• 대한화학회지
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• 제66권4호
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• pp.323-332
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• 2022

본 연구에서는 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 중학교 영재 학생의 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 또한 이러한 스마트 기기를 활용한 과학 수업에 대한 인식을 알아보고자 한다. 실제 실험뿐 아니라 AR과 VR을 활용하여 과학 실험을 가상에서 체험할 수 있는 과학 수업 프로그램을 중학교 영재 학생 15명을 대상으로 적용하였다. 프로그램 적용 전후 영재 학생들의 수업 만족도, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중에서 과학 수업에 대한 흥미, 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심 및 AR과 VR을 접목시킨 수업에 대한 인식을 조사하기 위하여 설문을 실시하였다. 또한 심층 면담을 통해 영재 학생들의 인식을 정밀하게 조사하였다. 연구 결과, 과학 수업 내용과 교수자에 대해서는 높은 수업 만족도를 보였지만 과학 수업 중 활용된 스마트 기기 및 애플리케이션에 대해서는 다른 것에 비해 낮은 수업 만족도를 보였다. 영재 학생들의 사전 사후를 비교 분석한 결과, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중 과학 수업에 대한 흥미와 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심이 유의미하게 증가하였다. 자유 응답 및 심층 면담을 분석한 결과, 영재 학생들은 실제 실험에 비해 AR과 VR을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 수업이 짧은 시간동안 빠르고 안전하게 실험할 수 있다는 점을 장점으로 응답하였다. 반면, 애플리케이션의 낮은 완성도와 가상현실 작동 시 어지러움을 단점으로 응답하였다. 이를 바탕으로 실험 준비와 수업 시간, 위험 요소 등 현실적으로 제한이 많은 과학 실험을 체험할 수 있는 애플리케이션 및 첨단 기술을 활용한 수업 프로그램의 개발에 대한 시사점을 얻었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권2호
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• pp.264-278
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• 2001

본 연구에서는 고등학교 지구과학의 해양 단원에 대한 웹 기반 학습 자료를 개발하고 개발한 웹 자료를 운영하여 그 효과를 밝혔다. 웹 기반 학습 자료로 학습한 두 학급과 동일한 내용의 모듈 학습지로 학습한 두 학급의 과학 성취도, 과학 태도 점수를 비교하였고 웹기반 학습 반의 WBI 평가 설문 결과를 분석하였다. 학업 성취도에서 웹 기반 학습의 주 효과가 나타났으나 수업처치와 학습능력 수준 사이의 상호작용 효과는 없었다. 전체 과학 성취도에서 웹 집단이 모듈 집단보다 높게 나타났으며 상위 수준 학습자와 하위 수준 학습자 모두 웹 집단이 모듈 집단보다 전체 성취도가 높게 나타났다. 과학에 대한 태도면에서 웹 학습이 모듈 학습보다 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났으며 과학적 탐구에 대한 태도, 과학적 태도의 적용, 과학 수업의 즐거움 등 세 가지 하위 범주별로는 과학적 탐구에 대한 태도 범주에서 수업처치의 주 효과가 있었으나 수업처치와 학습능력 수준과의 상호작용 효과는 없었다. 웹 기반 학습에 대한 학습자들의 평가결과를 보면 문자의 크기와 모양, 제시된 정보의 양, 중요한 내용을 강조하는 시각적 효과 등 화면 구성에 대하여 긍정적인 평가를 하였다. 또한 지시와 도움말의 역할이나 동화상이나 애니메이션 등 멀티미디어 효소에 대해서도 학습내용에 적합하게 설계된 것으로 평가하였다. 반면에 관련 내용의 학습 후 이전의 분기점으로 되돌아가는 경로선택의 문제, 현재 어느 부분을 학습하는지 학습 위치 파악의 문제 등 사용 편의성 측면에서는 일부 부정적인 반응이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.505-512
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• 2011

이 연구는 과학탐구 및 체험활동을 기반으로 하는 과학반 활동이 초등학교 여학생들의 과학태도 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 과학반 활동의 효과를 지역별로 나누어 분석하였다. 이 연구를 위해 제주지역 세 개의 초등학교에 있는 4~6학년으로 구성된 과학반을 실험집단으로 선정하였다. 과학반은 남학생과 여학생의 비율이 1:1이 되도록 구성하였다. 비교집단은 같은 학교, 학년의 여학생으로 구성하였다. 비교집단은 교과외 과학 활동을 하지 않았고, 실험집단은 10개월간 교과외 과학반 활동을 하였다. 사전과 사후에 실험집단과 비교집단에 과학태도 검사를 실시하였고, 검사 결과는 비모수통계 중 윌콕슨 대응표본 부호순위 검정으로 처리하였다. 연구 결과, 과학반 활동은 여학생들의 과학태도 뿐만 아니라 과학태도의 하위범주인 인식, 흥미, 과학적 태도에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 여학생들의 거주 지역에 따른 과학태도의 변화를 하위범주별로 알아 본 결과, 인식에서는 중소도시와 읍면지역에 거주하는 여학생 모두에게서 긍정적인 효과가 나타났으나, 흥미와 과학적 태도에서는 읍면지역 여학생에게서만 긍정적인 효과가 나타났다. 이는 과학태도에 대한 효과가 지역별로 차이가 있고, 중소도시보다 읍면지역 여학생에게 더 큰 효과가 있음을 의미한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.481-496
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• 2023

본 연구에서는 교육용 게임 콘텐츠를 과학 학습에 활용한 후 과학 관련 태도에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 경상북도에 소재한 초등학교의 방과 후 과학 탐구 동아리 학생 24명을 대상으로 적용하였고 과학 관련 태도 검사지와 창의적 인성 검사지를 활용하여 사전·사후 검사를 실시하였다. 활용한 교육용 게임 콘텐츠는 한국콘텐츠진흥원에서 개발하고 현재 교육부를 통해 무료로 배포하고 있는 <티노의 여행>이라는 것으로 게임에 등장하는 과학적 상황과 개념을 포함한 9차시의 프로그램을 개발하였다. 연구 결과 교육용 게임 콘텐츠를 활용한 과학 수업은 학생들의 과학 관련 태도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하위영역 중 과학 수업의 즐거움 영역이 가장 큰 폭으로 상승하였으며, 이어서 과학 탐구에 대한 태도 영역, 과학의 사회적 의미 영역, 과학에 대한 취미 영역이 그 뒤를 따랐다. 하지만 과학자의 평범성, 과학적 태도의 수용, 과학에 대한 직업 영역은 유의미한 결과를 내지 못했다. 한편 사전 창의적 인성 검사지를 활용하여 학생을 12명씩 상, 하 유형의 2그룹으로 나누었고 사전 과학 관련 태도 점수를 공변인으로 하여 공변량분석을 수행하였다. 결과적으로 창의적 인성의 상 하 수준별 과학 관련 태도 점수는 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 하 유형에 속한 학생들의 점수 증가폭이 상 유형에 속한 학생들보다 크게 나타났다. 본 연구를 통해 교육용 게임 콘텐츠를 과학 학습에 활용하는 것에 대한 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.131-135
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• 2003

과학영재교육의 중요한 목표중의 하나는 과학영재들의 과학에 대한 태도를 긍정적으로 변화시키는 것이다. 특히 태도와 같은 정의적 특성은 지적 특성에 비하여 후천적이고, 학습에 의해서 변화될 가능성이 크기 때문에(Marsh, 1990) 교육적으로 중요한 의미를 가지며 학생들이 성장하여 과학에 관련된 직업이나 활동을 하는 데 매우 중요한 역할을 한다(Oliver, W Hill, Pettus, W. C. and Hedin, B. A 1990). Anderson(1981)은 과학에서의 정의적 영역을 흥미, 태도, 가치, 통제의 소재, 학문적 자아개념, 불안, 선호 등의 7가지 영역으로 나누고 이 중에서 불안요인을 학업성취 및 태도에 가장 강하게 영향을 주는 요인으로 구분한 바 있다. 이처럼 과학 관련 태도나 과학 불안도는 학생들의 과학관련 활동이나 성취에 중요한 요인이 되고 있으나 이와 관련된 연구는 극히 미미하다. 지금까지의 태도 및 불안도에 관한 연구들은 일반학생들을 대상으로 하고 있으며 과학영재들을 대상으로 한 연구는 전혀 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 과학영재교육원에 다니는 194명의 과학영재들을 대상으로 하여 과학영재 수업을 받은 후 과학 관련 태도와 과학 불안도가 변하는지, 과학 관련 태도와 과학 불안도는 어떠한 상관이 있는지, 그리고 남$\square$녀 집단의 차이가 있는지를 영재수업을 받기 전과 후의 검사를 통하여 알아보았다. 본 연구에서는 과학영재들의 과학 관켠 태도를 측정하기 위해‘고등학생을 위한 과학 관련 태도’검사를 사용하였다. 이 검사는 Fraser(1981)가 개발한‘TOSRA’(Test of Science-Related Attitudes)와 Munby(1983)의‘태도 측정 도구 조사’에서 문항 선정이 이루어졌다. 적절한 단어 및 어휘, 일부 문항들의 부적절한 환경 상황 등을 고려하여 40 문항 중 21문항을 수정하거나 삭제하고 문항내적 상관이 낮은 4문항을 제거하여 최종 30문항을 제시하였다(고유곤, 1996). 이 검사의 문항 내적 신뢰도 $\alpha$ 는 0.9 이었다. 검사 문항은 4개 범주과학에 대한 태도, 과학의 사회적 의미, 과학 교과에 대한 태도, 과학적 태도 등과 각 범주의 하위 문항으로 되어 있다 과학 불안도 측정 검사 도구는 중$\square$고등학생들의 과학불안도 측정을 위해 김범기(1993)가 개발한 것을 사용하였다.

• 대한화학회지
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• 제58권5호
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• pp.463-477
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• 2014

본 연구는 과학계고등학교 11학년 '산화-환원' 단원에 대해 자기조절학습 전략을 활용한 실험수업을 실시한 후, 과학탐구능력, 과학적 태도 및 학업성취도에 대한 교수-학습 효과를 분석하였다. 통제집단에 대해 교과서 및 교사용 지도서에 따라 실험수업을 실시하였으며, 실험집단에 대해서는 자기조절학습 전략을 활용한 실험수업을 실시하였다. 사전검사에서 두 집단 간에 유의미한 차이가 없었으나, 사후검사에서 실험집단의 평균값이 유의미하게 차이가 나타났다. 자기조절학습 전략을 활용하여 실험수업을 처치한 후, 과학고 학생들의 성향에 따른 자기조절학습 요소의 평균값 차이를 조사하였다. 사후검사의 인지조절 및 동기조절에서는 유의미한 차이가 나타났으나, 행동조절에서는 차이가 없었다. 과학탐구능력의 실험설계, 가설설정, 변인통제 및 일반화에 대해 두 집단사이에 유의미한 차이가 나타났다. 까다로운 변인통제가 실험의 성공여부와 직결된다는 생각에, '변인통제'를 신중하게 처리하였다. 이런 경향성은 실험횟수가 진행될수록 자기조절학습 전략에 대한 자신감이 생겼으며, 실험활동을 스스로 통제 조절하려는 노력이 더 적극적으로 나타났다. 이 같은 결과에 의해, 이들 요소에서 유의미한 차이가 생겼을 것으로 생각된다. 자기조절학습 세부요소와 과학탐구능력 사이에 상관성이 유의미하게 나타났으며, 인지요소에서 가장 높게, 행동조절에서 가장 낮은 상관관계를 나타내었다. 과학적 태도에서 두 집단 간에 평균값의 차이가 유의미하게 나타났다. 신중성, 자진성 및 호기심에서 평균값의 차이가 크게 나타났다. 자기조절학습 능력과 과학적 태도 사이에 유의미한 상관관계가 나타났으며, 인지조절과 동기조절에서 유의미한 상관관계가 나타났다. 과학적 태도의 하위변인인 신중성, 자진성 및 호기심에서 높은 상관성을 나타내었다. 학업성취도에 대해 실험집단의 평균점수가 약간 높게 나타났다. 자기조절학습 요소들과 학업성취도 사이에 유의한 상관성이 나타났으며, 인지조절과 동기조절에서 유의미한 상관관계를 나타내었다.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.356-375
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• 2014

본 연구의 목적은 비형식 과학학습의 개념인 자발적 학습, 다양한 장소에서의 학습 등의 학습측면을 담고 있는 학교 밖 영재 프로그램을 개발하여 초등 단위학교 5학년 영재학급 학생들에게 적용 후 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 어떤 영향을 주었는지 알아보고자 하였다. 이 연구를 위하여 영흥도 내 초등 단위학교 5학년 영재학급 학생 15명을 대상으로 적용하였고 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 연구를 위해 개발한 영흥도 지역자원을 활용한 학교 밖 영재 프로그램을 단위학급에 투여한 후 창의적 문제해결력의 변화를 알아본 결과 학생들의 창의적 문제해결력 신장에 효과가 있었다(p<.05). 창의적 문제해결력 하위 요소별로 살펴보면 다양한 문제 제안하기, 적절한 탐구문제 선택하기, 실험계획 세우기, 해결방법 확인하기 영역에서 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 반면, 해결책 생각하기 영역에서는 유의미한 차이를 보이지 못하였다. 본 프로그램의 특성상 영흥도에 국한된 체험위주의 수업이 바탕을 이루고 있어 지역 확산적인 사고 위주의 해결책 제시가 쉽지 않은 것으로 해석할 수 있다. 둘째, 본 연구에서 개발한 프로그램은 학생들의 과학적 탐구능력의 신장에 효과가 있었다. 하위요소별로 살펴보면, 기초탐구과정에서는 관찰, 예상영역을 제외한 영역에서 유의미한 변화를 주지 못하였다. 반면에 통합탐구능력에는 자료변환에 유의미한 차이를 보였다. 이는 본 프로그램 중 생각넓히기, 더 나아가기 영역에서 이야기 만드는 과정, 활용방안 등의 활동이 긍정적인 영향을 미친 것이라고 생각되었다. 셋째, 본 연구에서 개발한 프로그램은 학생들의 과학적 태도 변화에는 판단유보를 제외한 영역에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 과학적 태도는 인지적인 방법의 학습보다는 정의적인 방법에 의해 훨씬 더 효과적으로 변화할 수 있는데, 본 연구에서는 45일이라는 비교적 짧은 실험기간과 체험학습 장소에서의 탐구활동이 제한된 시간 안에 이루어져야 했으므로 그 부담감이 전체적으로 과학적 태도 변화의 긍정적인 부분에 영향을 주지 못하였다고 할 수 있다. 넷째, 학교 밖 영재 프로그램의 효과성을 알아보기 위한 설문 및 면담결과에서는 운영, 인식에서 긍정에 가까운 평가 결과를 나타내었으며 특히, 운영에서는 시설, 준비, 복지 영역에서 인식에서는 흥미도와 활용도 영역에서 긍정적인 효과를 거두었다. 이러한 결과는 일반 학급에서 접하기 힘든 시설과 체험활동들로 이루어져 있었고 학생들 스스로 계획한 탐구활동을 실행할 수 있는 기회가 적었기 때문으로 분석되어 졌다. 또한 면담을 통해 체험활동이 학습자로 하여금 흥미와 만족도 등을 높일 수 있는 방법이 될 수 있다는 결과를 도출하여 그동안의 선행연구와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 위와 같은 연구 결과를 바탕으로 후속연구에서는 도서지역 뿐 아니라 다양한 지역적 특성을 갖고 있는 현장에서 좀 더 많은 학생들을 표본집단으로 하여 학교 밖 영재 프로그램을 연구할 필요성이 있으며, 각 지역적 특성에 맞는 실제적이고, 적절한 프로그램 안 개발이 동반되어야 되어야 할 것이다. 아울러 정의적인 학습 방법과 단기간이 아닌 장기간에 걸친 프로그램을 준비할 수 있도록 해야 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.173-184
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• 2017

본 연구는 지역의 지질 자료를 활용한 과학 수업이 초등학생들의 학업 성취도와 과학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 연구 대상은 G광역시 G초등학교에 재학 중인 3학년 47명이다. 이 중 실험집단은 23명, 비교집단은 24명으로 구성하여 실험집단에는 지역의 지질 자료를 활용한 수업을 실시하고 비교집단에는 교과서에 제시된 사진 및 기존에 비치되어 있는 암석과 화석표본 또는 모형을 활용하여 수업하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 지역의 지질 자료를 활용한 과학 수업이 학업 성취도에 미치는 효과를 알아본 결과 실험집단의 점수가 비교집단보다 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 둘째, 지역의 지질 자료를 활용한 과학 수업이 과학적 태도에 미치는 효과를 알아본 결과 과학적 태도 전체 점수 및 하위 요소인 과학수업의 즐거움, 과학 탐구에 대한 태도 및 관심에서도 실험집단의 점수가 비교집단 보다 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 이상과 같은 연구결과를 바탕으로 추후 연구에 대한 제언을 하면 다음과 같다. 첫째, 지역의 지질 자료를 활용한 과학수업에 참여한 학생들의 변화 양상을 심도 있게 들여다보는 질적 연구가 이루어질 필요가 있다. 둘째, 지역의 지질 자료를 활용한 수업을 효과적으로 실시하기 위해서는 지역별로 다양한 자료에 대한 개발 및 보급이 되어야 하고 수업자료 개발 및 적용을 위해서는 관련 교사교육의 기회가 이루어질 필요가 있다. 셋째, 실내에서 지역의 지질에 대해 소개하고 실제 분포하는 지질 자료를 활용한 과학 수업을 야외학습으로 연결할 경우 야외 지질학습 활동의 준비단계 활동으로서 적용이 가능하므로 이에 대한 추후 연구가 이루어질 필요가 있다.

• 대한지리학회:학술대회논문집
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• 대한지리학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.199-202
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• 2003

정보기술과 컴퓨터 기술의 급속한 성장에 따른 데이터의 양적 증가로 최근 다양한 분야에서 과학적이고 정교한 분석이 요구되고 있다. 특히 은행분야는 금융환경과 소비자의 태도변화로 오래 전부터 축적해온 고객에 대한 방대한 데이터를 효과적으로 분석하여 이를 통한 사업성 증대를 뫼하고 있다 대부분의 은행의 고객 데이터 분석에서는 고객의 거래 정보나 인구통계 정보 분석이 대부분을 차지한다. (중략)

• 아동학회지
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• 제31권6호
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• pp.51-69
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• 2010

This research involved the conducting of an experiment in order to determine the relative effectiveness of constructivist science education when integrated with art experience and constructivist science education for young children. Forty-one children of five years of age in two daycare center classes were assigned to experimental and comparative groups. The experimental and comparative group participated in 15 units. The experimental group participated in science education integrated with art experience, while the comparative group participated in science education. The analysis of covariance revealed significant differences between the mean scores of the two groups on the posttests for science process skills and attitudes. This indicates that the children in the experimental group performed significantly better on the tests than the children in the comparative group. The results of this study suggest that incorporating constructivist science education activities with art experience are good activities for developing young children's science process skills and attitudes.