중등학교 교과서 황해난류 오개념 분석 및 해류 데이터 시각화 수업자료 개발

서지정보

· 발행기관 : 한국지구과학회
· 수록지 정보 : 한국지구과학회지 / 44권 / 1호
· 저자명 : 김수란, 박경애, 변도성, 정광영, 최병주

목차

Abstract
요 약
서 론
연구 자료 및 방법
2015 개정 교육과정 기반 중등학교 교과서
황해난류에 관한 설문 조사
해양 관측 및 모델 재분석자료
위성 해수면온도 데이터 시각화 프로그램
황해난류 시각화 수업자료 개발 과정
교육용 및 전문가용 해류도
교육용 해류모식도
황해 및 동중국해 해류도
연구 결과
황해난류에 대한 중등학교 과학 교과서 분석
난류와 한류에 대한 교사들의 인식 조사 결과
유속으로 본 황해난류의 계절적 차이
수온과 염분으로 본 황해난류의 계절적 차이
GUI 기반 황해 해수면온도 데이터 시각화 프로그램
황해 해류모식도 시각화 자료
결 론
사 사
References
<부 록>

초록

지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해 에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시 간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지 식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활 용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하 였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분 석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이 터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

영어초록

Ocean currents play the most important role in causing and controlling global climate change. The water depth of the Yellow Sea is very shallow compared to the East Sea, and the circulation and currents of seawater are quite complicated owing to the influence of various wind fields, ocean currents, and river discharge with low-salinity seawater. The Yellow Sea Warm Current (YSWC) is one of the most representative currents of the Yellow Sea in winter and is closely related to the weather of the southwest coast of the Korean Peninsula, so it needs to be treated as important in secondary-school textbooks. Based on the 2015 revised national educational curriculum, secondary-school science and earth science textbooks were analyzed for content related to the YSWC. In addition, a questionnaire survey of secondary-school science teachers was conducted to investigate their perceptions of the temporal variability of ocean currents. Most teachers appeared to have the incorrect knowledge that the YSWC moves north all year round to the west coast of the Korean Peninsula and is strong in the summer like a general warm current. The YSWC does not have strong seasonal variability in current strength, unlike the North Korean Cold Current (NKCC), but does not exist all year round and appears only in winter. These errors in teachers’ subject knowledge had a background similar to why they had a misconception that the NKCC was strong in winter. Therefore, errors in textbook contents on the YSWC were analyzed and presented. In addition, to develop students’ and teachers’ data literacy, class materials on the YSWC that can be used in inquiry activities were developed. A graphical user interface (GUI) program that can visualize the sea surface temperature of the Yellow Sea was introduced, and a program displaying the spatial distribution of water temperature and salinity was developed using World Ocean Atlas (WOA) 2018 oceanic in-situ measurements of water temperature and salinity data and ocean numerical model reanalysis field data. This data visualization materials using oceanic data is expected to improve teachers’ misunderstandings and serve as an opportunity to cultivate both students and teachers’ ocean and data literacy.

참고자료

· 없음