• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권2호
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• pp.227-238
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• 2021

생태중심 세계관은 현재의 환경 문제를 극복하고 동물 권리를 신장시키는 세계관으로 여겨진다. 본 연구는 도덕성의 발달을 가족중심, 종중심, 생태중심으로 구분한 피터 싱어의 연구를 바탕으로 초등학교 4~6학년 학생들의 학년별 생태중심 세계관 형성에 대해 탐색하고, 현 교육과정에 주는 함의를 찾아 보고자 한다. 연구 대상은 대구광역시 소재의 초등학교 4학년 77명, 5학년 84명, 6학년 91명이며, 학생들의 생태중심 세계관과 종중심 세계관, 그리고 가족중심 세계관을 알아보기 위한 설문지를 제작한 후, 이에 대한 응답을 분석하였다. 분석 결과, 4-6학년 학생들 모두 대부분의 문항에서 생태중심 세계관보다 종중심 세계관이나 가족중심 세계관의 형성 비율이 높게 나타났다. 다만 6학년 학생들의 경우 5학년 과학교과서에서 늑대복원의 생태 관련 학습 시 접했던 사례를 활용한 문항에서는 생태중심 세계관을 형성한 비율이 다른 학년에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 이는 교육의 효과로 볼 수도 있을 것이나, 다른 문항들에서는 생태중심 세계관이 높게 나타나지 않았기에 6학년 학생들이 진정한 생태중심 세계관을 형성했다기보다는 단순히 학습한 내용을 암송하듯 읊었다고 보는 것이 타당하다. 따라서 학생들이 학습한 생태중심 세계관이 단순한 지식 암기에 그치지 않고, 어떤 상황에서도 일관성 있게 생태중심 세계관을 바탕으로 생각하고 판단하며 행동할 수 있도록 도울 수 있는 교육이 필요하다. 후속 연구로 학습한 결과물이 단순히 지식수준에 그치지 않고, 내면화되어 실천적 역량까지 발달할 수 있도록 돕는 교육적 방안에 대한 연구를 제언한다.

• 정보관리학회지
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• 제40권2호
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• pp.183-209
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• 2023

이 연구의 목적은 ChatGPT가 도서의 표지, 표제지, 판권기 데이터를 활용하여 생성한 더블린코어의 품질 평가를 통하여 ChatGPT의 메타데이터의 생성 능력과 그 가능성을 확인하는 데 있다. 이를 위하여 90건의 도서의 표지, 표제지와 판권기 데이터를 수집하여 ChatGPT에 입력하고 더블린 코어를 생성하게 하였으며, 산출물에 대해 완전성과 정확성 척도로 성능을 파악하였다. 그 결과, 전체 데이터에 있어 완전성은 0.87, 정확성은 0.71로 준수한 수준이었다. 요소별로 성능을 보면 Title, Creator, Publisher, Date, Identifier, Right, Language 요소가 다른 요소에 비해 상대적으로 높은 성능을 보였다. Subject와 Description 요소는 완전성과 정확성에 대해 다소 낮은 성능을 보였으나, 이들 요소에서 ChatGPT의 장점으로 알려진 생성 능력을 확인할 수 있었다. 한편, DDC 주류인 사회과학과 기술과학 분야에서 Contributor 요소의 정확성이 다소 낮았는데, 이는 ChatGPT의 책임표시사항 추출 오류 및 데이터 자체에서 메타데이터 요소용 서지 기술 내용의 누락, ChatGPT가 지닌 영어 위주의 학습데이터 구성등에 따른 것으로 판단하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.848-860
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• 2009

이 연구에서는 개방적 참탐구 활동을 수행한 학생들의 탐구보고서에서 과학자들의 보고서 쓰기에서와 같은 특징이 나타나는지 살펴보고, 개방적 참탐구 활동 수행 후 실시한 학급 토론활동이 탐구보고서 쓰기에 미치는 효과에 대해서 알아보았다. 서울시 소재 과학고등학교 1학년 학생들을 대상으로 비교집단(전통적 학교탐구 수행, n=45), 실험집단 1(개방적 참탐구 활동 수행, n=43), 실험집단 2(개방적 참탐구 활동 수행 후 학급토론 실시, n=43)로 구분하여, 탐구를 수행하게 한 후 작성한 보고서를 분석하였다. 보고서 분석은 실험 결과에 대한 예상하기(근거제시 및 기술의 타당성), 데이터 해석하기(데이터전환 및 비판적 해석), 결론쓰기(실험결과에 기초한 객관적 진술)를 중심으로 이루어졌다. 그 결과 실험집단에서 과학자들의 보고서쓰기 특징이 나타나는 빈도가 비교집단보다 높게 나타났다. 특히 '근거를 제시하여 예상하기(p<.01)'와 '데이터에 대한 비판적인 평가(p<.05)'에서 유의미한 차이를 나타내었다. 그러나 결론쓰기에서는 세 집단 모두 실험결과에 기초하여 객관적으로 기술하는 빈도가 아주 낮게 나타났다. 보고서의 기술 내용면에서는, 실험집단에서 실험결과에 대한 예상이 훨씬 더 정교하게 기술되어 있었고, 데이터 전환의 정확성과 데이터에 대한 비판적 해석을 볼 수 있었다. 그리고 실험집단 2의 학생들의 보고서에서는 데이터에 대한 비판적 해석, 실험의 오차에 대한 기술을 볼 수 있었고, 이는 학급 토론활동이 학생들에게 과학적 사고를 하게 하는데 효과적임을 의미한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.359-372
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• 2009

이 연구에서는 과학 영재를 위한 토론수업을 위해 새로운 FPHER (problem finding, prediction & discussion, hands-on & experiment, explanation & arrangement, enrichment) 수업 모형을 개발하고, 이를 적용하는 과정에서 나타나는 언어적 상호작용의 특징을 분석하여, 수업 과정에서 나타난 언어적 상호작용의 전반적인 특징 및 수업단계별 특징을 알아보았다. 연구를 위해 과학고등학교 1학년 화학수업 시간을 이용하여 학생들에게 수업 처치를 하였으며, 각 모둠별로 학생들의 토론 내용을 녹음하고, 분석하였다. 연구 결과, 개발된 FPHER 수업 모형은 대부분 과제와 관련된 인지적 영역의 상호작용을 유도하였으나, 의견받기 보다는 의견제시가 우세하였다. F 단계에서 전반적으로 상호작용이 적었고, P 단계에서는 과제해결 관련 제안과 자신감 부족이 많았다. H 단계에서는 과제진행 관련제안이 많고 지시가 많았다. E 단계에서는 질문과 설명, 불만과 자신감 부족이 많았다. R 단계는 상위수준 상호작용을 유도하였으며, 주로 활동지와 상호작용을 하며 상당히 수준 높은 문제 해결력을 보였다. 앞으로 FPHER 수업 모형에 따른 학생-학생 간 상호작용과 교사가 학생의 설명에 반론을 제기하거나 정교화나 정당화를 요구함으로써 사고를 유도하는 형태의 수업에 익숙해 질 수 있도록 교사와 학생 간의 상호작용이 활발할 수 있는 수업전략의 심층적인 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.663-675
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• 2007

세포 내의 화학 반응은 매우 복잡하고 추상적이어서 학생들이 이해하는 데 어려움을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 세포 내 화학 반응에서 중요한 역할을 하는 효소 작용에 대한 이해를 돕기 위해 실험 결과 해석 과정에서 체계적 비유를 사용한 수업을 계획하고 10학년 학생들을 대상으로 이 수업이 효소 개념 이해에 미친 효과와 그 과정에서 체계적 비유가 어떤 역할을 하였는지 분석하였다. 실험반 학생들의 효소 개념 이해 정도가 대조반에 비해 유의수준 0.05에서 통계적으로 유의미한 차이를 보여 체계적 비유가 효소 개념 이해에 효과적임을 나타내었다. 효소 작용 개념을 내용별로 세분하여 살펴보면 특히 '온도 pH에 따른 효소 구조 변화와 반응 속도', '효소의 계속적 무작위적 작용'과 같이 학생들이 이해하기 어려워하는 평형 범주의 속성을 지닌 개념에 대한 이해에서 체계적 비유의 효과가 크게 나타났다. 이 과정에서 체계적 비유는 학생들의 개념 지위를 향상시키는데 긍정적인 역할을 하였다. 비유물의 가시화와 친숙성은 학생들의 효소 작용 개념에 대한 이해가능성을 높였으며, 효소 반응 실험에서 나타난 현상을 과학 개념과 연결짓는데 발판 역할을 함으로써 실험 결과를 과학 개념으로 일관성 있게 설명할 수 있게하여 개념 지위를 그럴듯함으로 향상시켰다. 또한 학생들에게 친숙한 비유는 학생들의 흥미를 유발시키고 어려운 과학 개념에 쉽게 다가갈 수 있도록 함으로써 정의적 측면에서도 매우 긍정적인 역할을 하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권2호
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• pp.260-272
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• 2024

본 연구는 전문가 집단의 의견을 수렴하여 결과를 도출하는 델파이 기법으로 수상안전을 위한 교양으로서 대학 생존수영 교육의 문제점을 분석하고 개선방안을 모색하였다. 본 연구의 결론으로 대학 생존수영 교육의 문제점 중 지도자 측면 문제점은 생존수영에 대한 지도자의 전문성 부족 및 자격증 미비로 나타났다. 프로그램 측면 문제점은 교육내용 및 환경이 현실과 차이로 실용성이 저하된다는 점이 문제점으로 나타났고, 시설 측면 문제점은 대학 내 수영장 시설의 부재로 나타났다. 이러한 문제점에 대한 개선방안 중 지도자 측면은 지도자 자격 과정 이수가 필수라고 하였다. 프로그램 측면은 실제와 유사한 환경에서의 교육진행이 이루어져야 한다고 하였으며, 시설 측면은 대학 내 수영자 시설 확충의 필요성을 주장하였다. 본 연구에서 제기된 문제점과 개선방안을 바탕으로 보완이 이루어 진다면 보다 체계적이고 전문적인 교육이 가능할 것으로 기대되며, 또한 변화가능성 및 희망척도를 바탕으로 개선해 나간다면 생존수영 교육적 흐름이 연결되어 사회적 안전의식 확보와 더 나아가 높은 수상안전의식 확립에 긍정적 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.119-130
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• 2024

본 연구는 과학 교과의 학생 평가에서 생성형 인공지능인 ChatGPT의 활용 가능성을 탐색하는 데 목적이 있다. 이를 위해 평가 문항을 개발하여 학생들로부터 문항에 대한 응답 자료를 수집하였고, 응답 결과를 ChatGPT에 입력하여 평가의 과정을 수행하도록 하였다. 또한 교사들에게 ChatGPT로부터 얻은 평가 결과를 공유하고, 교사들의 평가 과정과 비교하여 학생 평가에서의 ChatGPT의 활용 가능성을 탐색해 보았다. 연구 결과, 채점 기준의 설정 측면에서 ChatGPT가 생성해 내는 채점 기준이 전반적으로 타당성을 갖추고 있는 것으로 볼 수 있었다. 그러나 ChatGPT가 수행한 채점 결과는 교사들 채점한 결과와 비교하였을 때 일관성이 다소 낮았고, 특히 문항에 포함된 평가 요소가 많고, 평가 요소별 배점 기준이 복잡할수록 채점 결과의 일치도가 더 낮게 나타났다. 학생 응답에 대한 피드백 측면에서는 학생 응답의 과학적 타당성을 평가하는 과정에서 일부 잘못된 내용을 제공하거나 교육과정을 넘어서는 수준의 피드백이 생성되는 경우도 있었으나, 문항에 대한 올바른 답안을 알려주고, 추가적인 사례들을 제공하는 등의 긍정적인 부분도 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 바탕으로 교사들로부터 ChatGPT의 활용 가능성에 대한 인식을 살펴 보았을 때, 학생 평가에서 중요하게 인식되는 '신뢰성' 측면에서 부족한 면이 있기는 하지만, 교사들의 평가를 지원하는 측면에서 활용 가능성을 발견할 수도 있었다. 마지막으로, 이러한 연구 결과를 종합하여 학생 평가에서의 ChatGPT의 활용에 대한 시사점을 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.77-86
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• 2024

본 연구는 과학 수업에서 공유 문서의 활용이 학생의 담화 패턴과 학습에 미치는 영향을 조사하기 위해 학생들의 담화를 인식 네트워크 분석(Epistemic Network Analysis) 방법으로 분석하였다. 49명의 중학교 2학년 학생을 대상으로 과학 교사인 연구자 본인이 Google Docs를 기반으로 제작된 활동지를 활용한 공유 문서와 동일 내용의 종이 활동지를 활용한 일반 수업을 실시하고, 각 수업에서 수집된 담화를 비교 분석하였다. 분석 결과, 공유 문서 활용 수업에서는 일반 수업에 비해 과제 수행과 관련된 발언의 비율이 더 높았으며, 특히 사진 촬영과 업로드에 대한 담화가 두드러졌다. 그러나 이러한 담화가 교사가 의도한 동료 학습으로 이어지지는 않았다. 성취 수준에 따른 분석 결과에서는 공유 문서 활용 수업에서 하위 수준 학생의 발언 비율이 상대적으로 더 높았으며, 상위 학생과 하위 학생 간의 발언 유형 및 연결 구조에서 차이가 나타났다. 또한 상위 수준 학생이 의견과 설명 제시를 주도하면 하위 학생이 이를 받아 적는 역할 분담이 관찰되었으며, 공유 문서 활용 수업에서 그러한 경향이 더 뚜렷하였다. 마지막으로 인식 네트워크 분석으로 정전기의 원인에 대한 학생의 인식 변화를 시각화하였다. 연구 결과를 바탕으로 공유 문서를 활용하여 협력 학습을 촉진하기 위해 다양한 의견과 산출물의 공유가 가능한 개방적 문제를 포함하는 전략과 인식 네트워크 분석을 활용한 개념 학습 효과 확인 가능성을 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권3호
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• pp.285-294
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• 2014

본 연구는 과학과 교수-학습활동의 형성평가에 모바일기기를 활용하여 피드백을 하고, 그것이 교수-학습 활동 과정에서 나타나는 흥미성, 자기주도성에 미치는 영향을 알아보는 것에 목적을 두고 있다. 모바일기기를 활용한 형성평가는 문제의 제시와 더불어 즉시 집계가 가능한 기능을 가지고 있기 때문에 교수-학습 과정에 그 기능을 적용함으로써 나타나는 효과를 알아보기 위함이다. 연구대상으로는 인천광역시 H초등학교 6학년 학생을 실험집단(21명)과 비교집단(21명)으로 선정하였다. 각 연구 대상 학생들에게는 연구를 실시한다는 내용을 사전에 알리지 않고 수업을 진행하는 방법만 다른 정도로 인식하도록 하였다. 이 연구를 위해 실험집단에 활용한 방법은 구글드라이브의 통계기능을 이용해 형성평가 문항을 편집하여, QR코드로 제공한 후, 교수-학습 과정에 투입하여 실험집단 학생들에게 해결하도록 하였다. 답변한 내용을 구글드라이브의 프리젠테이션 기능을 활용하여 해당교수-학습 과정에서 학생들에게 그래프, 빈도수, 비율 등의 방법으로 제시한 후 정답 및 오답에 따라 교수자는 교수-학습 과정에서 피드백을 실시하였다. 반면에 비교집단은 동일한 형성평가 문항을 지면으로 제공하여 풀도록 하였다. 이 과정에서 비교집단의 학생들은 채점시간의 부족으로 해당수업시간에 피드백을 실시하지 못하고 다음 차시에 실시하게 되었다. 제공된 문제는 과학과 교사용지도서에 수록된 문항을 그대로 활용하였다. 총 11차시에 적용한 후 연구자가 참고하여 구안한 모바일-형성평가 준거표를 5점 척도로 제작하여 비교집단과 실험집단에 제공하였다. 그 결과 실험집단의 지도교사는 교수-학습 과정 중 형성평가 29문항을 진행하였고 그 중 정답확인 5회, 부연설명 24회의 피드백을 제공한 것으로 나타났다. 교수-학습 과정 중에서 학생들이 느끼는 흥미성에서도 실험집단이 비교 집단에 비해 흥미성의 정도가 높았다(p<0.01). 흥미가 높았던 주요인으로 "스마트폰을 가지고 수업하는 것이 즐거웠다."라고 실험집단의 다수(15명)가 응답하였다. 교수-학습 과정의 자기주도성에 대한 질문에서도 실험 집단은 비교 집단에 비해 집중, 교수학습 과정 반영, 학습자수업점검 등에 대해 긍정적인 반응을 보였다(p<0.01).

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.629-648
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• 2015

본 연구는 연구 기반 '실제적' 과학 교육 프로그램이 맥락적으로 과정으로서 과학의 본성 학습을 촉진함을 밝히고자 한 사례 연구다. 이에 '과학자 되어보기' 멘토-멘티 프로그램을 개발하고 7학년 6명에게 8개월간 적용했다. 이 프로그램에서는 과학 교육 연구자인 멘토가 스캐폴딩과 코칭을 제공하며, 멘티 학생들은 연구 문제 선정, 연구설계, 자료 수집과 분석, 논문 작성 및 학회 발표에 이르기까지 과학연구의 전체 과정을 수행한다. 연구 문제는 1) 암묵적 과학 연구 프로그램의 참여자는 연구 단계별 학습 상황에서 무엇을 경험하는가? 2) 암묵적 과학 연구 프로그램에 참여한 학생은 각 학습 상황에서 '과정으로서 NOS'에 대해 어떤 관점을 구성하는가? 등이다. 수업 관찰, 사후 면담, 멘토의 성찰 보고서, 학생 산출물 등이 수집 및 분석되었다. 연구 결과, 참여 학생들은 1) 연구 문제 망각과 혼란, 2) 자료 오류의 처리와 파기, 3) 연구자 입장에 따른 자료 해석, 4) 전반적 연구 경험과 논문 작성, 5) 학술대회 발표장에서의 경험 등의 다양한 상황에서 연구문제의 역할, 측정값의 유효성, 자료 해석에서의 주관성, 과학 지식의 생성과 동료 심사, 학술 대회의 의의 등 과정으로서의 과학에 대한 각자의 관점을 학습했다. 참여 학생들이 공통적으로 학습한 NOS 관점은 현대적 인식론에 가까웠다. 본 연구는 과학 연구의 구체적 상황과 과정으로서 NOS 학습을 관련지어 보여줌으로써 NOS의 맥락적 학습이 가능함을 보였다. 본 연구에서는 과학자가 하는 일과의 유사성이 아닌 학습자의 주체성 및 의미와 관련지어 '실제성'을 정의했고, 이렇듯 상황학습론적 가정에 입각한 프로그램은 성공적인 NOS 학습을 촉진했다. 본 연구의 가정과 결과는 과학 교육에서 실제성의 의미와 실제적 과학 학습 환경의 구현 방식에 대한 재고의 필요성을 시사한다. 연구 기반 과학 교육 프로그램에서 성공적인 NOS 학습이 가능하도록 하기 위해서는 본 프로그램과 같이 1) 과학자가 하는 일의 주요 요소를 포함함으로써 풍부한 맥락을 제공하고, 2) 반구조화된 수업 설계를 바탕으로 학생이 연구의 주도권을 소유하도록 하며, 3) 과학 연구 내용이 연구자에게 관련되고 의미 있도록 해야 한다.