• 과학교육연구지
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• 제34권1호
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• pp.113-123
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• 2010

이 연구의 목적은 문제 해결과정에서 과학 영재아와 일반아의 뇌파 활성 분석을 통해 그 특징을 조사하는 것이다. 이 연구의 대상자는 지역교육청 소속의 영재 교육원에 재학 중인 초등학생으로 6명과 같은 지역의 일반 아동 6명으로 전체 12명으로 대상으로 분석하였다. 뇌파 측정용 과제는 하노이 탑(Hanio tower)으로 문제 해결 과정을 연구하는 효과적인 과제이다. 뇌파 측정 장비는 EEG System 으로 호주에서 개발한 장비를 이용하였다. 자료의 분석은 잡파(noise)를 최소화 하였고, 뇌파의 측정 위치는 10-20 System 전극배치를 사용하였다. 뇌파의 분석 방법으로는 독립 성분 분석(Independent Component Analysis)과 상대 파워분석(Relative power analysis)을 사용하였다. 연구의 결과 영재아들은 눈뜨고 안정 상태에서도 일반아에 비해 안정도가 뛰어나 학습의 준비도가 높다는 것을 알 수 있다. 이는 문제 해결을 하기 위한 준비의 정도가 높아 학습의 효과가 뛰어난 결과로 나타는 것을 볼 수 있다. 또한 과제를 수행하는 과정에서도 영재아의 두뇌 활성화의 정도가 높아 전두엽과 후두엽 부위에서 유의미하게 높은 알파파가 형성됨을 알 수 있었다. 따라서 영재아의 뇌를 활성화 정도가 높은 과제를 개발하면 보다 높은 교육의 효과를 기대할 수 있을 것이다. 이 연구의 결과는 과학 영재 판별과 평가의 타당도를 높이며, 과학영재의 특성과 과학의 본질에 근거한 판별방법의 기초 자료로 활용 가능하다.

• 영재교육연구
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• 제21권2호
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• pp.337-356
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• 2011

본 연구는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램 개발 적용이 초등과학영재학생의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. IIM이란 독자적 탐구방법으로 학생들 스스로 탐구하고 연구하는 수업형태로 7단계의 학습단계를 가지고 있다. 본 연구의 실행을 위해서 초등학교 과학교과 5학년 천문영역의 내용을 바탕으로 IIM의 탐구단계를 적용하여 총 7차시(6주간)로 천문학습 프로그램을 구성하였으며, 주제 선정하기(1차시), 목표 설정하기(2차시), 자료 조사하기(3차시), 탐구 활동하기(4차시), 목표 평가하기(5차시), 보고서 작성하기(6차시), 발표하기(7차시) 등으로 구성하여 적용하였다. 본 연구의 효과를 검증하기 위해 연구반은 울산광역시 소재 G 초등학교 과학영재반(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 검사도구는 과학탐구능력 검사와 과학적 태도 검사지를 사용하였고, 통계해석 프로그램은 SPSS WIN 18.0을 사용하여 결과를 분석하였다. 연구의 결과는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생의 과학탐구능력(F=4.920, p=.021)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재학생의 과학적 태도(F=11.224, p=.001)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생들의 과학탐구능력 신장과 과학적 태도 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있으며 나아가 과학영재원이나 과학영재학급 교육과정에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.491-495
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• 2008

본 연구에서는 중등 정보과학영재의 특성 분석을 위해 해당 과학영재교육원에서 최근 3년간 총 16명의 학습자와 이에 적용된 19개 프로그램과 관련하여 실시된 관찰 평가(체크리스트와 종합관찰지 기록)를 분석하였다. 본 연구에서 정보과학영재의 특성으로 드러난 것은 (1) 과제집착력 (2) 연역적 사고력 (3) 프로젝트 위주의 수행 능력에서의 우수성이다. 그러나 일반적인 영재의 특성으로 본 연구자는 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있다. 첫째, 연구대상의 발달 단계상 세분화 과정이 별 의미가 없지 않는가 하는 것이다. 연구자가 대상으로 삼은 영재아들은 중학교 1학년 학생들로서 피아제의 발달단계에 따르면 형식적 조작기에 접어든 시기의 학생들이다. 따라서 아직은 세분화된 영역보다는 통합적 영역을 지도하는 것이 바람직해 보인다. 둘째, 영재아는 대부분의 분야에서 뛰어난 성취를 보이는 학생들이라는 점이다. 영재아들의 지적능력은 평균 이상이다. 또한 과제집착력이나 호기심이 매우 강하기 때문에 어떠한 분야든지 높은 성취도를 나타내고 있다. 따라서 영재교육에 있어 어떤 분야에 뛰어난 학생을 찾아내는 것도 중요하지만 각 분야에서 뛰어난 능력을 발휘할 수 있도록 프로그램을 더욱 정교화 하는 것이 중요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.32-46
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• 2008

이 연구에서는 과학 영재 선발 도구로 사용된 지필검사(기초 지식 및 탐구 능력 검사, 창의성 검사) 문항의 질적 특성과 양적 특성을 살펴봄으로써 타당하고 신뢰로운 영재 선발 도구로서 지필검사의 적합성을 탐색하는데 필요한 기초자료를 얻고자 하였다. 문항의 질적 특성을 분석하기 위해 내적 및 외적 문항 분석틀을 구안하여 적용하였으며, 문항의 양적 특성과 질적 특성의 연관성을 분석하였다. 연구 결과, 다수의 문항이 중학교 교육 과정을 벗어난 속진 맥락으로 출제되어 내용 타당도에 문제가 있는 것으로 분석되었다. 또한 출제되는 내용이나 맥락에서 교과별 및 연도별로 상당한 차이가 있어 검사 도구의 안정성에도 문제가 있는 것으로 나타났다. 기초 지식 및 탐구 능력 검사의 경우는 지식이 차지하는 비율이 가장 높으며, 탐구 과정 중에서는 자료 해석 및 분석에 치중됨으로써 고른 탐구 능력을 측정하고 있지 못한 것으로 드러났다. 창의성 검사에서는 대다수의 문항이 발산적 사고나 연관적 사고보다는 수렴적 사고를 주로 측정하고 있는 것으로 나타났다. 한편, 분석된 대부분의 문항이 그래프보다는 그림이나 표를 이용하여 표현되는 것으로 나타났으며, 문항 유형에서는 서술형보다는 선다형이나 단답형의 비율이 훨씬 높았다. 문항의 변별도는 두 검사 모두 양호하였으나, 문항별 난이도 편차는 매우 큰 것으로 나타났다. 교과 간 및 검사도구 간 상관은 매우 낮았으며, 신뢰도 또한 낮은 것으로 나타났다. 또한 난이도는 낮아 쉬운 문제였지만 변별도가 양호한 유형의 문항이 가장 많았으며, 속진 맥락의 문항이 심화 맥락에 비해 변별도가 더 양호한 것으로 나타났다. 이와 같은 분석 결과들은 영재 교육 기관에서 학생 선발에 적합한 지필 검사 도구를 개발하는 데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권1호
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• pp.1-10
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• 2021

본 연구에서는 전라남도 소재의 국립대학교 과학영재교육원 소속 중학생 10명을 대상으로 사회적 상호작용과 도구 개선을 강조한 탐구적 과학 글쓰기 수업을 실시하여 STS 관계와 수업의 효과에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 사회적 상호작용과 도구 개선을 강조한 탐구적 과학 글쓰기 수업 후 학생들은 STS 관계에 대하여 다음과 같은 인식을 가지게 되었다. 과학 영재 학생들은 실험 도구와 기술이 과학이론 발전에 기여하며, 과학 기술만으로 모든 사회 문제를 해결하는 것이 어려우며, 과학이 사회적 상호작용 활동이라는 인식을 갖게 되었다. 또한 과학 영재 학생들은 동일 주제로 여러 시간 진행한 집중 탐구, 동료 평가 등을 이용한 다른 조원과의 의사소통, 같은 조원과 문제를 해결하는 의사소통, 탐구 과정에서 도구를 개선하는 활동, 익숙한 재료와 현상을 이용한 탐구 등을 통해 STS의 관련성을 인식하게 되었다고 응답하였다. 중학생 대상의 과학 영재 수업에서 학생들이 STS의 관계를 효과적으로 인식하도록 하기 위해서는 다양한 실험 도구를 활용한 문제 해결 경험, 동일 주제로 탐구 문제를 해결하는 과정에서 시행착오 경험, 연구 문제를 해결하는 과정에서 도구의 개선 경험, 동일한 주제로 탐구 활동을 진행하는 동료와의 의사소통경험, 다른 조와 탐구 결과를 공유하는 경험, 학생에게 익숙한 소재와 현상을 이용한 탐구 활동 등을 제공할 필요가 있다

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.591-606
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• 2016

이 연구는 초등 과학영재 학생들이 자연선택 개념에 대하여 과학적 개념을 형성하기 위한 논변활동 프로그램을 개발하고 그 효과를 알아보고자 수행했다. 이를 위해 자연선택 핵심 개념을 과잉생산, 제한된 자원, 개체군 안정, 경쟁, 변이, 변이의 유전, 차등적 생존, 개체군 변화, 종 분화의 9가지 개념을 선정하여 각각의 개념을 형성할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 초등학교 6학년 학생이 이해할 수 있는 용어로 변경한 선다형 자연선택 검사지와 개방형 검사지를 활용하여 프로그램 투입 전 후 개념 변화를 확인하였다. 개발된 프로그램은 초등 과학영재 6학년 19명 학생에게 투입하였다. 소집단 논변활동 전 후 논변 글쓰기는 설명의 충분성과 설명의 개념적인 질 범주로 구분하여 채점하였다. 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단과 적은 소집단의 시각적 모델 및 담화를 분석하였다. 연구 결과 선다형 자연 선택 검사지에서 19명 학생 모두 점수가 유의미하게 향상되었고 개방형 검사지에서도 자연 선택 핵심 개념은 증가하고 대안 개념은 줄어 들어 개발된 논변활동 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 자연선택 개념 향상에 효과적이었음을 알았다. 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단에서는 반대 담화 및 엄격한 기준이 활용되어 논변에 대한 평가 및 수정이 이루어져 논변의 질을 향상 시킨 반면 논변 글쓰기 점수 향상이 적은 소집단에서는 반대 담화 비율이 낮고 엄격한 기준 보다 비형식적 기준이 더 많이 활용되었다. 또한 논변 글쓰기 점수 향상이 큰 소집단에서는 자료 분석에 많은 담화가 이루어 졌고 소집단 시각적 모델이 소집단 구성원들에 의해 공동 구성되어 소집단 간 토론에 활용되었고 다른 소집단에 의해 평가 및 수정이 이루어졌다. 반면, 논변 글쓰기 점수 향상이 적은 소집단에서는 특정 소집단 구성원의 시각적 모델이 소집단의 시각적 모델로 선택되었고 모델을 평가하고 선택하는 과정에 대한 담화가 이루어지지 않았다. 이러한 소집단에서는 소집단 구성원들의 시각적 모델에 대한 이해가 낮았고 소집단 간 토론에 활용이 되지 못하여 평가 및 수정이 이루어지지 않았다. 이 연구를 통해 초등 과학영재 학생들이 생명 현상에 대해 자연선택 핵심 개념을 활용한 진화적 설명이 가능한 것을 확인하였으므로 초등학교 교육과정내 진화적 관점을 반영시킬 수 있는 가능성을 엿보았다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.149-158
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• 2011

본 연구의 목적은 비형식 과학교육기관인 자연사 박물관의 교육프로그램을 분석하여 과학 교육의 조력자로서 비형식 과학교육기관 교육프로그램의 교육적 역할을 제고하는 것이다. 따라서, 연구 대상 기관으로 공립 자연사박물관으로서 최근 6년간 가장 많은 수강생을 유치했으며 매년 60여 개의 다양한 프로그램을 운영하여 안정적으로 교육프로그램이 운영되고 있는 서울특별시 서대문구 소재의 서대문 자연사박물관을 선정하여 조사하였다. 국가수준 교육과정과 비교가 가능한 3~6학년 대상의 교육프로그램 교재 32권을 대상으로 하였다. 이 연구에 사용된 교육프로그램 내용 분석틀은 비형식 교육기관 중의 하나인 영재교육원에서 운영되는 교육프로그램의 지면 평가틀을 바탕으로 2007 개정 교육과정 과학과 목표와 관련된 과학 지식, 과학 탐구, 창의적 사고와 관련된 부분을 중심으로 하여 재구성하였으며, 과학교육 전문가 2인 및 현장 전문가 3인에게 검토 받아 수정 보완하여 최종안을 개발하였다. 1차 평가로 교재를 분석한 후, 2차 평가로는 서대문자연사박물관의 수업 중 표본을 추출해 촬영하여 수업 장면을 분석하였다. 그 후 1차 평가와 2차 평가의 결과를 비교하여 신뢰도를 검토하고 교재를 통한 프로그램 분석으로 인해 발생할 수 있는 연구의 제한점을 보완하였다. 연구 결과, 현재 비형식 과학교육기관에서 운영되는 교육프로그램의 교재에는 탐구 능력과 창의성을 증진시키기 위한 활동이나 발문이 많이 포함되지 않았다. 이러한 연구 결과로 볼 때, 비형식 과학교육기관 교육프로그램 개발 시 수업의 내실을 기하기 위해 활동 내용, 수업 방식, 발문 등이 포함된 프로그램 지도안이 개발될 필요가 있다. 또한 피드백 개선을 위한 중장기 프로그램 개발, 창의적 사고를 키울 수 있도록 창의 기법 등을 활용한 교재 개발 등이 필요하다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권3호
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• pp.267-275
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• 2007

초등학교 과학 영재들의 탐구 과제 수행 능력을 평가하기 위하여 대학 부설 영재교육원에 다니는 6학년 학생 56명을 대상으로 '먼지가 건강에 어떤 영향을 미치는가?'라는 주제에 대해 탐구하도록 하였다. 연구 과정에서 학생들로 하여금 제시된 주제에 대해 적절한 방법으로 탐구 과정을 설계하고 수행하여 그 결과를 제시하도록 하였다. 학생들의 보고서를 분석하기 위해 자료 조사, 예상, 탐구 설계 및 수행, 결과 제시, 결론 도출의 5개 항목에 대한 평가 기준과 채점 기준을 개발하였다. 보고서 분석결과, 학생들은 탐구 과정 중 자료 조사 활동 능력이 가장 우수했으며, 예상 활동, 탐구 설계 및 수행, 결과 제시, 탐구 결과 및 결론 도출의 순으로 능력의 차이가 나타났다. 구체적인 연구 결과를 제시하면 다음과 같다. 첫째, 자료 조사와 같은 기본적인 탐구 능력은 뛰어나지만 탐구 설계 및 수행, 결과 제시, 탐구 결과 및 결론 도출 등 높은 수준의 탐구능력은 부족했다. 둘째, 학생들은 자료 조사 활동에서 유난히 뛰어난 능력을 발휘하였는데, 이것은 정보화 사회의 발전에 따라 학생들의 기본적인 정보활용 능력이 향상되었기 때문으로 판단된다. 셋째, 외부에서 접한 정보를 인용하거나, 재활용은 할 수 있으나, 탐구 결과 및 결론 도출에 대한 채점 결과에서 볼 수 있듯이 그것을 자신의 것으로 소화하여 자신의 주장을 펼치는 능력은 상당히 부족하다.

• 영재교육연구
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• 제25권5호
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• pp.749-765
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• 2015

본 연구의 목적은 Hill 등(2004)에 의해 개발된 PI(Perfectionism Inventory)의 한국판 타당화를 실시하는 것이다. 이를 위해 경기, 인천지역 소재 과학고등학교 학생 167명과 동일 지역 교육 지원청 부설 영재교육원의 교육대상자인 중학생 161명을 대상으로 탐색적 요인분석과 확인적 요인분석을 실시하였다. 탐색적 요인분석을 실시한 결과 '자기평가적 완벽추구', '지각된 부모의 압력', '계획성', '뛰어나려는 노력', '타인에 대한 높은 기대', '조직화'의 6요인 구조가 산출되었는데, 이는 원척도의 8개 하위요인 구조를 지지하지 않는 결과이다. 연구결과, 각 하위요인의 내적합치도는 .78~.92 사이로 양호한 편이었고, 전체 척도의 내적합치도 역시 .93으로 신뢰로운 결과를 얻을 수 있었다. 측정모형의 적합도는 ${\chi}^2=1257.618$ (df=792, p=.00), TLI=.903, CFI=.911, RMSEA=.047로 나타나 적합도가 양호한 것으로 확인되었다. 또한, 공인타당도를 검증한 결과 다차원적 완벽주의 척도와 비교적 높은 상관관계를 나타내었다. 한국판 PI는 영재학생들을 대상으로 하여 영재의 특성과 한국문화를 반영한 완벽주의의 요인구조를 확인하여 이를 타당화하였다는 점에서 의의가 있다. 또한 완벽주의 성향은 영재들이 나타내는 가장 대표적인 특성 중의 하나임을 고려할 때 PI가 향후 영재들에게 보다 적합하고 타당한 완벽주의 측정 도구로서 활용될 수 있는 가능성을 본 연구는 시사하고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.695-707
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• 2013

본 연구는 과학 영재학생이 지각한 부모 양육행동, 자아존중감 및 정서지능의 관계를 알아보기 위한 목적으로 이루어졌다. 이를 위해 광역시 소재 영재교육원 프로그램에 참여하고 있는 총 91명을 대상으로 실시한 설문 응답의 결과를 분석하였다. 2012년 3월, 자아존중감, 정서지능, 부모양육행동 설문지를 학생들에게 배포하였고, 수집된 자료는 SPSS 18.0을 사용해 분석하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 영재학생들은 자아존중감에 해당하는 10개 문항 모두에서 4점 이상(그렇다)의 응답을 보였으며, 전체 평균이 4.36(SD= .546)으로 설문에 참여한 영재학생들은 긍정적인 자아존중감을 가지고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 정서지능 요소 중 정서의 사고촉진, 감정이입 영역에서는 4점에 매우 근사한 결과를 보여, 학생들이 이 영역에서 본인의 능력을 긍정적으로 평가하고 있음을 알 수 있었다. 셋째, 아버지 양육행동에 대한 문항에서는 전체 평균이 3.89로 나타났으며, 그 중 가르침, 신뢰(불신), 존중, 세 영역에서는 4.0(그렇다)에 근접하였으나 관심 영역에서는 평균3.57로 다른 영역에 비해 상대적으로 낮은 점수를 보였다. 어머니의 양육행동에 대한 평균은 4.10이었으며, 영역별로는 관심 4.31, 가르침 4.20, 존중 4.01, 신뢰(불신) 3.96의 순서로 평균점수가 높았으며, 아버지와 어머니의 양육행동에 대한 지각에서는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 넷째, 자아존중감과 정서지능, 자아존중감과 아버지와 어머니의 양육행동에 해당하는 네 가지 영역(신뢰, 존중, 가르침, 관심) 모두에서 정적인 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 또한, 정서지능은 아버지, 어머니 양육행동의 네 개 요소 모두와 정적인 관계를 가지는 것으로 나타났다. 회기분석 결과, 아버지의 양육행동 중 '존중' (${\beta}$=.422, p<.001)과 어머니의 양육행동 중 '신뢰' (${\beta}$=.450, p<.001)는 영재학생의 자아존중감에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 아버지의 양육행동 중 '가르침' (${\beta}$=.414, p<.001)과 '신뢰' (${\beta}$=.280, p<.01), 그리고 어머니의 양육행동 중 '가르침' (${\beta}$=.450, p<.001)'과 '존중' (${\beta}$=.331, p<.01)이 영재학생의 정서지능에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 의의 및 한계, 후속 연구에 대한 제안이 결론 및 논의에 제시되었다.