A Phenomenological Approach to the Experiences of Pre-service Earth Science Teachers Utilizing ChatGPT in Science Instruction
이 연구의 목적은 Giorigi의 현상학적 연구 방법을 토대로 지구과학 예비교사들이 ChatGPT를 활용한 과학 수업 실행 경험을 탐색하는 것이다. ChatGPT를 활용한 지구과학 모의 수업을 경험한 예비교사 4명(남2, 여2)이 이 연구에 참여하였다. 연구 참여자들을 대상으로 두 차례 걸쳐 면담을 진행하였다. 면담은 통시적인 관점에서 개인적 경험에 대 해 생애사적 이해, 실제 경험, 의미에 대한 성찰 세 단계로 구분되었다. 지구과학 예비교사들이 ChatGPT를 활용한 수 업 실행 경험 분석 결과, ‘기술에 대한 불안에서 자신감으로 Gen AI 활용에 대한 인식 변화’와 ‘Gen AI의 과학 교수 학습적 한계와 도전적 접근’으로 구분하였다. 세부적으로 ‘교수학습 과정에서 수업 설계의 주제 선정 및 탐구 활동의 구체화’, ‘ChatGPT 수업 실행의 도구적 활용 및 과학적 탐구 활동 촉진’, ‘Gen AI의 정보 제공과 그 한계’, ‘교사의 교 수학습 개입의 필요성, 유의점 그리고 향후 과제’로 구체화하였다. 이 연구는 지구과학 예비교사들이 ChatGPT를 활용한 수업을 통해 Gen AI 도구의 교육적 활용과 교사 역량 개발에 대한 기초적인 자료를 제공하는 것으로써 향후 Gen AI 기반 지구과학 학습의 이론적 토대를 마련하는 데 도움이 될 것이라 기대한다.
The study explores the experiences of pre-service Earth science teachers in implementing science lessons using ChatGPT based on Giorgi’s phenomenological research method. Four pre-service Earth science teachers (two male and two female) who participated in simulated science lessons using ChatGPT were involved in this study. Each participant was interviewed twice, and the interviews were structured into three stages from a diachronic perspective: understanding personal experiences through a life history lens, exploring actual experiences, and reflecting on their meanings. The analysis of the participants’ experiences revealed two overarching themes: (1) shifting perceptions of Gen AI from anxiety about technology to confidence in its use and (2) the limitations and challenges of Gen AI in science teaching and learning. These themes were further elaborated into the following categories: selection of topics and specification of inquiry activities in lesson design; instrumental use of ChatGPT in lesson implementation and facilitation of scientific inquiry; provision of information by Gen AI and its limitations; and necessity, considerations, and future tasks for teachers’ instructional intervention. This study provides foundational insights into the educational use of Gen-AI tools and the development of teaching competencies through pre-service Earth science teachers’ experiences with ChatGPT-based lessons. These findings are expected to contribute to establishing a theoretical foundation for Gen. AI-supported Earth science education.