• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.359-382
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• 2008

다양한 개념변화이론이 존재하는 만큼 학습자들의 개념변화과정을 기술하기 위해 각각의 개념변화 이론에 열거된 분석대상이 다르다. 본 연구에서는 이러한 여러 가지 개념변화이론의 옳고 그름을 논의하지 않는다. 다만, 교실에서 일어나는 개념변화를 학습이라고 할 때 학습 과정을 설명하고 시사점을 얻기 위해서 기존의 이론을 고찰하여 정교화 시킬 필요성이 요구되었다. 본 연구에서는 학습이란 과제와 같은 주어진 맥락에 반응하여 학습자들이 갖고 있던 신념이 활성화되면서 새로운 개념구조를 구성하는 과정임을 이론적 고찰을 통해 이끌어내었다. 틀이론과 특정이론을 바탕으로 구성되는 정신모형에 대한 이론, 정보처리 이론에 바탕으로 둔 정신모형이론과 인지적 영역과 정의적 요인들을 통합한 정신모형 이론을 개략적으로 살피고 교실 수업에서 학습자가 구성하는 개념구조의 틀을 제안하였다. 또한 이것을 바탕으로 인지갈등을 새롭게 해석할 수 있는 개념구조적 갈등 모형을 제안하였다. 앞으로 이것을 이용하여 교실 수업에서 학습자들이 효과적으로 과학적 개념구조를 획득할 수 있는 방안들과 인지갈등을 포함한 개념변화에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제40권3호
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• pp.238-253
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• 2016

본 연구는 인쇄물 형태의 학습안내 제시물을 활용하여 초등학교 과학 수업에서 거꾸로 수업을 실시했을 때 어떤 효과가 있는 지를 알아보기 위한 것이다. 연구는 6학년 학생을 대상으로 실시하였으며, 학급의 학습 분위기와 성취가 유사한 2개 반을 선정하여 연구반(27명)과 비교반(26명)으로 각각 1학급씩 선정하였다. 연구반의 경우 인쇄물 형태의 학습안내 제시물을 활용한 거꾸로 수업을 적용한 과학 수업이 진행되었고, 비교반의 경우 기존 과학 수업의 형태로 진행되었다. 연구 결과 학습안내 제시물을 활용한 거꾸로 수업의 학습동기 측면에서 효과를 살펴본 결과, 내적 동기 영역에서 학생들의 호기심을 향상시키고, 과제가치 영역에서의 과학 수업 내용에 대한 관심을 높이는데 효과적이었으나 학업성취도에는 큰 차이가 없었다. 그러나 인쇄물 형태의 학습안내 제시물을 활용한 거꾸로 수업은 의사소통과 교육환경 측면에서 가장 큰 만족을 느끼는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.82-92
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• 2023

본 연구에서는 초등학생들의 과학 수업에 대한 일반적인 특성과 실험 안전 인식을 분석하였다. 초등학생들의 과학 학습에 대한 정의적, 행동적, 인지적 영역 인식과 일반적 특성은 다음과 같다. 첫째, 초등학생들은 과학 수업을 보통 이상 좋아하고, 과학 탐구 기능을 보통 이상 잘한다고 인식하며, 과학 지식을 보통 이상 가지고 있다고 인식한다. 코로나 19 상황 이전과 비교해 보았을 때, 초등학생들은 과학 지식 보유에 대한 자신감이 많이 낮아졌다. 둘째, 전체 여덟 개의 유형 중에서 가장 이상적인 학생 유형인 상상상 유형이 가장 많이 분포되어 있다. 셋째, 초등학생들은 과학 수업 방법에 대해 실험 수업(72.7%), 자연 탐구 수업(23.2%), 과학 지식 이해 수업(4.1%) 순으로 선호하였다. 또한, 초등학생들은 수업 장소에 대해 초등학생들은 과학실(58.1%), 때에 따라 다른 장소(34.4%), 교실(7.5%) 순으로 선호하였다. 초등학생들의 실험 안전에 대한 인식은 다음과 같다. 첫째, 대부분의 초등학생들은 실험 수업에 대해 안전사고 발생의 부담을 느끼지 않는다. 둘째, 과반수 이상의 학생들은 실험 기구 사용법을 이해하고 있다고 인식한다. 셋째, 대부분의 학생들이 안전 장비 착용이 필요하다고 인식한다. 넷째, 대부분의 학생들이 응급 처치 교육이 필요하다고 인식하고 있으나, 응급 처치 방법을 이해하고 있는 학생들의 비율은 31.5%에 불과하다. 본 연구 결과를 바탕으로 과학 학습과 실험 안전에 대한 시사점을 논의하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권5호
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• pp.991-1006
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• 2012

본 연구에서는 고등학교 과학 교사의 수업 전문성 신장에 시사점을 찾고자 교사의 수업 구성에 영향을 주는 요인 분석틀을 개발하였으며, 수업 관찰과 면담에서 나타난 수업 구성 요인들을 확인하고, 이 요인들의 형태와 변화 유형을 분석하였다. 연구 결과, 교사의 수업 구성에 영향을 주는 요인으로는 크게 교사의 자발적 동기가 수업 구성에 작용하는 정적 동기 요인과 외부의 요구가 수업 구성에 작용하는 부적 동기 요인으로 분류할 수 있었다. 정적 동기 요인의 세부 요인으로는 특성 반영 요인, 체험적 요소 반영 요인, 사회 문화적 신념 요인, 대안적 구성 요인, 교과 내용적 신념 요인, 철학적 신념 요인으로 구분할 수 있었으며, 부적 동기 요인의 세부 요인으로는 내용적 인식차이 요인, 사회 문화적 요구 요인, 인지적 변화 요인, 정서적 차이 요인, 부정적 환경 요인, 과정적 보완요인 등으로 구분할 수 있었다. 개발된 수업 구성 요인 분석틀을 바탕으로 수업을 관찰하고 교사를 면담한 결과 정적 동기 요인, 부적 동기 요인들은 수업을 구성하는 단계, 수업을 진행하는 단계, 수업 후 단계에서 모두 나타났으며, 각 요인들은 상황에 따라 부적요인이 정적 요인으로, 정적 요인이 더 강화된 정적 요인 등으로 변화되는 것을 확인하였다. 부적 동기 요인들을 최소화하고 극복하는 것은 교사와 학생 간의 긍정적 상호 작용을 기대할 수 있으며, 수업에 대한 교사의 성취감을 증대시켜 교사의 수업 전문성 신장에 도움을 줄 수 있으며, 더 나아가 교실 수업의 어려움을 극복하는 데 시사점을 제공할 수 있다고 보여진다.

• 대한화학회지
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• 제61권4호
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• pp.197-203
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• 2017

이 연구의 목적은 국내 주요 과학 교육 관련 학회지에 게재된 논문들 중 과학탐구 관련 연구들을 주제별, 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석함으로써 과학탐구지도에 대한 교사의 전문성 향상을 위한 연구의 기초 자료와 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위해 6개의 국내 과학교육 관련 학회의 홈페이지에서 탐구, 과학탐구를 키워드로 하여 463편을 수집하였다. SEF(2006)의 교사 전문성 개발 틀을 재구성하여 새로운 분석틀을 개발하고 이것을 바탕으로 463편의 논문 중 217편을 연구대상으로 선정했다. 선정된 연구대상은 분석틀의 5가지 요소 중 어디에 해당되는지 분석하였다. 그리고 각 논문의 주제를 분석하고 유목화하여 그 특징을 분석하였다. 이 과정에서 과학교육전문가 2인과 박사과정 대학원생 4인으로 구성된 전문가 워크숍을 통해 연구에 관해 논의하였다. 연구 결과, 교육과정 및 교과서 분석, 학습 환경 조성, 과학탐구 수업 계획 및 적용, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력 등의 5가지 과학탐구 수업실행 전문성 요소를 포함하는 분석틀을 개발하였다. 연구대상의 주제들을 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석한 결과 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 관한 연구가 적었다. 그리고 유목화 된 주제에 따라 분석한 결과, 과학교수 활동과 학습 자료 연구에 편중되어 있는 반면 교수 활동의 주체인 교사에 초점을 둔 연구는 거의 없었다. 교사에 초점을 두면서 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 대한 연구가 더 이루어진다면 교사의 수업 실행 전문성을 향상시키는데 도움이 될 것이고 또한 교실에서 과학탐구 수행이 성공적으로 이루어지는데 기여할 것으로 예상된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.523-536
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• 2015

본 연구에서는 대학교와 학교 현장의 연계를 통하여 진행된 실험교실의 사례에서, 3년간의 수업 후 평가회에서 나타나는 예비교사 공동체의 반성을 문화역사활동이론의 관점에서 분석하였다. 먼저, $Engestr{\ddot{o}}m$이 제안한 활동 체계를 이용하여 사회문화적 요소를 파악하였고, 반성의 양상을 '반성 주제의 다양성'과 '반성의 실제성'의 측면으로 구분하여 살펴보았다. 그리고 공동체의 반성과 실행의 순환 과정 속에서 나타나는 한계점을 살펴보았다. 분석 결과, 3년간의 수업 후 평가회에서 예비교사 공동체 반성의 사회문화적 요소는 변화하였는데, 수업평가회의 정례화, 도구의 도입, 평가회 운영 주체의 변화가 두드러지게 나타났다. 이 과정 속에서 반성의 주제는 다양해지고, 실제적인 논의가 이루어졌다. 그러나 시간 관리, 학생의 참여, 지도서인 '멘토의 역할'에 대해서는 반성적 실천이 발전되지 못하고 매번 비슷한 패턴의 논의가 반복되었다. 이러한 결과 분석을 토대로 활동체계의 측면에서 예비교사 공동체의 반성적 논의를 촉진시킬 수 있는 방법에 대하여 제언하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권4호
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• pp.406-418
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• 2015

본 연구는 현 과학교육의 개혁 운동에 기초하여 예비 교사들의 자기 효능감과 교과교육지식(PCK) 이해의 향상을 위하여 과학적 탐구를 실행하였다. 이를 위하여 과학교육 방법론 수업(Science Method Course)은 초등학교 교실에서 실행할 수 있는 효과적인 과학 탐구 모델링 수업과 과학적 실천 교수학습을 포함하도록 수정하였다(RSMC). 본 연구에서는 다음과 같은 연구 문제를 조사하였다: (1) 수정된 과학교육 방법론 수업(RSMC)의 처치 전후 예비교사들의 PCK 정도는 어떠한가?: (2) RSMC 이수 후 과학 교수학습에서 예비교사들의 자기 효능감의 정도는 어떻게 변화하였는가?: (3) 예비교사들의 자기 효능감과 PCK 수준의 변화는 어떤 상관관계가 있는가? 연구에 참여한 예비교사들은 미국 중부의 중간정도 규모의 대학의 교사교육 과정에서 제공하는 과학교육 방법론 수업에 등록한 76명이며, 분석을 위해서 STEBI-B 설문지와 PCK 평가지를 이용하였다. 본 연구의 결과로는 예비교사들이 RSMC 이수 후 개인적 과학교수 효능감(PSTE: Personal Science Teaching Efficacy)이 확실히 향상된 결과를 볼 수 있었다. 또한 PCK 평가지에 근거하면, RSMC 전과 후의 PCK 수준은 평균값이 현저히 상승하였으며, 예비 교사들의 자기 효능감과 PCK 수준의 변화 사이의 상관관계 분석에서는 긍정적인 상관관계를 보여주었다. 따라서 본 연구에서는 과학교육개혁 운동에 근거하여 설계된 과학교육방법론 수업(RSMC)은 예비 교사들의 오개념의 수정, PCK 수준의 향상 증진, 그리고 현장 학교에서 탐구수업의 모델링 등을 통하여 과학교수학습에서 자기 효능감의 향상에 긍정적인 영향을 미친다고 결론 내릴 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제41권3호
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• pp.365-381
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• 2017

본 연구는 이전 연구 (Park et al. 2015)에서 POCoM (Practical On-site Cooperation Model)이 긍정적으로 과학수업을 개선할 수 있었다는 결과에 기초하여, 보다 다양한 상황에서도 POCoM의 긍정적인 결과를 기대할 수 있는지, 그에 따라 POCoM을 일반화할 수 있는지를 탐색해 보기 위해 실시되었다. 이를 위해 이전 연구결과를 포함한 총 18개 순환 (총 72개 수업)을 교실 수업과 실험실 수업으로 나누고, 1차 순환과 얼마의 기간 후에 다시 실시된 2차 순환으로 나누고, 또 본 연구를 계획한 연구자가 수업 개선을 노력한 경우와 다른 전문가들이 수업 개선을 위해 노력한 경우로 각각 나누어 다음 3가지 측면을 중심으로 POCoM의 적용결과를 비교하였다: 전체적인 수업 개선율, 개선이 필요하다고 분석된 KTOP (Korean Teaching Observation Protocol) 항목 수와 4차시까지 진행되면서 나타난 이러한 항목 수의 변화. 분석 결과, 1차 순환 이후에 POCoM을 2차로 적용해도 동일한 개선효과를 볼 수 있었으며, 이 결과로부터 2차 순환 후 일상적 과학학습에서도 개선 효과가 유지될 것으로 예측되었다. 그리고 교실 수업과 실험실 수업 모두에서 POCoM 적용을 통한 유사한 개선 효과를 볼 수 있었다. 다른 전문가들이 적용한 경우에는 본 연구자가 적용한 경우보다 통계적인 차이가 있지는 않았지만, 개선율이 적게 나타나고 개선이 필요한 항목수도 많은 것으로 나타났다. 그러나 다른 전문가들도 6차시까지 개선을 계속하면, 본 연구자가 4차시까지 적용하면서 얻은 개선 정도를 얻을 수 있을 것으로 예측되었다. 결론적으로 POCoM은 다양한 상황에 적용할 수 있으며, 다양한 상황에서 큰 차이가 없는 효과를 기대할 수 있다고 판단되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권1호
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• pp.69-85
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• 2018

본 연구의 목적은 논변 중심 과학 수업에서 교사의 반응적 발화가 학생들의 논변 활동에 어떠한 영향을 미치는지 수업 사례를 탐색함으로써 반응적 교수 실행 전략을 제안하는 것이다. 논변 수업의 경험이 없는 중학교 교사 2명과 학생 57명이 연구에 참여하였으며 '자극과 반응' 단원을 중심으로 논변 활동 중심의 과학 수업이 이루어졌다. 모든 수업과 인터뷰는 녹화, 녹음 후 전사하여 주요 분석 자료로 활용하였다. 근거 이론에 따라 두 교사의 반응적 발화를 유형화하여 논변의 구조적 대화적 측면으로 범주화하였으며, 이를 토대로 교사의 반응적 교수 실행이 드러난 수업 사례를 중심으로 질적 분석을 수행하였다. 연구 결과 두 교사는 논변의 대화적 측면 보다는 구조적 측면에 주로 반응하였는데, 특히 전체 논의 보다는 소집단 활동에서 이러한 양상이 두드러졌다. 이는 한 명의 교사가 짧은 시간 내에 여러 소집단에 개입해야 하는 교실의 상황과 논변 활동의 구조적 측면에 주된 목표를 둔 교사의 인식이 주요 요인이었다. 논변의 구조적 측면에 대한 교사의 반응적 발화 중 학생의 사고를 탐색하거나 추론을 촉진하는 발화는 학생들이 자신의 사고를 드러내고 수업의 목표를 인식하며 추론의 책임을 갖고 스스로 사고해 나가도록 지원하였다. 논변의 대화적 측면에 대한 교사의 반응적 발화는 주로 5차시 수업의 전체 논의에서 다수 나타났는데 소집단 간 논변의 차이를 명확히 보여준 수업 과제가 대화적 상호작용 촉진의 기회를 제공하였다. 이때 교사의 논변 간 공통점과 차이점을 부각시키는 발화, 소집단의 논변을 학급 전체에 발표하게 하는 발화, 특정한 학생을 지목하여 논변을 검증하고 평가하게 한 발화들은 소집단 간 논변의 차이를 명확히 드러내게 하여 소집단 간 검증과 반박을 이끌었고, 서로 다른 주장을 담은 논변 간의 연결을 지속적으로 지원하며 대화적 상호작용을 촉진하였다. 이러한 결과를 바탕으로 논변 활동에서 교사의 반응적 교수 실행을 위한 교수 전략을 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권3호
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• pp.303-319
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• 2014

본 연구에서는 탐구공동체의 의미와 특징을 Peirce와 Dewey의 관점을 중심으로 이론적으로 고찰하고, 이를 바탕으로 탐구공동체가 갖는 과학 교육적 함의에 대해 과학 수업과 교실, 과학 교육과정을 중심으로 논의함으로써 탐구공동체의 과학 교육적 적용 방안을 탐색하고자 하였다. 탐구공동체의 의미와 특징은 다음과 같이 다섯 가지로 요약될 수 있었다: 첫째, 탐구공동체에서 탐구는 진정한 의심으로부터 시작된다. 둘째, 탐구공동체에서 탐구가 시점은 진정한 믿음의 상태이다. 셋째, 탐구공동체에서 탐구는 실제적 효과의 관찰에 바탕을 둔 최선의 설명과 해결책을 시도한다. 넷째, 이상적으로 탐구공동체는 끊임없이, 그리고 무한히 탐구하는 공동체를 전제한다. 다섯째, 현실적으로 탐구공동체는 공동체 속에서 서로의 의견을 자유롭게 의사소통함으로써 최선의 설명과 해결책에 찾게 되는 공동체를 전제한다. 이를 바탕으로 학교 과학교육의 장에서 탐구공동체가 구현되려면, 흥미, 개방성, 엄격성, 오류가능성의 견지, 참여, 끊임없는 탐구 지향, 충분한 시간을 그 조건으로 하는 "자연 현상이나 사물과 관련하여 진정한 의심의 상태를 믿음의 상태로 바꾸는 것을 목적으로, 참여자로서 목적을 공유한 구성원들이 실제적 효과에 대한 관찰과 오류가능성을 견지하면서 자유로운 의사소통을 통해 최선의 설명과 해결책에 이르고자 끊임없이 노력하는 교실 공동체"인 과학 교실 탐구공동체가 필요함을 제안하였다. 끝으로 이를 바탕으로 과학 교육과정과 관련하여 몇 가지 제언을 하였다.