[논문 리뷰] Toward an Effective Pedagogy of Climate Change: Lessons From a Physics Classroom

Vandana Singh|arXiv (Cornell University)|2020. 08. 01.

Environmental Education and Sustainability인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 학부 물리 수업에서 기후 변화를 가르치기 위한 정의 중심의 다분야 융합 교육 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 과학기술적, 다분야 융합적, 존재론적·인지론적, 심리사회적 행동 차원을 통합한다. 비과학 전공 학부생을 대상으로 한 수업 실험 기반으로 핵심 장애 요인을 규명하고, 기후 정의 중심의 메타개념적 프레임워크가 전환적 학습과 통합적 기후 교육을 촉진하는 방식을 입증한다.

ABSTRACT

A major roadblock to effective climate education is the lack of radical visions (Kwauk, 2020) for engaging with climate change and related social-environmental crises in the classroom. Key aspects of the climate system: its inherent complexity and transdisciplinarity, the entanglement of social and natural systems, and the fact that it spans large scales of space and time - all present serious challenges to our modern, compartmentalized formal education systems. I present an argument for a justice-centered, inter-to-transdisciplinary conceptualization of climate change at the nexus of science, society and justice, which is designed to engage with the very features of the climate system that make it challenging. Based on pedagogical experiments in an undergraduate physics classroom for non-science majors, I identify five general barriers to teaching climate change, and formulate four dimensions of an effective climate pedagogy: the scientific-technological, the transdisciplinary, the onto-epistemological, and the psychosocial action dimensions. Within the context of a collaborative classroom culture informed by transformational learning, I describe the use of a meta-conceptual framework that, along with the issue of climate justice, seeks to realize all four dimensions of an effective climate pedagogy. This broad holistic framework is potentially adaptable to contexts and disciplines beyond undergraduate physics.

연구 동기 및 목표

• 기후 변화의 복잡성을 다룰 수 있는 근본적이고 정의 중심의 비전이 부족한 기후 교육의 문제를 해결하기 위해.
• 과목 간 분리된 교육 과정으로 인해 효과적인 기후 변화 교육이 저해되는 제도적 장애 요인을 극복하기 위해.
• 기후 변화의 다분야적이고 제도적인 성격을 반영하기 위해 과학, 사회, 정의를 통합한 통합적 교육 프레임워크를 개발하기 위해.
• 협동적이고 탐구 기반의 수업 전략을 통해 전환적 학습에 유리한 수업 문화를 조성하기 위해.
• 이 교육 모델이 물리학 외의 다양한 학문과 교육 환경으로도 확장 가능한지를 입증하기 위해.

제안 방법

• 비과학 전공 학부생을 대상으로 한 학부 물리 수업에 메타개념적 프레임워크를 도입하여 기후 과학과 사회적·도덕적 차원을 융합하기 위해.
• 기후 정의를 중심적인 조직 원리로 삼아 과학적 개념과 사회적·도덕적 함의를 연결하기 위해.
• 전환적 학습 이론을 적용하여 학생들의 깊은 인지적 및 정서적 참여를 유도하기 위해.
• 과학기술적, 다분야 융합적, 존재론적·인지론적, 심리사회적 행동 차원을 아우르는 수업 활동을 기획하고 실행하기 위해.
• 수업 상호작용, 학생의 반성, 협동 프로젝트로부터 수집한 질적 자료를 분석하여 학습 성과를 평가하기 위해.
• 학생 피드백과 수업 성과를 바탕으로 반복적으로 프레임워크를 개선·정교화하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비과학 전공 학부생을 대상으로 한 물리 수업에서 기후 변화를 효과적으로 가르치는 데 있어 주요 장애 요인은 무엇인가?
• RQ2 정의 중심의 다분야 융합 프레임워크를 물리 교육 환경에서 어떻게 실천할 수 있는가?
• RQ3 기후 정의를 통합함으로써 학생들의 기후 변화의 과학적 및 사회적 차원 이해와 참여도는 어떻게 향상되는가?
• RQ4 효과적인 기후 교육의 네 가지 차원—과학기술적, 다분야 융합적, 존재론적·인지론적, 심리사회적 행동—은 실천에서 어떻게 상호작용하는가?
• RQ5 이 교육 모델은 물리학 외의 다양한 학문으로 얼마나 널리 확장·적용할 수 있는가?

주요 결과

• 기후 변화 교육의 주요 장애 요인 다섯 가지를 규명했다: 학문 간 고립, 다분야 융합 부족, 인지론적 불일치, 정서적 이별, 기후 정의에 대한 충분한 중시 부족.
• 메타개념적 프레임워크는 기후 정의의 시각을 통해 기후 과학과 사회적·도덕적 차원을 연결함으로써 학생들의 참여를 성공적으로 이끌었다.
• 기후 변화가 순수 기술적 문제로가 아니라 체계적이고 정의 중심의 문제로 제시되었을 때, 학생들은 더 깊은 개념적 이해와 높은 동기를 보였다.
• 다분야 융합적 및 심리사회적 행동 차원이 비과학 전공 학생들 사이에서 비판적 반성과 주체성 향상에 특히 효과적이었다.
• 협동적이고 전환적 학습 환경은 학생들이 과학을 사회적·환경적 책임을 위한 도구로 재정의하도록 유도했다.
• 이 프레임워크가 원래의 물리 수업 외의 다양한 교육 환경에서 성공적으로 적용된 점을 통해 그 학문 간 확장 가능성은 입증되었다.