• 한국과학교육학회지
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• 제28권2호
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• pp.169-179
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• 2008

본 연구에서는 과학의 본성을 진술하는 총 42개의 진술문 각각에 대해서 1년간에 걸쳐 과학의 본성 지도자료 46개를 개발하였다. 개발한 자료는 구체적인 과학적 상황에서 과학의 본성을 이해할 수 있도록 과학개념과 탐구기능이 포함되도록 하였다. 각 자료는 학생용 활동지와 교사용 안내서로 개발되어 현장에 직접 적용할 수 있는 형태로 개발되었다. 개발된 자료 중, 과학적 사고의 본성에 대한 11개 자료를 과학 영재 3명을 대상으로 시험 적용하였다. 시험 적용 결과, 난이도는 적절했으며, 학생들은 과학개념이나 탐구활동 경험보다는 과학적 사고 자체에 대해 배웠다고 반응하였고, 마찬가지로 과학적 사고 자체가 흥미로운 내용이었다고 보고하였다. 그리고 학생의 반응과 교사의 관찰로부터 과학적 사고의 본성 이해가 과학적 탐구활동을 보다 참답게(authentic) 수행하는데 도움을 줄 수 있다고 판단되었다. 또한 학생들은 과학적 사고의 본성 이해가 과학적 창의성 개발에도 도움을 준다고 하였으며, 그러한 반응이 이전의 이론적인 논의(박종원, 2007a)와도 일치하여 과학적 사고의 본성 이해가 창의력 개발 프로그램으로 활용할 수 있다는 시사점을 얻을 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.396-404
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• 2010

이 연구는 전국 초등학교의 영재학급이나 지역교육청 영재교육 센터에서 영재학생들을 대상으로 현재 가르치고 있거나 과거에 가르친 경험이 있는 교사 122명을 대상으로 과학의 본성에 대한 인식과 본성에 대한 교수 태도를 알아보기 위한 것이다. 이 연구에는 Chen(2006)이 개발한 VOSE 검사지가 이용되었다. 과학의 본성에 대한 인식은 7개 영역으로 나누어 조사되었으며, 과학의 본성에 대한 교수태도에 대한 것은 5개 영역별로 조사하였다. 조사한 자료를 분석한 결과, 첫째, 과학의 본성에 대해 과학영재 지도교사들은 대체적으로 바르게 인식하고 있었다. 둘째, 과학의 본성에 대한 교수태도 측면에서는 과학영재 지도교사들은 과학의 본성에 대해 가르치고자하는 긍정적인 태도를 지니고 있음을 확인하였다. 셋째, 과학영재 지도교사들이 인식하고 있는 과학의 본성에 대한 인식 정도와 교수태도는 높은 상관을 보이지 않았다. 이러한 결과는 교사의 과학의 본성에 대한 신념이 교수학습과정에 반영되지 않을 수도 있다는 개연성을 보여주는 결과라고 할 수 있다. 이러한 결과는 교사의 과학의 본성에 대한 바른 인식뿐만 아니라 과학의 본성에 대한 교수 전략 연구가 병행되어야 함을 시사해준다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.184-192
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• 2009

과학의 본성에 대한 이해는 과학적 소양의 요소로서 그 중요성이 강조되고 있으며, 우리나라에서는 제5차 교육과정에 과학의 본성에 대한 이해가 과학교육의 목표로 제시되기 시작했다. 학교수업에서도 과학의 본성을 가르치려는 시도들이 이루어졌는데, 우리나라에서는 주로 과학사 소재를 수업에 도입하는 방법에 국한되어 진행되어 왔다. 이외에 과학의 본성을 가르치는데 있어 적합한 방법으로 실험수행을 들 수 있다. 또한, 반성적 접근 방법을 적용한 과학의 본성수업이 제안되고 있는데, 이것을 조합하여 현장에서 보편적으로 이루어지는 실험수업에서 실험에 대한 반성과 토의를 강조하면 학생들이 과학의 본성을 이해하는데 효과적일 것이라 예상하였다. 따라서 이 연구에서는 반성을 강조한 실험수업을 중학생들에게 적용하였고, 과학의 본성에 대한 설문지를 통해 과학실험 활동에서 적극적인 반성과 토의 과정이 과학의 본성의 대한 이해의 증진에 도움을 주는지 알아보았다. 연구 결과 반성을 강조한 실험수업은 관찰과 추론 관계, 자료 해석의 다양화, 탐구와 사회적 제반 상황과의 관련 영역에서 과학의 본성 이해에 특히 효과적이었으며, 그 외 과학적 탐구기능과 과학적 탐구의 사회성 모든 영역에 대한 학생의 이해에 효과적이었다. 연구 결과를 통해 반성을 강조한 실험 수업은 과학의 본성 이해에 효과가 있다고 말할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.131-143
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• 2003

과학이 윤리적 특성을 지니고 있다는 말은 과학의 본성을 제대로 이해시키기 위해서는 각급 학교에서 과학의 윤리적 특성도 교수해야 함을 뜻한다. 외국에는 생명공학과 관련된 윤리적 문제를 다룰 것을 강조 한 교사용의 생명공학 지도서와 과학의 윤리적 측면에 관한 교수-학습의 원리와 방법을 제시한 교재가 있다. 현재 우리나라에서도 과학의 윤리적 특성에 관한 교육의 필요성이 제기되고 있으며, 그 교수-학습의 원리 방법 자료 등도 연구 개발되어 있다. 그러나 과학교육 현장에서는 과학의 윤리적인 특성에 관한 교수-학습이 이루어지지 않고 있다. 이는 그 교수-학습 방법과 자료를 현장에 적용할 방안이 미흡하기 때문이기도 하다. 이 연구는 특별히 연구자들이 3년간 수행한 연구의 결과를 바탕으로 과학의 윤리적 특성 교수-학습 방법과 자료를 현장에 투입할 방안을 제시할 목적으로 수행하였다.

• 영재교육연구
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• 제14권1호
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• pp.29-46
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• 2004

본 연구에서는 고등학교 영재 학생을 위한 미국의 한 과학 분야 사사 프로그램을 통하여 학생들이 사사 프로그램에 참여한 이유, 학생들이 사사 프로그램을 통하여 배운 점, 그리고 학생 프로젝트의 평가와 지도에 대한 교수들의 인식을 조사하였다. 이 사사 프로그램은 여름방학 7주 동안에 걸쳐 단기적이고 집중적으로 진행되는 프로그램이었으며, 연구를 위한 자료로는 학생들의 프로젝트 관련 산출물, 생활일지, 실험실 및 전체 토의 시간에 대한 참관 노트, 학생 및 일부 지도 교수들에 대한 면담 자료 등이 사용되었다. 학생들이 프로그램에 참여한 이유는 대학의 전문 과학자와의 연구 수행, 실제 과학 연구에 대한 이해, 진로 탐색 등 주로 과학 분야에 대한 관심과 내적 동기에 기반한 것이었다. 사사 프로그램에의 참여를 통하여 학생들이 배운 점은 실제 과학 연구의 본성, 과학 분야의 지식, 진로 확인 및 탐색 등으로 나타났다. 한편, 학생 프로젝트에 대한 평가와 지도는 교수와 학생 사이의 지속적인 상호작용과 인지적 도제 관계를 통하여 이루어졌다.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.434-444
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• 2015

탐구 중심 실험은 과학 지식에 대해 이해할 수 있는 기회와 과학의 본성에 대한 올바른 인식을 얻을 수 있는 기회를 제공한다. 본 연구에서는 중등 예비교사들이 탐구 중심 실험 수업에서 경험했던 어려움에 대하여 조사하고 분석하였다. 22명의 예비교사가 낮은 수준으로 문제를 해결하는 문제 해결 기반 탐구로 계획된 강의에 13주 동안 참여하여 탐구를 진행하였고, 이 과정에서 경험한 어려움에 대해 설문과 심층 면담을 통해 조사하였다. 예비교사들은 주로 실험 설계 과정과 자료해석 과정에서 어려움이 큰 것으로 나타났으며, 실험 목표에 대한 이해, 선지식이 부족하다는 인식, 탐구에 대한 자신감, 실험 도구 및 장비에 대한 이해 부족 등에서도 어려움이 나타났다. 연구 결과, 탐구에 대한 적절한 지도를 위하여 예비교사를 양성하는 기관에서는 충분한 탐구를 경험할 수 있는 환경을 조성하고, 체계적인 프로그램으로 지원해야 할 필요가 있음을 제안하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.142-157
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• 2022

휴리스틱은 불확실하거나 시간과 정보가 충분하지 않을 때 신속하게 사용하는 경험적 방법이다. 본 연구는 초등학생들의 과학실험활동 중 실험매뉴얼 처리에서 나타나는 휴리스틱이 무엇인지 알아보는 것이 목적이다. 이를 위해 초등학교 5학년 학생 20명(여 10, 남 10)을 연구 참여자로 과학 실험활동을 수행하게 하여 실험행동자료과 시선이동자료를 수집하였고, 회고적 인터뷰를 실시하였다. 수집한 자료에서 휴리스틱에 의한 행동을 추출하고 귀납적으로 개념화 하였다. 연구결과, 실험매뉴얼 처리에서 나타나는 휴리스틱은 "목표상태와 현재상태의 차이 줄이기", "실험 절차를 짐작하기", "기대되는 결과에 주의하기", "실험매뉴얼 사진과 비교하기", "시행착오 전략 사용하기"의 5가지였으며, 각 개념에 따라 실험활동에 유리한 측면과 불리한 측면이 나타났다. 학생들이 처음 경험하게 되는 과학실험활동에서는 정보가 부족하고 상황이 불확실하므로 휴리스틱에 의한 행동이 본성적으로 나타난다. 이에 교육자들은 학생들의 휴리스틱에 대해 이해하고 과학실험활동을 지도할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.1019-1030
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• 2015

이 연구는 논변활동을 지도하는 교사의 수업실행 변화와 이 과정에서 드러나는 논변특이적 PCK의 요소를 확인하고 이것이 수업 실행에 미친 영향에 대해 탐색하였다. 연구에 참여한 교사는 과학교육 박사학위 소지자로 연구 당시 교육경력이 19년이었으며 연구에 참여하기 이전에 논변수업을 지도해 본 경험은 없었다. 논변활동 수업은 중학교 1학년 광합성 단원에 대한 9차시로 구성되었고 수업 이후 주 1회 약 30여분 총 5회에 걸쳐 연구자와 교사 간 협력적 성찰이 이루어졌다. 모든 수업과 협력적 성찰은 녹화, 녹음되었으며, 교사의 사전사후 논변검사지, 수업전사본, 관찰일지, 협력적 성찰 전사본이 분석 자료로 활용되었다. 교사의 발화를 분석한 결과 교사의 수업 실행은 1~3차시에 해당하는 초반부에는 학생들에게 말하기, 논변 정의하기, 정당화하기 등을 촉진하는 발화가 주로 나타났으나 4차시 이후부터는 교사가 학생들의 상호작용을 강조하며 상대방 이야기를 들어주기, 대안주장하기, 논변과정 반성해보기 등을 촉진시키는 발화도 함께 나타났다. 본 연구에서는 협력적 성찰과 논변 수업 실행으로부터 교사의 논변특이적 PCK 발달이 나타났으며, 논변특이적 PCK는 학생에 대한 이해, 논변의 본성에 대한 이해, 논변 과제전략에 대한 이해로 분석되었다. 이러한 참여 교사의 논변 특이적 PCK에 대한 이해는 협력적 성찰과 수업실행이 반복되면서 향상되었음을 확인할 수 있었다. 참여교사는 논변수업에서 학생이 갖는 어려움에 대한 이해가 깊어졌으며, 논변에 대한 이해를 개인적 측면으로부터 사회적 측면을 포함한 것으로 발달시켰다. 또한 논변과제를 자발적으로 변환시킴으로써 과제전략에 대한 깊은 이해를 드러냈다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.997-1006
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• 2015

실험에 대한 메타적 인식은 학생들의 과학적 탐구와 과학의 본성에 대한 이해의 중요한 요소 중 하나이다. 이 연구에서는 중학생과 고등학생의 과학과 생물에서의 '실험'의 의미에 대한 인식을 알아보았다. 특히 이 연구에서는 언어 네트워크 분석방법을 사용하여 학생들의 인식을 구조적으로 확인하였다. 이 연구를 위해 190명의 중학생과 200명의 고등학생 이 연구에 참여하였다. 학생들은 과학에서의 '실험'과 생물에서의 '실험'의 의미에 대한 두 문항에 서술형으로 응답하였다. 수집된 응답을 바탕으로 총 4개의 언어 네트워크가 구성되었다. 연구 결과, 과학에서의 '실험'에 대하여 중학생들은 '우리', '직접', '원리' 등의 단어를 중심으로 활동적 측면에서의 실험을 인식하였다. 반면 고등학생은 '이론', '사실', '내용' 등의 단어를 중심으로 지식을 생성하는 탐구과정으로서의 실험으로 인식하였다. 또한 생물에서의 '실험'에 대하여 중학생은 '해부', '몸'을 중심으로, 고등학생은 '생명', '관찰'이 중심으로 인식하여 생명체를 다루는 관찰활동으로 인식하였다. 이러한 연구결과는 앞으로 과학 교과 및 생물 교과에서 실험을 지도하는데 있어서 중요한 근거자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권6호
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• pp.521-531
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• 2023

이 연구에서는 예비과학교사가 계획한 맥락적 NOS 수업을 PCK 관점에서 분석하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에서 교육과정을 모두 이수한 예비과학교사 8명이 연구에 참여하였다. 이들이 작성한 CoRe와 교수학습 지도안을 수집하고 면담을 실시하였다. 분석적 귀납법을 활용하여 수집한 자료를 분석하였다. 연구 결과, 예비교사들이 학습 목표로 선택한 NOS는 수업 주제보다는 NOS를 가르치는 맥락에 따라 다르게 나타났다. 또한 예비교사들은 NOS 학습의 가치를 잘 답변하지 못했다. 모든 예비교사가 학생들이 NOS를 잘 이해하지 못할 것을 우려하였으며, NOS를 과학 내용과 함께 다룬다는 점에서 많은 어려움을 느꼈다. 예비교사들은 학생들이 직접 실험을 하면 오차로 인해 학생들이 NOS를 배우는 데 문제가 생길 것이라고 생각하였다. 한편 예비교사들은 자신의 경험을 근거로 학생들의 NOS에 대한 선개념과 오개념을 추측하였으며, 과학 개념이나 학생의 인지 발달 단계가 NOS 학습에 영향을 미칠 것이라고 생각하기도 했다. 교수 전략 측면에서 NOS를 가르치기 위해 다양한 전략을 사용했음에도 불구하고 NOS를 명시적으로 다루지는 않는 경우가 많았다. 평가전략 측면에서도 수업에서 다루는 NOS를 평가하지 않으려는 모습이 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 예비교사 교육을 위한 시사점을 제안하였다.