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과학 수업에서 예상–관찰–설명[POE] 학습 모형을 적용하면 학생들이 학습하기 전에 가
지고 있던 생각이나 이해 정도를 확인할 수 있고, 관찰이나 실험의 결과를 수업에 활용할 수

있다는 장점이 있다(교육과학기술부, 2010). 예상–관찰–설명[POE] 학습 모형은 일반적으
로 다음과 같은 단계로 진행된다.

• 학생들이 현상의 결과를 예상하고 자신의 예상을 정당화할 수 있는 근거를
제시하게 한다.
예상
• 교사는 학생들이 주어진 상황을 이해하는 데 필요한 질문을 충분히 할 수
있게 한다.

• 학생들이 관찰한 사실 또는 실험을 통해 얻은 결과를 기록한다.
관찰 • 교사는 학생들에게 관찰한 내용을 개별적으로 기록하게 하고, 자신의 기존 생각
이 기록에 영향을 미치지 않도록 관찰한 내용을 그대로 기록하도록 지도한다.

• 학생들이 예상한 것과 관찰한 것 사이의 모순을 해결하는 단계이다. 학생들
은 예상한 것과 관찰한 것을 비교해 설명한다.
설명
• 교사는 학생들이 설명하는 의미를 정확하게 파악하고, 다양한 질문을 통해
학생들이 자신의 생각을 분명히 할 수 있도록 유도한다.
▲ 예상–관찰–설명[POE] 학습 모형의 요소와 단계

5 개념 변화 학습 모형

구성주의 학습 이론에 따르면 학생들은 과학을 배우기 전에 이미 자기 나름대로 학습 내용과 관련
된 개념을 형성해 선개념을 가지며, 선개념에서 과학적인 개념과 의미나 구조가 다른 오개념을 가

지기도 한다. 학생들은 과학을 배운 후에도 여전히 많은 오개념을 가지고 있다. 이러한 오개념은
과학적인 개념을 형성하는 데 장애가 되며, 일반적인 수업 방식을 통해 과학 개념으로 쉽게 대체
되지 않는다. 개념 변화 학습 모형은 학생들의 오개념을 과학적인 개념으로 대체하거나 변화시키
기 위해 고안된 것이다. 그동안 반성적 모형, 인지 갈등 수업 모형, 구성주의 학습 모형 등 여러 개
념 변화 학습 모형이 제안되었는데, 이들 학습 모형은 공통적으로 다음과 같은 단계로 진행된다.

1 2 3 4
선개념 확인 인지 갈등 개념 재구성 개념 적용
사전 개념 조사, 간단한 인지 갈등 문제나 새로운 과학적 생각 새로운 상황 제시,
문제 상황 제시 설명 상황 제기 구성, 새로운 과학 개념 재구성한 개념 적용
평가

▲ 개념 변화 학습 모형의 일반적인 단계

이 모형은 학생들의 오개념을 변화시키기 위해 학생들에게 자기 생각을 표현하는 기회를
제공하고 인지적 갈등을 일으켜 자기 생각에 불만을 느끼게 한 다음, 새로운 과학적 개념을
이해시키고 그것이 타당하며 활용 가능성이 크다는 것을 느끼게 하는 과정을 포함한다(권용
주 외, 2013).

4. 과학 학습 모형 369