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10학년 과학 교과서 지구 분야에 등장하는 과학적 모델 분석
Analysis of Scientific Models in the Earth Domain of the 10th Grade Science Textbooks

오필석   (이화여자대학교 과학교육과UU0001056  ); 전원선   (이화여자대학교 과학교육과UU0001056  ); 유정문   (이화여자대학교 과학교육과UU0001056  );
  • 초록

    본 연구의 목적은 우리나라 10학년 과학 교과서 지구 분야에 등장하는 과학적 모델을 분류해 보는 것이었다. 과학적 모델을 표상 매체, 표상 방법, 모델의 가동성이라는 세 가지 차원에서 검토할 수 있도록 개발된 분류틀을 이용하여 11종 교과서의 지구과학 관련 단원을 분석하였다. 연구의 결과, 과학 교과서들은 지구과학의 세부 영역의 본성이 반영된 영역-특이적인 모델들을 수록하고 있는 것을 알 수 있었다. 즉, '지구의 변동' 단원은 접근이 용이하지 않은 지구의 내부 구조나 판들의 운동을 표상하는 모상 모델을 많이 포함하고 있었는데, 이들은 대부분 평면적 그림 모델과 정적 모델에 속하였다. '대기와 해양' 단원에서는 일기도나 해수의 온도와 염분을 나타낸 등치선도 등을 포함한 기호모델과 도해적 모델이 많이 등장하였다. '태양계와 은하' 단원에서는 규모가 큰 천체나 그들의 운동을 표상하는 모상 모델이나 유비 모델의 비율이 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 분석 결과가 지구과학 교육과 관련 연구에 시사하는 바를 논의하였다.


    The purpose of this study was to identity scientific models included in the Earth domain of the $10^{th}$ grade science textbooks. Three earth science-related chapters in each of 11 trade books were analyzed. A framework was developed and used to classify a scientific model from three different perspectives: medium of representation, method of representation, and mobility of a model. Results showed that the science textbooks utilized domain-specific models in which the nature of sub-areas of earth science was embedded. That is, the unit of 'Change of the Earth' included many iconic models that represented the inaccessible inner structure of the earth and the movement of the tectonic plates. These were also two-dimensional pictorial and static models. In the chapter of 'Atmosphere and Oceans', symbolic and diagrammatic models were dominant in use, which included weather maps and contour line graphs of sea surface temperature and salinity. The unit of 'Solar System and Galaxies' showed the highly frequent use of iconic and analogical models for the large-scale celestial objects and their movements. Implications for earth science education and relevant research were discussed.


  • 주제어

    지구과학 .   지구과학의 본성 .   과학 교과서 .   과학적 모델.  

  • 참고문헌 (32)

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    3. Giere, R.N., 1999, Science without laws. University of Chicago Press, Chicago, IL, USA, 285 p 
    4. Gilbert, J.K. (ed.), 2005, Visualization in science education. Springer, Dordrecht, The Netherlands, 346 p 
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    32. Steer, D.N., Knight, C.C., Owens, K.D., and McConnell, D.A., 2005, Challenging students ideas about Earth's interior structure using a model-based, conceptual change approach in a large class setting. Journal of Geoscience Education, 53 (4), 415-421 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Oh, Phil-Seok 2007. "Analysis of the Manners of Using Scientific Models in Secondary Earth Science Classrooms: With a Focus on Lessons in the Domains of Atmospheric and Oceanic Earth Sciences" 한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, 27(7): 645~662     
    2. Lee, Mi-Ae ; Choe, Seung-Urn 2008. "Complementary Models for Helping Secondary School Students to Develop Their Understanding of Moon Phases" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, 29(1): 60~77     
    3. Oh, Phil Seok ; Ahn, Yumin 2015. "Exploration of Discursive-Epistemic Mechanisms in High School Earth Science Lessons" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, 36(4): 390~403     
    4. Kim, Ji-Yoon ; Choe, Seung-Urn ; Kim, Chan-Jong 2016. "The Effects of Cogenerative Dialogues on Scientific Model Understanding and Modeling of Middle School Students" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, 37(4): 243~268     
    5. Oh, Phil Seok 2016. "Roles of Models in Abductive Reasoning: A Schematization through Theoretical and Empirical Studies" 한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, 36(4): 551~561     

 저자의 다른 논문

  • 전원선 (1)

    1. 2000 "전지구에 대한 TOMS 오존전량과 반사율의 경년 변화" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society 21 (6): 703~718    
  • 유정문 (22)

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