의성 모델의 제안-인지적 측면을 중심으로. 한 국과학교육학회지, 24(2), 375-386.
박효순, 조희형 (2003). 중학교 2학년 과학 교과서의 탐구 영역 분석. 한 국과학교육학회지, 23(3), 239-245.
방정숙, 유은서 (2016). 수학 교과 역량으로서의 정보 처리과정에서 나타 나는 학생들의 오류연구: 자료 수집을 중심으로. 한국수학교육학 회 학술발표논문집, 2016(3), 116-116.
배경재 (2014). 대학생의 과제해결과정 중 정보적합성 판단에 관한 연구.
정보관리학회지, 31(1), 189-206.
배혜진, 이동환 (2016). 통계적 문제해결 과정 관점에 따른 초등 수학교 과서 통계 지도 방식 분석. 한국초등수학교육학회지, 20(1), 55-69.
백순근, 윤승혜, 신안나, 손주영, 김연경 (2017). 고등학생용 여섯 가지 핵 심역량 측정도구 개발 및 타당화 연구. 교육평가연구, 30, 363-395.
백운붕, 허명회 (1987). EDA - 탐색적 데이터 분석. 박영사.
변선미, 김현주 (2011). 자유 탐구 활동에 대한 중학생들의 인식 및 자유
탐구 활동이 중학생들의 과학 탐구능력에 미치는 영향. 한국과학 교육학회지, 31(2), 210-224.
손미 (1999). 자원기반학습 (Resource-Based Learning)을 통한 자기 주 도 학습 및 정보활용능력 신장. 초등교육연구, 13(1), 213-234.
손미현, 정대홍 (2018). 지식정보처리역량에 대한 과학교사의 인식 조사.
한국과학교육학회지, 38(5), 693-703.
손미현, 정대홍, 손정우 (2018). 지식정보처리역량 관점에서 중학생들의 과학탐구활동 어려움 분석. 한국과학교육학회지, 38(3), 441-449.
송신철, 심규철 (2012). 과학 고등학교 학생들의 실험 보고서 작성에 대 한 학년별 인식 조사 연구. 과학교육연구지, 36(2), 303-312.
송영수 (2000). 21세기 지식/정보화사회에 대응하는 기업내 HRD(인적자 원개발)의 방향과 전략. 기업교육과 인재연구, 2(1), 52-70.
송인섭 (2000). 정보화 시대이 영재교육. 사회 교육과학연구, 4(10), 3-33.
서웅, 안성진 (2019). 초등학생의 데이터 수집, 분석, 표현 수업을 위한 세부역량 개발 및 적용. 정보교육학회논문지, 23(2), 131-139.
신기현 (2003). 구성주의 교육활동을 통한 교사학습자들의 신념변화 연 구. 한국교원교육연구, 20(2), 151-173.
신미영 (2008). 8학년 학생들의 과학자율탐구에 나타난 질문, 방법설계, 데이터분석, 결론도출의 특징, 서울대학교 대학원 박사학위 논문.
신현화, 김효남 (2010). 초등학교 과학과 자유탐구 활동에서 교사와 학생 이 겪는 어려움 분석. 초등과학교육, 29(3), 262-276.
심헌태, 유선아 (2018). 탐구화학실험 수행에서 나타나는 예비화학교사의 탐구특성 및 변화 분석. 대한화학회지, 62(1), 52-63.
양일호, 정진우, 김영신, 김민경, 조현준 (2006). 중등학교 과학 실험 수업