• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.213-223
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• 2022

이 연구는 초등 과학 5~6학년 교과서에 제시된 필수 탐구 활동의 유형을 파악하고, 현장 교사들은 실제 지도 과정에서는 어떤 어려움이 있는지를 파악하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 교과서에 제시된 필수 탐구 활동을 실험·관찰, 조사·토의 및 발표, 자료 해석, 토의·토론, 모의활동, 표현하기의 6가지 유형으로 분석하였다. 또한 초등 교사 108명을 대상으로 탐구 활동에 대한 탐구 활동의 성취기준 달성 적합성, 학생 수준 적합성, 학생 흥미도, 수업 지도의 어려움을 조사하였다. 연구 결과를 종합하면, 5~6학년 과학 교과서에 제시된 탐구 활동 유형을 분석한 결과 가장 많이 제시되는 유형은 실험·관찰 유형이었고, 다음으로 많은 유형은 모의활동 유형, 자료 해석 유형이었다. 5학년 교과서에는 토의·토론 유형이 없는 것으로 분석되었고, 6학년은 조사·토의 및 발표 유형과 표현하기 유형에 해당되는 탐구 활동이 교과서에 제시되지 않았다. 교과서에 제시된 탐구 활동의 성취기준 달성 적합성과 학생의 수준의 적합성에 대한 교사들의 응답결과에서는 5학년이 6학년에 비해 낮은 평균 점수를 나타냈고, 학생 흥미도와 지도 어려움에서는 비슷한 평균 점수를 보였다. 설문조사 결과를 바탕으로 개선이 필요한 탐구 활동을 도출한 결과 총 17개의 탐구 활동에 대한 개선이 필요한 것을 확인되었다. 구체적으로 교사들은 실험 결과가 교과서에서 의도한대로 잘 나타나지 않을 때, 탐구 활동에 대한 학생의 흥미도가 낮을 때, 학생 및 교사들이 관련된 과학 개념에 대해 이해도가 낮을 때 탐구 활동 지도의 어려움을 겪는다고 응답하였다. 천문 관련 단원에서 장기간의 꾸준한 관찰이 어렵다거나 초등학교 고학년 학생들이 역학놀이 활동에 적극적으로 참여하지 않는 등의 현실적인 문제도 지적하였다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.359-368
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• 2010

이 연구의 목적은 초등학교 과학 수업 시간에 수행되는 실험 목적에 대한 교사와 학생의 인식에 대한 차이가 발생하는 원인을 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 6학년 10개 학급의 교사와 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담으로 통해 자료를 수집하였다. 면담의 범주는 크게 실험목적, 실험 목적의 지도 여부, 실험 수업 진행 방법, 평가 방법등 네 가지이다. 교사와 학생간에 실험 목적 인식의 차이가 발생하는 원인은 교사의 관점에서는 실험 목적에 대한 교사의 미지도, 교사가 의도한 실험 목적과 다르게 운영되는 실험 수업, 실험 목적과 유리되는 평가 방법의 문제에 기인한 것으로 나타났다. 실험 수업에서 교사가 의도한 실험 목적이 고려되어 지도되고 있지 않기 때문에 학생들이 실험 목적을 정확하게 인지하지 못하는 것이다. 교사들은 실험 활동을 통한 과학탐구능력의 향상을 중요하게 생각하고 있지만, 이것이 실험 수업을 통해 학생들에게 실질적으로 전달되지 못하고 있어 학생들이 과학탐구능력의 중요성을 인식하고 못하고 있다. 또한 타당한 평가도구나 방법의 부족으로 인하여 교사들은 실험의 중요한 목적인 학생들의 과학탐구능력을 중요한 부분으로 평가하지 못하고 있다. 따라서 탐구적 실험 중심의 과학-교수 학습이 효과적으로 이루어지기 위해서 초등교사들은 학생들에게 실험의 중요한 목적인 과학탐구능력을 강조하여 명시적으로 지도할 필요가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.538-552
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• 2022

본 연구에서는 Algodoo 시뮬레이션을 활용한 예비교사의 탐구 활동을 분석하여 그 특징을 이해하고 이를 통해 초등 예비교사를 위한 광학교육에 대한 교육적 시사점을 얻고자 하였다. 연구에는 교육대학의 1학년 학생 79명이 참여하였다. 학생들의 활동은 표상재생산, 확인실험, 탐구실험으로 구분할 수 있었다. 표상재생산을 수행한 학생들은 잘 알려진 권위 있는 표상을 시뮬레이션으로 나타냈으며 주요 특징을 포착하여 표상하였다. 확인실험을 수행한 학생들은 이론적 배경 조사를 통해 이미 알고 있는 개념을 확인하기 위한 실험을 수행하였으며, 주로 단순 탐구를 수행하였다. 탐구실험을 수행한 학생들은 현재 자신이 알지 못하는 것들을 시뮬레이션을 사용해 탐구하였으며 일반물리 이상에서 다루는 광학 현상에 대한 탐구를 수행한 학생도 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 본 연구에서는 Algodoo를 활용한 자유로운 탐구 활동에서 학습자는 다양한 수준의 탐구 활동을 수행한다는 것을 확인하였다. 또한, Algodoo를 활용한 다양한 수준의 탐구 활동 예를 제시하고 Algodoo를 활용한 탐구 활동의 장단점과 이를 개선할 방안을 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.471-489
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• 2014

이 연구에서는 창의적 체험활동 모델 프로그램을 수정하여 고등학교 과학동아리 학생들에게 운영 후 학생들의 과학관련 태도의 변화를 조사하였다. 이를 위하여 창의적 체험활동 모델 프로그램을 학교실정에 맞게 수정하였고, 수정된 프로그램을 부산소재의 고등학교 과학동아리 학생에게 운영하였다. 학생들의 활동 결과지와 면담을 통하여 학생들의 과학관련 태도의 변화를 분석하였다. 과학관련 태도의 변화는 긍정적인 변화를 보였다. 과학에 대한 흥미와 과학과 관련된 직업에 대한 흥미, 과학에 대한 취미적 관심이 대다수의 학생에게서 증가하였다. 과학에 대한 취미적 관심은 망원경으로 관찰한다든지 실험기구를 만져보는 것과 같이 사용했던 관련 도구에 의해 영향을 많이 받았다. 창의적 체험활동은 과학 수업에 대한 즐거움을 긍정적으로 변하게 하는 데는 효과적이지 않았다. 이는 창의적 체험활동 프로그램이 과학 수업 내용과 연계되지 않았기 때문으로 보이며, 교육과정을 고려하여 체험활동을 실시한다면 그 결과가 달라질 수 있을 것이라고 생각된다. 또한 창의적 체험활동 프로그램은 참관형 프로그램 보다는 참여형 프로그램이, 또한 과학 지식을 요하는 프로그램이 과학관련 태도 변화에 긍정적이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.565-578
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• 2008

이 연구에서는 학생들이 개방적 참탐구 활동에서 참과학의 인지과정을 경험함에 따라 과학의 본성에 대한 이해에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 하였다. 과학고등학교 1학년 학생들에게 인식론적으로 참과학의 특성을 반영하는 개방적 참탐구 활동을 수행하도록 하고, 이들 학생들 가운데 과학의 본성에 대한 학습이 이루어지거나 실패한 4명의 학생들을 선정하여 사례연구를 실시하였다. 초점 학생들이 탐구를 수행하면서 제기한 질문들과 사전 사후 과학의 본성 검사지(VNOS-C형) 답변을 분석하고 반구조화된 면담을 통해 답변을 정교화할 수 있는 기회를 제공하였다. 그 결과 개방적 참탐구 활동은 학생들에게 과학의 본성에 대한 이해를 돕는 탐구 상황을 제공한다는 것과 학생들의 인지적 특성이 과학의 본성에 대한 이해에 영향을 미치는 것을 발견하였다. 학생들에게 실험을 설계하고 수행하도록 함으로써 과학적 방법과 연구의 다양한 형태에 대해 이해하게 되었고, 정해진 답이 없는 실험에서 얻어진 데이터로부터 결론을 도출해내는 과정에서 과학의 추론적 특성을 경험하는 것을 확인하였다. 또한 변칙데이터를 경험하게 됨으로써 과학지식의 형성에서 추론의 역할과 창의성을 이해하는데 도움이 되었다. 이러한 탐구 상황에서는 동료들과 논의를 많이 하게 되는데 이때 반성적 사고 특성을 가진 학생은 실험 설계 및 데이터 해석에서의 타당성에 대해 생각하게 됨으로써 추론의 불확실성, 이론의존성에 대한 이해로 발전하였다. 또한 확산적인 사고 특성을 가진 학생은 유추적인 사고로 연결되어 과학의 창의성을 이해하는 데에 도움이 되는 것을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제58권6호
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• pp.612-621
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• 2014

본 연구는 또래도우미 활동수업이 멘티의 학업성취도에 미치는 영향 및 과학에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 실험집단은 중학교 1학년 40명이며 또래도우미는 성적이 상위 20% 이상의 학생 및 멘티는 성적이 하위 15% 이하 학생으로 구성하였다. 또래도우미 활동수업은 8주간 23차시에 걸쳐 진행하였으며 교사의 본시 수업내용 전개가 끝난 후 15~30분 동안 실시하였다. 또래도우미 활동은 멘티가 수업내용을 정리하면서 이해하기 어려운 부분을 또래도우미에게 질문하고 도움을 포함하고 있다. 그 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 또래도우미 활동수업이 전통적인 강의식 수업보다 멘티의 과학 학업성취도 향상에 통계적으로 유의미하였다(p<.01). 반면에 또래도우미의 학업성취도는 유의미한 효과는 나타나지 않았다(p>.05). 둘째, 또래도우미 활동수업에 참가한 학생들은 과학은 어렵고 외우는 것이 많은 힘든 과목에서 실험을 많이 하는 재미있는 과목이라는 긍정적 인식 변화가 관찰되었으며 또래도우미 활동 수업에 참가하면서 또래도우미와 멘토가 친해지는 계기가 되었다고 하였다. 셋째, 또래도우미와 멘티 모두 또래도우미 활동 수업에 대한 만족도는 높은 것으로 조사되었다(p<.01). 넷째, 멘티의 적극적인 태도 및 또래도우미와 멘티의 친밀도가 높을수록 멘티의 학업성취도가 향상되었다. 따라서 또래도우미 활동수업 시 또래도우미와 멘티의 친밀도를 고려하여 모둠을 구성하면 멘티의 학업성취도 향상 및 과학에 대한 인식은 긍정적으로 유도할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1070-1081
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• 2004

학교밖 과학교육과 과학 동아리 활동에 적극적으로 참여한 경험을 가지고 있는 이공계 전공 대학생과 과학동아리 지도교사를 대상으로 과학 동아리 활동과 활동에 대한 인식을 조사하였다. 과학에 흥미와 재능을 가지고 있는 학생틀이 1)직업적 역할 모델로서의 열정 있는 교사의 지도를 받으며, 2)직접적 체험을 경험하며, 3)오랜 기간 동안 과학실험을 준비하여, 4)비슷한 재능과 홍미를 가진 또래의 과학 동아리들 앞에서 발표하는 경험은 학생들을 과학관련 진로로 격려하는 좋은 요인임을 알았다. 또한 연구 참여자들은 과학 동아리 활동이 인생의 진로를 선택해야하는 중요한 시기에 과학에 대한 긍정적인 태도 형성에 영향을 주었고, 자신들의 학문적 진로를 결정하는데 중요한 영향을 주었다고 믿었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.702-704
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• 2020

연구자의 R&D활동은 연구기획에서부터 과제제안, 과제수행 및 실험, 연구자간 공유와 협업, 결과해석, 성과확산 및 성과관리 등에 이르기까지 다양한 영역에서 이루어지고 있다. 그러나 이러한 활동을 지원하는 통합서비스가 존재하지 않아 각각의 서비스를 찾아서 융·복합적으로 활용하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 R&D활동에 필요한 정보와 데이터, 서비스, 고성능 컴퓨팅 인프라를 연계·융합 활용할 수 있는 통합서비스 개발을 위한 방법을 제시한다. 그리고 통합서비스 개발 사례로 ScienceON을 소개한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권4호
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• pp.511-523
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• 2019

미래의 과학자 양성을 목표로, 진정한 과학 탐구의 경험을 강조하고 있는 고등학생들의 R&E 활동에서 점진적으로 주목하고 있는 것은 진정한 탐구 주체로서의 학생의 활동이다. 본 연구에서는 고등학교에서 수행되고 있는 R&E 활동 중에서 특히 학생이 그 주체가 되어 연구의 과정을 결정하고 실행하는 학생 주도의 R&E를 대상으로 연구 수행의 주요 흐름을 파악하고, 각 단계에서 드러나는 학생의 인식적 행위주체성을 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 과학영재학교 1학년 학생들이 수행한 교내 R&E 활동에 대하여 18개월에 걸친 질적 사례 연구를 수행하였으며, 연구 참여자와의 반 구조화된 면담 자료, 연구자의 참여관찰 일지, 학생과의 논의 과정에 대한 녹음자료, 학생 산출물 등과 같은 질적 자료를 수집, 근거이론에 기반한 지속적 비교분석법에 따라 귀납적으로 분석하였다. 연구 결과, 학생 주도의 R&E 활동은 주제 탐색의 단계-연구 설계의 단계-실험활동 수행의 단계-해석 및 고찰의 단계-과학적 의사소통의 단계를 거치는 것으로 드러났으며, 이와 같은 연구의 흐름은 비선형적이며 단계 간 중첩과 회귀가 빈번하게 드러나는 동적인 특징을 지님을 알 수 있었다. 두 번째로, 학생 주도의 R&E 활동에서 학생의 인식적 행위주체성은 R&E 구조와의 지속적인 상호작용을 통해 발현되었다. R&E의 구조에 의한 인식적 행위주체성의 촉발은 연구의 진행에 따라 점차 자발적 발현으로 전환되었으며, 특히 학생의 인식적 신념과 깊은 관련성을 보였다. 또한 인식적 행위주체성의 발현 과정에서 학생들은 스스로를 R&E 활동의 의사결정자로 배치하는 모습을 보였으며, 이는 R&E 활동에 대한 권위의 재분배와도 밀접한 관련성을 드러냈다. 학생 주도의 R&E 활동이 어떠한 흐름을 가지고 이루어지며, 그 가운데 학생들이 어떠한 인식적 행위주체성을 보이는지에 대한 본 연구는 지속적으로 확산되고 있는 고등학생들의 연구 활동 참여에 대한 심층적 이해를 제공함과 동시에, 학생들이 스스로의 탐구 활동에서 진정한 주체로 자리매김 할 수 있도록 지원하고자 하는 많은 교육 연구자들에게 그 방향성 수립을 위한 단초를 제공할 수 있을 것이다.

• 응용통계연구
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• 제1권2호
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• pp.82-90
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• 1987

모든 과학기술지식은 객관성을 지닌 관찰과 실험과 측정에 의해서 이루어진다. 이렇게함으로써 과학기술지식은 재현성과 영구성을 가져오게 되며, 올바른 전승과 누적적 발전을 가져오는데 이 과학기술지식의 질서체계를 유지하는데 근본적인 역할을 하는 것이 표준이다. 시간, 길이, 온도, 무게 등의 기본 측정단위와 광속, 중력 등의 물리화학적 상수, 법정계량단위, 각종 공업 규격, 안정 규정 등 수 없이 많은 표준은 효과적인 공동 인식과 객관적 판단의 기준으로 활용되고 있다. 현대의 과학기술이 다양하게 발전하고 이에 따라 우리의 생활도 더욱 복잡한 구조를 이루면서 표준에 대한 필요성도 더욱 높아가고 있다. 표준에 대한 깊은 생각없이도 우리는 자동차에 주유할때 표준단위를 통해 원하는 분량을 말하며, 카메라의 필름 종류를 선택할 때도 국제표준기구(ISO: International Standards Organization)의 규격을 사용하는데 익숙해져 있다. 이렇게 표준은 우리 일상생활과 밀접한 관계에 있으나 소비자 입장에서는 그 가치를 절실히 느끼지 못한 것이 사실이며 표준이 없음으로 해서 일어나는 불편과 혼란에 대해서는 무관심한 것이 사실이다. 일상생활에서 일어나는 표준의 역할을 우리가 잘 이해한다면 표준이 왜 필요한가를 쉽게 인식하게 될 것이다. 최근 정보산업이 새로운 물결로 사회전반에 영향을 미치고 있으며 이에 따라 정보의 수집, 가공, 저장 및 배포의 처리 과정에서도 제반 표준화의 필요성이 크게 대두되었다. 그 결과로 최근 10여년간에 수백종의 기술기준, 지침서 및 기본/기능 표준규격이 제정되어 왔다. 이와 같이 어떤 특별한 영역에서의 표준에 대한 요구가 있을 때 관련 규격이 제정되게 된다. 표준의 제정을 위한 다음 단계는 그 주제에 관한 표준(또는 규격)개발에 관심을 가진 사람들이 모이는 일일 것이다. 통계분야에서도 몇가지 표준화 활동이 ISO 를 중심으로 진행되고 있다. 예를 들면 실험과 검증 결과의 표현과 해석, 표본추출 방법 등에 관한 것으로 이들은 통계의 응용분야에서 꼭 필요한 표준이다. 구체적인 예로서 우리나라 국민의 표준체위값을 설정하기 위하여 측정조사할 때 측정방법 뿐 아니라 표본추출 방법과 통계자료 처리과정의 표준화가 이루어 지지 않는다면 각 기관에서 조사 발표하는 체위관계 자료가 상이하여 국가기관의 통계자료에 대한 신뢰성이 저하되고 통계값을 이용하여 의류, 신발 등의 제품을 제조하는 산업계에 혼란을 야기시킬 수 있다. 본 고에서는 ISO의 활동을 정보처리 분야에 초점을 맞춰 간략하게 설명하고 통계분야의 국제 활동을 비전문가인 필자들이 아는대로 소개하는 한편 국내활동의 필요성을 강조하여 관련 기관, 학계 및 산업계 관련전문가들의 ISO 국내활동 참여를 제의하고자 한다.