• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.270-285
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• 2014

본 연구의 목적은 디지털 교과서를 활용한 과학수업이 실제로 어떻게 이루어지고 있으며 그것이 과학 교육 측면에서 어떤 함의를 제공하는지 탐색하는 것이었다. 이를 위하여 디지털 과학 교과서를 활용한 초등학교 4학년 지구와 달 단원의 수업을 질적으로 기술하고 수업 현상의 구조를 분석한 후 그 의미를 비평적인 관점에서 해석하였다. 그 결과 디지털 교과서의 도입이 이미 확립되어 있는 초등 과학 수업의 구조나 교실 상호작용 양상을 변화시키는 데 기여하지 못하고 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 디지털 교과서의 활용이 초등 과학 수업 방식에 변화를 주어 새로운 교실 상호작용을 가능하게 하기 위한 방안을 논의하였다. 이때는 디지털 과학 교과서의 본질과 개발 방향에 대한 합의가 있어야 하고 과학 수업에서 교사의 고유한 교수법적 역할의 변화가 있어야 함을 주장하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.68-79
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• 2010

이 연구에서는 중학생의 과학 교실 학습 환경에 대한 인식을 알아보고, 남학생과 여학생, 교실 학습 환경에 대한 선호도가 높은 집단과 낮은 집단의 인식이 어떤 차이를 나타내는지를 조사하였다. 서울시에 소재한 7개 중학교의 3학년 14학급 587명(남학생 264명, 여학생은 323명)을 연구 대상으로 하였으며, 교실 학습 환경 설문 도구는 What Is Happening In this Class (WIHIC)을 사용하였다. 7개 항목 중 학생들 간의 단결, 과제 지향, 협동성, 평등성 항목에서는 긍정적인 인식을 나타내었으나, 수업 참여, 탐구 활동, 교사 지원 항목에 대한 인식은 다소 부정적이었다. 성차에 대한 과학 교실 학습 환경 인식을 보면 전체적인 결과에서는 차이가 나지 않았으나, 항목별로는 학생들 간의 단결과 협동성 두 항목에서 여학생들이 평균 점수가 유의미하게 높게 나타났다. 교실 학습 환경에 대한 선호가 낮은 집단에서는 교사 지원 항목이 과제 지향, 수업 참여, 탐구 활동 항목과 모두 유의미한 상관을 나타내었고 수업 참여-과제 지향-탐구 활동 항목들이 서로 높은 상관을 나타내었으나, 상위 집단에서는 교사 지원과 평등성 항목만 유의미한 상관을 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권4호
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• pp.487-494
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• 1995

본 연구는 우리 나라의 성인들이 자신의 초중등 학교 시절 경험하였던 학교 과학교육에 대해 어떤 종류의 즐거운 혹은 괴로운 기억들을 현재까지 갖고 있는가를 탐색하였다. 성인들은 오래 전 경험하였던 매우 인상적인 활동이나 장면들을 통해 학교 과학교육을 기억할 것이고, 이러한 기억은 그들의 학교 과학교육에 대한 전반적인 태도에 결정적인 역할을 할 것이다. 따라서 성인들의 학교 과학교육에 대한 이러한 기억들을 살펴보면, 학교 과학교육의 특징을 이해하고 장기적으로 학교 과학교육을 보다 즐거운 경험의 장으로 만드는 데 도움이 될 것이다. 본 연구는 소규모의 설문 조사를 통해 이루어졌으며, 설문 대상은 대구지역의 30-50대 성인 88명이었다. 설문은 현재 과학과 관련된 특정한 직업을 갖고 있지 않은 사람을 대상으로 하였으며, 설문에서 응답자들은 자신들의 초중등 학교 과학교육을 받으면서 가장 즐거웠던 기억과 가장 괴로웠던 기억이 구체적으로 무엇이며 이러한 경험은 초중고 어느 때이었는가를 응답하였다. 성인들이 가장 즐거웠던 기억으로 지적한 것은 실험 실습 활동(65.9%), 야외학습 활동(19.3%) 등으로 전통적인 교실수업 이외의 활동이 약 86%로 나타났다. 그리고 효과적인 교실수업, 교사의 인성적 특징, 과학전람회 참가 등의 경험을 언급한 경우도 부분적으로 있었다. 성인들이 가장 괴로웠던 기억으로 지적한 것은 따분한 교실수업(51.1%), 실험 실습 활동의 부정적인 측면(28.4%) 등으로 나타났으며, 부분적으로 과다한 숙제, 교사의 인성적 특징, 야외학습 활동, 과학수업의 부재 등을 지적한 경우도 있었다. 또한 전체적으로 즐거웠던 기억은 국민학교 시절의 경험에서(56.8%), 반면 괴로웠던 기억은 고등학교 시절의 경험에서(44.3%) 많이 나타났다. 특히, "개구리 해부 실험" 의 경우, 7명이 가장 즐거웠던 기억으로 8명은 가장 괴로웠던 기억으로 언급하여 매우 상반된 견해를 나타냈다. 따라서 동일한 활동일지라도 학생들에게는 매우 상반된 경험으로 작용하게 되며, 이 경우 생명체에 대한 과학실험의 윤리적 문제와 이에 대한 갈등을 분명하게 드러냈다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.331-341
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• 2018

본 연구는 '실행공동체로서의 과학교실(SCaCoP)'이 가지는 구조적 요인 간의 관계를 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 초등과학 실험수업의 모둠활동을 5가지의 구조적 요인인, 학습책임감, 공동의 관심사, 개방적 참여, 호혜적 인간관계, 그리고 실행을 중심으로 살펴보았다. 자료 수집은 초등학교 과학교실의 5개의 모둠을 대상으로 5번의 수업관찰과 면담을 통해 이루어졌으며, 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 호혜적 인간관계는 개방적 참여의 필요조건으로 작용하고 있었다. 둘째, 학생들의 공동의 관심사 요인에는 '구성원들의 흥미'와 '수업의 주제'의 두 가지 차원이 나타났으며, 두 차원은 각각 개방적 참여 요인과 학습책임감 요인의 영향을 주고받았다. 셋째, 실행요인은 다른 요인들과 역동적인 관계를 맺으며 다른 요인들의 특징을 강화시켜주었다. 본 연구결과를 토대로 실행공동체로서의 과학교실이 가지는 구조적 요인 간의 관계를 제안하였으며, 이를 통해 학생들의 과학학습을 공동체에 참여로 보는 관점에서 가질 수 있는 시사점에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.135-145
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• 2016

본 연구는 초등 교사들이 민주적 과학 탐구에 대해 어떻게 인식하고 있는지, 그리고 과학 수업을 통해 민주 시민 소양을 기를 수 있는 방법에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 조사하는 것에 초점을 두고, 이를 바탕으로 과학 교실 혹은 과학 수업에서 민주 시민 소양을 기르기 위해서 고려해야 할 점들에 대해 탐색적으로 논의하는 것을 목적으로 수행 하였다. 총 96명의 초등 교사 응답을 분석한 결과, 초등교사들은 민주적 과학 탐구의 특징으로 '의사소통과 협력에 바탕을 둔 과학 탐구', '자율성과 공정성에 바탕을 둔 과학 탐구', '인류와 사회의 이익에 기여하는 과학 탐구'를 들었다. 또, '의사소통과 협력에 바탕을 둔 활동/탐구'를 과학 수업을 통해 민주 시민으로서의 소양을 증진 시킬 수 있는 가장 좋은 방법으로 생각하고 있었다. 끝으로 이를 바탕으로 민주적 탐구와 민주 시민 소양 증진과 관련하여 몇 가지 제언을 하였다.

• 대한화학회지
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• 제50권6호
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• pp.506-514
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• 2006

연구는 교실 밖 화학체험학습 프로그램의 적용이 중학생들의 과학 탐구 능력과 과학 관련 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 교실 밖 화학체험학습 프로그램은 ‘재미있는 교실 밖 화학, ‘신나는 과학수업'을 위해 개발된 것으로 자연환경에 부합되는 화학체험 제재를 선정하여 자연에서 실험 소재를 구하고 일상생활 속에서 경험할 수 있는 자연친화적 화학실험으로 구성되었다. 교실 밖 화학체험학습 프로그램은 전일제 계발활동을 통하여 교실과 실험실을 벗어난 자연환경에서 적용하였다. D중학교 3학년 과학반 학생들을 대상으로 실험 집단과 비교 집단으로 나누어 실험 집단은 교실 밖 화학체험학습 프로그램에 참가시키고 비교 집단은 전통적 수업방식을 따랐다. 두 집단 사이의 과학 탐구 능력과 과학 관련 태도의 변화를 비교·분석하고 교실 밖 화학체험학습 프로그램에 대한 학생들의 반응을 알아보았다. 그 결과, 교실 밖 자연친화적 화학실험은 중학생들의 과학 탐구 능력과 과학 관련 태도를 향상시켰다. 또한 학생들의 70% 이상이 교실 밖 화학체험학습 프로그램에 긍정적인 반응을 보였으며 과학에 대한 관심과 흥미, 자발적 참여도가 높아졌다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권3호
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• pp.269-278
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• 2006

본 연구에서는 교양지구과학과목을 수강하는 36명의 예비과학교사를 대상으로 가상현실(VR)의 사용을 한 차시에 걸쳐 시도하였다. 수업을 하기 전과 후에 구성주의 학습환경 조사(CLES)를 실시하였다. CLES의 주된 초점은 수업이 학생중심 수업환경을 얼마나 잘 보조하고 지원하는가다. 학생의 자신의 수업환경에 대한 사전 및 사후검사는 여섯가지 하위 영역으로 나뉜다.: 학생적절성, 비판적 시각, 교실통제의 나눔, 학생 간의 타협, 과학적 불확정성, 태도이다. 아울러 가상현실에 대한 미래교사의 인식에 대한 설문지도 실시하였다. 미래의 과학교사들이 가상현실 자료를 교실에서 사용하는 것에 대하여 어떻게 생각하는가를 본 연구를 통해 알아보고자 했다. 이들 결과를 바탕으로 교사 주도의 수업환경을 학생의 적극적 참여를 유도하는 수업에로의 변화를 도모하는 것과 같은 기존에 연구되지 않은 측면을 제안하여가상현실의 잠재력에 대한 보다 완벽한 이해를 꾀하려 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.787-797
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• 2017

이 연구에서는 고등학생의 과학관련 사회쟁점(SSI) 수업에서 스마트 기기를 활용함으로써 나타나는 특징을 분석하였다. 경기도에 소재한 고등학교에 재학 중인 27명의 학생들을 대상으로 스마트 기기를 활용한 SSI 토론 수업을 진행하였다. 스마트 기기를 활용한 SSI 수업을 자료 탐색, 자료 공유, 자료 요약 및 정리, 교실 토론, 온라인 토론의 총 5단계로 구분하여 단계별 특징을 분석하였다. 연구 결과, 자료 탐색 단계에서 학생들은 각자의 지식과 관심을 반영하여 자기주도적으로 심층적인 자료를 수집하였으며, 자신이 이해하기 쉬운 형태의 자료를 선택하여 학습하였다. 자료 공유 단계에서는 온라인보다 오프라인에서의 공유가 활발하게 일어났으며, 공유 과정을 통해 수집한 근거의 구체성과 타당성 및 출처의 명확성이 향상되었다. 자료 요약 및 정리 단계에서 학생들은 스마트 기기보다는 종이에 자료를 정리하였으나, 대부분의 학생들은 토론 과정에서 정리한 자료를 제대로 활용하지 못하였다. 교실 토론 단계에서는 구체적 근거에 기반한 주장과 반박이 활발하게 이루어졌으며, 이는 토론에 대한 학생들의 흥미를 높여 적극적인 토론 참여로 이어졌다. 온라인 토론 단계에서는 학생들이 양측의 논거를 재정리하고 검토할 뿐 아니라, 교실 토론에서 소극적이었던 학생들의 토론 참여가 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 스마트 기기를 활용한 SSI 수업을 효과적으로 진행하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.119-130
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• 2019

TIMSS 평가는 4년 간격으로 실시되는데, 우리나라의 경우에는 TIMSS 2011에서 4학년으로 평가에 참여하였던 학생 모집단이 4년 뒤인 TIMSS 2015에서 8학년으로 다시 평가에 참여함으로써, 우리나라가 TIMSS 평가에 참여한 이래 처음으로 코호트 집단의 초등학교와 중학교 성취도 자료를 얻었다. 이에 본 연구에서는 초4에서 중2로 학년 및 학교급이 바뀌면서 나타나는 우리나라 학생들의 성취도 급락의 원인을 탐색하기 위해, TIMSS 2011의 초4와 TIMSS 2015의 중2에 공통으로 사용된 설문 문항들을 분석함으로써, 성취도 상위 5개국을 중심으로 학생 특성, 교사 특성 그리고 교실수업 특성과 관련된 교육맥락변인들의 변화를 분석하였다. 연구결과에 따르면 학생들의 학교 소속감은 초4에서 중2로 가면서 증가한 반면에, 과학 수업에 대한 학생들의 인식은 대부분의 항목들에서 긍정적 인식의 비율이 낮아지는 것으로 나타났다. 교사 특성과 관련하여, 교사의 전문성 개발 활동은 초4에서 중2로 가면서 더 증가하였고, 과학교사의 수업에 대한 자신감은 국제평균과 유사한 경향을 나타내었다. 교실수업 특성과 관련하여, 과학수업에서 탐구 관련 활동 유형별 빈도는 초4에서 최상위 수준이다가 중2에서 국제평균보다 더 낮아지는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 우리나라 과학과 교수학습에 주는 시사점을 학교급별로 성취도 향상을 위한 차별화된 전략 마련의 필요성, 학생 참여형 수업으로 전환할 필요성, 과학 흥미에 영향을 주는 교육맥락변인에 대한 지속적인 연구의 필요성, 학생 성취도에 미치는 교사 수준의 교육맥락변인에 대한 심층연구의 필요성 등의 측면에서 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.49-65
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• 2018

천문학은 학생들이 쉽게 흥미를 느끼는 분야로 과학에 대한 호기심을 토대로 과학적 핵심역량 함양에 중요한 역할을 한다. 그러나 제한된 공간인 교실에서 이루어지는 학교 교육을 통해서는 천문학의 핵심 개념 이해에 필요한 공간적 사고를 발달시키기 어렵다. 주로 과학관에 위치하며 체험, 관람시설의 성격을 지닌 천체투영관은 시간과 공간의 제약을 넘어 천문학 개념을 교수할 수 있는 공간으로, 천체투영관에서 진행되는 비형식 교육은 정규교육과정을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 천체투영관을 이용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 초등, 중등, 고등학생에게 적용하여 천체투영관이 천문 개념에 미치는 효과를 살펴보았다. 국립대구과학관 1박 2일 캠프에 참가하여 천문 교육 프로그램을 수료한 학생을 대상으로 연구를 진행하였으며, 총 연구 기간은 8개월, 연구 대상 인원은 761명이다. 기존 캠프에서는 교실에서 방위, 별자리, 지구의 자전 등에 관한 수업을 진행하였는데 이와 동일한 내용을 천체투영관 수업용으로 개발하였으며, 수업 전과 후에 개념 이해 정도를 측정할 수 있는 검사 문항을 제작하였다. 이후 실제로 교실 수업 혹은 천체투영관 수업을 진행하여 수업의 효과를 비교하는 이질통제집단 전후검사 설계에 기초하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 첫째, 천체투영관 수업은 교실 수업에 비해 방위, 지구의 자전, 별자리 개념 이해에 효과적이었다. 둘째, 성별이나 학생들의 사전 천문학 지식 정도 등과 같은 메타 요인과 무관하게 천체투영관 수업은 개념 이해도 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 셋째, 고등학생에게 천체투영관 수업은 교실 수업 이후 추가적으로 수행하는 야간 관측 활동과 동일한 효과가 있었다. 따라서 야간 관측이 불가능한 환경에서 천체투영관은 이를 대체할 수 있을 것이다. 종합하면 천체투영관은 학생들의 천문 개념 이해에 도움이 되는 효과적인 교육 수단이라 할 수 있으며, 보다 효율적인 활용을 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.