과학 교육에서 과학 지식의 형성에서 중요한 역할을 하는 논변활동(argumentation)의 중요성이 강조되고 있다. 하지만 현재 학교 과학 탐구 수업에서 이루어지고 있는 소집단 토의에서는 주로 지식적 권위가 있는 학생의 의견을 수용하는 식으로 논의가 이루어지고 있어, ...

과학 교육에서 과학 지식의 형성에서 중요한 역할을 하는 논변활동(argumentation)의 중요성이 강조되고 있다. 하지만 현재 학교 과학 탐구 수업에서 이루어지고 있는 소집단 토의에서는 주로 지식적 권위가 있는 학생의 의견을 수용하는 식으로 논의가 이루어지고 있어, 진정한 협력적 논변이 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 탐구 수업 중 소집단 논변활동에서 이루어지고 있는 담화의 본성과 협력적 논변활동이 일어날 수 있는 맥락에 대해 질적으로 분석하고, 이러한 요인을 반영하여 과학 수업에서 협력적 논변활동을 조력하는 프로그램을 개발하여 적용하였다.
1차년도(2010년)에는 논변활동과 관련된 문헌들과 소집단 상호작용 및 참여 문화에 대한 문헌들을 중심으로 정기적인 세미나를 통해 문헌 분석을 실시하였다. 이러한 문헌 연구 내용을 바탕으로 협력적 소집단 논변활동을 위한 프로그램을 일차적으로 개발하였고, 이를 서울 소재 영재원에 다니고 있는 중학교 1학년 학생 32명을 대상으로 적용하였다. 소집단의 담화를 분석한 결과, 권위적 논변활동과 대화적 논변활동의 두 유형을 확인할 수 있었다. 대화적 논변에서는 학생들이 개인 논변 간의 차이에 의해 내적 갈등을 보였으며, 이 갈등을 해결하는 과정에서 동료 간에 개념적, 사회적, 인지적 측면의 지원을 함으로써 논변 발달에 기여하였다. 이 연구는 과제의 특성과 학생의 역할이 논변의 발달에 어떻게 기여하는지에 대한 정보를 제공하였다.
2차년도(2011년)에는 문헌 분석 결과로부터 프로그램 개발을 위한 기본적인 원리와 이론적 틀을 도출하고, 수업 주제를 선정하여 학생들이 수행할 논변 과제를 구성하였다. 1차년도 연구 결과와 기존 연구 자료로부터 다차원적인 지원 전략에 대해 종합적으로 검토하여 중학교 1학년 「식물의 영양」에서 단원 내용에 대한 소집단 논변활동 프로그램을 구조화함으로써 실제 교실 수업에 투입이 가능한 형태로 개발하였다. 이를 적용하여 논변 활동을 촉진할 수 있는 과제의 속성과 지원 전략에 대한 시사점을 얻었다. 또한 이 연구 결과를 토대로 프로그램을 수정, 보완하여 중학교 1학년 「생물의 구성과 다양성」 단원 내용에 대해 소집단 논변활동 과제를 개발하였고, 일반 학교 1개 학급을 대상으로 수업을 진행하였다. 이 프로그램은 학생들 간의 사회적 상호작용의 활성화와 개념적 지원에 초점을 두어 개선되었고, 학생들이 자신의 의견에 대한 타당성을 검토할 수 있도록 논변 평가 단계를 포함하였다. 연구자와 참여 교사가 함께 학생들의 논변 능력과 사회적 상호작용 양상을 분석하고, 각 측면에 대한 지원이 어떻게 기여하였는지를 분석하였다. 2년 동안 수행한 연구 결과들로부터 학교 현장에 적용 가능한 다차원적 지원 전략의 적용 방안을 마련하였고, 이의 적용을 통해 협력적인 논변 활동가능성을 확인하였다.

The importance of argumentation that contributes to scientific knowledge formation has been emphasized in science education and learning. However, students do not seem to make scientific argumentation collaboratively in science classroom. Most of the ...

The importance of argumentation that contributes to scientific knowledge formation has been emphasized in science education and learning. However, students do not seem to make scientific argumentation collaboratively in science classroom. Most of the small group talks are revolved around some students who are high-achievers and their opinion is dominantly accepted without deep reasoning. Therefore, we explored the nature of discourse and the context in which the collaborative small-group argumentation could be developed. Based on the results of this qualitative research, the program for fostering collaborative argumentation in small groups was developed and applied to science classes.
In the first year (2010), we conducted literature analysis and opened seminars regularly which covered the literature about argumentation activities, small group interaction, and cultural aspect of learning as “participation”. Based on the literature research, we firstly developed the program for collaborative small-group argumentation, then, implemented it to 32 middle school students. From the analysis of small-group discourse, the student's argumentations were categorized into two patterns: dialogic argumentation and authoritative argumentation. In dialogic argumentation, students developed internal conflict context based on the difference between their individual arguments, and they negotiated to resolve the difference. In this process, students provided conceptual, social and cognitive support with each other, and as a result, the quality of collective argument was enhanced. This study provided some information about how task-specific features and students’ role could contribute to the development of argumentation.
In the second year of the research (2011), grounded on the results of literature analysis, the basic principles and the framework for the program were developed. Also, we selected specific topics and constructed argumentation tasks for students. On the basis of the first year research results and previous other research data, multidimensional teaching strategies were examined to support students’ small-group argumentation and as a result, a structure of small group argumentation program covering 'plant nutrition' was developed, which was targeting middle school students. We learned what task-specific features can facilitate the argumentative activities and how students’ participation was activated, throughout the practical application of the program in a middle school classroom. Moreover, another program covering 'organization and diversity of living organisms' was developed in which teaching strategies for supporting social interaction and conceptual understanding as well as validating student’s own idea were improved based on the findings from previous researches. Both researchers and a teacher participated in the analysis of the students' argumentative ability and patterns of social interaction, and found how the multi-dimensional support contributed to the development of small-group argumentation. In this two-year study, we prepared the multi-dimensional strategies for practice of small-group argumentation, and found that it is practicable to implement the program for collaborative argumentation in science class.

Ⅰ. 연구 목적 및 방법
1. 당초 연구의 필요성, 연구 목적 및 목표
1) 연구의 필요성:
과학교육에서 논변활동의 필요성 / 사회적 상호작용을 통한 협력적 논변활동 / 현재 과학 수업과 문제점
2) 연구 목적 및 목표
2. 당초 연구의 내용, 범위 및 방법 ...

Ⅰ. 연구 목적 및 방법
1. 당초 연구의 필요성, 연구 목적 및 목표
1) 연구의 필요성:
과학교육에서 논변활동의 필요성 / 사회적 상호작용을 통한 협력적 논변활동 / 현재 과학 수업과 문제점
2) 연구 목적 및 목표
2. 당초 연구의 내용, 범위 및 방법
1) 1차년도 연구:
(1) 연구 내용: 협동적 소집단 논변활동에 대한 개념화 및 프로그램 개발
(2) 연구 방법: 국내외 문헌 분석/ 사례 연구/ 학생들의 사회적 참여를 촉진시킬 수 있는 요인 추출/
전문가 협의회를 통한 협력적 소집단 논변활동 프로그램 개발 및 검토
2) 2차년도 연구
(1) 연구 내용 : 구체적인 프로그램 보완 및 수업 적용을 통한 질적 분석
(2) 연구 방법 : 1차 프로그램 적용을 통한 프로그램에 대한 분석 및 보완 작업
2차 프로그램 적용을 통한 질적 사례 연구
Ⅱ. 연구 수행 내용 및 결과
1. 1차년도 연구수행 내용 및 결과
1) 문헌 연구
2) 소집단 논변활동을 위한 다차원 지원 전략 및 분석틀 모색
3) 사례 연구 : 도입 프로그램 개발 및 적용
2. 2차년도 연구수행 내용 및 결과
1) 연구 1 : 논변활동 프로그램 개발 및 적용
2) 연구 2 : 논변활동 프로그램 개발 및 적용을 통한 지원 전략 정교화
Ⅲ. 연구결과 활용 방안
1. 연구결과 활용 방안
2. 연구 성과
Ⅳ. 참고문헌

1. 연구 결과
1차년도에는 ‘논변의 본성 및 구조’, ‘논변을 촉진시키기 위한 교육적 지원’, ‘논변분석방법’, ‘논변과 인식론과의 관계’, ‘소집단 구성원들의 특성’, ‘사회적 상호작용을 촉진시키는 교육적 지원’, ‘사회적 상호작용의 패턴’, ‘사회적 상호작용의 효과’에 ...

1. 연구 결과
1차년도에는 ‘논변의 본성 및 구조’, ‘논변을 촉진시키기 위한 교육적 지원’, ‘논변분석방법’, ‘논변과 인식론과의 관계’, ‘소집단 구성원들의 특성’, ‘사회적 상호작용을 촉진시키는 교육적 지원’, ‘사회적 상호작용의 패턴’, ‘사회적 상호작용의 효과’에 관한 문헌 연구를 통해 협력적 소집단 논변 활동 프로그램 구성과 결과 분석의 이론적 토대를 마련하였다. 그리고 이를 토대로 소집단 논변활동을 위한 다차원 지원 전략 및 분석틀을 모색해서 소집단 논변 프로그램을 개발하고, 시범 적용하였다. 시범 적용에서 학생들이 보인 권위적 또는 대화적 논변활동의 요인을 분석하고, 다차원 지원 전략을 수정∙보완하였다.
2차년도에는 중학교 ‘식물의 영양’ 단원에 대한 논변활동 프로그램(12차시)을 개발하고 적용하였다. 프로그램 구성에서 다차원 지원 전략을 적용하였고, 학생들은 소집단 논변활동의 질, 논변 구성 능력, 주장과 증거를 연결하는 추론 능력에서 향상을 보였다. 학생들의 논변 발달 요인으로는 추론적 사고 및 사고 정교화, 다양한 학생들의 참여 유발 등을 찾아내었다. 이 연구를 통해 다차원 지원 전략을 좀 더 정교화시켰다.
좀 더 정교화된 지원 전략을 적용하여 ‘생물의 구성과 다양성’ 단원에 관한 논변 학습 프로그램을 개발하고 적용하였다. 적용 결과로 과제 특성과 리더 유형에 따라 학생들의 소집단 논변에 차이가 있음을 알아내었다. 이 결과는 인지적 측면과 사회적 측면의 지원을 효과적으로 제공할 수 있는 정보를 제공하였다.

2. 활용 방안
- 본 연구 결과는 논변활동 프로그램의 개발과 적용 및 평가, 논변활동을 위한 교사 교육, 에 필요한 기본적인 정보를 제공한다. 또한 학생들의 소집단 과학 논변활동 참여를 지원하는 요인의 파악과 참여 발달 과정의 구체적 이해를 통해 관련 연구의 활성화에 기여할 수 있다. 이는 궁극적으로 학생들의 협력적인 논변을 촉진함ㅇ느로써 인성과 창의성 발달, 과학의 문화와 과학 공동체의 가치 학습, 과학에 대한 인식과 과학의 본성에 대한 이해를 높인다.