• 과학교육연구지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.69-89
• /
• 2021

이 연구의 목적은 과학 흥미의 가장 높은 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들을 대상으로 과학 흥미와 관련된 개인적인 특성을 탐색하는 것이다. 서울시 두 곳의 초등학교 총 201명을 대상으로 6개월 단위의 세 차례 설문조사(과학 흥미, 과학과 관련된 활동의 참여도와 선호도 등)를 실시하였다. 과학 흥미에 유의미한 변화 혹은 대표적인 흥미 발달 단계를 보이는 학생들을 대상으로 연구 참여자를 모집하였다. 총 7명의 학생들이 사례 연구에 참여하였다. 학생들은 12주 동안 포토저널(photo-journal)을 작성하였고 2주에 한 번씩 총 6번 연구자 본인을 만나 심층면담과 반-구조화된 인터뷰에 참여하였다. 발달된 개인적 흥미 단계의 두 학생들을 대표 사례로 선정하여 과학 흥미가 가장 높은 학생들이 참여하는 과학과 관련된 활동과 개인적 특성에 대해 분석하였다. 그 결과 RF 학생은 집에서 직접 실험을 하는 활동과 물건을 분해, 조립하는 활동에 참여하였다. 두 종류 활동의 참여는 호기심을 해결하는 과정이었다. 스스로 인터넷이나 책을 찾아보거나 혼자 해결이 어려울 때는 선생님에게 도움을 구하기도 하였다. JW 학생은 그림 그리기와 집에서 직접 실험 활동, 비형식 교육기관 방문 활동에 참여하였다. 온라인과 오프라인 매체를 활용하여 타인과 소통하였을 뿐만 아니라 개인적으로 궁금한 점은 직접 해결하기도 하였다. 두 학생 모두 개인적인 궁금증을 스스로 해결하려는 경향이 있었다. 또한, 가정과 학교에서 과학과 관련하여 긍정적인 경험이 진행되고 있었다. 이 연구는 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들의 삶을 포토저널을 통해 간접적으로 통찰하고 개인적인 특성을 분석함으로써 학교 현장과 교육관련 종사자들에게 과학 흥미 발달 단계가 높은 학생들의 특성을 알리는데 도움이 될 것이다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.111-126
• /
• 2009

본 연구의 목적은 판의 경계에 대한 그리기와 면담의 결과를 바탕으로 정신모형의 유형별 분석 준거를 도출하고 이를 근거로 고등학생들의 정신모형을 밝히는데 있다. 이를 위하여 고등학교 2학년 학생을 대상으로 충돌형, 섭입형, 발산형 판의 경계에 대한 그리기 과제와 개별 면담을 병행하여 실시하고 그 결과를 정성적으로 분석하였다. 본 연구의 결과, 판의 경계에 대한 고등학생들의 정신모형의 유형은 소박한 모형(naive model), 불안정 모형(unstable model), 인과적 모형(causal model), 개념적 모형(conceptual model)의 4가지로 분류되었다. 이러한 정신모형에 대한 분석 준거는 판과 맨틀을 구분하는지, 판과 하부 맨틀의 이동을 파악하는지, 판의 경계 지형의 특징을 인식하는지, 맨틀의 대류와 지형의 특징을 관련짓고 있는지 등의 요인이다. 판의 경계에 대한 '소박한 모형'과 '불안정 모형'을 지닌 학생들은 맨틀의 대류와 지형의 생성원인을 관련짓지 못한 반면, '인과적 모형'과 개념적 모형'을 지닌 학생들은 판의 경계에서 맨틀 대류와 지형의 생성과의 인과 관계를 인식하고 있었다. 정신모형 유형에 따라 꼭꼭 획득의 방법에 관한 학생들의 믿음을 조사한 결과, 소박한 모형과 불안정 모형을 지닌 학생들은 외부적인 권위에 의존하는 경향을 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.331-339
• /
• 2008

이 연구의 목적은 중학교 과학수업에 MBL실험 수업을 적용한 후 전통적 실험 수업과 비교하여 어떠한 학습 효과가 있는지 알아보는 것이다. MBL실험 집단은 중학교 2학년 교과서 내용 중 5개 주제의 실험을 MBL실험으로 개발하여 적용하였으며 전통실험 집단은 교과서에서 제시한 방법으로 실험을 실시하였다. MBL실험 수업의 효과를 알아보기 위하여 MBL실험 수업과 전통실험 수업 실시 전에 과학학업성취도, 그래프능력, 과학탐구능력, 과학과 관련된 정의적 영역의 사전 검사를 실시하였고, 수업 처치 후에 사후 검사를 실시하였다. 연구결과 과학학업성취도와 과학탐구능력, 그래프 그리기 능력에서 MBL실험 수업이 전통실험 수업보다 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 MBL실험 수업이 과학과 관련된 정의적 영역에 미치는 효과를 조사한 결과 통제집단이 실험집단보다 통계적으로 유의미하게 높았다. 따라서 중학교 과학실험 수업에 도입초기 단계에 있는 MBL실험이 새로운 실험방법으로 현장 활용 가능성에 대한 긍정적 시사점을 찾을 수 있었다.

• 과학교육연구지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.180-208
• /
• 2015

본 연구에서는 위탁형 대안학교에 재학 중인 학생들의 좋은 과학수업에 대한 인식을 조사하고 분석해보았다. 18명의 대안학교 재학생을 대상으로 설문조사, 심층면담, 그림그리기를 실시하였다. 이에 대한 분석을 통해서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 대안학교 학생들은 좋은 학교는 재미있는 학교, 학생의 의견을 존중해 주는 학교, 좋은 교사와 친구들이 있는 학교라고 언급했다. 둘째, 대안학교 학생들은 좋은 교사는 학생을 존중해 주는 교사, 학생과 소통하는 교사, 차별하지 않는 인간적인 교사라고 언급했다. 셋째, 대안학교 학생들이 생각하는 좋은 과학수업은 구성주의에 바탕을 둔 수업이다. 본 연구의 활용 방안 및 후속 연구를 중심으로 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 첫째, 대안학교 학생들의 현재 대안학교와 교사에 대해 긍정적으로 생각하고 있는 것으로 나타났다. 대안학교 교사들의 학생들과의 대화, 인격존중, 학생들과의 인간관계를 정규학교에서도 잘 적용할 필요가 있다. 이는 공교육이 개혁되어 입시위주 교육, 주입식 교육, 암기식 교육이 아니라 인간다운 인간을 기르는 교육의 가능성을 제시한다. 둘째, 구성주의에 기반을 둔 과학수업을 위해서 대안학교 과학교사의 전문성 개발이 요구된다. 셋째, 효과적인 과학 수업을 위해서는 대안학교 수업 환경의 지원이 요구된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.423-434
• /
• 2016

이 연구의 목적은 연구자가 개발한 전향력 실험 장치를 통해 예비 지구과학 교사들이 가진 정신모형의 변화를 알아보는 것이다. 예비 지구과학 교사 5명을 대상으로 전향력에 대하여 질문지에 제시된 그림 그리기와 면담을 통해 전향력 실험 장치를 활용한 활동을 수행하기 전과 후의 정신모형을 조사하고 그 변화를 비교하였다. 정신모형 수준이 낮은 단계인 소박한 정신모형이었던 두 학생은 개발된 전향력 실험 장치를 통한 활동을 통해 정적 불안정 모형과 동적 불안정 모형으로 향상되었다. 그리고 활동 전 정적 불안정 모형을 보여주었던 두 학생은 활동 후 모두 동적 불안정 모형으로 변화하였다. 마지막으로 활동 전 동적 불안정 모형을 보여주었던 학생은 활동 후에도 동적 불안정 모형에 남아있었지만 이미 가지고 있었던 선개념이 과학적 개념으로 많이 변화한 모습을 보여주었다. 이 연구를 통해 개발된 전향력 실험 장치 활용이 학생들의 전향력 개념의 학습에서 안정적이고 과학적인 개념 형성에 효과적이었음을 확인할 수 있었다. 개발된 전향력 실험 장치가 학교 현장에서 전향력과 관련된 수업에 효과적으로 사용될 필요가 있으며 나아가 위의 예비 지구과학 교사들이 교사가 되어 학교 현장에서 학생들을 가르치는 동안 나타나는 정신모형의 변화에 대해서도 알아볼 필요가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제19권2호
• /
• pp.1-13
• /
• 2000

과학 개념 연구로서 전류 개념에 대한 아동들의 개념 유형이 다양하다는 것이 많은 연구에 의해서 밝혀지고 있으며 과학적인 전류 개념으로 변화시키려는 수업 지도 방안에 대한 연구도 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 초등학교 학생을 대상으로 하여 전기 회로와 전류에 대한 개념을 조사하고, 이들 개념간에 어떤 관계가 있는지를 알아보고자 한다. 초등학생에게 실시할 수 있는 전기 회로 개념 검사 문항과 전류 개념 검사 문항을 선택 후 설명식으로 개발하여 초등학교 4-5학년 학생 중 총 163명에게 실시하여 선택결과와 선택 이유를 계통도로 분석하였다. 계통도에 따라 각 개념별 응답 유형의 비율을 구하였고 $\chi$$^2$검증으로 두 개념간의 관계를 찾아보았다. 불이 켜지는 회로 그리기에서는 과학적 모형보다는 전구의 꼭지에만 연결하는 아동의 수가 훨씬 많았다. 회로의 필수적인 요소로 대부분의 아동들이 건전지라 전구, 전선을 선택하였는데, 선택 이유로는 많은 아동이 전구에 불을 켜는 것에 초점을 두었다. 전선의 연결방법과 전구의 연결방법에 대해서는 정답률이 89%로 높게 나타났으며, 전구의 연결방법에 대한 정답률은 77%로 나타났다. 전류의 흐름 유무에 대해서는 대체로 옳은 선택을 하였으나, 회로의 상황에 따라 응답에 차이를 보이며, 주로 건전지는 전류를 공급하고, 전구는 불을 켜는 일, 전선은 전류를 흐르게 하는 길로 생각하고 있었다. 전지와 전구의 연결 방법에 따른 전구의 밝기에 대한 생각은 정답률이 각각 68%, 45%로 높은 편이 아니었다. 전체적으로 볼 때, 전기회로에 대해서 과학적인 생각을 가진 아동들은 그렇지 못한 아동들보다 전류 개념에 대해서도 과학적인 생각을 가지는 경향이 높은 것으로 나타났다. 따라서 전기회로 개념과 전류 개념 사이에는 서로 의미있는 관계가 있다고 결론지을 수 있으며, 전기 회로개념을 과학적으로. 형성한다는 것이 전류 개념을 과학적으로 형성하는데 중요한 요인이 됨을 알 수 있다.

• 과학교육연구지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2009

이 연구의 목적은 지구계 교육에 근거한 과학영재 교육 프로그램을 개발하고 이를 영재학생을 대상으로 적용한 후 그 효과를 분석하는 것이다. '단층과 지진'이라는 주제에 대하여 6가지 활동을 개발하였고 탐색-심화-적용의 3가지 단계별로 지구계 교육의 목표를 달성할 수 있도록 구성하였다. 활동에 필요한 실험 모형 두 가지를 직접 제작하였으며 학생용 활동지와 교사용 지도 자료를 개발하였다. 개발된 프로그램의 적용에 따른 효과를 조사하기 위해 대학교 부설 과학영재교육원의 중학교 2학년 학생 14명을 대상으로 적용하였고 학생들의 활동지 및 산출물, 프로그램에 대한 인식 조사 결과를 분석하였다. 학생들이 기록한 활동지 및 산출물을 통해 본 프로그램이 지구의 하위계내의 상호작용을 이해하는데 긍정적인 영향을 준다는 점을 확인할 수 있었다. 인식 조사 결과를 살펴보면, 대부분의 학생이 흥미 유발과 학습주제 개념에 대한 이해 측면에서 긍정적으로 인식하였고, 특히 모형을 사용한 실험과 그리기 활동, 조별 조사 및 발표 활동이 개념 획득에 도움이 되었다는 의견을 나타내었다. 참여한 다수의 학생이 프로그램 수준이 중학교 과학 영재학생에게 적절하다고 인식하였으나 일부 소수의 학생은 수준이 약간 높다는 반응을 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.227-238
• /
• 2022

과학 교사의 주요한 역할 중 하나는 학생들이 과학 수업의 주체로서 활발하게 참여할 수 있도록 돕는 것이다. 이와 관련하여 본 연구에서는 한 초등학교 과학 전담 교사가 어떻게 학생들의 정서적 자원을 활용하여 정서적 반응적 교수를 수행하였고 그 결과는 무엇이었는지 기술하였다. 연구의 참여자는 교사 자신과 그가 가르치고 있는 6학년 학생들이었으며, '다양한 생물과 우리 생활' 단원의 수업에 교사의 정서적 반응적 교수가 적용되었다. 교사의 개인 일지, 수업 녹화본, 학생들과의 면담을 포함한 다양한 종류의 자료를 수집하였으며, 이들을 질적인 방법으로 분석하고, 셀프 스터디의 방식으로 연구 결과를 기술하였다. 교사는 학생들의 세 가지 정서적 자원(캐릭터 그리기, 티셔츠 디자인, 랩)을 활용하여 정서적 반응적 교수를 수행하였다. 교사의 정서적 반응적 교수는 학생들의 긍정적인 정서 및 활발한 수업 참여, 지식의 탐색과 정당화를 포함하는 인식적 실천, 일상생활의 맥락을 고려한 지식의 재구성이라는 효과를 가져왔다. 이에 따라 정서적 반응적 교수가 초등학생들의 과학 수업 참여를 촉진하면서 정서적, 인식적, 개념적 측면에서 유의미한 학습 결과를 가져올 수 있음을 논의하였다. 따라서 정서적 반응적 교수의 특징과 세부 교수 전략들을 이해하기 위한 후속 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 영재교육연구
• /
• 제24권3호
• /
• pp.421-444
• /
• 2014

융합인재교육은 다양한 교과 영역에서 추출된 내용들이 체계적이고 밀접하게 연계되어 있으므로 이러한 체계를 효과적으로 파악할 수 있는 시스템적 사고를 필요로 한다. 이 연구의 목적은 시스템 사고력을 향상시킬 수 있는 융합인재교육 프로그램을 개발하고, 중등 과학영재에게 적용하여 교육적 효과를 탐색하는 데 있다. 융합인재교육과 시스템 사고에 대한 문헌조사를 바탕으로 프로그램 모형을 제작하였고, 모형을 기초로 하여 '로켓'을 주제로 한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램을 개발하였다. 연구의 대상은 광역시 소재 대학 부설 과학영재교육원 소속 중등 과학영재 1학년 100명, 2학년 13명으로 총 113명이다. 수업 처치 전 후의 시스템 사고능력 검사를 통해 단일집단 사전 사후 대응표본 t-검증 및 서술 문항에 대한 내용 분석을 실시하였다. 그 결과, 학생들은 시스템사고와 관련하여 단어연상, 개념 간 관계형성, 문장의 생성, 인과지도 그리기 능력이 향상되었고, 시스템 사고의 구성요인인 정신모델, 개인숙련, 팀 학습, 시스템분석, 공유비전의 다섯 가지 항목에 대해 모두 통계적으로 유의미한 향상이 나타났다. 이 연구를 통해 개발된 '로켓'을 주제로 한 시스템 사고 기반의 융합인재교육 프로그램은 학생들의 시스템사고 능력의 향상에 효과가 있었다. 개발된 프로그램은 일반 학교 현장에서 충분히 적용될 수 있으며, 이를 적극적으로 활용한다면 시스템 사고 능력과 융합적 문제해결능력을 지닌 인재를 육성하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.170-180
• /
• 2010

지구과학의 여러 영역 중에서 특히 천문학은 시공간적 변화를 추상적으로 다루어야 하는 경우가 많다. 이런 천문 영역을 효과적으로 학습할 수 있는 방법으로 개념스케치-간결한 설명, 기호 및 용어를 사용하여 학습할 내용의 주요 특징, 원리, 절차, 관계 등을 나타낸 그림-를 활용하였다. 본 연구에서는 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 지구과학 천문 영역에서 개념스케치의 작성 및 토론을 수업에 적용하고 그 효과를 분석하기 위하여 실험 집단과 비교 집단을 선정하여 개념스케치를 활용한 소집단 토론 수업과 전통적인 수업을 각각 실시하였다. 그런 다음 면담 대상자를 선정하여 질문지 검사와 심층 면담을 실시하였다. 자료를 분석한 결과, 개념스케치를 활용한 소집단 토론수업은 상위권과 하위권 학생들의 개념 이해 정도에 효과가 있었으며, 특히 학생들의 적극적인 수업 참여를 이끌어내는 수업 방식이었다. 학생들은 자신의 생각과 의견을 동료들과 교환하는 토론 과정을 거치면서 학습 내용을 장기간 기억할 수 있는 효과를 얻을수 있었고, 무엇보다도 친숙한 느낌을 주는 그림 그리기 활동이 학생들의 수업 흥미도를 높여 주었다.