• 대한화학회지
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• 제60권5호
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• pp.362-373
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• 2016

이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 교과서에서 제시하고 있는 이온 화합물의 설명 개념과 모형을 분석하고, 학생들이 이온 화합물에 대해 어떻게 이해하고 있는지 설문 검사하였다. 교과서 분석은 중학교 과학2 교과서 9종과 고등학교 화학 I과 화학 II 교과서 4종을 대상으로 하였고, 설문 검사는 중학교 2학년, 고등학교 1~3학년 학생 194명을 대상으로 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 내용 분석 결과, 이온 화합물을 설명할 때 사용한 과학적 개념과 이를 표현하는 모형은 교과서 마다 차이가 있었다. 이온 화합물의 정의에서는 정전기적 인력, 강한 결합, 규칙적 배열, 결합비의 개념 중 몇 가지를, 이온 화합물의 성질에서는 녹는점, 부서짐, 용해, 전기 전도성 중 몇 가지를 선택적으로 제시하였다. 또한 설명 없이 모형만 제시하거나 설명만 하고 모형은 제시하지 않은 경우도 있었다. 이러한 차이는 중학교 과학2 교과서에서와 같이 이온 화합물에 대한 별도의 성취기준이 없는 경우와 결합비나 용해와 같이 학년별로 동일한 개념을 반복하여 다룰 때 더 크게 나타났다. 둘째, 이온 화합물에 대한 학생 설문 분석 결과, 이온의 형성 과정과 결합비를 설명할 때 과학적 개념을 잘 적용하지 못하였고 모형으로 표현하는 것을 어려워하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권2호
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• pp.167-180
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• 2023

과학 교실에서 교사의 개입은 학생의 실천에 주요한 영향을 끼칠 수 있다는 점에서 중요하다. 본 연구는 교사가 학생들의 과학적 설명구성 과정에서 어떤 종류의 발화를 하여 학생들의 실천에 개입하는지 질적으로 분석하였다. 두 명의 초등학교 교사인 L과 K가 본 연구에 참여하였으며, 그들의 6학년 과학 '식물의 구조와 기능' 단원이 과학적 설명 구성 수업으로 재구성되었다. 두 교사에게 매 수업에서 반응적 교수의 일환으로 학생의 과학적 실천을 도울 수 있도록 요청하였다. 연구 결과, 두 교사는 각각 주로 공감적 발화 또는 훈육적 발화를 사용하였으며, 이들은 학생들의 과학적 실천의 정서적, 과정적, 개념적 측면을 돕기 위해 사용된 것을 알 수 있었다. 이 중 공감적 발화는 알아채기, 적극적 수용, 대안 제시의 순서로 진행되어 학생들의 실천을 조력하였고, 이와는 대조적으로 훈육적 발화는 학생들의 실천을 개선하기 위한 목적에서 부족함 찾기, 평가하기, 촉구하기의 순서로 이루어졌다. 두 교사가 각각 공감적 발화와 훈육적 발화를 사용하는 까닭을 논의하였으며, 과학 교육에의 시사점을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.634-649
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• 2003

본 연구는 초등학생들의 과학적 증거와 설명에 대한 이해 진단을 목적으로 하였다. 과학적 증거의 수집, 자료의 객관성, 증거의 관련성, 자료 해석, 지식과 증거, 반복 관찰 이렇게 6개의 하위 탐구 능력이 Jeong, Songer와 Lee(2002)가 미국의 6학년 학생들의 과학적 탐구 능력을 측정하기 위해 개발한 문항을 사용하여 진단되었다. 춘천시에 소재한 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 자료를 수집한 결과, 전체적으로 약 절반에 해당하는 학생들에게서 체계적인 과학적 사고 능력이 결여되어 있음이 드러났다. 특히 학생들은 지식과 관련되는 구체적인 예나 증거를 연결하는 것을 어려워했고, 반복관찰의 개념에 대해 잘 모르고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에 참가한 학생들의 수가 적고 지역적 특성으로 인해 본 연구의 결과를 우리나라 초등학생의 전반적 과학적 탐구 능력으로 일반화하기는 어렵지만, 본 연구의 결과는 초등학생의 과학적 탐구 능력이 아직 만족할 만한 수준은 아니며, 이들의 탐구력 신장을 위해서 체계적인 노력이 필요함을 시사한다.

• 보존과학연구
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• 통권37호
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• pp.67-82
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• 2016

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.59-62
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• 2006

전산 신경과학은 신경 시스템을 생물물리학, 신경회로, 그리고 시스템 레벨 등 여러 가지 관점에서 크기와 구조를 모델링하여 신경 신호의 전달과 전달되는 정보의 내용을 이해하고자 하는 분야이다. 전산 신경과학은 기존의 생물학적인 신경과학 연구에 대한 보완적인 연구방법으로 이론적이고 계산적인 방법을 사용한다. 본 논문에서는 신경 세포에서 반응 인코딩에 해당되는 신호 발생율(firing rate)과 스파이크 통계(spike statistics)를 설명하고, 신경 세포에서 반응 디코딩에 해당되는 스파이크-트레인 디코딩(spike-train decoding)에 대하여 설명한다.

• 천문학회보
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• 제36권1호
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• pp.79.1-79.1
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• 2011

비형식교육의 장인 과학관은 전시물과 그 전시물을 설명한 판넬 등을 통하여 교육적 기능을 담당한다. 비형식 교육의 중요성 때문에, 과학관 전시는 전시물과 내용이 관람자와 교감하고 상호작용해야 할 뿐만 아니라 관람자에게 설득적으로 구성될 필요가 있으며, 하나의 공간에서 학습과 휴식이 어우러지면서 즐거움을 제공할 수 있어야한다. 이러한 과학관 전시의 요구사항을 충족시키기 위하여 가장 우선적으로 도입할 수 있는 방법이 스토리텔링이다. 스토리텔링은 '이야기하다'로서 관람객들에게 흥미 유발의 기능을 가지며, 그 효과가 단순 나열식보다 훨씬 크다. 하지만 스토리텔링기법에도 지식과 정보량에 있어서는 단점이 있다. 이것을 보완하기 위한 한 방법으로 전시물 설명에 논증 기법의 도입이 대두되고 있다. 즉, 거시적인 관점에서는 스토리텔링을 이용한 하나의 스토리를 도입하는 한편, 미시적인 관점에서는 논증의 구조를 따른 설명문을 이용한다면, 관람객들에게 흥미와 함께 지식과 정보를 모두 줄 수 있다. 이 연구에서는 논증과 스토리텔링의 조화된 결합을 통해 과학관의 전시를 재배열하는 작업을 수행하였다. 거시적인 관점과 미시적인 관점에서의 점검기준으로 영국의 자연사 박물관과 국립과천과학관 자연사관 우주와 지구관의 전시물의 구조를 분석 하였다. 그 결과 영국의 자연사 박물관과는 달리 국립과천과학관의 전시물은 스토리 내용, 설명문의 내용, 체험위주의 전시물이 부족하였다. 따라서 현 과천과학관의 전시물에 대해 스토리텔링과 Booth 등(2008)과 Lawson(2003)의 논증과의 조화를 도입하는 것이 바람직하다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.161-177
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• 2023

과학적 설명은 글, 도식, 그래프와 같이 다양한 표상들로 구성되는데, 각 표상들은 하나의 '모드'로서 비슷하나 조금씩 다른 의미들을 연결하며 과학적 의미를 확장한다. 이러한 사회기호학의 관점을 토대로, 본 연구에서는 학생들이 구성한 과학글쓰기와 과학그리기가 각각 시각적 모드와 언어적 모드의 표상으로서 지니는 의미 형성의 특징을 파악하고, 다중모드적 표상의 교육적 활용에 대해 논의하였다. 이를 위하여, 초등과학영재 학생들이 공기의 압력에 대해 구성한 과학그리기와 과학글쓰기 각 18편을 수집하고, 과학그리기와 과학글쓰기에서 구성된 설명의 특징을 어포던스 관점에서 분석하였다. 분석 결과, 과학그리기에서 학생들은 시각적 모드가 지니는 어포던스를 통해, 공기입자의 움직임, 공기입자의 수, 입자의 충돌과 같은 입자적 관점에서의 변화를 구체화하여 추론하는 경향을 보였다. 반면, 과학글쓰기에서 학생들은 언어적 모드가 지니는 어포던스를 통해, 공기 압력 개념과 다른 요인들 간의 인과적 관계를 추상적 차원에서 추론하는 경우가 많았다. 이러한 결과를 바탕으로, 각 모드가 가지는 고유한 어포던스를 상호보완적으로 활용할 수 있는 방법에 대해 구체적인 사례를 들어 논의하였다.

• 의학교육논단
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• 제8권1호
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• pp.13-22
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• 2006

인문학은 인간에 대한 깊은 성찰과 세계에 대한 폭넓은 조망에서 잉태한다. 이런 인문학 교육은 인문대학만이 아니라 전반적인 의료교육 현장에 접목되어야 한다. 따라서 인문학 역시 현실을 도외시한 언어유희가 아니라 현실속의 사회 문화적 통로를 접근하는 방식으로 도입되어야 한다. 인문학적 성찰은 전문가만의 소유물이 아니다. 특히 의료인문학적 성찰은 죽은 몸이 아니라 살아 있는 몸을 다루는 임상행위의 전제이다. 이렇게 살아 있는 생명의 몸을 다루는 의학 부문에서 과학적 설명의 적용범위와 그 실현가능성은 아직 충족되고 있지 않다. 이는 과학탐구 대상으로서의 톰과 증상과 치료의 대상으로서의 구체적인 의학적 몸 사이의 간극이 있음을 무시할 수 없다는 점이다. 인문학적으로는 설명 장르의 몸에서 제외된 이해 장르의 몸이 다시 조명되어야 한다. 정확히 말하면 설명 장르와 이해 장르가 통합되어야 한다는 뜻이기도 하다. 이러한 인문학적 반성이란 추상적 이론으로 그쳐서는 안 되며, 의학과 의료 현실에 어떻게 실천적으로 적용가능한지를 질문하는 일이다. 이 논문에서는 그 적용사례로서 증거중심의학(EBM)과 문제기반학습(PBL)를 다루었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.83-92
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• 2021

본 연구는 과학 탐구에 대한 초등학생들의 이해를 조사하기 위하여 초등학교 4학년 119명을 대상으로 VASI-E 검사지를 실시하고, 21명의 학생을 대상으로 응답 결과에 대한 반구조화된 면담을 실시하였다. VASI-E는 VASI를 초등학생용으로 수정한 검사지로, VASI가 포함하고 있는 8개의 과학 탐구 특성 중 5개만 포함하고 있다. 과학 탐구의 시작, 과학 탐구 방법의 다양성, 탐구 절차와 결과의 관련성, 자료와 결론도출의 일관성, 과학적 설명에 관련된 다섯 개의 측면이 VASI-E에서 다루어지고 있다. VASI-E에서 살펴보고 있는 과학 탐구의 특징에 대해 학생들의 이해는 다음과 같았다. 첫째, '과학 탐구의 시작'의 경우, 과도기적 관점을 가진 학생(53.8%)이 가장 많았다. 학생들은 과학 탐구가 과학적 질문에서 시작한다는 특징에 대해 간과하였다. 둘째, '과학 탐구 방법의 다양성'에 대해서는 초보자적 관점(54.6%)이 가장 많았다. 실험을 과학 탐구의 유일한 방법으로 알고 있거나, 실험과 관찰을 동일한 것으로 인식하고 있었다. 셋째, '질문과 탐구 절차'에 대해서는 '전문가적 관점'(47.9%)과 '초보자적 관점'(34.5%)을 가진 학생들로 양극화되었다. 과학적 질문을 생성할 수 있는지와 질문에 따른 탐구 절차의 적합성을 결정할 수 있는지 여부에 따라 수준이 나뉘었다. 넷째, '자료와 결론 도출의 일관성' 및 '자료와 선행 지식에서 기인한 과학적 설명'에 대해서는 과도기적 관점(55.5%)이 가장 많았고, 다음으로 전문가적 관점(42%)이 뒤를 이었다. 학생들은 데이터로부터 과학적 설명이 도출된다는 것을 알고는 있지만, 그 과정을 잘 설명하지 못하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.249-262
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• 2022

본 연구는 초등예비교사들의 계절변화에 대한 대안 개념에 대한 연구로 2021년 5월부터 2022년 6월까지 P교육대학교 초등예비교사 60명을 대상으로 수행되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들은 계절변화 원인을 설명하는데 60명의 초등예비교사 중에서 22명(36%)만이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 38명(64%)의 학생들이 대안개념을 가지고 있었다. 둘째, 초등예비교사들은 지구의 자전축의 경사가 어떻게 계절변화를 일으키는데 관련되어 있는가를 설명하는데 있어서 60명의 초등예비교사 중에서 16명(27%)만이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 44명(73%)은 대안개념을 가지고 있었다. 셋째, 초등예비교사들은 태양의 남중고도의 변화와 계절변화와의 관련성을 설명하는데 초등예비교사 60명 중에서 12명(20%)이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 48명(80%)가 대안개념을 가지고 있었다. 넷째, 계절변화에 대한 초등예비교사들이 대안개념의 종합적인 유형을 살펴보면 계절변화의 원인을 전체적으로 과학개념을 사용하여 설명하는 유형으로 분류되는 aS-bS-cS 유형은 60명의 초등예비교사 중에서 8명(13%)에 불과했으며, 나머지 52명(87%)는 계절변화를 설명하는데 모두 하나 이상의 대안 개념을 소지하고 있었다. 이상에서 살펴 본 결과 초등예비교사들은 계절변화의 원인에 대한 일반적 개념, 자전축의 경사와 계절변화, 남중고도의 변화에 따른 계절변화를 설명할 때 다양한 대안개념을 사용하고 있다고 판단된다.