• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.986-997
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• 2011

이 연구에서는 탐구학습에서 과학적 창의성을 계발하기 위해 활용할 수 있는 비유 실험 활동을 개발, 적용하여 비유 실험을 활용한 탐구학습이 중학교 1학년 과학영재 학생들의 실험설계 과정에 미치는 영향을 조사하였다. 과학영재 학생들의 실험설계 과정을 창의적 사고과정의 유형에 따라 분류하고 각 유형에 따른 특징 및 실험설계 과정요소별 수행수준을 분석하였다. 비유 실험을 활용한 실험설계 과정의 유형은 확장이동형, 후진-확산이동형, 제자리이동형의 세 가지 유형이 나타났다. 확장이동형은 대응 관계를 심층적으로 파악함으로써 새로운 관점에서 전반적으로 모든 과정요소를 고려하며 정교한 실험설계를 수행하였다. 후진-확산이동형은 비유 실험을 활용해 새로운 방향으로 관점을 전환하지만 대응의 수준이나 과정요소에 대한 고려에 미흡한 부분이 있어 실험설계의 구체성이 다소 부족한 것으로 나타났다. 제자리이동형은 기존의 관점을 새로운 문제 상황에 그대로 적용하고 필요한 과정요소를 고르게 고려하지 못하며 적절한 실험설계를 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.16-16
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• 2004

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.765-772
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• 2020

현재 사용되는 일반적인 교육용 과학실험교구들은 정밀한 측정이 불가능하며 MBL 실험교구일지라도 센서중심의 프로그램으로 구성되어 있으며 데이터 확보에만 주력하여 능동적인 실험설계가 힘들다. 이 연구는 교육과정 분석을 통해 소프트웨어 융합 실험설계가 가능한 과학실험교구 시스템을 구상하고 기존 실험의 한계점을 보완하여 MBL기반 과학실험교구의 전체 시스템 아키텍처와 프레임 및 기구부를 설계한 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.757-767
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• 2002

사회적 상호작용을 강조한 과학탐구실험이 학생들의 학업성취와 과학탐구능력 및 학습동기에 미치는 효과에 대해 연구하였으며, 탐구실험 수업이 소집단의 구성방식에 따라 어떠한 차이를 나타내는지 알아보기 위해 인지수준이 동질인 집단과 이질인 집단의 효과를 비교하였다. 이를 위해 중학교 2학년 255명을 통제집단과 실험집단으로 나누어, 실험집단에는 사회적 상호작용을 강조한 과학탐구실험 수업을, 통제집단에는 전통적인 실험 수업을 1년간 적용한 후 과학 학업성취도, 과학탐구능력, 학습동기 검사를 실시하였다. 사회적 상호작용을 강조한 탐구실험은 이끌어내기, 친숙해지기, 구성하기, 확장하기의 4단계로 구성되어 있으며, 관찰 현상을 학습과 연관시키고 실험을 설계하며 결론을 이끌어내는 과정을 통해 동료 및 교사와 상호작용을 할 수 있도록 구성되어 있다. 연구 결과 사회적 상호작용을 강조한 과학탐구실험은 학생들의 학업성취와 과학탐구능력 및 학습동기에서 유의미한 효과가 있었다. 모든 인지수준의 학생들에게 효과가 나타난 것은 아니었으나 대부분의 인지 수준에서 학업성취의 효과가 크게 나타났으며, 학업성취에 비해 과학탐구능력의 향상정도가 낮았다. 소집단 구성에 따른 효과에서는 동질집단이 이질집단에 비해 성취도와 학습동기에서 유의미한 향상이 있었다. 이러한 결과는 과학탐구실험에서 상호작용이 중요하며, 상호작용이 학생들의 성취도와 탐구능력 향상에 긍정적 영향이 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.880-889
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• 2008

본 연구의 목적은, 과학영재교육의 측면에서, 첨단 과학 장비와 실험을 활용하는 전문성 계발 연수에 대한 실태 분석과 과학고 교사와 예비교사의 연수에 대한 인식을 조사하는 것이다. 설문 조사는 첨단과학 실험 장비를 활용할 기회가 있는 과학고등학교에 근무하고 있는 과학교사(N=43)와 사범대학에 재학 중인 예비교사(N=189)를 대상으로 실시하였다. 설문 결과를 살펴보면, 과학고 교사와 예비 교사 모두 첨단 실험장비에 대한 이해가 부족하다고 인식하였으며 관련된 연수 경험 또한 많지 않음을 보였다. 첨단 실험장비 활용의 중요성에 대해서는 과학고 교사와 예비교사 모두 인식하고 있었으며, 기회가 주어진다면 주로 방학 기간을 이용해 연수에 적극적으로 참여하겠다는 의사를 보였다. 연수의 형태에 있어서는 실험장비 사용 실습을 모두 선호하여 두 집단 모두 첨단 과학 실험장비 사용법에 있어 기능적인 부분의 부족함을 호소하고 있다. 내용적인 측면에서, 현직 교사들의 경우, 첨단 실험장비 활용 교수 학습 프로그램 개발에 더 많은 관심을 보였으나 예비 교사들의 경우 첨단 실험장비 사용법을 선호하고 있어 연수 프로그램 내용 선정과 개발에 대한 시사점을 얻을 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.473-479
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• 1997

본 연구의 목적은 STS프로그램을 적용한 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도와 과학학습성취도에 미치는 효과를 분석하는데 있다. 연구 목적에 따라 고등학교 3학년 학생들을 실험집단과 통제집단으로 나눈 뒤, 약 6주 동안 실험집단은 본 연구자가 개발한 STS 프로그램을 사용하여 수업을 실시하고 통제집단은 강의 중심의 전통적 수업을 실시하였다. 연구 결과 과학에 관련된 태도에 있어 실험집단이 통제 집단보다 더 긍정적인 방향으로 태도가 향상되었고, 과학학습 성취도에 있어서도 실험집단이 더 높은 성취도 향상을 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제56권1호
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• pp.144-158
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• 2012

이 연구에서는 중학교 과학 수업에서 다루는 일정성분비 법칙의 강의와 실험에 대한 과학 교사들과 학생들의 인식을 알아보았다. 이 연구를 위해 3명의 교사 수업을 관찰 기록하고, 면담을 통해 수업과 실험에 대한 인식을 알아보았다. 또한 학생들의 과학 성적과 인지 수준과 과학 태도, 실험 보고서 등을 분석하였다. 연구 결과, 교사들에 따라 강의 수업에서 강조하는 점이 달랐으며, 특히 화학교사들은 기본 개념보다는 비례 관계의 계산과 응용에 더 큰 관심을 가지고 있었다. 그러나 학생들은 기본 개념을 제대로 이해하지 못하였다. 실험 수업에서도 교사들은 학생들의 수행 수준이 낮다고 보고, 실험 과정을 설명하는데 많은 시간을 할애하였다. 그리고 실험 결과의 오차에 대해 부정적인 인식을 가졌다. 학생들은 실험 과정에 대해 제대로 이해하지 못하였으며, 실험 결과를 인위적으로 조작하고, 실험 오차에 대해 부정적인 인식을 가지고 있었다. 이러한 문제는 교사의 학교 과학 수업과 실험에 대한 인식의 변화를 통해 해결될 수 있음을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.78-90
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• 1999

본 연구에서는 실험에 포함된 이상조건의 이해를 조사하기 위해 수행되었다. 주요 연구질문은 다음과 같다. (1) 실제 실험 상황에는 어떠한 이상조건이 포함 되어 있다고 생각하는가? (2) 실험에 포함된 이상조건들이 실제 실험에서 얼마나 만족되고 있다고 생각하는가 ? (3) 실험에 포함된 이상조건들이 실험 결과에 얼 마나 영향을 준다고 생각하는가 ? (4) 교사들은 실험에 포함된 이상조건에 대해 일반적으로 어떠한 관점을 가지고 있는가 ? 연구질문 1, 2, 3을 위해서 6개의 설문을 개발하여 총 85명의 고등학생과 과학교사에게 직접 실험과 함께 제시하여 응답하도록 하였으며, 연구질문 4를 위해서 과학교사 42명을 대상으로 4개의 설문을 개발하여 응답하도록 하였다. 응답결과는 연구 질문에 따라 분류되어 요약 제시되었으며, 물리 실험 지도를 위한 시사점 추출을 위해 사용되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.528-538
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• 2011

이 연구에서는 중학교 1학년 과학영재 학생들의 적용실험에 대한 실험 설계 과정에서 나타나는 사고를 발성사고법을 이용해 조사하였고, 각 과정요소별로 과학영재의 수행 정도를 분석하였다. 연구 결과, 과학영재들은 실험을 설계하는 과정에서 '상황설정', '전략결정', '가정설정', '측정계획', '가정의 타당화' 의 과정요소와 관련된 사고를 하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 과정요소에 대한 과학영재들의 수행 정도는 다소 미흡한 측면이 있는 것으로 나타났다. 특히, 실험 설계 과정에서 문제를 해결하는데 적합한 목표 상황을 구체적으로 설정하거나 자신의 사고에 대해 적절한 준거를 통해 비판적으로 점검하는 능력이 부족한 것으로 드러났다. 이에 추상적이고 이해하기 어려운 문제 상황을 학생들에게 친숙한 구체적인 상황으로 바꾸어 생각하도록 하는 새로운 실험 설계 학습 전략의 가능성을 제안하였다. 본 연구의 결과는 실험 설계 능력과 같은 과학적 사고 기술을 강조함으로서 과학적 창의성을 계발하기 위한 과학영재 교육프로그램 개발에 유용한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권6호
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• pp.1248-1258
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• 2013

본 연구는 초등학생을 대상으로 과학자의 실험 목적에 대한 응답을 통하여 인식의 정도를 확인 하고자 한 것이다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 경기도 G시 한 초등학교의 초등학생 193명(남학생 96명, 여학생97명)을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 초등학생들의 응답을 성별, 학업성취도별, 과학관련 직업 희망여부별로 그 경향성을 나누어 살펴보았다. 학습자 특성이 과학자의 실험 목적에 대한 인식과 어떠한 상관이 있는지에 대한 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 학생들은 과학자의 실험 목적에 대하여 '새로운 사실을 발견하기 위해서'라는 내적가치 중 인지적 영역과 관련된 항목에 34.2%, '생활을 편리하게 하기 위해서'라는 외적 가치의 사회적 영역에 대한 항목에 26.9%의 응답을 보였다. 이는 대부분의 학생들이 과학자들의 실험 목적을 사실의 획득이나 사회적으로 도움이 되기 위해서라고 인식하고 있음을 알 수 있다. 둘째, 응답의 분포를 성별로 살펴보면, 여학생이 사회적 유용성 영역에 관한 인식이 높았으며 남학생이 논리 객관적 요소에 관한 인식이 높게 나타났다. 셋째, 응답의 분포를 학업성취도별로 살펴보면, 과학자의 실험 목적에 대하여 상위권 학생이 사회적 유용성 영역에 관한 인식이 높았으며, 중 하위권 학생들은 인지적 영역에 관한 인식이 높게 나타났다. 넷째, 과학관련 직업을 희망하는 학생과 그렇지 않은 학생을 대상으로 한 과학실험의 목적에 대한 인식을 살펴보면 과학 관련 직업을 희망하는 학생의 인식이 더욱 다양하며, 그렇지 않은 학생은 인지적 영역에 대한 응답이 더욱 높은 것으로 나타났다.