Understanding of Group Modeling Process with Geological Field Trip applied on Social-Construction of Scientific Model: Focusing on Constraints

본 연구의 목적은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 적용한 야외지질학습에서 학생들이 만드는 조별 모델 구성 과정에 대해 제약조건을 중심으로 이해하는 것이다. S 영재원 지구과학분과 3조, 12명의 학생들을 대상으로 진행하였다. 관악산은 어떻게 형성되었을까?를 주제로 야외지질답사 2차시, 과학적 모델의 사회적 구성 수업 3차시로 진행하였다. 조별 모델 구성과정에 관해서는 Nersessian (2008)이 제시한 제약조건을 이론적 근거로 하여 반-구조화된 인터뷰, 야외지질답사, 과학적 모델의 사회적 구성 수업의 모든 담화, 활동지를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째야외지질학습에 적용한 과학적 모델의 사회적 구성 수업에 나타난 제약조건의 출처는 과학 이론, 야외지질답사에서 관찰한 내용, 과학적 모델의 사회적 구성 수업에서 추가로 제공된 것이 있었다. 두 번째 조별 모델링에 영향을 미치는 3 가지 종류의 제약조건이 있다. 조별 모델에는 조별 구성원 모두가 동일하게 가지고 있던 것으로 공통적인 제약조건,조별 구성원 일부가 가지고 있던 것 중 조별 모델에 반영된 채택된 제약조건, 마지막으로 초기 모델에는 없었으나 조별 모델 구성과정에서 새롭게 나타난 생성된 제약조건이 있었다. 이번 연구는 학교 과학에서 제약조건을 기반으로 조별 모델이 만들어지는 과정을 이해할 수 있을 뿐만 아니라 야외지질학습이라는 수업 사례를 보여줌으로서 실제 적용하는데 이바지 하고자 하였다는 점에서 의의가 있다.Purpose of this study is understanding of group modeling process focusing on constraints with geological field trip applied on social-construction of scientific model. This study was carried out on 12 students of 3 groups who participate in the study `S` gifted education center. Students were conducted to theme of `How was formation of Mt. Gwanak?` on 2 field trip classes and 3 modeling classes. Semi-structured interviews, all discourse of field trip and modeling classes, records of personal and group activity were analyzed to constraints based on theoretical background proposed by Nersessian (2008). Results as follows. First, sources of constraints are scientific knowledge, contents observed by students during field trips and additional materials things to be explained by model during modeling class with geological field trip applied on social-construction of scientific model. Second, there are 3 types of constraints to affect making group modeling. It is that shared constraint which used commonly by all the group members. It called selected constraint that used during the initial modeling and later were reflected on for use in the group modeling. And it is that generated constraints, which were not in the initial modeling but were used later in the group modeling. This study suggests that not only the constraints can help to understand of making group model through how they used but also show that example of learning with geological field trip on social-construction of scientific model to contribute school science.OAIID:RECH_ACHV_DSTSH_NO:T201715370RECH_ACHV_FG:RR00200001ADJUST_YN:EMP_ID:A076131CITE_RATE:0DEPT_NM:지구과학교육과EMAIL:[email protected]_YN:NCONFIRM:

In-Service Education and Development of Professional Teaching Ability

교사의 수업 전문성에 대한 관심이 커지고 있다. 수업 전문성은 양성과정에서 시작하여 교사의 전 생애를 통해서 발달되고 변화된다. 교사 연수나 전문성 신장 프로그램 참여 경험은 이의 발달을 위한 좋은 계기나 자극이 되기도 한다. 이 연구에서는 교사의 수업 전문성에 대한 연구 성과를 통하여 수업 전문성의 특성과 발달，그리고 교사연수의 영향에 대해서 알아보는 것이다. 수업전문성에 대한 이해는 과정-결과 모형과 같은 학생의 성취에 영향을 주는 특정한 기능이나 성향 파악에서 보다 복합적인 PCK, 실천적 지식 등으로 확장되어 왔다. 교사는 생애 주기별로 독특하고 특정한 발달 단계를 겪는다. 이는 개인의 지향과 특성 그리고 근무 상황에 따라 달라지며 우리나라 교사들은 전문적인 발달보다는 현장 적응적인 특성과 경험과 시행착오를 통한 제한적인 발달을 한다. 교사의 수업 전문성 발달에서 결정적 경험과 반성이 매우 중요한 역할을 하므로 이를 제공하는 것이 중요하다. 또한 교사들은 매일 매일의 수업을 실행하면서 실천적 반성을 통해서 지속적인 변화를 겪는다. 교사들의 수업전문성 향상을 위해서는 연수에 대한 부정적인 인식 극복，수업 전문성에 대한 연구 성과를 활용한 교사 재교육 실행，교사의 자발적 연구 모임 활성화，학교의 발전과 교사의 전문성 신장을 연계，교사들이 발달 단계에 적합한 연수 프로그램을 제공，현장의 필요와 교사의 요구를 기반으로 한 발달 기회를 제공해야 한다

Tfh type 2 세포 분화 및 전신 홍반성 루푸스 발병에서의 Ets1의 역할

DoctorETS1 의 단일염기 다형성(Single nucleotide polymorphisms)은 전신 홍반성 루푸스(Systemic Lupus Erythematosus, SLE)와 관련이 있고 Ets1-/- 마우스는 SLE와 유사한 증상을 나타내며 이는 전사인자 조절 장애가 SLE 발병에 중요함을 뜻합니다. Ets1은 주로 면역 세포에서 발현되고 regulatory T (Treg) cell의 안정성을 유지하면서 plasma cell 및 T helper 17 cell의 분화를 조절합니다. 그러나 SLE 발병에 대한 각 경로의 정확한 원인은 알려져 있지 않습니다. 유사하게 인간 면역세포를 조절하고 SLE의 발병을 유도하는 ETS1 단백질의 역할은 알려지지 않았습니다. 이번 연구는 Ets1 결실 마우스에서 SLE의 발병과 관련된 세포 및 분자 메커니즘을 확인하고 인간 SLE 환자에서 발견한 결과를 확인하여 SLE의 새로운 치료 표적을 확인하는 것을 목표로 합니다. Part 1에서는 다양한 면역세포에서 Ets1 결실의 영향을 조사하기 위해 조건부 결실(conditional deletion)을 이용하였습니다. B cell 및 dendritic cell이 아닌 CD4+T cell에서 Ets1의 결실이 SLE의 자가 면역(autoimmunity)을 초래하였습니다. 이러한 결과는 T follicular helper(Tfh) cell의 자발적인 증가와 관련이 있습니다. Ets1은 CXCR5, Icos 및 Bcl6와 같은 Tfh의 특징적인 유전자를 억제하여 Tfh cell의 분화를 억제했습니다. Part 2에서는 Treg에서 Ets1이 조건부 결실(conditional deletion) 된 마우스를 사용하여 Treg cell에서의 Ets1 결실이 완전한 SLE 발병을 유도하기에 부족하다는 것을 입증했습니다. 그러나 Ets1 결실 Treg cell은 초기의 면역 항상성을 파괴하여 T cell의 활성화를 일으켰습니다. 그럼에도 불구하고 완전한 SLE 발병에는 effector cell에서의 Ets1 결실과 Tfh cell의 증가가 필요했습니다. Part 3에서는 Ets1결실 마우스의 Tfh세포에서 GATA-3+Bcl6+라는 Tfh2 표현형으로 편향함을 발견했습니다. 이러한 결과는 마우스에서 GATA-3+BCL6+ Tfh2 cell에 대한 첫 보고입니다. Tfh2 cell은 IgG1과 IgE 자가항체를 유도하여 피부와 신장에 면역 복합 침착을 형성했습니다. Tfh2 cell의 편향은 IL-4신호전달에 의존적이었고 중화 항체(neutralizing antibody)를 통한 IL-4의 차단은 Ets1 결실 마우스에서 SLE 증상을 감소시켰습니다. 이 연구의 마지막 부분에서는 지금까지 발견한 내용을 인간 SLE환자로 확장하였습니다. SLE환자에서는 ETS1 발현의 급격한 감소를 확인하였으며, 이는 환자의 질병의 심한 정도와 연관성이 있었습니다. 또한 SLE 환자는 Tfh2 cell이 증가하여 ETS1 발현과 역상관 관계를 나타냈으며 이는 ETS1이 마우스와 인간에서 모두 Tfh2 cell 분화를 억제함을 뜻합니다. 일괄하면 Tfh2 cell 분화를 억제하는 ETS1 단백질의 새로운 기능을 발견하였고 Tfh2 cell을 표적으로 한 SLE 치료가 잠재력이 있다는 것을 SLE 마우스 모델을 통해 입증하였습니다.Single nucleotide polymorphisms in the ETS1 locus are associated with Systemic Lupus Erythematosus (SLE), while Ets1-/- mice develop SLE-like symptoms. Thus, the Ets1 transcription factor acts as a guardian against SLE, however, the exact mechanisms via which Ets1 suppresses the development of SLE is unknown. Here, I aim to identify the cellular and molecular mechanisms involved in the onset of SLE in Ets1 deficient mice and SLE patients. In part one of this study, I used conditional deletion approaches to examine the impact of Ets1 deficiency in different immune cell types. Ets1 deletion in CD4+ T cells, but not B cells or dendritic cells, resulted in SLE. This was associated with the spontaneous expansion of T follicular helper (Tfh) cells. Mechanistically, Ets1 suppressed signature Tfh cell genes including Cxcr5, Icos, and Bcl6, thus subduing terminal Tfh cell differentiation. In part two of this study, I used Treg cell conditional Ets1 deletion mice to demonstrate deficiency of Ets1 in Treg cells is insufficient to drive full onset of SLE. Deficiency of Ets1 in Treg cells, however, generated the initial disruption of immune homeostasis, causing spontaneous T cell activation. Nevertheless, the cell intrinsic loss of Ets1 in effector cells and the increase of Tfh cells was required for full onset of SLE. In part three of this study, I discovered Tfh cells in Ets1 deficient mice are skewed towards a GATA-3+Bcl6+ Tfh type 2 (Tfh2) cell phenotype. Of note, this is the first report of GATA-3+Bcl6+ Tfh2 cells in mice. Tfh2 cells induced IgG1 and IgE autoantibodies, which formed immune complex depositions in the skin and kidney. The Tfh2 cell bias was dependent on IL-4 cytokine signaling, and blockade of IL-4 via neutralizing antibodies rescued SLE symptoms in Ets1 deficient mice. In the final part of this study, I extended my discoveries to human SLE patients. I found SLE patients have a sharp reduction in ETS1 expression, which correlates with worse disease outcome for patients. In addition, SLE patients had increase of Tfh2 cells, which drew an inverse correlation with ETS1 expression, suggesting ETS1 controls Tfh2 cell differentiation in both mice and humans. Collectively, I discovered a novel function of ETS1 protein to suppress Tfh2 cell differentiation and demonstrate targeting Tfh2 cell has therapeutic potential in a mouse model of SLE

Exploring Elementary Students’ Positioning in a Context of Socio-scientific Issues (SSI) Education: Focus on an Action-oriented Climate Change Club Activit

과학⋅기술의 발전이 시대의 변화를 주도하는 현시대에, 본 연구는 학생들이 과학과 관련된 사회적 논쟁(SSI)에 대해 민주적이며 비판적으로 참여할 수 있는 소양을 지녀야 하며, 주체적이고 참여적인 시민 으로서 위치되어야 할 것이라는 입장을 지지한다. 그에 따라 초등학 생을 대상으로 사회적인 실천을 강조하는 동아리 활동을 진행하였으며, 학생들이 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람으로 위치짓는지/되는지, 또한 상충되는 위치짓기 양상은 무엇인지 탐색하였다. 이 연구에서 위치는 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람인지에 대한 권리와 의무의 집합으로 정의한다. 서울소재 A초등학교 6학년 학생 11명을 대상으로 2019년 3-7월까지 46차시에 걸쳐 활동이 수행되었으며, 비디오 및 오디오 자료, 인터뷰 자료 등이 지속적비교방법에 의해 분석되었다. 크게 세 스텝의 수업 과정 에서 학생들은 다음과 같이 서로 다른 위치짓기를 나타냈다. 스텝 1의 지구온난화 모델링 활동에서 학생들은 ‘적극적인 학습자’로 위치 되었으나 동시에 ‘견습생’으로서 제한적으로 위치되는 모순을 나타내 기도 했다. 스텝 2의 학생주도연구 활동에서는 ‘연구를 설계하고 수행 하는 과학자’이자 SSI 관련 지식의 논쟁적인 본성에 대해서는 결정을 ‘기피하는 자’로 위치되는 한계도 드러냈다. 스텝 3의 사회적인 실천 과정에서는 ‘변화를 만들기 어려운 초등학생’이라는 위치에서 ‘변화를 만들어내는 참여적인 시민’으로 새롭게 위치짓는 모습을 보였다. 본 연구는 과학 교육을 통해 학생들이 참여적이고 민주적인 시민으로 성장할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에 의의가 있다. 아울러학생들이 드러냈던 위치짓기의 상충점과 한계를 해결하기 위한 교육 학적인 방법을 논의했다.N

Applying of Learning in Geological Field Trip Utilizing Scientific Models and Modeling Using National Geo-park the Hantan-River

이 연구의 목적은 한탄강 국가지질공원을 교육적인 야외답사장소로 활용하여 과학적 모델 및 모델링을 적용한 야외지질학습을 실행하고 학생들의 학습 효과를 질적으로 탐색하는 것이다. 야외지질학습은 Orion(1993)의 가상의 공간(Novelty space)을 고려하였고, Orion(1989)의 3단계 수업 모듈로 구성하였다. 학생들이 작성한 개인 모델 및 조별 모델지, 필드노트와 학생들의 모든 담화 및 사후 면담 자료를 통해 학생들의 인지적·정의적 영역에 대해 분석하였다. 자료 수집의 다양성을 고려한 삼각검증법과 멤버-체킹을 통해 연구의 신뢰도를 함양하고자 하였다. 한탄강 형성과정을 주제로 과학적 모델 및 모델링을 적용한 야외지질학습에 참여한 10명의 학생들은 준비 단계에서는 모두 과학적 모델을 작성하지 못했지만 정리 단계 및 사후 개인 모델에서는 9명의 연구 참여자들이 야외에서 관찰한 작은 규모의 암석에서부터 큰 규모의 과학적 모델을 설명하였다. 동시에 연구 참여자 9명에게서 야외지질학습에 대한 흥미, 동기에 관해 긍정적인 답변을 주었다. 이 연구는 한탄강 국가지질공원을 교육적인 장소로 활용하는 소비자로서의 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라 과학적 모델 및 모델링을 야외지질학습에 적용하여 학습 효과를 질적으로 탐색한 사례이다. The purpose of this study was to explore qualitatively studentslearning effects in geological field trip utilizing scientific models and modeling in the National Geo-park the Hantan-River as site to implement outdoor geology learning. We took into account novelty space of the Orion(1993) and consisted of three-step-class model the Orion(1989). We analyzed both studentscognitive and affective domain for learning in geological field trip based on their verbal and written data such as individual models, group models, studentsdiscourse and semi-structure interview after program. This studys validity has been addressed by triangulation of multiple data sources, and member-checking. While total ten students, who participate in the study, engaged in learning in geological field trip utilizing scientific models and modeling did not make model in the preparatory unit, nine students explained their enormous scale model with tiny scale rock they observed in the summary unit. Nine subjects responded positive feedback to the interest and motivation of outdoor geology learning. This study not only serves as a consumer of National Geo-park the Hantan-River as an educational field trip site, but also a qualitatively examines learning effects by applying scientific models and modeling to outdoor geology learning.N

Effects of Climate Change Program Using FameLab on Elementary School Students Communication Skills and Behavioral Intention on Climate Change

이 연구는 2015 개정 교육과정을 재구성하여 국어, 사회, 수학 과목을 융합한 총 23차시의 기후변화 페임랩 프로그램을 개발하여, 초등학교 6학년 학생 27명을 대상으로 적용하였다. 프로그램의 효과를 알아보기 위하여 의사소통능력과 기후변화 대응 행동의도를 사전‧사후 측정하였고, 학생 소감문과 발표 내용도 함께 수집하여 분석하였다. 그 결과, 기후변화 페임랩 프로그램은 학생들의 의사소통능력과 기후변화 대응 행동의도의 함양에 긍정적인 영향을 미쳤다. 활동 과정에서 학생들은 자발적인 지식에 대한 이해 및 학습, 서로의 정보를 공유하고 의견을 들어볼 수 있는 다양한 학습 경험을 하였고, 활동 후 학생들은 지적 호기심과 흥미와 태도, 자신감 등의 정의적인 부분에도 긍정적인 응답을 하였다. 더불어 개발된 페임랩 프로그램은 기후변화를 소재로 한 융합교육(STEAM)의 효과적인 사례를 제공하였다.N

Development of an Instrument for Measuring Action Competence on Climate Change within High School Students

이 연구의 목적은 고등학생의 기후변화 대응 실천역량을 진단하는검사도구를 개발하는 데 있다. 내용타당도 검증과 두 차례의 조사를 바탕으로 검사도구를 개발하였고, 본조사는 전국의 고등학생 1∼2학년 528명을 대상으로 실시하였다. 기후변화 대응 실천역량 검사도구의 신뢰도와 타당도를 확보하기 위해 문항 분석(평균, 왜도, 첨도, 문항-전체 상관), 신뢰도 분석, 확인적 요인분석을 활용하였다. 기후 변화 대응 실천역량 검사도구는 7가지 영역의 총 35개 문항으로 구성 되어 있으며, 검사에 소요되는 시간은 약 15분 내외이다. 이 검사도구의 영역별 구성은 기후변화 관련 지식, 기후변화 감수성, 성찰능력, 통합적 사고, 의사소통능력, 의사결정능력, 실천 의지이다. 이 검사도 구는 자기보고식의 5점 리커트 척도(1=전혀 그렇지 않다, 2=그렇지않다, 3=보통이다, 4=그렇다, 5=매우 그렇다)로 응답하도록 되어있으며, Cronbach-α 값은 전체 0.953, 하위요소의 경우 0.786∼0.862의범위로 나타났다.N

Exploring the Influence of an Explicit and Reflective Modeling Instruction on Elementary Students Metamodeling Knowledge

본 연구에서는 명시적-반성적 접근을 활용한 모델링 수업이 초등 학생들의 메타모델링 지식 이해에 미치는 영향을 탐색했다. 연구를 위해 서울 J 초등학교 4학년 2개의 학급을 선정하여 각 학급을 실험반과 통제반으로 선정하였다. 실험반에서는 명시적-반성적인 방법으로 모델링 수업을 5차시 동안 진행하였으며, 통제반에서는 4차시 동안암시적 방법으로 모델링 수업을 진행하였다. 수업 사전⋅사후에 메타모델링 지식 다섯 가지 요소인 모델의 의미, 목적, 설계와 구성, 가변 성, 다중성에 대해 설문 및 면담을 수행하였다. 연구 결과 메타모델링 지식 요소 중 실험반에서는 모델의 의미(모델의 예), 모델의 목적, 모델의 가변성, 모델의 다양성 영역에 대한 이해가 높아지는 변화가 나타났지만, 통제반에서는 여전히 모델의 의미를 파악하지 못하는 학생이 다수였으며 모델과 모델링의 본성에 대해 다양하고 폭넓은 이해가 아닌 모델링 수업과 관련된 제한된 이해에 머물렀다. 본 연구를 통해 명시적-반성적 메타모델링 지식을 강조한 모델링 수업이 초등학생들의 메타모델링 지식 변화에 긍정적인 영향을 미침을 알 수있었다. This study investigated the influence of an explicit and reflective modeling instruction on the metamodeling knowledge of fourth-graders. Two fourth-grade classes in an elementary school in Seoul were selected and each class was assigned to an experimental group and a control group, respectively. The experimental group was engaged in explicit and reflective modeling instruction, whereas the control group was engaged in implicit modeling instruction. The two groups were surveyed before and after instruction on the basis of five metamodeling knowledge categories: definition, purpose, design/construction, changeability, and multiplicity. The experimental group showed positive changes in models meaning, examples, purpose, changeability as well as multiplicity. In contrast, fewer students in the control group understood the meaning of the model and modeling. They also showed limited changes in their understandings with regards to the modeling instruction, and could not expand their understanding of the nature of model and modeling. The findings indicate that an explicit and reflective modeling instruction has positive influence on elementary students metamodeling knowledge.N

The Contents of Practical Knowledge Realized in Two Science Teachers Classes on Social Construction of Scientific Models

이 연구는 과학적 모델의 사회적 구성 과정을 목적으로 설계된 수업을 실행한 두 과학 교사의 과학 수업에서 형성되었던 실천적 지식의 내용을 Elbaz가 제시한 실천적 지식의 5가지 내용 범주를 준거로 조사하였다. 이를 위해 두 과학 교사의 과학 수업에 대한 참여 관찰 및 수업 촬영 비디오 자료를 바탕으로 행위 동안의 반성 과정 및 수업 후 면담에 반영된 교사들의 내러티브를 통한 행위에 대한 반성 과정을 질적으로 분석하였다. 연구 결과, 1) 두 과학 교사의 수업 실행과정에서 학생들이 과학적인 모델을 구성할 수 있도록 지원하는 비계를 제공할 때 교과내용 지식에 대한 실천적 지식이 발현되는 것을 볼 수 있었다. 2) 교육과정에 대한 교사의 지식이 어려운 과학 개념의 이해와 전달에서 주어진 학습 목표에 적절한 모델 형성으로 수업의 목표를 변화하는데 중요함을 알 수 있었다. 3) 참여 교사의 교수법 지식의 실행은 과학적 모델의 사회적 구성 수업의 의도에 맞추어 학생들의 모둠 활동과 모델 생성 활동을 지원하는 방향으로 변화하였다. 4) 교사의 자아에 대한 실천적 지식은 학생들이 모둠 활동을 통해 과학적 모델을 구성하는 것을 지원할 수 있으려면, 교사는 조력자, 안내자, 그리고 격려자로서 자신의 역할을 인식하고 변화된 역할을 적절하게 수행하는 것이 중요함을 보여주었다. 5) 두 참여교사의 학습 환경에 대한 실천적 지식은 수업을 진행하는 동안 각 모둠과 교사가 형성한 상호작용의 양상을 통해 발현되었으며, 두 교사는 함께 뛰는 운동 선수 또는 그라운드 옆의 코치와 같은 양상을 보였다. 이상의 결과를 바탕으로 과학적 모델 구성에 대한 영역 특이적 실천적 지식의 특성에 대해 논의하였다.This study investigated two science teachers` practical knowledge shaped during their science classes which intend to realize social construction of scientific models. The teachers` practical knowledge was qualitatively examined in terms of five content categories defined by Elbaz through the reflection-in-action based on video data of their teaching as well as the reflection-on-action based on their narratives and interview data obtained after their classes. The results shows: 1) two science teachers implemented their practical knowledge on appropriate subject matter knowledge when they provided students with scaffoldings to support building scientific models during the classes. 2) The teachers` knowledge about science curriculum played important roles to change the purposes of the classes from the transmission of difficult science concepts to the construction of scientific model appropriate to learning goals. 3) The teachers` implementation of pedagogical knowledge changed toward supporting students` group activities and model generations aligned to the intention of social construction of scientific models. 4) The teachers` practical knowledge about their ``selves`` showed that a teacher`s perception and implementation of his/her roles of helper, guide, or facilitator are important for students to construct scientific models through group activities. 5) The two teachers` practical knowledge the milieu of schooling is realized by their modes of interactions with student groups during their classes. Two teachers acted like a co-player with his students or like a coach to students near a playground. We discussed domain-specific characteristics about scientific model construction.이 논문은 2012년 정부(교육과학기술부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(NRF-2012S1A5A2A03034667).OAIID:oai:osos.snu.ac.kr:snu2013-01/102/0000001728/1SEQ:1PERF_CD:SNU2013-01EVAL_ITEM_CD:102USER_ID:0000001728ADJUST_YN:YEMP_ID:A004819DEPT_CD:721CITE_RATE:0FILENAME:첨부된 내역이 없습니다.DEPT_NM:지구과학교육과EMAIL:[email protected]_YN:NCONFIRM: