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현장연구

학교현안 분석을 통해 현장요구에 맞는 과제를 선정하고 현장교원 중심으로 수행되는 연구

현장연구 상세 항목
제목 [서교연 2023-35] 2023 현장연구 결과보고서(디지털 리터러시 함양을 위한 데이터 수집 기반 탐구 수업 자료 개발 및 적용 연구)
작성자 방희경 작성일 2024-02-07
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Korea Open Government License 서울특별시교육청교육연구정보원이(가) 창작한 [서교연 2023-35] 2023 현장연구 결과보고서(디지털 리터러시 함양을 위한 데이터 수집 기반 탐구 수업 자료 개발 및 적용 연구) 저작물은 "공공누리 제4유형(출처표시-상업적 이용금지-변경금지)" 조건에 따라 이용 할 수 있습니다.
 

첨부파일 미리보기 파일확장자 아이콘 [서교연 2023-35] 2023 현장연구 결과보고서(디지털 리터러시 함양을 위한 데이터 수집 기반 탐구 수업 자료 개발 및 적용 연구).pdf
1. 연구 목적 및 필요성
2022 개정 과학과 교육과정에서 디지털 리터러시의 함양이 강조되고 있다. 전자 공학이나 프로그래밍 관련 분야로 진출하려는 학생이 많아지고 있고, 학생들이 직접 고성능의 마이크로컨트롤러 보드와 관련 센서들을 저렴하게 구입해 사용할 수 있는 시대가 되었다. 하지만 아직까지는 실제 과학 수업에 이를 적용한 사례는 거의 없다. 이에 본 연구팀은 마이크로컨트롤러를 이용한 디지털 탐구 도구를 사용해 데이터 수집 기반 과학 탐구 실험을 수행하는 수업 사례를 개발하고 적용하여 효과를 알아보고자 하였다.
 
2. 연구 방법
정규 화학 수업이나 영재 학급, 거점 학교 수업 등에 디지털 탐구 도구를 사용하는 탐구 활동과 센서를 이용하는 탐구 활동 예시를 선정하여 학생과 교사가 쉽게 해볼 수 있는 수업 자료를 개발하였다. 개발된 수업은 연구원들의 소속 학교에서 학생들을 대상으로 실시한 뒤 사전？사후 설문 조사를 통해 분석하였다.
 
3. 연구 내용
1) 자료 개발 및 실시
구분 활동 내용 대상 시기
교내 특성화 프로그램
(오산고)		 PC를 이용한 데이터 수집 질산 암모늄의 용해 반응, 산과 염기의 중화 반응에서 온도 변화 측정 16명 7월
거점학교 화학실험 (양재고) 어는점 내림에 의한 몰질량 측정 1학급
(18명)		 7월
화학Ⅰ 정규 수업
(서울여고)		 모바일 기기를 이용한
데이터 수집		 산과 염기의 중화 반응에서 일어나는 온도, pH 변화 2학년 2개 학급
(50명)		 10월
화학Ⅰ 정규 수업
(언남고)		 산과 염기의 중화 반응에서 일어나는 온도, pH 변화 2학년 3개 학급
(77명)		 11월
2) 수업 진행
라즈베리 파이 피코, 마이크로 파이썬 코딩 등의 전문성을 갖춘 자문위원이나 연구 참여 교사가 피코 사용 방법, 데이터 처리 방법 등에 대한 수업을 1~2차시 진행 후 연구 참여 교사들이 각 활동 수업을 1~2차시로 진행하였다.
 
3) 설문 조사
기개발된 관련 설문 문항을 바탕으로 20개의 검사 문항을 제작하고 사전？사후 조사를 실시한 뒤 정량적, 정성적 분석을 실시하였다.
 
4. 연구 결과
설문 조사 결과를 SPSS 통계 프로그램으로 t-검정을 실시한 결과, 사전과 사후 설문 조사 점수 간의 유의미한 차이가 나타났다. (p<0.05)
양재고 오산고 서울여고 언남고
사전 설문 사후 설문 사전 설문 사후 설문 사전 설문 사후 설문 사전 설문 사후 설문
3.14 4.07 3.85 4.10 3.19 3.70 3.32 3.88
▲ 0.94 ▲ 0.25 ▲ 0.51 ▲ 0.56
이전에 경험하지 못했던 새로운 경험을 제공했다는 것에 가장 큰 의미를 부여할 수 있으며, 데이터 수집 기반의 탐구 활동 능력에 대한 학생들의 자기 효능감이 매우 긍정적으로 변화하였다.
 
5. 정책 제언
① 교내 정보 교과와 과학 교과의 코티칭이 가능할 수 있는 시스템의 구축
② 이 분야에 관심이 있는 과학 교사 대상의 지속적, 전문적 연수 실시
③ 관련 도구를 구입할 수 있는 예산 배정
④ 탐구 수업을 위한 코딩 자료가 모여있는 공식적인 디지털 공간 만들기
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