• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권4호
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• pp.287-296
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• 2004

이 연구에서는 초등학교 과학과 수업 분석을 통하여 초등 과학 수업의 개선을 위한 시사점을 도출해 내고자 하였다. 교수-학습 방법에 중점을 두어 7개의 수업 사례를 관찰하고 분석하였다. 수업 관찰 결과, 초등학교 과학 수업에서는 실험이나 활동을 한 뒤에 정리하고 토의할 시간이 부족하고 교사의 적절한 안내가 이루어지지 않아서 실험이나 활동 결과를 학습목표와 관련지어 이해하는 데 어려움이 있었다. 그리고 관찰 관점이나 실험 방법에 대한 안내가 부족하였고, 실험 기구를 올바르게 사용하는 방법과 유의할 점, 실험 기구를 사용하는 이유 등에 대한 안내가 충분히 이루어지지 않았다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 관찰 관점, 실험 기구의 용도와 사용법 등에 대한 교사의 안내 활동을 강화하고 실험 결과에 대한 논의가 충분히 이루어지도록 하기 위한 방안을 모색할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.201-214
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• 2022

본 연구에서는 학생들의 자유 탐구 활동에서 나타나는 실험 모델링의 특징을 탐색하였다. 연구는 '학교과학탐구'라는 주제로 이루어진 3년의 연구 과제 수행에서 기수집한 자료를 '실험 모델' 관점에서 재해석한 것이다. 4명의 학생들로 구성된 1개 소집단이 7회에 걸쳐 수행한 탐구 활동을 녹화하고 녹음한 파일을 주된 자료원으로 하였으며, 녹화 및 전사본을 해석적인 방법에 따라 분석하였다. 문제 상황으로부터 출발하여 이를 해결하고 마무리되는 과정을 포괄하는 것을 모델링 단위로 볼 때, 학생들의 활동은 3개 실험 모델링 단위로 구분되었다. 연구의 결과는 각 모델링 단위에서 분산인지체계로서 실험 모델링의 역동적 과정과 특징을 조명하고 교육적 의미를 논하는 것을 포괄한다. 구체적으로는 첫째, 학생과 실험도구 그리고 그들 사이의 상호작용으로 나타나는 원시적 형태의 계산은 실험 모델링을 구성하는 분산인지체계의 중요한 요소로 드러났다. 둘째, 초기에 학생이 도구에 익숙해지는 비언어적인 활동이 이루어졌으며, 그 활동이 충분히 이루어졌을 때 언어적인 양적 기호가 창출되었다. 창출된 양적 기호는 이후 활동에서 참고할 수 있는 데이터와 자신감의 원천이 되었다. 셋째, 도구의 전용화가 발생하였으며, 변인통제와 같이 기존의 과학 탐구에서 중요하게 다룬 요소들이 나타났다. 연구의 결과는 기존의 과학교육에서 주목받지 못했던 실험 모델링의 특징을 학생 활동을 통해 펼쳐 보임으로써, 설명 모델 중심으로 이루어져왔던 과학교육 연구와 교육에 새로운 시사점을 제공한다.

• 대한화학회지
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• 제43권2호
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• pp.225-230
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• 1999

4종의 중학교 과학 교과서의 화학 단원을 중심으로 이에 수록된 탐구 활동의 내용을 교과서 및 학년별로 비교, 분석하였다. 과학 교과서의 단원별 쪽수와 비율 분석 결과, 전체 평균 290.2쪽에서 화학 분야가 차지하는 쪽수는 64.8쪽(22.3%)으로 과학 4개 분야 중 최소를 나타내었고 화학 분야의 총 탐구 활동 수 171회중 1학년은 59회, 2학년은 47회, 3학년은 65회이었으며, 탐구 활동 중 관찰 수가 29회, 측정 수가 20회, 실험수가 113회, 자료 해석 수가 9회, 조사 및 토의 수는 0회로 탐구 활동 중 실험 활동이 66.7%나 되어 화학 분야의 탐구 활동이 실험 활동에만 치우쳐 있으므로 이를 개선할 필요가 있으리라 생각되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.347-360
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• 2016

이 연구는 학생 평가활동을 적용한 논의기반 탐구 과학수업이 고등학생들의 반성적 사고에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 광역시의 인문계 고등학교 1학년 6개 학급의 학생 166명을 대상으로 한 학기에 걸쳐 5개의 논의기반 탐구 과학수업을 실시하였다. 실험집단(84명)은 논의기반 탐구 과학수업의 주장과 증거 단계에 동료평가활동과 자기평가활동을 적용하여 논의의 질을 평가하는 경험을 제공하였으며 비교집단(82명)은 이 단계를 생략하였다. 학생 평가활동이 학생들의 반성적 사고에 미치는 효과를 알아보기 위해 학생들이 작성한 반성 글쓰기를 분석하였으며, 인터뷰와 설문조사를 통해 평가활동에 대한 학생들의 인식을 탐색하여 학생 평가활동의 타당성과 활용 정도를 알아보았다. 반성 글쓰기 분석 결과, 1차 반성 글쓰기에서 두 집단 간의 유의미한 차이가 없었으나 3차와 5차 반성 글쓰기에서 실험집단의 점수가 비교집단보다 유의미하게 높았다. 반성 글쓰기의 하위 요소에서 탐구과정 분석, 학습의 이해, 생각의 변화 요소는 실험집단과 비교집단 모두 메타인지 수준의 반성을 나타내는 학생 비율이 증가하였으나, 실험집단이 비교집단보다 메타인지 수준의 반성을 보이는 학생 비율이 더 높았다. 반성적 실천 요소의 분석 결과, 실험집단은 메타인지 수준의 반성적 실천 학생 비율이 증가하였으나 비교집단은 오히려 감소하였다. 학생 설문조사와 인터뷰를 분석한 결과, 학생들은 평가활동이 자신의 학습에 도움이 된다고 인식하고 있었다. 또한 평가활동을 통해 자신이 무엇을 얼마나 알고 있는지를 깨닫게 되고 문제점을 파악하여 개선할 수 있는 방법을 탐색하는 메타인지 능력이 향상되었다고 응답하였다. 이러한 메타인지적 반성을 통해 부족한 부분을 개선하려 노력하였으므로 평가활동이 반성적 실천을 이끌었다고 인식하였다. 따라서 학생 평가활동은 학습의 과정으로 통합되어 학생들을 능동적으로 학습에 참여시킬 뿐만 아니라 학습에 대한 책임감을 향상시켜 학습을 스캐폴딩하는 도구로써 활용이 가능하다고 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.68-79
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• 2011

이 연구에서는 형식적 사고를 요구하는 '기체 분자운동'의 개념 이해에 형식적 조작기로의 인지가속을 목적으로 하는 '생각하는 과학' 활동을 사전에 적용했을 때 어떠한 효과가 있는지 알아보았으며 이 활동에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 교과서 내용 분석을 통하여, 기체 분자 운동의 개념 이해에 필요한 논리적 요소로 변인, 비례, 보상, 형식적 모형 등의 4가지 논리를 추출하였다. 실험 집단 학생들에게 4가지 논리와 관련된 9개의 '생각하는 과학' 활동을 처치한 후에 기체 분자 운동의 수업을 실시하고, 기체 분자 운동의 개념 이해에 대한 성취도 평가를 하였다. 기체 분자 운동 개념에 대한 실험 집단과 통제 집단간의 성취도는 t-검증 결과 유의미한 차이가 없었다. 성 별 분석에서는 사전 인지 수준을 공변인으로 한 공변량 분석 결과 실험 집단의 여학생이 유의미하게 성취도가 향상된 것으로 나타났다. 과학 성취도 평가의 논리 별 정답률에서는 변인 통제, 보상, 형식적 모형논리의 정답률이 통제 집단에 비해 높게 나타났으나 비례 논리는 거의 비슷하게 나타났다. 실험 집단의 '생각하는 과학' 활동에 대한 인식 조사 결과, 활동에 대한 인식이 긍정적일수록 성취도가 높게 나타났으며 과학적 사고력과 태도 영역이 기체 분자 운동의 성취도 사이에 상관관계가 있었다. 특히 구체적 조작기 후기(2B)의 학생들이 가장 긍정적 인식을 가지고 있었으며 성취도도 높았다. 학생들은 교과서에 나와 있지 않는 실험 소재를 다루게 되어 흥미로웠으며 실험 후 토론 시간을 가지면서 연구자가 된 듯한 느낌을 갖게 되어 '생각하는 과학' 활동을 통해 자신의 과학적 사고력이 향상된 것 같다고 답변하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.371-383
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• 2000

본 연구에서는 스포츠 체험 활동을 포함한 수업과 전통적 수업간에 힘과 운동에 대한 개념 변화와 과학에 대한 흥미에서 어떤 차이를 보이는지 조사하였다. 특히 스포츠 체험 활동을 포함한 수업의 경우, 수업 전 스포츠 활동의 경험 정도에 따른 힘과 운동에 대한 개념 변화와 과학에 대한 흥미에서 어떤 차이를 보이는지 조사하였다. 남녀공학의 중학교 1학년 2개 학급 82명(실험집단 40명, 통제집단 42명)을 연구 대상으로 하였다. 힘과 운동 단원 수업에서 실험집단은 총 4차시 분량의 예측, 활동, 토론으로 구성된 스포츠 체험 활동을 포함한 수업을 하였으며, 통제집단은 같은 차시의 전통적 수업을 하였다. 실험집단과 통제집단의 힘과 운동에 대한 개념을 조사한 결과, 객관식의 경우 정답을 표시한 학생의 비율이 통제집단은 17.2% 증가하였으며, 실험집단은 20.0% 증가하였다. 주관식의 경우 올바른 개념을 가지고 설명한 학생의 비율이 통제집단의 경우 10.4% 증가한 반면, 실험집단은 26.7% 증가하였다. 과학에 대한 흥미에서는 주제 차원에서 통제집단이 유의미한 증가를 보였다(p<0.05). 활동 차원의 세부 범주인 경험적 학습활동과 의사소통적 학습활동에서는 실험집단이 유의미한 증가를 보였다(p<0.05). 스포츠 체험 활동을 포함한 수업 전후, 수업 전 스포츠 활동의 경험 정도에 따른 힘과 운동에 대한 개념 변화와 과학에 대한 흥미 변화를 조사한 결과, 스포츠 활동의 경험이 많은 학생들이 경험이 적거나 없는 학생들에 비해 보다 긍정적인 변화롤 보였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권5호
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• pp.494-504
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• 2003

이 연구는 제7차 과학과 교육과정에 따라 저술된 7종의 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 과학적 탐구 과정 및 활동의 개수를 확인하고 그 적절성을 판단할 목적으로 수행하였다. 전반적으로 볼 때 제 7차 과학과 교육과정에 제시된 과학적 탐구의 기본적 과정은 어느 정도 잘 반영되어 있으나, 통합적 탐구 활동은 대체로 미흡하다. 또한, 교과서에 제시된 과학적 탐구 과정 및 활동이 그 과제와 일치하지 않는 것이 많으며, 특히 실험은 단 1개도 엄격한 의미의 실험으로 볼 수 없다. 논문의 마지막 부분에서는 과학적 탐구의 통합적 과정과 탐구 활동도 충분히 반영될 수 있게 해야 하며, 특히 실험과 조사의 의미를 분명하게 정의되어야 할 필요성을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1216-1234
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• 2004

전통적인 학교 과학 실험은 실제 과학 활동, 즉 참과학 탐구의 특징을 적절히 반영하고 있지 못하며, 특히 토론이나 논변적 실제가 부족하다는 비판이 제기되고 있다. 이에, 본 논문의 목적은 학생들의 동료간 논변활동을 강조한 개방적 탐구 활동을 제안하기 위해, 그 조건 및 특징을 알아보고 적절한 모형을 제안하는 것이다. 문헌 분석 및 이론적 논의를 바탕으로, 학생들의 논변활동을 촉진시키기 위해서 논변적 과학탐구 활동이 가져야 할 조건에 대하여 살펴 본 결과, 인지적 측면에서는 '다양한 견해가 가능한 문제 상황', '학생 자신의 주장 펼치기', '효과적으로 조직된 논변 구성의 기회'가 필요하며, 사회적 측면에서는 '수펑적 관계', '경쟁과 협력의 공동체 활동'이 필요한 것으로 분석되었다. 이러한 조건을 만족시키기 위해 논변적 과학 탐구 활동은 실험활동과 논변활동으로 구성되며 논변활동은 동료 검토용 보고서 쓰기와 비판적 토론으로 조직되었다. 논변활동은 조 내부와 조 별간에, 그리고 쓰기와 토론을 통해서 반복적으로 이루어지며 되먹임을 통해 실험활동과 연계되어 있으며 전체 탐구 과정은 순환적인 특징을 갖는다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.746-759
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• 2016

본 연구의 목적은 STEAM(융합인재교육)활동이 유아의 과학과정기술과 문제해결력에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구대상은 G시에 소재한 S어린이집과 H어린이집의 만 5세 유아 34명으로 실험집단 17명과 통제집단 17명 이었다. 실험집단은 8주 동안 STEAM 활동에 참여하였고, 통제집단은 일반적인 과학 활동에 참여하였다. 연구절차는 예비연구, 사전검사, 실험처치, 사후검사의 순으로 이루어졌다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단은 전체 과학과정 기술에서 통제집단보다 유의미하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 둘째, 실험집단은 전체 문제해결 능력에서 유의미하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 유아의 STEAM 활동 경험이 유아의 과학과정기술과 유아의 문제해결 능력 향상에 효과적인 교수학습방법이 될 수 있다는 것을 제안한다.

• 과학교육연구지
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• 제41권2호
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• pp.267-280
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• 2017

이 연구의 목적은 초기 대표적인 과학학회의 설립과정과 그들의 활동에 대해서 살펴보는데 있다. 이를 위하여 대학 도서관 자료, 온라인 데이터베이스, 구글 학술 검색, 위키피디아 등에서 자료 검색을 실시하여 연구 대상 과학학회 설립 및 활동과 관련한 문헌들을 수집하였다. 이들 학회의 설립과 활동 분석을 위해 32편의 수집된 문헌, 선행연구 및 과학사 서적 등을 대상으로 내용 분석을 실시하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 과학적인 방법을 수행하기 위한 과정에서 실험의 중요성의 부각은 필연적으로 실험기기의 제작 또는 구입에 대한 비용의 증대로 귀결되었다. 따라서 과학자들은 독자적인 연구를 넘어, 공동체를 구성함으로써 최신의 정보를 교환하고, 상호 협력에 의해서 과학실험을 수행할 필요성에 직면하게 되었다. 이러한 필요성은 과학학회의 창립을 유발시키게 되었다. 초기 과학학회의 설립은 부유한 후원자가 전적으로 학회운영을 부담하는 경우, 학회 회원들이 회비를 거두어 운영하는 경우, 국가가 정부기관으로 설립하는 경우 등으로 구분할 수 있었다. 이 연구의 결과는 미래의 과학학회에 대해 시사점을 제공할 것이다.