• 한국지구과학회지
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• 제29권2호
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• pp.204-217
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• 2008

본 연구는 초 중 고등학교 과학 교과서의 천문영역에 수록된 탐구활동을 NRC(2000)에서 제시하는 탐구기본요소 5가지와 SAPA에서 제시하는 기초 및 통합적인 탐구과정을 통해 분석하였다. 이를 토대로 과학 교과서의 탐구 활동이 과학교육의 목표인 과학적 소양을 실현하기에 제한점이 있음을 제시하고, 보완적인 방법에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 천문영역을 분석한 결과 초 중 고등학교 대부분의 교과서가 NRC(2000)의 탐구요소 5가지 중 탐구요소 2에 해당하는 증거 수집이 가장 많이 나타난 반면에 탐구요소 1의 문제제기와 탐구요소 5의 발표 및 정당화 부분이 거의 나타나지 않았다. 또한 위의 결과를 바탕으로 구체적인 탐구과정인 SAPA로 분석해 본 결과, 천문영역의 교과서 탐구 활동은 기초탐구과정에는 관찰, 의사사통, 조작, 시공간관계사용 과정 빈도수가 학년에 따라 증가하며, 통합과정에서는 조사, 모델설정, 데이터 해석, 그래프 작성, 실험과정이 늘어나는 경향을 보여주었다. 이에 개정 7차 교육과정에서 제시된 과학적 소양 함양을 위한 교과서에서는 제한적인 탐구활동을 확장하여, 천문영역에서도 전반적이고 다양한 탐구요소 및 탐구과정을 학생들이 경험할 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 탐구활동을 가르치는 교사들을 위한 수업모듈뿐만 아니라 이를 사용하는 교사들의 탐구에 대한 이해도 및 교수전략에 있어서도 전문성이 이뤄져야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.443-459
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• 2021

본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.84-98
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• 2005

본 논문은 지방에 소재하고 있는 지역 공과대학의 공학소양교육에 대해 개선 방안을 연구한 것이다. 교수, 재학생 및 졸업생을 대상으로 실시한 설문조사 결과와 기업의 요구사항을 분석하여 설정한 공학소양교육 개선 방안으로는 실용적 공학 인재 육성이라는 기본 개념 아래, 수요자 중심 교육, 산업 현장 적응력 제고, 문제 해결 능력 강화 및 공학 설계 능력 배양을 기본 방향으로 정립하였다. 이를 달성하기 위한 구체적인 실천 방안으로 수학, 과학, 전산 등 공학 기초교육 강화, 영어, 의사소통기술 등의 공학 실무교육 강화, 일반 교양과목 축소, 학생들의 능동적 수업 참여 및 학습 효율 제고 방안 제시, 논리적 사고력 및 창의력 배양을 위한 교육 강화 등 엔지니어 기본 자질 강화를 최우선 목표로 설정하였다. 이러한 교육 목표를 실현하기 위한 운영 방안으로, 저학년 학생들에 대한 학습 부담 경감, 선수과목 제도 도입, 계절학기 활용 강화, 강의 내용 및 방법 개선, 그리고 교육과정 운영에 대한 지원 방안을 모색하였다.

• 과학교육연구지
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• 제33권1호
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• pp.87-99
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• 2009

이 연구에서는 전국 16개 시 도 교육청에서 운영하는 사이버가정학습 사이트에 공동으로 탑재되어진 중학교 1학년 생물영역 콘텐츠를 선정하여 학습환경, 교수설계, 학습내용, 교수학습전략, 상호작용, 지원체계, 평가, 윤리성, 저작권의 9개 영역에서 평가하였다. 평가 결과 첫째, 학습환경 평가영역에서, 콘텐츠는 학습자의 다양한 조건에서 실행이 가능하고 학습도중 다른 화면으로의 이동이 자유로워 학습자에게 편리한 학습환경으로 구성되어 있다. 둘째, 교수설계 평가영역에서, 콘텐츠는 학습목표를 명확하게 제시하고 있고 학습자의 수준을 고려하여 학습활동을 제공하고 있다. 그러나 학습안내, 선수학습, 학습평가, 학습정리의 단계는 수준별 학습이 이루어지지 않고 있다. 셋째, 학습내용 평가영역에서, 학습내용은 학교의 정규 교과 수업 내용을 바탕으로 구성되어져 있으며, 각 차시별로 제시된 학습목표에 맞는 내용으로 학습 내용을 구성하고 있다. 그러나 최신 정보 및 경향으로 수정 및 보완하지 않았다. 넷째, 교수학습전략 평가영역에서, 콘텐츠는 대부분이 수동적 탐구로 이루어진 강의 중심의 자료 제시형으로 구성되어 있다. 다섯째, 상호작용 평가영역에서, 사이버가정학습의 사이트와 각 메뉴에 대한 안내를 위한 별도의 메뉴를 메인화면에 구성하고 있으나 효과적이라고 보기 어렵다. 여섯째, 지원체제 평가영역에서, 사이버가정학습의 사이트의 메인화면에 각 메뉴에 대한 안내와 학습사전, 용어사전을 제시하고 있다. 일곱째, 학습평가를 포함 한 다른 학습단계의 내용은 다른 수준의 콘텐츠를 선택하더라도 같은 수준의 같은 내용으로 평가가 이루어 지고 있다. 여덟째, 윤리성 평가영역에서, 콘텐츠는 사회적으로 지켜야 할 도리와 규범을 준수하고 있다. 아홉째, 저작권 평가영역에서 사이버가정학습 사이트를 운영하는 기관을 사이트의 메인화면 하단에 명시하고 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.653-664
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• 2021

본 연구는 디지털 신기술인 VR(Virtual Reality)과 대중문화 요소인 웹툰을 접목하여 중학생 대상의 진로탐색형 STEAM 프로그램을 제안한다. 제안하는 프로그램은 학생들이 미래의 유망 분야를 조사하고, 진로를 기획·제작 및 가상체험하는 과정을 자기주도적으로 진행할 수 있게 설계되었다. 그리고 STEAM 교수학습 준거 항목에 진로탐색을 고려하여 설계하되 2015 개정 교육과정과 연계하여 기존 교과목들에서 학습 효과를 높일 수 있다. 특히, COVID-19 상황으로 인해 대면 수업이 어려운 경우를 대비하여 대면·비대면 혼합형 교육이 가능하도록 프로그램을 설계하였다. 제안하는 STEAM 프로그램의 교육목표는 창의·융합형 인재양성에 있다. 정성적으로는 디지털 신기술을 교육에 접목한 교육기반을 마련하고, 정량적으로는 관련 프로그램 개발 및 중학교 교육 현장의 프로그램 적용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 개발 프로그램을 서울시 A중학교 2학년을 대상으로 시범 적용하였다. 본 연구에서 제안한 진로탐색형 프로그램을 통해 학생들이 과학과 기술의 진입장벽 없이 디지털 신기술을 활용하는 방법을 배우고, 미래 진로를 탐색하고 고민하는 데 도움 되기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.230-239
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• 2002

본 연구에서는 서울 지역의 중 고등학생 449명을 대상으로 수행평가에 관한 인식과 자아효능감을 분석하였다. 학생들은 평가의 목적이나 기존의 정기고사와의 차별성 등 수행평가의 특성에 대해 비교적 이해하고는 있으나, 수행평가가 자신의 과학 학습이나, 잠재적인 능력을 개발하는데는 별 도움을 주지 않는다고 응답하였다. 또한 평가의 신뢰성이나, 평가 기준의 타당성에 대해서도 만족하지 못하였다. 고등학생은 중학생에 비해 수행평가의 신뢰도와 타당도에 대해서 더 부정적(p<.01)이었다. 여학생은 수행평가의 신뢰도에 대해 남학생보다 긍정적으로 인식하였다(p<.00). 학생들의 수행평가에 대한 전체적인 자아효능감 수준은 높지 않았다. 과제의 수행과정에 대한 자아효능감 수준은 높으나, 과제 수행 결과의 정리에 대한 자아효능감은 상대적으로 낮았다. 과학과의 수행평가를 타 교과의 수행평가나 기존의 과학정기고사 보다 더 어렵게 느끼지는 않았다. 과제의 수행 과정 중 실험 절차에 대한 이해, 실험 도구의 활용에 대해서는 자아효능감이 높았으나, 실험의 목표에 대한 이해, 토론 수업에서 토론 주제에 대한 이해에 관한 자아효능감은 높지 않았다. 과제 수행결과의 정리에 있어서는, 실험 결과의 정리, 실험 결과의 토의 문제에 대한 서술에서 상대적으로 낮은 자아효능감을 나타내었다. 여학생들의 자아효능감 수준이 남학생의 자아효능감 수준보다 높았다(p<.05). 여학생의 경우는 남학새의 수행평가 점수 보다 높았으며 자아효능감과 수행평가 점수도 유의미한 상관(r=.342)이 있었다(p<.05).

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권2호
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• pp.139-151
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• 2016

이 연구의 목적은 학생 활동 중심의 고등학교 '과학' 교과서 모델을 개발하고, 개발한 모델을 현장 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 이 연구를 위해 학생 활동 중심의 교과서 모델을 개발하기 위하여 국내 및 국외 교과서와 교육과정에 대한 문헌 연구를 수행하였으며, 선행 연구의 결과를 토대로 7E 순환 학습 모델에 기반한 교과서 개발 Framework를 개발하였다. 개발한 Framework를 토대로 '시스템과 상호작용 - 지구시스템'의 성취 기준에 대한 학생 활동 중심의 고등학교 '과학' 교과서 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 총 5차시 분량이며 시스템 사고, 융합인재교육에서 추구하는 여러 가지 목표를 반영하였다. 1~4차시까지는 최종산출물을 도출하기 위한 유기적은 연결되어 학생활동 중심의 탐구로 구성하였다. 마지막 5차시는 직업과 진로에 대하여 탐색할 수 있는 단원으로 제시하였다. 개발한 모형을 학교 현장에 투입한 후, 학생들의 반응을 살펴본 결과 수업에 대한 흥미, 교과서 내용, 산출물의 도출 등에서 학생들이 긍정적으로 응답하였다. 이러한 결과를 토대로 개발한 모델을 학교 교육과정에 적합하도록 수정 보완한 교과서가 만들어진다면 학생들의 긍정적인 변화를 이끌어낼 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권6호
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• pp.495-507
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• 2023

센스메이킹 활동에서 교사는 학생과 함께 질문을 고안하고 조사과정을 설계할 때 많은 어려움을 겪는다. 그 주된 이유로 새로운 설명을 고안하는 과정에서 개념적 이해가 어떻게 활용되는지 예상하기 어렵다는 점이 있다. 본 연구에서는 센스메이킹 목표하에 이루어지는 활동 설계에서 어떠한 인식적 준거 활용되는지 밝히고, 각 준거를 중심으로 한 논의에서 학생의 개념적 이해가 어떻게 활용되는지 드러내고자 했다. 이를 위해 센스메이킹 활동에 참여한 학생들의 조별 활동 과정을 탐색했으며, 이때 센스메이킹의 목표하에 이루어진 질문 고안과 조사 과정 설계과 탐구활동의 단순화된 절차 수행의 목표가 잘 반영된 과정을 비교 탐색했다. 분석 결과, 센스메이킹 과정 설계에서 활용되는 인식적 준거는 현상의 흥미로움 여부, 자료 수집 가능성, 관측 가능하며 현상을 설명할 수 있는 변인으로의 해석 가능성으로 도출되었다. 이에 반해 탐구활동의 단순화된 절차 수행의 목표가 두드러진 사례에서는 자료 수집 가능성만이 인식적 준거로 활용된 것으로 나타났다. 현상의 흥미로움 여부를 중심으로 한 논의에서는 탐구하는 현상 속 요소의 구조, 기능에 관한 개념적 이해가 학생들이 탐구하고자 하는 현상을 규명하고 해당 현상에 대한 기존 지식을 점검하는 과정에서 활용되었다. 야외에서 자연현상을 탐색하는 과정에서 관측 자료, 즉 사실적 이해가 형성되는 것으로 나타났다. 이와 더불어 탐구하고자 하는 현상과 관련하여 문헌에서 찾아낸 정보인 사실적 이해는 해당 현상에 대한 새로운 지식 고안이 필요한지 여부를 판단하는 데 활용되었다. 자료 수집 가능성에 대한 논의에서는 탐구 현상의 구성 요소를 주어진 자원 내에서 조사할 수 있을지 판단하는 과정에서 각 요소에 대응하는 구조, 기능에 관한 개념적 이해가 활용되었다. 이때 각 요소의 관측 가능성을 논하며 절차적 이해가 함께 활용되었다. 세 번째 인식적 준거는 관측 가능하며 현상을 설명할 수 있는 변인으로의 해석 가능성이었다. 이 준거를 바탕으로 한 논의에서는 일상 용어를 활용한 표현을 관측 가능한 변인으로 변환하고, 다시 관측 결과 구성한 사실적 이해의 의미를 일상 용어로 해석할 수 있는 방안이 다루어졌다. 이 과정에서 기능에 관한 개념적 이해, 해당 개념과 관련된 사실적 이해가 활용되었다. 그리고 탐구하는 현상의 요소들을 변인으로 해석하기 위해서 해당 현상을 설명할 수 있는 포괄적인 기작에 대한 개념적 이해가 활용되었다. 본 연구 결과는 과학 수업에 자연현상에 대한 설명 구성 과정을 도입한 취지를 반영한 센스메이킹 활동을 운영하고, 학생과 함께 센스메이킹 과정을 설계할 때의 개념적 지원 방안을 마련하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권3호
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• pp.183-198
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• 2005

이 연구는 중학생의 과학에 대한 흥미를 높이고 탐구 능력을 향상시킬 수 있는 지구과학 모듈의 개발을 목적으로 수행되었다. 모듈은 학생들이 구체적인 상황을 통해 탐구 과정 기능을 학습할 수 있는 탐구 기능 중심 모듈로 개발하였다. 하나의 모듈은 여러 개의 활동으로 구성되며, 각 활동들은 목표한 탐구 과정 기능에 초점을 맞추어 개발되었고, 활동의 수행을 통해 학습의 효과가 극대화 되도록 하였다. 현장 교사 웍샵과 두 차례의 현장 적용을 통하여 개발된 모듈의 효율성을 평가하였다. 교사들은 모듈의 활동들이 학생들의 흥미를 높이는 데 도움이 되며, 모듈의 활동을 통해 학생들의 탐구 기능이 향상될 것이라고 평가하였다. 학생들은 모듈의 활동들이 재미있으며, 자신들이 직접 활동하고 체험할 수 있는 점이 좋았다고 응답하였다. 모듈을 이용한 수업은 학생 중심으로 이루어졌으며, 교사는 모듈 활동의 결과물을 통해 학생의 성취 수준을 쉽게 진단하고 적절한 피드백을 제공해 주는 것이 가능하다. 따라서 이 연구에서 개발된 모듈의 학습을 통해 학생들의 탐구 능력이 향상될 것으로 기대된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제25권1호
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• pp.95-118
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• 2013

이 연구는 교육과정이 고시된 1차 교육과정부터 현 2009 개정 교육과정에 이르기까지 9회 시기의 가정과 교육과정 문서에서 주생활 영역과 관련된 내용이 어떻게 변화되어왔는지를 성격, 목표, 내용 체계를 중심으로 분석하는데 목적을 두고 있다. 자료는 국가교육과정 정보센터(NCIC) 홈페이지(http://www.ncic.re.kr/2012. 04. 08)의 교육과정 자료실에 탑재된 1차 교육과정(1955. 08)부터 2009 개정 교육과정(2012. 03)에서 중 고등학교 가정과(실업 가정과) 교육과정을 다운 받아 주생활 영역에 중점을 두어 내용을 추출하여 분석하였다. 시기별로 교육과정의 성격과 목표에서 주생활 영역을 살펴본 후, 주생활 내용 체계를 중 고를 나눠 대단원, 중단원, 소단원, 내용요소를 중심으로 분석하였다. 연구결과, 가정과 교육과정의 개정 시기를 거치면서 교과명, 교육목표, 교육내용, 이수범위, 학년별 시간 배당, 교육내용 선정 및 조직과 강조점이 변화하였다. 교과명은 실업(교수요목기)->실업 가정(1차교육과정)->실업 가정, 가정(2차~6차)->실과(7차 이후)로 변화하였다. 교육목표는 직업교육적 접근(1차~3차 교육과정)->보통 교육적 교양 교육적 접근(4차~7차)->비판적 접근(2007 개정 이후)으로 변화하였다. 가정과목의 이수는 여학생만 대상으로 하다가 6차 교육과정부터 남녀 공통이수로 변화하게 되었으며, 학년별 이수시간은 감소하였다. 교육내용은 노작교육의 형태에서 가족 및 일상생활과 가정과 관련된 직업을 이해할 수 있는 형태로 변화하였다. 둘째, 교과의 성격은 1차 교육과정에서는 제시되었으나 2차 교육과정 이후 5차 교육과정까지는 제시되지 않다가 6차 교육과정부터 중 고로 나눠 다시 제시되었고, 7차 교육과정부터는 고등학교 가정과학에서 주생활 영역의 성격을 따로 기술하고 있다. 셋째, 목표는 1차에서 5차 교육과정까지는 교과 목표와 과목 목표를 모두 제시하였고, 6차 교육과정에서는 가정 교과의 목표만 제시되었고, 7차 교육과정부터는 목표와 성격이 통합적으로 제시되었다. 2009 개정 교육과정에서는 일반적인 교육수준을 달성하기 위해 성취해야 하는 성취기준을 제시하면서 목표가 포함되어 기술되었다. 교육과정에 반영되는 시대적인 관점에 따라 제시되는 관점도 변화하였는데, 점차 사회적인 변화를 반영하는 목표가 설정된 가치관 교육으로 변화하였다. 넷째, 주생활 교육내용은 교육과정이 개정 될 때마다 지도범위의 증가와 감소 및 영역별 변화가 크게 나타났으며 사회적인 흐름이 반영되어 변화하였다. 중학교 수업시수의 감소와 함께 일부 학년으로의 집중현상과 영역별로 제시되었던 단원이 통합되어 나타나는 형태로 변화하였다. 환경에 대한 관심에 따라 친환경 주거, 코하우징, 유니버설 등 새로운 개념들이 도입되었고, 이웃과 더불어 살아가기 위한 주생활에 대한 인식이 확산되면서 사회 인간 환경에 대한 배려와 나눔에 관한 내용을 주요 학습내용으로 제시되면서 시대적인 흐름을 반영하고 있었다. 고등학교는 국민공통기본교육과정의 변화로 필수에서 선택이수로 변화하였고, 영역은 더 세분화되었다. 세계화의 흐름에 맞추어 다른 나라의 주생활 문화를 비교하는 내용이 등장하였으며 환경친화적인 가치관과 지속가능한 주생활 양식, 사회 인간 환경에 대한 배려와 나눔에 관한 내용이 제시되면서 사회적 관심사를 반영하고 있었다. 고등학교의 학습내용은 중학교의 학습내용에서 세분화되고 심화되어 구성되었으며, 고등학교는 중학교와 달리 주거와 개인을 대상으로 한 것이 아니라 그 범위가 확대되어 지역사회 및 환경, 주택 시장의 상황, 공동체적 삶까지 고려한 거시적인 관점으로 제시되었다.