순환학습

(1)

순환학습

강훈식 (kanghs@cnue.ac.kr) 정신력과 개인기

(2)

순환학습 수업시연

(3)

순환학습 수업시연

(4)

순환학습의 단계

(5)

순환학습의 단계 (1)-탐색 단계

• 새로운 문제 상황에서 스스로의 활동과 상호작용을 통해 학습

• 최소한의 안내 하에 새로운 자료 와 생각을 탐색하여 현상에 대한 규칙적인 패턴을 찾음

• 새로운 경험은 비평형(인지갈등) 상태를 야기해야 함

• 교사는 학생으로 하여금 이전에 학습한 내용을 적용해 보도록 하고, 흥미와 호기심을 유발해야 함

• 학생들과의 개별 접촉을 통해 학생들의 이해 수준을 파악함

(6)

탐색단계에서 교사의 역할에 대한 동영상

• 진자의 주기에 영향을 주는 변인을 알기 위한 실험을 수행

-진폭, 추의 질량, 진자

의 길이 등

(7)

순환학습의 단계 (2)-개념 또는 용어 도입 단계

• 학생들의 이해 명료화

• 탐색 단계에서 발견한 규칙성을 직접적으로 설명할 수 있는 새로 운 개념이나 원리를 도입(교사 주 도)

• 교사에 의한 새로운 개념이나 용 어 도입-교과서, 영상 자료 등에 의해 제공 가능

• 개념 도입에 의해 인지적 비평형 상태는 평형의 상태로, 문제 해결 또는 이해의 상태가 됨-Piaget의 조절과 유사한 의미

(8)

개념 또는 용어 도입 단계에서 교사 설명 예

• 탐색단계 상황은?

: 학생들은 실험을

통하여 4가지 서

로 다른 색깔의 수

성 사인펜 잉크를

분리했음

(9)

개념인가, 용어인가?

• 학생들이 찾아낸(invent) 규칙성(pattern)은 일종의 개념임

• 교사는 단지 그 개념이 무엇이라고 용어만 던져줄 뿐임

• 교사 입장에서 보았을 때 개념보다는 용어가 더 가

까움

(10)

순환학습의 단계 (3)-개념 적용 단계

• 학생들이 새로운 개념이나 사 고 형태를 새로운 상황에 적용

• 새로운 개념을 강화하고 익숙 하게 하며 적용의 폭을 확장

• 개념을 재조직하는데 오래 걸리는 학생이나 자신의 경험에 교사의 설명을 적절히 관련시키지 못하는 학생들에게 도움 을 줄 수 있음

(11)

개념 적용 탐색 단계

용어 도입

새로운 탐색

용어 도입

탐색 단계

• Cycle이 계속 순환할 수 있음

• 순서가 바뀌면 안됨

(12)

순환학습의 단계

(13)

생각해보기

순환학습 모형의 특징은

무엇인가?

(14)

활동 결과 발표

(15)

순환학습의 특징

• 피아제의 인지발달 이론에 기초

• 과학적 탐구 능력의 발달과 올바른 과학 개념의 형성을 목표로 함

• ‘ 탐색 단계’- ‘ 개념 또는 용어 도입 단계’- ‘ 적용 단 계’로 구성

• 탐색 단계를 가장 중요시

• 관찰 및 실험 활동을 통하여 학생 스스로 새로운 개념을

탐색하고 발견하도록 유도

(16)

순환학습의 가정

• 학생들은 스스로 자연 현상에 대해 신념을 형성하고, 어떤 신 념은 과학적 이론과 다름

• 학생들의 대안적 신념(오개념)은 과학적으로 정확한 신념(개 념)을 획득하는데 방해로 작용할 수 있음

• 학생들에게 자신의 대안적 신념을 파악하고, 대안적 신념에 대해 논쟁하는 기회를 제공. 이를 통해 "인지적 갈등"이나 "

비평형" 상태를 불러일으켜야 함

• 과정적 기술과 같은 사고 기술의 향상은 학생들이 대안적 신 념을 표출하고, 논쟁을 통한 언어적 상호작용을 하고, 증거가 모순을 해결할 수 있다고 생각하는 상태에서 가능

(17)

순환학습의 세 가지 유형

• 서술적 순환학습 (Descriptive LC)

• 경험-귀추적 순환학습

(Empirical-abductive LC)

• 가설-연역적 순환학습

(Hypothetical deductive LC)

What?

Why?

서술적

경험적

실험적

(18)

서술적 순환학습 (1)

• 교사와 학생들은 관찰한 사실을 설명하지 않고 단순 히 관찰한 것을 기술하거나 계열화하거나 분류만 함

• "왜(why?)"의 질문보다는 "무엇(what?)"의 질문에 답을 함

• 규칙성을 명명하는 과정에서 구체적 사고력만 요구 하지 인지적 갈등은 유발하지 않음

• 학생들의 인지수준이 낮거나, 선개념이 없는 내용을

교수할 때 적당한 형태임

(19)

서술적 순환학습 (2)

단 계 학 생 교 사

탐 색

자연 현상을 관찰 탐구 하여 단순히 규칙성을

발견하고 기술함

학생들에게 관찰할 사실 을 단순히 제시만 함

개념 도입

관찰 결과를 발표하고 규칙성에 대해 기술함

학생들이 발견한 규칙성 에 적합한 용어를 도입함

개념 적용

토의하거나 다른 상황 에 관련 개념을 적용함

사회적 상호작용 환경이 나 다른 상황에 적용하는

기회를 제공함

(20)

경험-귀추적 순환학습 (1)

• 경험적 실험은

잘 설정된 가설을 가지고 설계 되어 있지 않음

• 비유적 추론(analogical reasoning)이나 귀추

(abduction)를 통해 원인을 확인하고 설명

-> 질량보존의 법칙

(21)

경험-귀추적 순환학습 (2)

단 계 학 생 교 사

탐 색

경험적 규칙성을 발견함, 규칙성의 원인에 대해 설 명함

현상에 대한 서술적이 고 인과적 의문을 불 러일으킴

개념 도입

관찰된 현상의 결과와 귀 추를 통한 대안적 설명과 관련된 용어가 도입

학생 활동과 유사

개념 적용

토의하거나 다른 상황에 관련 개념을 적용함

사회적 상호작용 환경

이나 다른 상황에 적

용하는 기회를 제공함

(22)

가설-연역적 순환학습 (1)

• 인과적 질문으로 시작하며, 경험적 실험 결과

와 논리적 연역의 비교를 통하여

대안적 가설 을 검증

• 고차원적 사고(변인통제, 상관논리, 가설-연역

적 추론 등)

요구

(23)

가설-연역적 순환학습 (2)

단 계 학 생 교 사

탐 색

현상을 탐색하고 문제를 잠정적으로 설명하는 가 설을 설정한 다음, 실험을 설계하고 수행

현상에 대한 인과적 질문 을 불러일으킴

개념 도입

실험 결과를 비교 분석한 후 용어가 도입

학생들의 실험 수행 결과 로 획득한 개념에 대해 용 어를 도입하여 설명함

개념 적용

토의하거나 다른 상황에 관련 개념을 적용함

사회적 상호작용 환경이나 다른 상황에 적용하는 기 회를 제공함

(24)

토론 활동

물이 상승하는 이유는 무엇일까?라는 제목으로 수면 상승에 대 한 실험을 교수하는 과정이다.

-과정 3)에서 교사의 역 할은 무엇인가?

-수업과정을 순환학습 3 단계로 분류해 보자.

-어느 유형에 해당?

학습의 안내자

탐색: 1- 5, 개념도입:

6-7 개념적용: 8

가설-연역적

(25)

토론 활동

가능한 가설

① 양초가 탈 때 공기의 21%를 차지하는 산소가 소모되어 비 커 내부의 압력이 감소하기 때문이다.

② 양초가 탈 때 발생한 이산화탄소가 물에 용해되면서 비커 내부의 압력이 감소하기 때문이다.

③ 양초가 탈 때 발생한 수증기가 응결되면서 비커 내부의 압 력이 감소하기 때문이다.

④ 양초가 탈 때 가열되었던 비커 내부의 공기가 냉각되어 압 력이 감소하기 때문이다.

(26)

순환학습 지도안 계획 예시

실험 A

탐색 단계 적용 단계

실험 A를 탐색 단계에 포함시키고, 실험 B를 개념 적용 단계의 시범 실험 활동으로 포함시킬 수 있음

실험 B

(27)

(28)

(29)

순환학습 모형의 변형 및 확장 형태

(30)

(31)

순환학습 모형 수업 계획하기(25분)

에너지: 5조 물질: 6, 1조 생명: 2-3조

지구와 우주: 4조

TPACK 활용 방안 논의

(32)