• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.515-529
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• 2020

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 신설된 과학탐구실험은 과학적 실천을 통한 과학의 학습과 핵심역량의 함양 등의 측면에서 기대를 받고 있는 과목이다. 특히, 변화하는 평가의 맥락에 기초하여 실천중심의 교과목인 과학탐구실험에서의 다각화된 평가가 운영될 필요가 있으나, 이에 대한 다양한 어려움과 한계가 보고되고 있다. 이에 본 연구는 과학탐구실험의 평가 현황을 살피고, 이로부터 평가의 운영과 지원 방안을 고찰하고자 하였다. 이를 위해 25명의 현직 과학교사로부터 과학탐구실험 수업에서 사용되었던 평가 도구와 이에 대한 설명 자료를 수집하여 분석하였다. 평가 도구의 분석은 평가 요소, 평가 기준, 평가 방법의 측면에서 이루어졌고, 평가 결과가 어떻게 활용되는지도 살펴보았다. 결과에 대한 타당성 확보를 위해 과학교육 전문가와 교사들로부터 점검을 받았고, 추가적으로 분석 결과에 대한 의견도 청취하여 연구에 활용하였다. 연구 결과, 교사들은 탐구 기능요소 중 특정 요소만을 중점적으로 평가하고 있었고, 일부 기능 요소는 특정한 주제 및 맥락과 연계하여 평가되었으나 활용 빈도는 낮았다. 또한, 인지적 영역과 정의적 영역에 대한 평가도 이루어지기는 했으나, 각 영역을 평가하는 데 있어서 한계점도 관찰할 수 있었다. 평가 기준의 측면에서 평가 목표는 대체적으로 제시되어 있으나, 평가 목표에 대한 세부 평가 요소의 구분 및 각 요소별 행동 특성을 단계적으로 진술하는 등의 구체적 기준 수립이 이루어진 사례는 상대적으로 적었다. 평가 방법에서 평가의 시점과 주체는 각각 '수업 후 평가'와 '교사 평가'가 주로 사용되었고, 다른 방법은 특정 내용, 특정 상황으로 한정되어 활용되었다. 평가 결과는 모든 사례에서 성적 산출을 위해서 활용되었고, 일부만이 수업 개선과 학생 피드백을 위한 목적으로 활용하고 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 과학탐구실험에서의 학생 평가를 지원하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권3호
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• pp.399-411
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• 2016

본 논문은 융합적 사고와 창의적 문제해결력을 지닌 인재 양성을 목표로 시작된 STEAM 교육의 현장확산을 위한 교사연수 중 심화과정 교사연수 프로그램의 개발과정 및 운영 결과를 바탕으로 STEAM 교사연수에 대한 시사점을 고찰하고자 한다. STEAM 심화과정 교사연수 프로그램은 교사들의 STEAM 역량 강화를 위하여 개발되었다. 총 60시간(4학점)의 직무연수로, 집합연수 38시간, 온라인 12시간, 현장적용 5시간, 성과발표 5시간으로 구성(3차년도 기준)하였다. 집합연수는 강의, 멘토교사수업, 실험실습 및 랩탐방, STEAM 수업자료 개발을 위한 조별활동, 포스터발표회로 구성되었다. 온라인 연수는 추가 강의 이수와 지속적인 교사 커뮤니티 활동을 이어갈 수 있도록 구성되었다. 또한 집합연수와 온라인 연수를 통해 개발된 STEAM 수업자료의 현장적용을 의무화하였다. 마지막으로 성과발표는 우수수업 사례 발표를 통해 교사들이 STEAM 교수 경험을 공유할 수 있도록 하였다. 2012-2014 동안 서울, 경기, 인천, 강원, 제주 지역의 초중등교사 약 700명이 본 연수를 이수하였다. 설문 조사 결과를 바탕으로 지속적으로 프로그램의 세부 내용 및 구성을 개선해나가면서 연수참여자들의 연수에 대한 만족도를 향상시켰다. 또한 본 연수 프로그램은 교사들의 STEAM에 대한 이해를 높이고, 자료개발과 현장적용을 통해 교사들의 STEAM 역량을 높이는데 효과적이었음을 알 수 있었다. 본 연수는 앞으로 이와 유사한 STEAM 교사연수 프로그램의 개발 및 운영에 참고가 될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.45-61
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• 2016

본 연구는 탐구 과제에서 드러나는 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해의 전환을 확인하고, 이러한 전환이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 중학교 1학년 37명의 학생들이 연구에 참여하였고, 학생들의 인식론이 맥락에 따라 변한 1개 소집단을 선정하여 광합성 실험설계를 구성하는 논의 과정을 분석하였다. 학생들의 발화 및 행동을 통해 그들의 인식적 목표와 인식적 이해를 확인하였고 학생들의 실험설계 과정 및 결과를 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 실험설계를 구성할 때 '과학적 의미 형성'이라는 인식적 목표에 초점을 두어 '이 실험이 어떻게 광합성에 이산화탄소가 필요한지를 알아볼 수 있는지'를 '과학 이론, 자료에 대한 자신의 해석에 기반을 두어 정당화'하였으며, 자기 자신을 '지식의 구성자'로 바라봄으로써 능동적으로 실험을 구성하였다. 그러나 다른 실험에 대해서는 '권위에 기반한 반박'을 보였으며 상대방 실험을 인정하지 않고 반박만을 제기하는 '평가자'로서의 태도를 보임으로써, 반박 과정에서 제기된 의견을 고려한 수정은 없었다. 하나의 실험을 선정하는 과정에서 인식적 목표는 '이기는 것'으로 전환되었고, '이런 실험이 좋다'라는 지식의 본성, '상대방을 이해시키기 위한 정당화를 할 필요가 없다' 혹은 '권위에 기반하여 정당화하는 것'이라는 정당화, '경쟁자'라는 청중에 대한 인식을 보였다. 이에 따라 학생들은 서로의 실험설계가 갖는 의미를 깊이 있게 탐색하지 못하였고 상대방 주장의 제한점만을 공격하여 인지적, 정서적 갈등 상황이 지속되었다. 시간 제한으로 인해 선택된 A의 실험설계를 정교화하는 과정에서 인식적 목표는 '과학적 의미 형성'으로 다시 전환되었고, '어떻게 그 실험이 과학적으로 타당한지'를 되짚어 보고 '납득할 만한 정당화가 이루어져야 한다'는 필요성을 바탕으로 과학적으로 옳은 정당화를 보였으며 학생들은 '협력자'의 관계에 놓였다. 이에 따라 구성원 모두가 의견을 제안하고 정당화하고 평가를 하는 생산적인 논변활동을 통해 발전된 소집단결과를 완성시켰다. 본 연구는 과학 수업에서 생산적인 논변활동을 지원하는 인식적 목표와 인식적 이해에 대한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.415-427
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• 2020

본 연구는 북한에서 '2013 제1차 전반적 12년제 의무교육강령'이 시행된 이후에 출판된 소학교 1학년과 초급중학교 1학년 과학과 교사용 지도서에 나타난 PCK 요소를 분석함으로써 북한에서 진행되는 과학교육을 이해하는 데 목적이 있다. 분석 결과 두 지도서 모두 '과학 내용에 관한 지식'의 비율이 가장 높았고, '과학 교수전략에 관한 지식', '과학교육과정 관한 지식'이 뒤를 이었다. 반면에 '과학 평가에 관한 지식', '학생에 관한 지식'은 내용이 현저하게 부족하였다. '과학 내용에 관한 지식'에서는 소학교와 초급중학교 모두 '개념 및 이론'의 비중이 가장 높았으며 '실험 및 탐구'의 비중도 다른 PCK 요소에 비해서는 상당히 높았다. 북한의 과학과 지도서는 학생에게 과학 개념 및 이론을 전달하거나 탐구 수업을 진행할 때 '토론'을 활동으로 제시함으로써 구성주의 교수 흐름을 표방하고 있었다. '과학 교수 전략에 관한 지식'은 '주제-특이적 전략' 중 '활동 순서 및 방식'을 안내하는 부분이 주를 이루었으며 '교과-특이적 전략'은 극히 일부분만 제시되었다. 또한 북한의 과학과 지도서는 총론과 각론 모두에서 과학교육의 이론적 배경 요소가 거의 제시되지 않았다. '과학 교육과정에 관한 지식'은 '수업 목표'가 주를 이루었고, '수직 연계'와 '수평 연계'도 일부 제시되었다. '과학 평가에 관한 지식'과 '학생에 관한 지식'은 우리나라의 과학과 지도서와 비교했을 때 차지하는 비중이 작았다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권3호
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• pp.307-315
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• 2010

In this study, we investigated the effects of cooperative learning by the levels of students' performance goal orientation in science classes on 6th graders' science achievement and science learning motivation. Two classes (47 students) from an elementary school were respectively assigned to a control group and a treatment group. A performance goal orientation test and a science learning motivation test were administered as pretests. The intervention of cooperative learning lasted for 24 class periods. A researcher-made achievement test and the science learning motivation test were administered after the instructions. ANCOVA results indicated that the score of the treatment group was significantly higher than that of the control group in the achievement test. However, no interaction was found between the cooperative learning treatment and the levels of students' performance goal orientation. There were significant aptitude-treatment interactions in science learning motivation.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.139-140
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• 2017

본 연구는 공과대학 학생들이 배우는 전공영어로서의 특수목적영어(ESP)에 대해 코퍼스 기반 접근법의 유용성을 논하고자 한다. 이에 본 연구에서는 공과대학에서 사용하는 전공텍스트를 코퍼스로 구축하여 컴퓨터에 기반한 분석에서 나온 결과들을 제시하면서 공학영어 코퍼스의 특성을 살펴보고 궁극적으로 영어매개수업을 듣는 공대학생들의 데이터 기반 학습에 일조하고자 한다. 본 연구에서 사용된 목표 코퍼스는 세부전공과 상관없이 공통적으로 적용되는 공학과목을 선정하여 구축되었고 비교대상인 참조 코퍼스는 British National Corpus를 사용하였다. 공학영어 코퍼스는 총 단어 180만개, 단어 유형 만 6천여개로 이루어졌고 코퍼스 분석도구인 AntConc 3.4.4를 이용하여 빈도 분석과 키워드 분석이 수행되었다. 고빈도수 어휘의 분석결과 목표 코퍼스와 참조 코퍼스에서 가장 빈번하게 나타나는 어휘군은 내용어(content words)보다는 기능어(function words) 형태가 많다는 점이 나타났고 내용어군만 분석결과 참조코퍼스에 비해 공학영어 코퍼스에 과학영역의 변이어가 많이 분포하고 있음이 드러났다. 또한 키워드 분석에서는 공학영어 코퍼스의 키워드 동사군이 전문적인 어휘(technical vocabulary)보다는 비전문적인 학술적 어휘(non-technical academic vocabulary)가 상대적으로 많이 분포되어 있음이 드러나 ESP교육을 실시함에 있어서 전공관련 전문영어와 함께 일반적인 학술 영어에 대한 인식을 고양해야 할 필요성이 대두된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권7호
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• pp.1109-1123
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• 2012

과학교육의 목표를 달성하기 위한 교수 학습 전략으로 과학글쓰기를 활용할 수 있다. 그러나 초등학교 학생들은 과학글쓰기를 어려워한다. 본 연구에서는 소집단 토론이 학생들의 과학글쓰기에 도움을 줄 것이라는 가정 하에 과학글쓰기 전에 소집단 토론을 도입하였으며 소집단 토론의 내용, 토론 중 나타난 학생의 특성이 과학글쓰기 세 영역(과학성, 논리성, 독창성) 향상에 어떤 영향을 끼쳤는지 살펴보았다. 연구를 위해 서울시 소재 초등학교 6학년 학생들 중 같은 소집단을 이루는 4명의 학생들을 연구 참여자로 선정하여 수업의 전 과정을 녹음, 녹화한 후 전사하였으며 학생들의 과학글쓰기 결과물을 수집하여 평가틀에 맞춰 세 영역으로 나누어 평가하였다. 연구 결과 첫째, 소집단 토론 내용은 과학글쓰기의 과학성 영역에 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 성취도가 낮은 학생은 우수한 학생의 도움과 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 둘째, 과학글쓰기 영역 중 논리성 영역 중 구성의 체계성은 비교적 짧은 시간 안에 향상이 가능한 것으로 나타났다. 논지 전개의 일관성은 학생이 개방성이 부족하거나 토론에 대한 잘못된 생각을 가지고 있을 경우 부정적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 올바른 논증의 형식과 논증의 목적, 의미에 대한 교육이 선행되어야 하며, 지속적인 토론과 글쓰기 교육이 필요함을 시사한다. 셋째, 성취수준이 중인 학생은 토론의 주제가 친숙할수록 독창성 영역에서 좋은 평가를 받는 것으로 나타났다. 과학글쓰기 수업에 참여해 4명의 학생은 모두 과학성, 논리성, 독창성 영역에서 향상되는 모습을 보였다. 특히 소집단 토론을 통해 성취수준이 낮은 학생이 과학글쓰기 능력에 가장 긍정적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 그러나 성취수준이 높은 학생이 소집단 토론을 통해 과학글쓰기 능력에 어떤 영향을 받았는지를 구체적으로 밝히지 못했으므로 이에 대한 후속연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.559-569
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• 2014

본 연구에서는 사례연구를 통해 과학 교사의 과학관 학습 실행에서 나타난 교수 전략을 분석하였다. 과학관 학습 관련 연수를 이수한 중등과학 교사 2인이 연구에 참여하였다. 과학관 학습에 대한 인식과 수업계획에 대한 사전면담을 실시한 후, 한 학기 동안 이루어진 각 교사의 과학관 학습 실행을 관찰 및 녹화하였고, 모든 교수학습 자료를 수집하였으며, 각 수업 실행 후와 한 학기가 끝난 후에도 면담을 실시하였다. 교사들의 과학관 학습 실행에서 나타난 교수 전략은 박물관 학습 수행전략 틀을 수정 보완한 분석틀을 활용하여 분석하였다. 연구 결과, 두 교사 모두 과학관 학습을 방문 전, 중, 후 활동으로 구성하는 것의 중요성을 충분히 인식하여 단순 관람이 아니라 연속적인 활동으로 과학관 학습을 구조화하였으나 교사의 과학관 학습 목표에 따라 활동내용과 정규교육과정과의 연계를 고려하는 정도에는 차이가 있었다. 또한, 사회적 상호작용 촉진 전략이나 학생들의 호기심과 흥미를 유발하기 위한 전략, 학습에 자율권을 부여하고 조절하는 전략, 인지적 참여와 도전을 이끌어내기 위한 전략 측면에서 두 교사의 과학관 학습에 대한 인식과 실행 경험에 따른 차이가 있었다. 이러한 결과는 교사의 과학관 학습 관련 전문성을 향상시키기 위해서는 과학관 학습에 대한 올바른 인식을 바탕으로 이에 적합한 교수 전략에 대한 지식과 실행 경험을 체계적으로 제공할 수 있는 교사교육이 이루어져야 함을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.895-905
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• 2015

과학적 소양의 함양을 과학 교육의 목표로 둘 때, 과학의 본성에 대한 이해는 학생들이 갖추어야 할 능력으로서 빠뜨릴 수 없는 요소 중 하나이다. 과학의 본성에 대한 이해를 높이기 위한 다양한 학습전략이 논의되는 가운데, 다수의 연구에서 과학의 본성에 대한 명시적-반성적 접근이 가장 효율적인 전략이라는 결과가 제시된다. 과학관련 사회쟁점(SSI)은 다양한 원인이 작용하여 발생하며, 발달하고 있는 현대 과학기술과 관련하여 발생하는 경우가 많아, 단 하나의 확실한 해결책이 존재하지 않는 특성을 가지고 있다. 과학관련 사회쟁점에 대한 논의과정에 참여하는 학생들은 완전하지 않은 과학지식을 바탕으로 추론하여 쟁점에 대한 주장과 근거를 마련해야한다. 따라서 본 연구는 과학관련 사회쟁점을 활용한 수업이 과학의 본성에 대한 반성적 사고를 촉진할 수 있는 훌륭한 학습 전략이라는 것을 전제로 한다. SSI에 대한 논의 과정에서 과학의 본성에 대한 이해가 매우 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 SSI를 이용한 학습활동과 학생들의 과학의 본성에 대한 이해 사이의 관계에 대해서는 아직도 논란이 존재한다. 이것은 과학의 본성을 일반화된 맥락에서 명시적으로 접근하고 과학관련 사회쟁점과 관련된 맥락에서 반성할 기회를 제공하지 않은 것에 기인한다. SSI를 통한 학습 환경이 과학의 본성을 이해하는 데 어떠한 영향을 주는지 탐색하기 위해서는 맥락화된 상황에서 과학의 본성에 대해 반성할 수 있는 기회를 학생들에게 충분히 제공한 후, 맥락화된 상황에서의 과학의 본성에 대한 이해가 일반화된 상황으로 전이될 수 있는지 탐색해보아야 한다. 따라서 본 연구에서는 SSI 학습 맥락에서 과학의 본성에 대해 충분히 반성할 수 있는 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 탐색하는 것을 목표로 하였다. 경기도 소재 고등학교에 재학 중인 71명의 학생이 연구에 참여하였다. 학생들의 과학의 본성에 대한 인식의 변화를 살펴보기 위하여 SSI 프로그램 적용 전과 후에 VNOS-C 설문을 실시하였으며, 보다 심층적인 분석을 위하여 반구조화된 면접을 실시하였다. 연구 결과, 학생들은 맥락화된 상황에서 과학의 본성을 학습하였음에도 불구하고 일반화된 상황에서도 과학의 본성에 대한 이해의 향상을 나타냈다. SSI 자체가 가지고 있는 속성이 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 향상에 큰 영향을 미쳤으며, 지속적으로 반성할 수 있는 기회와 학습 자료를 제공한 것이 과학의 본성에 대한 이해를 전이하는 데 도움이 되었다.

• 영재교육연구
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• 제14권1호
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• pp.65-89
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• 2004

과학교육은 학생들의 과학적 태도, 탐구능력, 문제 해결력 등을 함양하여 21세기의 격변하는 사회에 적응할 수 있도록, 과학적 소양을 갖춘 창의적 인적자원의 기반을 마련해야 하는 시점에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 본 논문에서는 과학교육 목표에서 제시된 과학적 창의성과 과학적 소양을 논의하고 21세기 현대 과학의 특징을 고찰한 후, 미래 첨단과학기술 사회 발전의 핵심이 되는 과학적 창의성을 신장시키는 과학영재교육의 방향을 제안하고자 했다. 논의한 바와 같이 과학적 소양에 기반을 과학적 창의성을 추구하는 과학교육의 방향은, 첫째, 과학기술의 내용을 도입하며, 둘째, 통합적 과학 개념을 도입하고, 셋째, 개인$.$사회적 관점을 강조하고 넷째, 사회 문제 해결 중심의 탐구과정을 강조한다. 특히 과학영재교육을 통해 강조해야 할 탁월한 과학적 창의성은 첫째, 구체화된 자료를 전체적 관점에서 상상력을 적용하여 해석하고, 둘째, 과학적 과정에 예술적 관점을 적용하며, 셋째, 직관적 관점에서 과학의 현상을 해석하고 넷째, 개인적 만족감을 추구하는 데서 발휘된다. 과학수업에서 학생들이 이상과 같은 요소들을 경험할 수 있을 때 과학적 창의성 신장 과학교육과학영재교육이 실현된다고 볼 수 있다.