과학교육

과정지식   ① 과정 지식은 명제적 지식을 완성시키거나 이용하는 방법을 아는 것이다. 무엇을 해야하는지에 관한 지식이 명제적 지식이라면, 그것을 어떻게 이용하는 지에 관한 것은 절차적 지식에 해당된다.   ② 절차적 지식은 다시 적용되는 범위에 따라 특수 절차와 일반 절차로 나눌 수 있다. 특수 절차에는 비례추리와 같은 논리적 사고, 수리적 연산, 벡터를 더하기와 같은 구체적 절차를 말한다. 이것들은 주로 과학 문제, 좁게는 물리학이나 생물학 문제와 같은 특정 내용의 문제를 해결하는 데 필요한 절차적 지식을 의미한다.   ③ 한편 모든 영역의 문제 해결에 두루 사용되는 일반절차로는 문제 해결의 순서를 만드는 계획하기, 만들어 낸 결과가 효과적인지를 판단하는 점검하기, 점검을 통해 얻은 정보에 의해 계획을 수정하는 재조직하기와 같은 것이다.   ④ 어떤 문제를 해결하기 위해서는 명제적 지식만으로는 부족하며, 관련된 절차적 지식이 반드시 필요하다. 전문가는 문제 해결에 필요한 절차적 지식을 풍부하게 갖추었을 뿐 아니라, 자동화가 되어 있어 기억부담을 적게 한다. 또한 점검하기와 재조직하기의 절차적 지식을 사용하여 점진적으로 문제해결에 가까이 접근해 간다. 그러나 초보자는 계획이 부족하고, 다른 대안을 만들어내지 못한다.   [예] 초보자와 전문가의 물리 문제 풀이 절차   [초보자의 문제풀이 과정] - 문제를 진술한다. - 수학적 진술을 한다. 관련된 원리들을 확인하고 적용한다. 식을 사용한다.   [전문가의 문제풀이 과정] - 문제를 진술한다. - 개략적인 물리적 진술을 한다. 방법을 선택한다. 물리적 원리를 이용하여 핵심을 파악한다. 주요 원리를 적용한다. - 수학적 진술을 한다. 필요한 경우에 식을 만들기 위해 주요 원리들을 적용한다. 식을 결합하고 푼다. - 얻어 낸 답이 문제의 요구에 맞는지 점검한다.   이러한 절차적 지식을 학습하기 위해서는 적용하고 있는 잘못된 절차를 확인하고, 그러한 절차를 적용하는 원인을 분석하여, 그에 바탕을 둔 지도가 필요하다. 문제가 요구하는 목표가 무엇인지 명확하게 하기와 기억 부담을 줄이기 위해 절차를 적어두는 등의 지도가 표과적인 것으로 알려져 있다. 상위 수준의 학생들은 일반화된 절차도 이해할 수 있지만, 하위 수준의 학생들은 여러 가지 구체적인 예가 필요하다.