Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

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The Design of Integrated Science Curriculum Framework Based on Big Ideas

Big idea를 중심으로 한 통합형 과학 교육과정 틀 설계

  • Received : 2013.07.06
  • Accepted : 2013.08.26
  • Published : 2013.08.30
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Abstract

Big ideas are overarching principles that help students to build a holistic understanding of domain-specific knowledge and assimilate individual facts and theories. This study aims to design a standard-based integrated science curriculum framework based on Big Ideas. The core contents were extracted by analysing the 2009 National Science Standards curriculum of primary and middle schools. Four Big Ideas, 'diversity,' 'structure,' 'interaction,' and 'change,' were generated after the process of examination and categorization of core contents. The scientific facts, disciplinary concepts, and interdisciplinary concepts of every scientific domains included in each Big Idea are represented as a knowledge pyramid. Essential questions guiding the direction of curriculum design were proposed on each Big idea. Based on the framework, teaching modules for 'structure' were developed for grades 5~6.

본 연구의 목적은 여러 학문에서 다루는 개념과 다양한 현상을 포괄하여 설명할 수 있는 원리가 되는 Big idea를 중심으로 교육과정에 기반을 둔 통합과학 교육과정(standard based integrated science curriculum) 틀을 설계하는 것이다. Big idea에 대한 학습을 통하여 학생들은 개별적인 사실 및 이론을 통합할 수 있을 뿐 아니라 영역 특정적인 지식들에 대한 총체적인 이해를 도모할 수 있다. 이를 위하여 2009 개정 과학과 교육과정에 제시된 초 중등학교 과학의 내용 영역을 분석하여 필수학습요소를 추출하였다. 필수학습요소들을 분석하고 범주화하는 과정을 거쳐 통합의 중심이 되는 네 개의 Big idea인 '다양성', '구조', '상호작용', '변화'를 선정하였다. 지식 피라미드를 이용하여 각각의 Big idea에 속하는 내용지식과 이들을 포괄할 수 있는 학문 내 개념, 간학문적 개념들을 위계적으로 나타내었다. 또한 Big idea를 중심으로 교육과정을 설계할 때 방향을 제시할 수 있는 본질적 질문들을 각각의 Big idea마다 제시하였다. 개발한 통합과학 교육과정 틀을 이용하여 교육 현장에 적용할 수 있는 방법을 구체화한 예시 모듈을 개발하였다.

Keywords

References

  1. 강호감, 김은진, 노석구, 박현주, 손정우, 이희순 (2007). 통합과학교육. 파주: 한국학술정보.
  2. 곽병선 (1983). 교육과정. 서울: 주영 문화사.
  3. 교육과학기술부 (2011). 2009 개정교육과정에 따른 과학과 교육과정. 교육과학기술부 고시 제 2011-361호.
  4. 교육인적자원부 (2007). 과학과 교육과정-교육인적자원부 고시 제2007-79호〔별책 9). 서울: 대한교과서 주식회사
  5. 권난주, 안재홍 (2012). 융합 및 통합과학교육 관련 국내 연구 동향 분석. 한국과학교육학회지, 32(2), 265-278.
  6. 김남희, 한화정, 홍보라, 심규철 (2012). 고등학교'과학'과목의 생명과학 관련 학습 내용에 관한 과학 융합 요소와 STEAM 요소 분석 및'과학'과목의'생명과학 I','생명과학 II'와의 연계성. 생물교육, 40(1), 121-131.
  7. 손연아 (2009). 과학과 통합교육과정의 이해와 운영의실제. 한국통합교육과정학회 학술발표논문집, 4, 43-77.
  8. 손연아, 이학동 (1999). 통합과학교육의 방향 설정을 위한 이론적 고찰. 한국과학교육학회지, 19(1), 41-61.
  9. 윤종하 (1997). 통합적 접근에 의한 공통과학 에너지단원의 교수자료 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문.
  10. 윤회정, 윤원정, 우애자 (2011). 2009 개정 교육과정과 융합형 과학 교과서에 대한 고등학교 과학교사들의 인식. 교과교육학연구, 15(3), 757-776.
  11. 이경민, 최일선 (2009). 통합교육과정의 효과적 운영.서울: 학지사.
  12. 이정모 (2005). 미래 융합과학기술의 틀과 인지과학.과학사상, 1, 22-42.
  13. 조희형, 박승재 (1994). 과학론과 과학교육. 서울: 교육과학사.
  14. 최미화, 최병순 (1999). 통합주제를 중심으로 한 중학교 수준의 통합과학 내용 구성 방안. 한국과학교육학회지,19(2), 204-216.
  15. Bruner, J. S. (2010). 교육의 과정(이홍우 역.). 서울:배영사(원저 1960 출판)
  16. Cervetti, G. N., Barber, J., Dorph, R., Pearson, P. D., & Goldschmidt, P. G. (2012). The impact of an integrated approach to science and literacy in elementary school classrooms. Journal of Research in Science Teaching, 49(5), 631-658. https://doi.org/10.1002/tea.21015
  17. Cothron, J. H. (2009). Integrating nanoscience into virginia's standards of learning for science. A draft document developed by the mathscience innovation center for use in advocating revisions to the science standards. Available at: http://www.seas.virginia.edu/admin/diversity/k12/files/Integr ating-Nano-VA-SOLs2009.pdf
  18. Donna, M. W., & James, W. S. (2003). 통합교육과정의 이론과 실제(강현석, 박영무, 조영남, 허영식, 이종원 역.). 서울: 양서원(원저 1997 출판)
  19. Drake, S. M., & Burns, R. C. (2004). Meeting Standards through integrated curriculum. Alexandria, VA: ASCD.
  20. Drake, S. M. (2007). Creating standards-based integrated curriculum: Aligning curriculum, content, assessment and instruction. Corwin Press, Inc.
  21. Duschl, R. A., Schweingruber, H. A., & Shouse, A. (2007). Taking science to school: Learning and teaching science in grades K-8(Eds.). Washington, DC.: National Academies Press.
  22. Erickson, H. L. (2002). Concept-based curriculum and instruction. Thousand Oaks, CA: Corwin Press.
  23. Fogarty, R. (1991). Ten ways to integrated curriculum. Educational Leadership, 49(2), 61-65.
  24. Gehrke, N. J. (1998). A look at curriculum integration from the bridge. Curriculum Journal, 9(2), 247-260. https://doi.org/10.1080/0958517970090209
  25. McTighe. J. & Wiggins, G.(2008). 거꾸로 생각하는 교육과정 개발-교사 연수를 위한 워크북(강현석, 이원희,박영무, 최호성, 박창언 역.). 서울: 학지사(원저 2004 출판)
  26. Morrow, L. M., Pressley, M., Smith, J. K., & Smith, M. (1997). The effect of literature-based program integrated into literacy and science instruction with children from diverse backgrounds. Reading Research Quarterly, 32(1), 54-76. https://doi.org/10.1598/RRQ.32.1.4
  27. National Research Council (2010). A framework for K- 12 science education: practices, crosscutting concepts, and core ideas. Washington, DC: National Academy Press.
  28. Nordine, J., Krajcik, J., & Fortur, D. (2011). Transforming energy instruction in middle school to support integrated understanding and future learning. Science Education, 95(4), 670-699. https://doi.org/10.1002/sce.20423
  29. Plummer, J. D., & Krajcik, J. (2010). Building a learning progression for celestial motion: Elementary levels from an earth-based perspective. Journal of Research in Science Teaching, 47(7), 768-787. https://doi.org/10.1002/tea.20355
  30. Reeves, D. (2002). Making standards work. CA: Center for performance assessment.
  31. Rennie, L. J., Venville, G., & Wallace, J. (2011). Learning science in an integrated classroom: Finding balance through theoretical triangulation. Journal of Curriculum Studies, 43(2), 139-162. https://doi.org/10.1080/00220272.2010.509516
  32. Sanders, M. (2009). STEM, STEM education, STEM mania. Technology Teacher, 68(4), 20-26.
  33. Sanders, M., Kwon, H., Park, K., & Lee, H. (2011). Integrative STEM (science, technology, engineering, and mathematics) education: contemporary trends and issues. SERI Journal, 59(3), 729-762.
  34. Smith, C. L., Wiser, M., Anderson, C. W., & Krajcik, J. (2006). Implications of research on children's learning for standards and assessment: A proposed learning progression for matter and the atomic molecular theory. Focus Article. Measurement: Interdisciplinary Research and Perspectives, 14, 1-98.
  35. Wiggins, G., & McTighe, J. (2005). Understanding by design(Expanded 2nd Ed.). Alexandria, VA: ASCD.

Cited by

  1. Analysis of Science Educational Contents of Singapore, Canada and US Focused on the Integrated Concepts vol.34, pp.1, 2014, https://doi.org/10.14697/jkase.2014.34.1.1.00021
  2. The Development and Validation of Instrument for Measuring High School Students' Attitude Toward Convergence vol.34, pp.2, 2014, https://doi.org/10.14697/jkase.2014.34.2.0123
  3. Selection of Integrated Concepts Across Science and Humanities Using the Delphi Method vol.34, pp.6, 2014, https://doi.org/10.14697/jkase.2014.34.6.0549
  4. Implications of Science Education as Interdisciplinary Education through the Cases of Scientists and Artists in the Modern Era: Focus on the Relationship Between Science and the Arts vol.34, pp.8, 2014, https://doi.org/10.14697/jkase.2014.34.8.0755
  5. International Comparison of Cognitive Attributes using Analysis on Science Results at TIMSS 2011 Based on the Cognitive Diagnostic Theory vol.35, pp.2, 2015, https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.2.0267
  6. Analysis on the Trends of Science Education Studies Related to Students' Science Learning in Korea vol.35, pp.4, 2015, https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.4.0751
  7. 중등학생들이 생각하는 융합인재에 대한 이미지 유형 탐색 vol.33, pp.7, 2013, https://doi.org/10.14697/jkase.2013.33.7.1486
  8. Meanings of ‘Creativity and Integration’ in Science Education and Comments on Science Classroom Culture vol.18, pp.3, 2013, https://doi.org/10.24231/rici.2014.18.3.827
  9. 통합 개념을 중심으로 한 고등학교 1학년 과학교육과정의 내용 구성 vol.39, pp.2, 2013, https://doi.org/10.21796/jse.2015.39.2.209
  10. 과학과 교육과정의 연계성 국제 비교: 광합성 개념 중심으로 vol.35, pp.5, 2013, https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.5.0805
  11. 예술적 상황과 기술적 상황이 고등학생들의 물리 문제해결에 미치는 효과 vol.35, pp.6, 2013, https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.6.0985
  12. 생태계에 대한 학습발달과정의 개발과 평가 vol.36, pp.1, 2016, https://doi.org/10.14697/jkase.2016.36.1.0029
  13. 과학교육에서 발명교육에 관한 과학교육자의 인식 조사 vol.37, pp.1, 2013, https://doi.org/10.14697/jkase.2017.37.1.0017
  14. 통합 주제로서의 시스템 개념에 대한 대학생들의 인식 분석 vol.37, pp.1, 2017, https://doi.org/10.14697/jkase.2017.37.1.0077
  15. 핵심 개념으로 비교한 2015 개정 교육과정의 ｢통합과학｣과 ｢융합과학｣ vol.37, pp.6, 2013, https://doi.org/10.14697/jkase.2017.37.6.981
  16. 세계관을 바탕으로 통합과학 교육전략 제안: 기후변화를 중심으로 vol.11, pp.1, 2013, https://doi.org/10.15523/jksese.2018.11.1.1
  17. 서로 다른 질량을 가진 분자들로 이루어진 대기의 조성에 대한 과학교사들의 인식 변화 vol.62, pp.4, 2013, https://doi.org/10.5012/jkcs.2018.62.4.288
  18. The Development of Assessment Framework for Integrated Education Using the Focus Group Interview Analysis vol.22, pp.6, 2018, https://doi.org/10.24231/rici.2018.22.6.386
  19. 국어과 교육과정에서 ‘빅 아이디어’ 활용 방안 탐색 - 캐나다 BC주 자국어 교육과정에 대한 분석을 바탕으로 vol.54, pp.1, 2019, https://doi.org/10.20880/kler.2019.54.1.71