• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.463-472
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• 1998

과학교육의 목표는 학생들의 과학적 지식, 탐구력, 과학적 태도를 최대한 육성하는데 있으며, 그 중에서도 과학적 개념의 올바른 이해는 과학교육의 중요한 과제 중에 하나라고 할 수 있다. 다가오는 21세기는 '생물학의 시대'라고도 불리며, 특히 생명공학 분야는 정보매체를 통하여 대중에게 많이 소개되고 있다. 그러나 대중에게 이러한 개념이 전달될 때에 시간과 공간상의 제약으로 또는 정보전달 시 그 응용에 중점을 두게 되므로 학생들은 '생명 공학'의 기본 개념에 대해 학습하기 이전에 많은 잘못된 선행개념을 가질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 '생명공학'의 기본개념에 대한 학생들의 이해도를 조사하여 오개념을 분석하였다. 또한 교사의 이해도와 교과서의 내용을 분석하여, 교과서와 교사가 학생의 오개념형성에 원인으로 작용하는 지를 알아보았다. 연구 대상은 서울과 경기지역의 고등학교 2학년 학생으로 남학생이 238명, 여학생이 248명으로 총 486명 이었으며 서울지역의 20개 고등학교에서 표집된 생물교사가 22명 이었다. 이해도 검사 도구로 총 20개 문항으로 구성된 선다형 지필검사지가 개발되었으며 검사문항의 내용타당도는 75.7%였다. 생명공학에 대한 이해도가 학생의 성별, 지역별, 계열별로 차이가 있는지, 교사의 성별, 경력별로 차이가 있는지 알아보기 위하여 이원변량분석을 하였다. 본 연구의 결과를 종합하여 내린 결론은 다음과 같다. 1. 생명공학의 기본개념에 대한 학생들의 이해도 점수는 평균 41점으로 학생들은 생명공학의 기본개념을 잘 이해하지 못하였다. 이해도 점수는 계열별, 지역별로 통계적으로 유의미한 차이가 없었으나 성별에 따라 차이를 보였다 (p<0.05). 2. 학생들은 단일클론항체와 유전자클로닝에 대해 잘 이해하지 못했으며 플라즈미드 DNA가 이미 유용한 유전자를 포함하고 있다는 오개념을 가지고 있었다. 3. 교사의 이해도 점수는 평균 82점으로 교사들은 생명공학의 기본개념을 잘 이해하고 있었으며, 이해도 점수는 경력별, 성별에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p<0.05). 4. 교사들은 유전자치료법, 생명공학이나 유전공학 기술로 의학과 농학에서 가능해진 사실들, 플라즈미드 DNA 에 대하여 잘 이해하지 못하여 학생들의 개념이해에 영향을 주었을 것으로 사료된다. 5. "공통과학"교과서에는 조사된 18개의 생명공학의 기본개념중 10개의 개념만이 비교적 잘 제시되어 있었으므로 교과서에 제시된 내용만으로는 그 기본개념을 이해하는데 어려움이 있다고 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.353-364
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• 2009

과학 교수학습 과정에서 학습자들에게 문제를 해결하는 과정을 통해 비판적 사고 기능과 협동 기능을 신장하도록 하는 문제중심학습의 적용이 필요하며 이를 위한 구체적인 방안이 요구된다. 본 연구에서는 문제중심학습을 위한'문제상황'을 개발하고 이를 고등학교 과학수업에 적용한 후 학습자의 과학 성취도와 과학에 대한 태도 및 문제중심학습에 대한 인식을 조사 하였다. 고등학교 10학년을 대상으로 실험집단에는 '온실효과를 줄이기 위한 미래의 에너지'와 '인도네시아 산불과 엘니뇨'라는 문제 상황으로 문제중심학습을 실시하였고 통제집단은 학습지를 활용한 교사중심 수업을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습능력 수준과 무관하게 문제중심학습이 교사중심 수업보다 과학 성취도에 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 문제중심학습이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서는 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 문제중심학습에 대한 인식 조사 결과, 주어진 문제상황에서 문제를 구체적으로 진술해 내는 과정을 가장 어려워하면서도 또한 도움이 되는 활동으로 인식하였다. 이러한 연구 결과로부터, 과학 교육과정에 기초하면서 실제적이고 맥락적인 문제상황의 개발이 우선적인 과제임을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.276-287
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• 2010

본 연구의 목적은 고등학생들의 과학 경험의 정도를 정량화하는 측정 도구를 제시하는 것이다. 측정 도구를 구성하는 요인들은 선행연구를 통해 학교 안 과학 경험은 일반 활동 경험, 과학 탐구 경험, 실험 기구 경험으로 나눌 수 있었다. 학교 밖 과학 경험은 일반 활동 경험, 취미 활동 경험, 현장 견학 경험으로 세분화 할 수 있었다. 각각의 요인을 구성하는 문항은 선행연구에서 사용된 과학 경험 측정 도구에서 일부를 발췌하고 더불어 과학 경험에 대한 개방적인 설문지를 통하여 얻은 답변 중 빈도가 많은 답변과 중등 교과서의 탐색적 분석을 통해 선정하였다. 사전 설문조사와 선행 연구를 바탕으로 개발한 측정 도구는 예비 검사를 실시한 후, 고등학교 1학년 학생 413명을 대상으로 검사를 실시하였다. 개발한 측정 도구의 내용타당도는 현직 중등교사 2명과 과학교육전문가 2명이 각 문항이 측정하고자 하는 목적에 부합하는지 검사하였고, 구인타당도는 요인분석을 통해 검사하였다. 측정 도구의 신뢰도는 Cronbach $\alpha$를 통하여 추정하였다. 측정 도구 6개 영역의 요인에 대하여 타당도와 신뢰도 분석 결과 과학 경험을 측정하는 도구로서 적절한 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.695-706
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• 2019

This study conducted a case study on the process-centered evaluation competency of a middle-school/high-school science teacher using Teacher's Process-centered Evaluation Competency (T-PEC) measurement tool. The case analysis shows that teacher A in a middle school represents high competency of process-centered evaluation planning and cooperative communication while the competency of utilizing process-centered evaluation results is low owing to the characteristics of non-standardized areas. Teacher B in a high school shows high level of cooperative communication competency whereas low level of process-centered evaluation execution competency because the freedom given to students is not enough during the process of evaluation. The teacher also shows very low level of utilizing process-centered evaluation results due to the lack of time and the school culture not giving feedback to the students. According to cross-case analysis, teacher A and B both represent the highest level of collaborative communication competency and the lowest level of utilization process-centered evaluation results competency. And the lack of clear criteria for process-centered evaluation leads to different understanding of process-centered evaluation between the two teachers, and teacher B shows low the level of utilizing process-centered evaluation affects results due to the students not being concerned on feedback, security problem, and the reality focusing on the university entrance examination in high schools. Based on the results, this study suggests providing clear guidelines of process-centered evaluation to teachers, introducing an application in order to solve the time-lack problem pointed out as the biggest problem of process-centered evaluation, ensuring objectivity and security about process-centered evaluation results, and building the school culture such as the expanded application of standardized areas in order to implementing process-centered evaluation.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.653-665
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• 2009

이 연구의 목적은 실제 수업을 통해 이루어진 교수 상황과 면담을 통하여 제7차 화학I 교육과정이 화학 교사들에게 어떻게 인식되고 있는지 알아보기 위한 것이다. 이 연구를 위하여 화학I 교과를 가르쳐 본 경험을 가지고 있는 4명의 화학 교사를 선정하였다. 연구 결과, 화학 교사들은 제7차 교육과정 화학I 의 목표를 바르게 인식하고 있었으나, 실제 수업에서는 화학II 교과에 제시하는 개념들까지도 다루는 설명식 수업을 하고 있었다. 교사들은 그 이유가 대학수학능력시험 때문이라고 생각하였다. 그러나 기출문제를 분석한 결과, 화학I 교과를 벗어난 내용은 거의 없었다. 이를 통해 화학교사들은 제7차 화학I 교육과정의 목적을 피상적인 지식으로만 알고 있을 뿐 내면화하지 못하고 있으며, 평가에 대한 잘못된 인식이 7차 교육과정의 화학I 교과의 정신을 발현하는데 방해한다는 것을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1030-1041
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• 2011

본 연구에서는 사범대학 과학교육과에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 중학교 교육과정에 해당하는 화학 개념의 이해도를 조사하고 예비 과학 교사들의 배경변인에 따른 답지 반응 분석을 실시하였다. 연구 결과, 오답을 선택하는 예비 과학 교사들이 모든 문항에서 나타났으며, 문제를 해결했더라도 각 문항의 해결에 필요한 개념을 충분히 이해하지 못하는 예비 과학 교사들이 있음을 알 수 있었다. 그리고 특정 문항에 대해서는 예비 과학 교사들이 고등학교 시절 대학수학능력시험의 선택 과목으로 화학을 선택한 것과 상관없이 정답률이 낮았다. 이 결과의 원인을 찾기 위한 심층질문을 통해 몇 가지 사실을 알 수 있었다. 첫째, 중학교 학생들이 가지고 있는 오개념을 예비 과학 교사들도 가지고 있었다. 둘째, 대학수학능력시험 선택 과목으로 화학 선택 유무에 따라 정답률에 차이가 없었다. 셋째, 개념에 대한 본질적 이해 전에 계산을 통한 문제 풀이나 단순 기억에 의해 문제를 해결하려는 학습 습관은 오개념 형성에 영향을 주었으며, 형성된 오개념은 대학생이 되어도 지속적으로 나타나는 경향이 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.504-519
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• 2020

해수의 서로 다른 물성이 만나는 해양 전선은 해수의 열교환 및 운동량 교환, 물성의 혼합과정과 같은 해양 역학적 과정과 해양-대기 상호작용으로 기상변화와 기후 변화를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 해양 전선이 중등학교 교과서에는 해류가 만난다는 의미를 가지는 '조경 수역'이라는 용어로 사용되고 있으며 동해 어장과의 관련성을 제시하고 있다. 그러나 고등교육과 해양과학자들은 지난 수십 년 동안 이 이 용어를 사용하지 않고 있어서 용어의 적절성이 조사되어야 하며 오개념을 제거할 필요성이 있다. 본 연구에서는 2015 개정교육과정에 기반한 중등학교 교과서 11종(중학교 5종, 고등학교 6종)을 활용하여 이와 관련된 교과 내용을 분석하였다. 또한 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 설문 조사를 실시하여 이 문제에 대한 교사들의 인지 정도를 분석하였다. 조경 수역과 어장에 관한 교과서의 내용을 분석한 결과, 과학적 사실과 부합하지 않는 상당히 많은 오류와 오개념이 발견되었다. 교과서에서 조경 수역이라는 개념이 한류와 난류가 만나는 의미로 주로 활용되고 있으나, 수온, 염분, 밀도, 유속 등 해양의 서로 다른 물성이 접하는 '해양 전선'이라는 포괄적인 용어로 대체하는 것이 바람직하다. 교과서에서는 어장의 계절변동을 겨울에 남하하고 여름에 북상하고 북한한류의 계절변동과 연결하고 설명하고 있지만 이는 북한한류의 여름철 강화에 관한 그동안의 과학적 사실에 위배되는 내용이다. 동해의 어장은 동해안 좁은 영역에 국한된 것이 아니라 훨씬 더 넓은 해역에 광범위하게 분포하고 있다. 교사들의 설문 결과는 이러한 오개념이 지난 수십 년 동안 지속되어 왔음을 입증하였다. 본 연구는 조경 수역, 어장, 북한한류와 관련된 오개념을 수정하기 위한 과학적 지식의 중요성과 교육과정으로의 전달 과정의 중요성을 강조하였다. 향후 이 연구가 교과서 수정과 교사교육에 중요한 역할을 할 수 있기를 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권6호
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• pp.762-776
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• 2022

이 연구의 목적은 지구과학 교사들이 변성암을 분류하기 위해 사용하는 개념 구조와 변성암을 분류하는 기준에 대해 알아보는 것이다. 이를 위해 연구자들은 전라북도 소재의 중학교와 고등학교의 지구과학교사 21명을 대상으로 사고 구술을 활용하여 변성암을 분류하는 과정에서 진술한 언어 자료를 수집하였다. 그리고 이렇게 수집된 언어 자료를 언어네트워크분석법을 활용하여 분석하였고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 교사들은 변성암을 분류하는 과정에서 암석에서 일반적으로 관찰할 수 있는 색, 구성 광물, 입자의 크기 등의 특징과 변성암에서 나타나는 엽리를 중심으로 분류하였다. 둘째, 지구과학 교사들은 변성암의 분류 기준에 관해 접촉 변성작용과 광역 변성작용 등 변성작용을 중심으로 인식하고 있었다. 그러나 관찰한 내용을 잘못 판단하여 다른 암석으로 오인하는 사례들이 나타났다. 그러므로 지구과학 교사들이 변성암이 형성되는 과학적 과정과 변성암에서 관찰되는 현상을 서로 연결하여 인식할 수 있도록 그들에게 변성암에 대한 관찰 정보와 경험을 충분히 제공할 필요가 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.397-400
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• 2010

고등학교에서 학생의 진로교육에 대한 기본 자료는 교육과학기술부에서 지원하는 NEIS의 교무업무시스템과 담임교사 중심의 진로교육 자료가 오프라인 형태로 관리 및 운영되고 있어, 학생들의 진로교육을 위한 실질적 의사결정 시스템으로서 활용하기에 어려움이 있다. 본 논문에서는 학생들의 맞춤형 진로교육을 위한 e-포트폴리오, 성적 및 상담자료 등을 DB로 구축하여, 인터넷 웹 기반의 학생관리통합시스템(SMTS: Student Management Total System)을 설계하고 구현한다. 이 결과 교사들은 학생의 소질과 적성을 고려한 맞춤형 진로교육을 실시하여, 건전한 직업관을 가진 미래의 국가자원으로 성장시키고자 하는데 그 목적이 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.63-78
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• 2013

이 연구의 목적은 수업개선을 위해 동료장학 모임에 참여한 과학교사가 어떤 경험 과정을 거치는지 탐색하고, 각 경험 과정에 어떤 요인이 작용하는가를 살펴보는 것이었다. 이를 위해, 동료장학 모임 과정 녹음과 수업 촬영, 면담으로 자료를 수집하였고, 모든 자료를 전사 후 분석하였다. 연구 결과, K 교사는 동료장학 모임 초반, CoRe를 개발하면서 동료교사들과의 어색함을 깨고 동료들과의 공감대를 형성하였으나, 자신의 수업에 대한 논의에서 동료교사들의 논의를 수용하기 보다는 자기방어적인 태도를 보였다. 그러나 동료장학이 점차 진행되면서 자신의 이전 수업에 대한 반성적 성찰, 다른 참여교사의 수업에 대한 논의, 동료장학이 수업을 평가하는 것이 아니라 수업을 개선하려는 것이라는 인식을 통해서 자신의 수업을 객관적인 시각으로 바라보게 되었고, 이를 통해 동료장학 모임에서 나온 논의를 인정하고 수용하려는 태도를 보였다. K 교사의 반성적 성찰은 수업 개선을 위한 노력의 핵심 요소로 작용하였는데, 그는 동료교사들과 함께 수업분석을 통한 구체적인 대안을 모색하면서, 사소한 언어 습관이나 말의 속도, 발음에서부터 학생과의 상호작용, 수업의 구조화까지 교수 실행에 큰 변화를 보였다. 그러나 교육과정이나 평가에 관한 지식에는 큰 변화를 보이지 않았는데, 이는 그가 일반계 고등학교 교사로서 강한 성적향상 교수 지향을 가지고 있었기 때문으로 판단된다. 이와 같이, 동료장학은 K교사의 교수 방법이나 전략에는 큰 영향을 미쳤으나 그의 견고한 성적향상 교수 지향이 PCK 하위 요소의 균형 있는 발달을 저해함을 알 수 있었다.