• 대한화학회지
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• 제66권1호
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• pp.50-60
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• 2022

이 연구는 과학교육에서 논의의 본성(the Nature of Argumentation in Science education, NAS)을 탐색하고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 현재까지 국내·외 과학교육 분야에서 논의를 주제로 수행된 선행연구들을 수집한 후 이를 고찰하여 과학교육에서 논의의 특징을 추출하였다. 이후 전문가 검토를 실시하여 과학교육에서 논의의 본성을 '증거 기반', '언어적 상호작용', '맥락 의존성', '공적 의사결정', '잠정적 합의', '방법론적 다양성' 및 '과학 문화의 내면화'의 총 7가지 측면에서 제안하였다. 과학교육에서 논의의 본성에 대한 이해는 과학 학습에서 논의의 실천을 증진시킬 수 있다. 따라서 추후 연구에서는 과학 학습에서 논의의 효과적인 실천을 위하여 과학교육에서 논의의 본성을 확장하고 정교화하기 위한 연구가 이루어질 필요가 있을 것이다.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권5호
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• pp.721-738
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• 2018

최근 유수 과학교육연구자들은 세계 여러 나라의 과학교육 현장은 물론, 과학교육 연구 전통에서 과학의 본성 교육의 중심축을 형성해 온 '합의 과학의 본성 관점'에 대한 비판과 옹호 및 대안적 견해들을 갑론을박 형세로 제기하고 있다. 합의 과학의 본성 관점은 다각적인 경로를 통해 NOS 교육 표준화를 위해 구축한 '보편적 과학 지식의 본성'에 해당한다. 그 교의에는 과학 지식의 잠정성, 주관성, 이론 의존성, 법칙과 이론, 관찰과 추론, 상상력과 창의성, 사회문화적 착근성 주제 등이 포함되며, 몇 가지 선언적 문장으로 구성된 리스트 형식을 취하고 있다. 본 연구자는 지금까지의 서구 과학교육 연구 내 NOS 개념화 전통은 물론, 현 시점에서 논의되는 NOS 교육의 동향을 파악하는 것이 현대적이며 미래 지향적 과학적 소양인 교육을 위해 필수적이라고 판단하였다. 이에 먼저 문헌 연구를 통해, 특히 과학에 대한 전체론적 인식론을 주창해 온 저명 과학교육 연구자들이 제시한 합의 NOS 관점에 대한 논쟁과 비판의 요지를 파악하여 제시하였다. 이어 과학의 본성이 갖는 본유적 가치는 다양한 학문적 렌즈를 통해 과학이 기능하는 실제 방식을 표현하는데 있으므로, 그러한 기능을 충분히 수행하도록 이끌 수 있는 과학의 본성 개념에 다가가기 위해, 여러 대안적 과학의 본성의 내용 요소에 대한 제안 및 과학의 본성 교육에 대한 의견들을 살펴 보았다. 즉 '과학의 본성 개념이 갖는 논쟁적 요소에 대한 교수', '비판적 과학의 본성', '비판적 사고력 과학의 본성', '전체 과학', '과학의 특성', '재개념화 된 가족유사성 접근 과학의 본성' 등을 고찰하여, 현대적 과학철학과 과학지식사회학에 기반을 두어 과학의 본성 내용 지식의 보편성과 다원성을 중심으로 그 함의를 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권2호
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• pp.169-179
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• 2008

본 연구에서는 과학의 본성을 진술하는 총 42개의 진술문 각각에 대해서 1년간에 걸쳐 과학의 본성 지도자료 46개를 개발하였다. 개발한 자료는 구체적인 과학적 상황에서 과학의 본성을 이해할 수 있도록 과학개념과 탐구기능이 포함되도록 하였다. 각 자료는 학생용 활동지와 교사용 안내서로 개발되어 현장에 직접 적용할 수 있는 형태로 개발되었다. 개발된 자료 중, 과학적 사고의 본성에 대한 11개 자료를 과학 영재 3명을 대상으로 시험 적용하였다. 시험 적용 결과, 난이도는 적절했으며, 학생들은 과학개념이나 탐구활동 경험보다는 과학적 사고 자체에 대해 배웠다고 반응하였고, 마찬가지로 과학적 사고 자체가 흥미로운 내용이었다고 보고하였다. 그리고 학생의 반응과 교사의 관찰로부터 과학적 사고의 본성 이해가 과학적 탐구활동을 보다 참답게(authentic) 수행하는데 도움을 줄 수 있다고 판단되었다. 또한 학생들은 과학적 사고의 본성 이해가 과학적 창의성 개발에도 도움을 준다고 하였으며, 그러한 반응이 이전의 이론적인 논의(박종원, 2007a)와도 일치하여 과학적 사고의 본성 이해가 창의력 개발 프로그램으로 활용할 수 있다는 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권1호
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• pp.58-67
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• 2006

과학의 본성에 대한 학생들의 이해는 과학적 소양을 길러 일상생활의 문제해결에 도움을 주기 위해 필요할 뿐 아니라 학생 개인의 과학학습에 미치는 영향에 의해서도 그 중요성을 간과할 수 없다. 이런 맥락에서 살필 때 현재 7차 교육과정에서 과학 교육을 받고 있는 학생들의 과학의 본성에 대한 관점이 어떤가를 살펴보고 이것이 기존의 연구에서 나타난 7차 교육과정 이전의 학생들의 과학의 본성에 대한 관점과 비교할 때 차이가 있는지를 살펴보는 것은 그 차이에 기여하는 요인이 무엇인지를 살펴보기위한 첫걸음이 될 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 7차 교육과정의 인문계 고등학교에서 교육을 받은 1학년과 2학년 학생들의 과학의 본성에 대한 관점을 조사하여 관점의 분포를 알아보고 그 결과를 기존 연구에 나타난 7차 교육과정이전에 과학의 본성에 대한 1학년과 3학년 고등학생들의 관점과 비교하였다. 7차 교육과정에서 교육을 받은 고등학생들은 과학의 본성에 대한 하위차원에 있어서 전반적으로 상대주의, 연역주의 관점이 유의미하게 증가하고, 비상황주의에서 상황주의 관점으로 변화된 것으로 나타나 과학 철학적으로 일관되게 과학의 본성을 인식하고 있는 것으로 나타났다. 그리고 7차 교육과정 이전의 학생들에 비해서 유의미하지 않지만 좀 더 도구주의적인 관점을 갖고 있었다. 과학교육에서 과학지식보다는 과학적 방법과 과정을 중요하다고 보는 생각은 7차 교육과정 이전의 과학 교육을 받은 학생들과 같지만 인식의 정도에서는 유의미한 감소가 있었다. 이러한 차이의 원인으로 여러 가지를 생각할 수 있겠으나 선행연구를 통하여 교과서에서 과학사의 도입과 탐구활동의 변화가 영향을 줄 수 있음을 논의 하였다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.240-249
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• 2011

이 연구는 과학의 본성, 과학교수. 과학학습에 대한 초등과학 영재담당교사와 일반교사의 신념을 비교한 것이다. 이 연구를 위하여 초등과학 영재담당교사 88명과 초등학교 일반교사 90명을 대상으로 과학의 본성, 과학교수, 과학학습에 대한 신념을 측정하는 설문을 실시하였으며, 교사의 최종학력, 심화전공에 따른 과학교육의 본성과 그 하위 영역에 대한 신념의 차이를 비교 분석하였다. 연구 결과에 따르면 초등과학 영재담당교사와 일반교사 사이에는 과학의 본성과 과학교수에 대한 신념의 차이는 없었으나 과학학습에 대한 신념에서는 영재담당교사가 더 구성주의적인 신념을 가지고 있는 것으로 나타났다. 과학의 본성, 과학교수, 과학학습의 하위 영역에 대한 최종학력과 심화과정에 따른 두 집단 간의 신념에서는 일부 하위 영역에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 연구 결과를 토대로 영재교사의 선발, 영재교사를 위한 연수에 대한 시사점 등이 논의되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권5호
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• pp.376-386
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• 2005

이 연구는 비형식적 교육기관인 자연사 박물관의 전시를 학교 과학교육에 활용하기 위한 장기적인 목적 하에, 과학교육과정의 주요한 목표 중의 하나인 과학의 본성 측면이 박물관의 전시에 어떻게 반영되고 있는지를 살펴본 기술적 연구이다. 국내 4개 자연사박물관 혹은 자연사 전시실의 전시 중에서 과학 탐구 중심의 전시와 과학사 사례 중심의 전시를 대상으로, 전시매체, 그리고 설명문의 서술방식과 내용에서 반영되는 과학의 본성은 어떤지를 살펴보았다. 설명문의 서술방식은 확정적인지 해석적인지를 살펴보았고, 내용으로는 과학자 중심, 과학자 집단 논의, 사회 문화적 배경, 주장에 대한 근거, 과학지식의 변화가능성 여부를 살펴보았다. 이 연구 결과를 통해 전체적으로 자연사박물관에 과학의 본성 측면이 드러난 전시가 풍부하지 않음을 파악할 수 있었으며, 따라서 의도적으로 과학의 본성 교육을 위한 전시가 절실히 필요하다는 점을 알 수 있다. 이 연구의 결과는 학교과학교육에서 접근하기 어려운 과학의 본성을 교육시키기 위한 훌륭한 자료 원으로서 자연사박물관의 전시 및 교육의 방향과 개선 방안을 위한 기초 자료를 제공한다.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.303-315
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• 2016

본 연구는 다양한 과학기술관련 사회쟁점(SSI)에 대한 논의과정에서 기술의 본성(NOT)이 어떻게 나타나는지를 분석하여 SSI 교육 및 과학교육에서 NOT의 연계성 및 역할을 제안하는 것을 목적으로 한다. 원자력 발전소 건설 및 사고, 유전자재조합식품, 우주 개발과 같은 다양한 SSI 사례를 살펴보면 개념적으로 과학과 함께 기술이 연계되어 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 연구자는 선행연구에서 초기 형태의 NOT를 구성하여 유전자재조합식품에 관련된 SSI 의사결정에서 NOS보다는 일부 NOT 요소가 명시적으로 나타난다는 결과를 확인한 바 있다. 이를 기반으로 하여 본 연구에서는 과학기술과 연관된 다양한 SSI 맥락을 도입하였고, 연구자가 개발한 통합적 NOT 개념틀을 채택하여 체계적인 분석을 시도 하였다. 해당 NOT에서는 기술의 다양한 존재 양식을 보여주는 인공물(artifacts), 지식(knowledge), 실행(practice) 그리고 시스템(system)이라는 4 가지 차원을 도입하였는데, 이러한 통합적인 접근을 반영한 NOT는 학생들의 다양한 SSI추론을 포착하고 분석하기에 적절하였다. 서울 소재 대학교의 교양수업 커리큘럼으로 모둠별로 SSI를 선정하여 수업에서 전체 토의 및 토론을 이끄는 과제를 제시하였는데, 대학생 45명이 참여하여 총 7 가지 SSI 주제를 구성하여 발표 하였다. 그 과정에서 다양한 SSI 추론 자료를 수집하였고, 학생들이 어떤 NOT 인식하고 어떻게 이해하고 있는지를 분석하였다. 결과적으로 다양한 SSI 추론에서 일부 NOT 요소가 자연스럽고 명시적으로 나타났다. 특히, 인공물 및 시스템 차원에 해당하는 NOT 요소는 SSI의 맥락에 상관없이 자주 나타났고, 지식 및 실행차원의 NOT 요소는 자주 등장하지 않거나 간접적으로 드러났다. 더욱이 학생들의 NOT 이해의 깊이와 수준에서 질적 차이를 확인할 수 있었는데 이 결과는 과학교육 현장에서 학생들에게 요구하는 NOT 이해가 무엇인지를 구체적으로 제안할 수 있는 기회를 제공하였다.

• 영재교육연구
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• 제21권2호
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• pp.511-530
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• 2011

이 연구에서는 과학영재들이 과학개념을 잘 이해하는 데 필요한 과학의 본성과 과학탐구 관점의 인식률 위치를 파악하고자 하였다. 내용타당도 지수 97.0%, 신뢰도 지수 0.86인 총 19문항으로 구성된 과학의 본성과 과학탐구 관점 검사지를 40명의 과학영재집단과 35명의 일반학생집단에 투입하여 비교 분석하였다. 과학의 본성 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 다르나 20.0~97.5% 범위에 위치하고 있으며, 평균은 67.0%(일반학생 집단 50.0%)였으며, 특히 '과학자들의 의견이 다를 수 있다'는 하위 관점의 인식률은 여성과학영재가 높았다. 과학탐구 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 다르나 27.5~77.5% 범위에 위치하고 있으며, 평균은 53.0%(일반학생집단 41.8%) 이었으며, 하위 요소 '과학자들이 연구하는 방법'에 대한 인식률은 여성과학영재가 높았다. 과학영재들 중에서 과학의 본성 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 33.0%였고, 과학탐구 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 47.0%였다.