• 영재교육연구
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• 제14권4호
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• pp.71-91
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• 2004

고등학생 과학영재를 대상으로 하는 상대론 교육을 위해, 과학영재학교로 지정된 부산과학고등학교의 학생 사례 분석을 통한 상대론적 개념 이해에 대한 연구를 제시한다. 특수 상대론이라는 현대 물리 분야에서 발생하는 학생들의 이해도 변화 및 가능한 원인들을 조사하였다. 사전 조사와 사후 조사의 비교 분석에 의하면, 상대론적 개념들에 대한 학생들의 이해 정도가 교육을 통해 전반적으로 향상된 것으로 나타났다. 또한, 학생 사례 분석을 통해 상대론적 개념에 대한 학생들의 이해 및 오개념을 살펴보았다. 학생들이 상대성 원리의 타당성, 광속 불변의 원리가 고전 물리학에 미치는 영향 등에 대해 낮은 이해도를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 낮은 이해도를 보이는 개념들에 대한 조사는 고등학생 과학영재의 올바른 개냄 형성을 위한 교육방안 고안에 여러 가지 기여를 할 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.125-134
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• 2016

이 연구에서는 과학학습에 대한 동기적 신념과 자기주도 학습능력을 각각 과학 개념 이해에 영향을 줄 수 있는 구인으로 가정하고, 이들의 관계를 정량적으로 탐색하고자 하였다. 이를 위해서 이 연구에서는 중학생들을 대상으로 과학학습에 대한 동기적 신념과 자기주도 학습능력, 물질 변화에 대한 개념 이해에 대해 기존 연구의 측정도구를 이용하여 각각 조사하고, 조사한 응답 분포를 바탕으로 이 세 변인 간의 인과 관계를 PLS 구조방정식모형을 통하여 분석하였다. 연구 결과, 이 연구에서 설정한 잠재변수인 과학학습에 대한 동기적 신념, 자기주도 학습능력, 물질 변화 개념 이해의 측정은 신뢰도와 타당도 면에서 통계적으로 적합한 것으로 나타났다. 또한, 잠재변수들 간의 인과 관계를 분석한 결과, 자기주도 학습능력은 동기적 신념과 물질 변화 개념 이해에 모두 영향을 미치지만, 동기적 신념은 자기 주도 학습능력에만 영향을 미치고 물질 변화 개념 이해에는 영향을 미치지 않았다. 이 연구를 통하여 과학학습 상황에서 자기주도 학습 능력만이 과학 개념 이해에 직접 영향을 미치며 동기적 신념은 간접적으로만 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학학습 과정에 관여하는 변인들 간의 인과적 관계를 정량적인 방법을 통해서 확인했다는 점과 과학교육 연구 분야에서 PLS 구조방정식모형을 새로운 연구방법론으로써 제안한다는 점에서 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.563-570
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• 2005

이 연구는 중학생들의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 개념 이해 및 학습 젼략 사이의 관계를 조사하였다. 인천 지역의 중학교 1학년 162명을 대상으로 과학 지식의 본성 검사와 학습 전략 검사를 실시하였다. 밀도에 대한 컴퓨터 보조 수업 후 개념 검사를 실시했다. 연구 결과, 학생들의 개념 이해와 심층적 및 피상적 학습 전략은 과학 지식의 본성에 대한 이해와 유의미한 상관이 있었다. 학생들의 복합적인 학습 전략의 유형을 확인하기 위해 군집분석을 실시하였다. 그 결과, '심층적 전략 점수는 높고, 피상적 전략 점수는 낮은 집단(군집 1)', '심층적 전략 점수는 낮고, 피상적 전략 점수는 높은 집단(군집 2)', '심층적, 피상적 전략 점수가 모두 높은 집단(군집 3)'으로 구분 되었다. 일원 변량 분석 결과, 과학 지식의 본성 검사와 개념 검사 모두에서 군집 3의 점수가 다른 군집들 보다 유의미하게 높았다. 또한 개념 검사에서는 군집1이 군집2에 비해 보다 높은 성적을 보였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.345-353
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• 2002

이 연구의 목적은 일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 산화 환원 개녀 이해 정도가 산화 환원 반응식 완결 문제의 성취도에 미치는 영향을 분석하여 이러한 화학문제 해결에 대한 효과적인 학습 지도 방안 마련에 도움을 주고자 하는데 있다. 이를 위해 일반고 학생92명과 과학고 학생 57명을 연구대상으로 선정하여 정신용량검사, 산화 환원 개념 검사, 산화 환원 반응식 완결 검사를 실시하고 성취도를 미치는 영향을 분석하였다. 일반고 학생들은 정신용량이 클수록 산화 환원반응식 완결에서의 성취도가 증가하는 경향을 보였으나 과학고 학생들은 정신용량에 따른 성취도 차이가 없었다. 산화 환원개념 이해 정도를 분석한 결과, 일반고 학생들은 개념 이해 정독 전반적으로 매우 낮았으나 과학고 학생들은 비교적 높았다. 일반고 학생들은 개념을 부분적으로 이해한 학생들의 성취도는 개념을 이해하지 못한 학생들의 성취도보다 높게 나타났고 개념을 이해하지 못한 학생들은 정신용량이 클수록 성취도가 증가하였다. 과학고 학생들은 개념 이해 정도가 높을수록 성취도가 높게 나타났다. 산화 환원 개념을 완전하게 이해한 학생은 일반고와 과학고에 관계없이 그리고 문항 유형에 관계없이 높게 성취도를 나타냈음을 알 수 있었다

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.304-322
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• 2010

본 연구는 광합성 개념 이해에 도움이 되는 학생 중심 비유 활용 수업을 개발 적용하고, 이 수업이 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과를 검증함과 아울러 학습에서 비유가 갖는 역할을 정성적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 서울 시내 소재 중학교 2학년 4개 학급을 선정한 후, 비유 활용 수업 집단과 비교집단으로 무선 배치하였다. 과학 개념 이해 검사와 과학 수업에 대한 태도 검사를 사전, 사후에 실시하였고, 실험 집단의 경우 소집단 토의와 반 구조화된 면담 내용을 녹음하고 전사하여 분석하였다. 결과, 학생 중심 비유 활용 수업이 학생들의 광합성 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 통계적으로 유의미하게 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, 연구에서 밝혀낸 학습에서의 비유의 역할로는 다음과 같은 것들이 있었다. 첫째, 비유는 학생들의 사전 지식을 활성화하고, 목표 개념의 구조적 속성에 집중하게 하고, 지식의 정교화를 도움으로써 학생들의 개념 이해를 돕는 역할을 했다. 둘째, 비유 만들기 활동은 소집단 활동을 촉진하는 매개체로서 작용하였다. 비 유로 인해 소집단 토의가 촉발되고 활성화되었을 뿐 아니라, 이것이 광합성 개념 이해에도 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 비유는 자신의 이해 정도를 점검하게 도움으로써 학생의 메타 인지적 능력을 발달시켜 주는 역할을 했다. 뿐만 아니라, 비유는 학생들의 오개념을 드러내 주는 역할을 하며, 교사가 이에 주목하면 오개념을 수정할 수 있게 하는 도구로서 비유를 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 마지막으로, 비유는 학생들이 과학 학습에 흥미를 느끼게 하고, 자신감이 향상되도록 하는 등 정의적 측면에서도 긍정적인 효과가 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.85-94
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• 2015

구성주의는 현재의 과학교육 발달에 많은 시사점을 주었지만, 동시에 교육 현장의 적용에 있어 여러 가지 혼란도 야기했다. 해석학은 이런 혼란을 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라 과학 교육에 새로운 지평을 제공해 줄 수 있는 가능성을 지닌 철학이다. 해석학과 구성주의는 모두 학생의 선이해를 긍정하고, 지식의 맥락성을 인정한다는 점에서 공통점을 지니며, 이를 바탕으로 전통적인 교수법을 넘어서는 새로운 시사점을 제공해 줄 수 있다. 해석학은 이해란 무엇인가를 다루는 학문으로 지평의 개념을 통해 인간의 이해 양상을 총체적으로 파악하려고 하며, 이 개념으로부터 과학 교육에서의 학생의 이해에 대해서도 총체적으로 접근하는, 전체적인 맥락을 고려한 수업을 할 것을 제안한다. 또한 해석학은 이해의 과정이 부분과 전체, 익숙함과 낯섦 사이의 끊임없는 해석학적 순환의 과정에서 일어난다고 이해하고 있는데, 이를 통해 인간의 '이해 과정'에 있어서 간과하기 쉬운 순환성에 주목할 것과, 학생들이 끊임없이 자신들의 선이해를 재해석, 재이해 할 수 있도록 도와줄 것을 제안한다. 또한 수업 하나 하나를 구성하는데 있어서도 전체적인 틀 속에서 고려하는 것이 필요하다는 시사점을 제공해 준다. 마지막으로 해석학은 지평의 융합의 개념을 통해 인간이 이해에 도달한 모습을 표현하고 있는데, 이를 통해 학생의 이해의 과정을 '갈등'의 개념 보다는 '융합'의 개념으로 바라볼 것과, 수업의 목표를 학생 개인의 전인적인 변화에 둘 것을 제안한다. 이처럼 과학교육에 많은 새로운 시사점을 제공해 줄 수 있는 해석학이 앞으로 과학교육 분야에 새로운 지평과 담론을 제공하면서, 과학교육 연구와 실천의 발전에 기여할 수 있기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.663-675
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• 2007

세포 내의 화학 반응은 매우 복잡하고 추상적이어서 학생들이 이해하는 데 어려움을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 세포 내 화학 반응에서 중요한 역할을 하는 효소 작용에 대한 이해를 돕기 위해 실험 결과 해석 과정에서 체계적 비유를 사용한 수업을 계획하고 10학년 학생들을 대상으로 이 수업이 효소 개념 이해에 미친 효과와 그 과정에서 체계적 비유가 어떤 역할을 하였는지 분석하였다. 실험반 학생들의 효소 개념 이해 정도가 대조반에 비해 유의수준 0.05에서 통계적으로 유의미한 차이를 보여 체계적 비유가 효소 개념 이해에 효과적임을 나타내었다. 효소 작용 개념을 내용별로 세분하여 살펴보면 특히 '온도 pH에 따른 효소 구조 변화와 반응 속도', '효소의 계속적 무작위적 작용'과 같이 학생들이 이해하기 어려워하는 평형 범주의 속성을 지닌 개념에 대한 이해에서 체계적 비유의 효과가 크게 나타났다. 이 과정에서 체계적 비유는 학생들의 개념 지위를 향상시키는데 긍정적인 역할을 하였다. 비유물의 가시화와 친숙성은 학생들의 효소 작용 개념에 대한 이해가능성을 높였으며, 효소 반응 실험에서 나타난 현상을 과학 개념과 연결짓는데 발판 역할을 함으로써 실험 결과를 과학 개념으로 일관성 있게 설명할 수 있게하여 개념 지위를 그럴듯함으로 향상시켰다. 또한 학생들에게 친숙한 비유는 학생들의 흥미를 유발시키고 어려운 과학 개념에 쉽게 다가갈 수 있도록 함으로써 정의적 측면에서도 매우 긍정적인 역할을 하였다.

• 한국조경학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 1987

최근 인문사회과학은 지역적 특수성과 문화적 배경(context)를 무시하고 법측과 체계(system)을 추구하는 자연과학의 개념을 인간사회에 적용하려는 여러 이론들이 인간의 근본적인 문제를 해결하는데 한계가 있음을 지적하고 있다. 이러한 법치주의에 의한 법인간적인 해석보다는 지역적이고 문화적 상황하에서 인간사회의 문제를 이해하려는 경향이 지금까지 행태(behavior)나 사회구조(social structure system)의 이해를 통해 인간사회를 분석하고 있다. 그 방법론으로는 전체의 맥락(context)이나 주변의 연관관계를 통해 의미를 이해하는 책(text)의 해석(interpretation)의 비유를 그 틀(paradigm)로 하고 있다. 이러한 경향은 예술과 미의 문제도 같은 체계(system)속에서 이해하여 현대의 전통, 문화와 대중으로부터 분리된 예술과 미로부터 전통, 문화, 개인과 생활이 공명할 수 있는 본래의 예술과 미를 찾으려 한다. 본 연구는 이러한 사회문화 이론의 개념을 분석하고 그 원리와 이론의 축면에서 경관(landscape)을 해석하고 경관의 의미(미를 포함한)체계(meaning system)을 분석하여 설계언어(design language)를 찾아내며 이를 설계에 응용할 수 있게 하는 기본적 틀(paradigm)을 제시하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.383-394
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• 2008

본 연구에서는 확산 현상에 대한 7학년 과학교과서의 기술을 분석하고, 중학교 과학 교사들의 확산 개념에 대한 인식을 조사하였다. 데이터는 교과서 분석, 46명의 교사에 대한 설문 조사, 5명의 교사를 대상으로 한 면담을 통해 얻어졌다. 확산의 정의, 예시 및 모형에 대한 교과서 분석에 의하면 대부분의 표현들이 물속에서 잉크의 움직임을 관찰하기나 공기 중에서 향수냄새 맡기와 같이 거시적으로 설명되어 있었다. 또한 확산의 정의나 설명이 너무 축약적이어서 교사들이 물질과 매질의 충돌과 같은 미시적인 개념에 대한 추가 정보 없이는 개념을 이해하여 가르치기가 어려웠고, 확산 현상의 정의에서 농도차를 고려하고 있지 않았다. 설문조사와 면담 분석 결과 예시나 모형은 과학교사들로 하여금 용해, 분출 그리고 증발과 같은 개념과 혼동하도록 유도할 가능성이 있었다. 또한 교사들의 확산개념에 대한 이해도는 교과서에 매우 의존적이고 개념의 이해 수준 또한 교과서의 경향과 유사하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권6호
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• pp.402-408
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• 2004

이 연구의 목적은 중${\cdot}$고등학교 지구과학 전공 교들이 몇 가지 지구과학 개념에 대하여 가지고 있는 이해유형을 조사하는 것이다. 이 연구의 대상으로 선택한 개념은 저기압에서의 바람, 해류의 서안강화, 편서풍 파동, 온실효과, 오존층 그리고 대기압이며 중${\cdot}$고등학교 지구과학 전공교사 26명이다. 조사의 결과는 중${\cdot}$고등학교에서 교사들이 이들 개념을 학습지도할 때 필요하다고 생각되는 학습의 객관적 자료의 측면에서 분석하였고 그 결과는 다음과 같다. 지구과학 전공교사들도 이 연구에서 선정된 몇 가지 개념에 대하여 학생의 학습지도에 부족한 여러 가지 이해유형을 가지고 있으며 이들 유형 중에는 오개념들도 포함하고 있음을 알았다. 교사들은 저기압에서의 바람에 대하여 경도풍과 관련된 이해유형을, 서안강화에 대해서는 지구자전과 관련된 오개념을, 편서풍 파동에 대해서는 각운동량 보존과 관련된 오개념을, 온실효과에 대해서는 주된 온실기체와 관련된 오개념을, 오존층에 대해서는 지표부근의 오존기체 생성과 관련된 오개넘을, 그리고 대기압에 대해서는 대기압으로 인해 생기는 현상과 관련된 오개념을 가지고 있음을 발견하였다. 이 연구에서 발견된 교사의 여러 가지 이해유형은 지구과학개념의 힉습지도에서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각한다.