[논문 리뷰] Fostering Student Enrollment in Basic Sciences: the Case of Southern Tuscany

Vera Montalbano|arXiv (Cornell University)|2012. 06. 19.

Higher Education Research Studies참고 문헌 2인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 이탈리아 산지아노의 물리학과가 남부 툴리아노의 기초 과학(물리학, 화학, 수학) 수업 참여자 수 감소 추세를 뒤집기 위해 다각도의 네트워크 구축 활동을 전개한 사례를 제시한다. 교사 연수, 학교 워크숍, 실험실 견학, 여름 학교, 다학제적 협력 등을 통해 프로그램은 과학에 대한 관심을 고취시키고 교육 수준을 향상시켰으며, 목표 지향적이고 지속적인 참여가 과학 분야의 학생 유치와 진로 지도에 효과적일 수 있음을 입증한다.

ABSTRACT

In recent decades it has been detected in Italy a decrease in enrollment in basic sciences, i.e. Mathematics, Physics and Chemistry. The increase in specific orientation is strategically crucial to achieve the goal of maintaining and increasing the number of motivated and capable students who enroll in these courses. With the purpose of increasing scientific vocations, workshops were organized in high schools and teachers involved in planning and implementation of laboratories, conferences for scientific outreach, thematic exhibitions, guided tours of research laboratories, summer's schools for students and courses for teachers were realized for developing a cultural enhancement in teaching basic sciences. Particularly significant is the case of activities organized by the Department of Physics of the University of Siena for students and teachers in Southern Tuscany. The methods used in cultural enhancement of teachers and activities designed to support schools with limited laboratory facilities, together with stimulating activities for motivated students are allowed to take root for some good practices in physics teaching and orientation to scientific degrees. Beyond describing the main activities for orientation to Physics, activities done in partnership with chemists, biologists and geologists are reported, as well as an activity in which the Departments of Mathematical Sciences and Physics are both involved in looking for introducing new interdisciplinary methodologies to increase students' understanding in high school of some selected topics in which both disciplines give a contribution in the construction of important and mutually reinforcing basic concepts.

연구 동기 및 목표

• 이탈리아 고등학교에서의 기초 과학 분야—특히 물리학, 화학, 수학—의 수업 참여자 수 감소 추세를 해결하기 위해.
• 목표 지향적인 네트워크 활동을 통해 이탈리아 남부 툴리아노의 고등학교 학생들에게 과학 진로를 강화하기 위해.
• 전문 교육 및 실용적 자원 지원을 통해 교사들의 기초 과학 교육 능력을 향상시켜 교육 수준을 높이기 위해.
• 물리학, 수학, 화학, 생물학, 지질학 학과 간의 다학제적 협력을 통해 고등학교 교육 과정을 풍부화하기 위해.
• 연구 기관과 중등 교육을 연계하는 지속 가능한 과학 육성 모델을 개발하기 위해.

제안 방법

• 고등학교 학생들을 대상으로 기초 과학 분야에 대한 참여를 유도하기 위해 학교 기반 워크숍 및 실습 실험실을 운영하였다.
• 실험 과학 교육을 효과적으로 수행할 수 있도록 고등학교 교사들에게 연수와 자원을 제공하였다.
• 대학 연구 실험실을 견학하여 학생들이 실제 과학 연구 환경을 경험하도록 하였다.
• 열정적인 학생들을 대상으로 여름 학교 및 네트워크 활동을 개최하여 과학에 대한 관심과 역량을 심화시켰다.
• 물리학 및 수학 과학 학과 간의 다학제적 협력을 통해 공통 과학 개념을 공동으로 다룰 수 있는 교육 모듈을 개발하였다.
• 주제 중심 전시회 및 대중 강연을 실시하여 지역 사회에서 기초 과학의 인지도와 존재감을 높였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 대학 주도의 네트워크 활동이 중등 교육 단계에서 기초 과학 분야의 수업 참여자 수 감소 추세를 효과적으로 뒤집을 수 있는가?
• RQ2 교사 연수 및 전문 교육이 과학 교육 수준 향상과 학생 진로 지도에 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 과학 학과 간의 다학제적 협력이 핵심 과학 주제에 대한 학생들의 이해도와 참여도를 어느 정도 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 실습 중심 학습 활동—예를 들어 실험실 견학 및 여름 학교—는 과학 학위를 이수하고자 하는 학생들의 관심에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 지역 교육 환경에서 과학 네트워크 활동의 지속 가능성과 확장 가능성을 뒷받침하는 기관적·구조적 모델은 무엇인가?

주요 결과

• 대학 수준의 연구 및 교육 시설에 직접 참여시킴으로써 프로그램은 학생들이 물리학 및 관련 기초 과학 분야에 대한 관심을 높이는 데 성공하였다.
• 교사들이 네트워크 활동 기획 및 실행에 참여함으로써 교실 수업 방식이 향상되고 실험 과학 교육을 수행하는 데 대한 자신감이 증가하였다.
• 물리학 및 수학 과학 학과 간의 다학제적 활동은 양 학문 간 상호 이해를 강화함으로써 핵심 과학 개념을 학생들이 더 잘 이해하도록 도왔다.
• 실험실 인프라가 제한된 학교들은 모바일 실험실과 교육 연수 제공 덕분에 실습 중심 과학 교육에 더 균형 잡힌 접근이 가능해져 큰 도움을 받았다.
• 대학 학과와 지역 고등학교 간의 지속적인 협력은 과학 네트워크 활동의 복제 가능 모델을 창출하였으며, 장기적으로 과학 분야의 학생 유치를 뒷받침하였다.
• 이 initiatives는 교사의 문화적 역량 강화와 목표 지향적 학생 참여가 기초 과학 분야의 수업 참여자 수 감소 추세를 뒤집는 데 핵심 요소임을 입증하였다.