• 영재교육연구
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• 제15권1호
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• pp.37-48
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• 2005

물리교과의 내용은 다른 과학교과에 비해 비교적 위계관계가 강하다. 즉, 이미 배운 것과 지금 배우고 있는 것 그리고 앞으로 배울 것이 서로 밀접하게 연결되어 있다. 이런 학습의 위계에 대하여 평가를 통해 학생들이 구성하는 지식구조를 지식의 위계라는 관점에서 정확히 분석함으로써 21C 교육의 이념인 주도적이고 창의적인 물리교육을 도모할 수 있다. 특히, 처리 과정을 컴퓨터시스템을 이용하여 정확하고 빠르게 처리할 수 있음은 물론 객관적 타당도를 높이고 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있다. 더 나아가서 개개인에 대해 실질적으로 도움을 줄 수 있는 피드백을 제시하여 학생들의 이해를 증진 시킬 수 있다. 본 연구에서는 과학영재 선발 문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 과학 영재교육원 지원자들의 평가결과를 분석하고, 그 결과를 토대로 향후 과학영재 선발 시 과학적인 평가방법을 개발함에 있어서 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권6호
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• pp.743-752
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• 2006

이 연구는 과학영재들의 과학의 본성에 대한 인식을 조사하기 위하여 다지 선다형 검사 문항을 사용하였으며 영역별, 성별, 그리고 사사교육의 일종인 R&E 프로그램 이수 경험별로 나뉘어 조사하였다. 이 조사를 위하여 한국과학영재학교 273명의 학생을 대상으로 설문조사하였다. 연구결과, 과학영재들의 과학의 본성에 대한 인식은 과학지식의 잠정성에서 가장 높은 인식을 보였다. 성별과 R&E 프로그램 이수 경험별로 나뉘어 조사한 결과, 대부분의 경우에 집단별 인식에 있어 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았으나 R&E 프로그램을 경험한 집단과 경험하지 못한 집단으로 나누어 인식 성향을 조사하였을 때, 프로그램을 경험한 집단이 과학자의 연구동기 및 연구활동을 보다 사회적인 맥락에서 인식하였고, 과학자의 사회적 책임에 대한 인식도 높았다. 이를 통하여 R&E 활동 경험이 과학 영재 학생들의 과학의 본성에 대한 인식에 영향을 미치는 한 요인임을 확인하였으며 이들 결과는 과학영재 교육 프로그램의 개발과 운영, 특히 R&E 프로그램의 운영과 평가, 그리고 과학영재 교육과정 개발 및 과학교사 교육에 있어 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권5호
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• pp.1021-1040
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• 2013

이 연구에서는 사례연구를 통해 멘토링을 통한 코티칭이 초임 과학영재교육 담당교사의 수업 전문성에 미치는 영향을 PCK 측면에서 심층적으로 조사했다. 초임 중등 과학영재교육 담당교사 2인이 총 4차에 걸쳐 12차시의 과학영재수업을 공동으로 계획, 진행, 평가했으며, 2~4차 수업에서는 수업 전, 중, 후에 멘토링을 실시했다. 두 교사의 수업 계획 과정에 대한 다양한 자료를 수집했고, 모든 수업을 촬영하고 관찰노트를 작성했으며, 모든 면담 내용과 멘토링의 전 과정을 녹음하여 지속적 비교 방법을 통해 분석했다. 연구 결과, 멘토링을 통한 코티칭 과학영재수업 경험이 초임 교사들의 PCK 향상에 효과적이었다. 또한, 코티칭과 멘토링의 결합이 각 전략의 단점을 보완함으로써 긍정적인 상승효과를 일으킬 수 있는 것으로 나타났다. 교사들은 과학영재학생의 다양한 인지적 정의적 특성 계발에 중점을 둔 심화학습을 중심으로 교육과정을 구성하는 것에 대한 확고한 실천적 지식을 갖게 되었으며, 과학영재학생의 다양한 특성과 그에 적합한 교수전략에 관한 지식이 심화되었다. 또한, 과학영재 교육 평가의 영역과 방법에 관한 실천적 지식에 향상이 있었으며, 효과적인 탐구학습 지도를 위해 필요한 과학내용지식 측면에도 실질적인 향상이 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.394-406
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• 2019

본 연구는 사람의 다양한 세포주를 이용하여 활성산소종(과산화수소수)이 세포의 노화에 미치는 영향을 비교 조사하였다. 여러 농도의 과산화수소수에 세포주를 일주일 동안 배양하여 MTT 방법으로 과산화수소수에 대한 세포 성장의 반억제농도를 구하였다. 그 결과, 50대에서 유래하는 피부 섬유아세포와 10대의 노화 유도 피부 섬유아세포와 비교하여 10대에서 유래하는 피부 섬유아세포에서 과산화수소수에 대한 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높았고, 10대의 피부 섬유아세포보다는 10대의 여러 조직 기원하는 성체줄기세포에서 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높게 관찰되었다. 또한, 50 ppm 과산화수소수를 1주일 동안 처리한 후, 50대의 피부 섬유아세포에서 다른 세포주에 비해 세포 성장이 현저히 억제되었고, 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 활성이 증가되는 것을 관찰하였다. 또한, 활성산소의 세포 독성을 중화시키는 두 유전자, 글루타티온 과산화효소(GPX)와 카탈라아제(CAT)의 발현을 각 세포주에서 조사하였을 때, CAT의 발현은 모든 세포주에서 대체로 낮았지만, GPX 유전자의 발현이 50대의 피부 섬유아세포보다 10대의 피부 섬유아세포와 성체줄기세포에서 현저히 높게 발현되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과에서 활성산소는 세포 노화를 유도하고, GPX의 발현이 높은 10대의 피부 섬유아세포와 줄기세포보다는 50대의 피부 섬유아세포와 노화된 피부 섬유아세포에서 활성산소종에 대해 더 큰 민감성을 가지고 있는 것을 알 수 있었다.

• 영재교육연구
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• 제20권3호
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• pp.847-866
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• 2010

창의성은 다양한 사고, 실험 수업, 열린 상황 등의 여러 조건과 체계적인 교육프로그램으로 신장시킬 수 있다. 이 연구에서는 과학영재의 창의성 신장 프로그램으로 CNP 모형을 개발하였다. 이 모형은 문제발견, 문제구체화, 문제해결 능력 영역을 강조하며, 과학적 문제발견, 통합적 탐구 기능과 탐구적 과학글쓰기를 포함한다. 개발된 6단계의 CNP 모형을 적용하기 위해 수업지도안과 학생 활동지를 별도로 개발하였다. K 대학교 과학영재 교육원 학생들에게 이 모형을 적용한 결과, 학생들은 독창성과 유창성이 향상되었고, 창의적으로 문제를 해결하였다. 또한 각 단계에서 창의적 문제발견 및 문제구체화, 문제해결 능력이 신장되었다. 이에 개발된 CNP 모형은 과학영재의 창의성 신장에 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권4호
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• pp.283-295
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• 2021

본 연구는 Giorgi 의 현상학적 연구 방법을 바탕으로 중학교 과학영재학생들이 겪는 과학불안의 경험을 탐색하고자 하였다. 연구참여자는 대학교 과학영재교육원에 선발된 중학교 1학년 학생 중 과학특성불안 및 과학상태불안 수준이 높고 과학불안 경험이 있는 과학영재학생 6명으로 선별하였다. 연구참여자들을 대상으로 과학불안 경험과 관련된 두 차례의 면담을 실시하였다. 분석결과, 과학영재학생들이 경험하는 과학불안은 이상적 자아 설정, 자신감 부족, 과거의 경험, 내용의 어려움, 가치있는 일에 기인하고 있었다. 학생들은 과학불안을 느낄 때 신체적·생리적, 인지적, 정서적·심리적으로 불편함을 호소하였으며, 과학불안을 성장의 기회로 인식하기도 하였다. 또한 과학영재학생들은 과학불안이 유발될 때 나타나는 여러 불편한 증상들을 극복하기 위해 불안한 상황에 직접 맞서거나 자신의 마음을 가다듬는 등 다양한 방법으로 대처하는 모습을 보였다. 일부 학생들은 시간이 지나면 불안감이 해소되기 때문에 불안 수준을 낮추기 위한 특별한 노력이 필요하지 않다고 생각하고 있었다. 학생들은 과학불안에 대하여 부정적인 의미와 긍정적인 의미를 동시에 지니고 있었다. 본 연구의 결과는 과학불안을 경험하는 중학교 과학영재학생들에 대한 교사의 심층적인 이해를 돕고, 과학불안과 관련하여 어떠한 교육환경을 조성하고 교육프로그램을 제공해야 하는지에 대한 이론적 토대 마련에 기여할 것이다.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.1053-1071
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• 2014

이 연구는 영재를 위한 창의성 프로그램 개발과 적용 그리고 영재의 선발에 이용될 수 있는 문제설정에서의 수학적 창의성 평가에 대한 이론적 고찰과 관찰을 통해 개선된 창의성 평가 요인을 제안하기 위한 것이다. 이를 위해 대학부설과학영재교육원 소속의 초등수학영재 19명에게 주어진 문제를 풀어보고 그 문제와 관련된 우수한 문제를 만들도록 요구하였다. 영재학생뿐만 아니라 예비교사 및 전문가 집단이 각각 영재가 만든 문제를 평가하고 우수한 문제의 특징을 기술하도록 하였다. 이를 통해 문제설정에서의 수학 창의성 평가의 요인을 융통성, 독창성, 원 문제와의 유사성, 문제의 복잡성, 정교성으로 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권4호
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• pp.282-290
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• 2008

R&E 프로그램은 한국과학영재학교와 과학 고등학교의 과학영재들을 위한 사사교육 프로그램으로, 1년 동안 현직 과학자와 과학교사가 멘토로 참여하며 학생들이 실제 연구 과제를 수행하는 프로그램이다. 이 연구에서는 R&E 프로그램의 주요 목적인 연구 중심의 자기 주도적 학습, 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결능력의 신장, 과학자의 생활과 자세에 대한 인식과 희망 전공 등의 항목에 대해서 R&E 프로그램을 경험한 한국과학기술원 학부과정 신입생 182명을 대상으로 사사교육 프로그램의 효과에 대해서 스스로 어떻게 평가하고 있는지, 설문조사를 통하여 이들의 인식을 조사하였다. 그 결과는 첫째, 프로그램 참여를 통하여 동료들과의 협력(81.0%), 전문 과학지식의 습득(80.8%), 과학자의 생활과 자세에 대한 이해(77.5%), 과학에 대한 흥미(68.7%), 과학적 탐구방법(62.7%), 창의적 사고력(61.5%) 등의 순으로 향상되었다고 긍정으로 인식하였다. 둘째, KAIST 신입생들 사이에 출신 고등학교에 따라서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, 과학적 탐구방법 향상(p<.01), 연구과제에 관한 전문적인 과학지식 향상(p<.01)의 항목이었다. 이러한 결과는, 과학자로서의 품성 및 자질 함양, 과학적 탐구능력과 창의적 사고력 향상이라고 하는 과학영재를 위한 사사교육으로서 R&E 프로그램의 목적이 충분히 달성되고 있을 가능성을 보여준다.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.1025-1038
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• 2014

본 연구의 목적은 초등과학영재의 창의적 문제해결력 향상을 위해 융합인재교육(STEAM) 프로젝트 학습 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 그 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이 연구는 경인교육대학교 과학영재교육원에 재학하는 초등학생 5, 6학년 30명을 대상으로 하였다. 융합 인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하기 위해 프로젝트 학습의 단계와 한국과학창의재단이 제시한 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 구성원리와 학습준거, 방법론을 활용하였다. 개발된 프로그램의 효과를 검증하기 위해 초등영재학생을 위한 과학 창의적 문제해결력 검사지를 활용 하였다. 개발된 프로그램은 총 18차시이며, 태양열 자동차를 만드는 1차 프로젝트와 탄성 자동차를 만드는 2차 프로젝트로 구성되어 있다. 1차 프로젝트는 학생들과 함께 주제를 선정하고 선정된 주제에 맞추어 사전 활동들로 관련 자료를 조사한 후 실제 수업에서 탐구, 협의, 표현활동이 이루어지고 산출물로 마무리 및 평가가 되는 12차시로 구성되었다. 2차 프로젝트는 1차 프로젝트를 바탕으로 주어진 문제에 대해 스스로 해결방법을 구상하여 산출물을 만들어 내도록하는 6차시로 구성하였다. 모든 프로젝트는 교사와 학생 간 공통의 주제를 선정하고, 이 주제에 대해 스스로의 문제화 과정을 거쳐 학생 주도로 과학 기술 공학 예술 영역의 내용적 융합이 이루어질 수 있도록 구성하였다. 개발된 프로그램을 적용한 결과 융합인재교육(STEAM) 프로젝트 프로그램은 영재 학생들의 창의적 문제해결력에 효과적인 영향을 주었음을 알게 되었다.

• 영재교육연구
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• 제21권4호
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• pp.801-828
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• 2011

중학교 과학영재 담당교사의 수업을 관찰하여 Pedagogical Content Knowledge(PCK)의 요소를 분석하고, 요소간의 관련성을 알아보았다. 연구 대상은 대도시 지역의 중학생 대상 영재교육원에서 과학을 가르치는 교사 4명이었으며, 전공은 각각 물리, 화학, 생물, 지구과학이고 2명은 전임교사, 2명은 겸임교사였다. 또한 전임교사들은 영재학생들만 가르쳤고, 겸임교사들은 보통 일반학생들을 가르쳤고, 특별히 주 1회 영재학생들을 가르쳤다. 수업관찰, 반구조화된 인터뷰를 실시하였으며, 문서자료를 수집하여 질적으로 분석하였다. 연구 결과, 과학영재담당교사의 PCK 요소의 몇 가지 특징이 나타났다. 교사들의 과학교수지향은 PCK의 요소들과 긴밀하게 상호작용하고 있었다. 교사들의 교육과정지식은 교사에 따라 상이했지만, 학습유형의 선택은 교사의 영재 교육 및 수업의 목표와 관련되어 있었다. 또한 이러한 교육과정 지식은 학생에 대한 이해의 영향을 받았다. 교사들은 교육과정지식과 학생에 대한 이해에 따라 수업에서 서로 다른 교수전략을 사용하고 있었다. 또한 PCK의 요소들의 관계는 밀접했으며 방향성을 가지고 있었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 PCK의 요소와 관계성을 설명하기위해 사면체 모델을 제안했다.