[논문 리뷰] Teaching and learning physics: A model for coordinating physics instruction, outreach, and research

Noah D. Finkelstein|ArXiv.org|2005. 05. 12.

Innovative Teaching Methods참고 문헌 52인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 대학 수준의 물리학 수업을 지도, 홍보, 연구와 연계하여 대학 물리 교육과 고등학교 이하 지역 사회 참여 및 교육 연구를 연결하는 모델을 제시한다. 이 모델은 학생들의 개념적 이해와 교수법 숙련도 향상에 뚜렷한 성과를 보이며, 同시에 대학의 홍보 활동을 지원하고 수업 및 학습 연구를 위한 실질적인 데이터를 생성한다.

ABSTRACT

This paper describes the development of a new university physics course designed to integrate physics, education, research, and community partnerships. The coordinated system of activities links the new course to local community efforts in pre-college education, university education, university outreach, and research on teaching and learning. As documented both by gains on conceptual surveys and by qualitative analyses of field-notes and audiotapes of class, the course facilitates student learning of physics, as well as student mastery of theories and practices of teaching and learning physics. Simultaneously, the course supports university efforts in community outreach and creates a rich environment for education research. The following narrative describes the motivation, structure, implementation, effectiveness, and potential for extending and sustaining this alternative model for university level science education.

연구 동기 및 목표

• 지침, 지역 사회 홍보, 교육 연구를 연결하는 통합된 대학 물리 수업을 개발하기 위해.
• 고등교육에서 물리 교육, 수업 연구, 지역 사회 참여 간의 괴리를 해소하기 위해.
• 물리학 학습과 교학 이론 학습 향상을 동시에 높일 수 있는 지속 가능한 모델을 창출하기 위해.
• 학부생이 고등학교 이하 교육에 적극적으로 참여함으로써 기관의 홍보 활동을 지원하기 위해.
• 물리 수업 및 학습에 대한 연구를 위한 연구 기반 환경를 조성하기 위해.

제안 방법

• 수업은 대학 물리 지도와 지역 고등학교 이하 홍보 프로그램을 연결하는 통합된 체계로 설계되었다.
• 수업 수강생들은 실제 현장에서 물리 교육 이론을 적용하면서 고등학교 이하 학생들을 지도하는 데 참여하였다.
• 개념적 설문조사, 현장 노트, 녹음본을 활용한 체계적 데이터 수집을 통해 수업 및 학습에 관한 연구를 통합하였다.
• 교육 연구를 수업 구조에 통합하여 지속적인 평가 및 개선이 가능하도록 하였다.
• 지속 가능한 홍보 영향을 확보하기 위해 지역 학교 및 지역 사회 기관과의 협업을 공식화하였다.
• 수업 구조에 반성적 요소를 포함시켜 학생들이 물리 내용과 함께 교학 기법을 숙달할 수 있도록 하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 대학 물리 수업을 구성하면 동시에 물리학 학습과 교학 내용 지식 습득을 지원할 수 있는가?
• RQ2 물리 수업에 홍보 및 연구를 통합할 경우 개념적 평가 결과에서 학생들의 성과 향상 정도는 어느 정도인가?
• RQ3 통합된 모델은 어떻게 기관의 홍보 활동을 강화하면서도 교육 연구를 위한 데이터를 생성할 수 있는가?
• RQ4 지역 사회 환경에서의 학생-교사 상호작용은 물리학 및 수업 실천 방식에 대한 이해를 깊게 하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 이러한 통합 교육 모델의 지속 가능성과 확장 가능성은 무엇에 의해 지원되는가?

주요 결과

• 학생들이 개념적 물리 설문조사에서 뚜렷한 성과 향상을 보이며 핵심 물리 개념에 대한 이해도 향상됨을 확인하였다.
• 현장 노트 및 녹음본의 정성적 분석을 통해 학생들이 더 강력한 교학적 추론 능력과 수업 실천 방식을 발달시켰음을 확인하였다.
• 학부생들이 고등학교 이하 교육 활동에 의미 있는 방식으로 참여함으로써 수업은 대학의 홍보 활동을 성공적으로 지원하였다.
• 수업에 연구를 통합함으로써 수업 및 학습에 대한 연구를 위한 풍부한 환경를 조성하였고, 향상에 실질적인 데이터를 제공하였다.
• 수업 활동을 지속적인 지역 사회 파트너십과 기관 목표에 연결함으로써 모델의 지속 가능성을 입증하였다.
• 학생들은 물리 내용과 수업 방법론 양 측면에서 자신감과 능력이 향상된 것으로 보고하였다.