• 제목/요약/키워드: 과학적 탐구기술

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물의 취득 및 정수와 관련된 적정기술 교육 프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of an Appropriate Technology Educational Program Related to Water Acquisition and Purification)

  • 김형욱;정소진;정소리;문성윤
    • 과학교육연구지
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    • 제47권3호
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    • pp.238-250
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    • 2023
  • 본 연구는 물의 취득과 정수와 관련된 적정기술 프로그램이 초등학생의 과학적 태도와 창의적 문제 해결력에 미치는 영향을 탐색하고자 한 것이다. 이를 위해 총 8차시의 적정기술과 관련된 학습 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 물의 취득과 관련된 과학적 원리 및 와카타워 적정기술에 대한 탐구를 수행하는 차시와 물의 정수와 관련된 라이프 스트로우 및 드링커블북 탐구 실험이 포함된 차시, 창의적인 아이디어와 설계를 통한 실천적 과제를 제시한 차시, 캠페인 활동을 수행하는 차시로 구성하였다. 연구 대상은 초등학교 6학년 2개 학급 학생 51명으로 하였으며, 환경과 상황에 맞도록 수정한 과학적 태도 검사지와 창의적 문제 해결력 검사지를 사전, 사후에 투입하여 대응표본 t-검정을 수행하였다. 또한 사후 검사지를 대상으로 과학적 태도와 창의적 문제 해결력 사이의 상관관계를 알아보면서 프로그램 적용 후 학생들이 견지하게 된 하위영역 간의 관계를 알아보았다. 연구결과 과학적 태도 중 호기심, 개방성, 협동성, 창의성은 사전 검사 전체 평균과 사후 검사 전체 평균을 비교하여 보았을 때, 평균값의 상승과 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다. 창의적 문제 해결력의 경우에는 특정영역 숙달 여부 영역 및 확산적 사고의 영역은 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다. 아울러 상관관계 분석 결과, 과학적 태도의 협동성은 창의적 문제 해결력 모든 영역과 유의미한 상관관계를 가지고 있었으며 비판적 논리적 사고 하위영역과 가장 높은 상관계수를 나타내었다. 창의적 문제 해결력의 4개 영역은 과학적 태도의 하위영역과 다수의 유의미한 상관관계를 가지고 있었다. 본 연구를 통해 앞으로 적정기술과 관련된 주제의 적용과 방향 그리고 학생들의 다양한 반응에 대하여 시사점을 얻을 수 있었다.

PISA 설문에서 나타난 한국 과학교사들의 인식: 미국, 중국과 비교를 중심으로 (Korean Science Teachers' Perceptions in PISA Survey: Focusing on Comparison with the United States and China)

  • 김현정
    • 대한화학회지
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    • 제66권1호
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    • pp.31-41
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    • 2022
  • 이 연구는 PISA 2015에서 실시한 과학교사 설문을 분석하여 향후 한국 과학교육을 위한 시사점을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 한국, 미국, 중국의 과학교사 설문 원자료를 분석하여, 설문 항목별로 기술통계와 차이 검정을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 한국 과학교사는 전문성 계발 활동에 의무적으로 참여해야 한다는 인식이 비교국들에 비해 낮았고, 학생 맞춤형 지도 방법과 다양한 평가 방법의 실제 등에서 개선이 필요한 것으로 나타났다. 둘째, 한국 과학교사는 대체로 교직에는 만족하고 있었으나, 현재 근무하는 학교에서 여러 가지 자원의 제한으로 과학교육 활동에 지장을 받는다는 응답이 비교국에 비해 상대적으로 높았다. 셋째, 한국은 과학 교육과정과 과학 수업에서 과학 탐구가 덜 강조되고 있었으며, 탐구의 교수과정에서 과학교사의 자기 효능감도 상대적으로 낮게 나타났다. 넷째, 한국은 과학 수업에서 토의와 토론 수업, ICT 활용 수업 등이 적게 이루어지는 것으로 나타났다.

창업 기회 역량에 관한 연구 - 행운 신념과 우연기술을 중심으로

  • 김홍태;황보윤
    • 한국벤처창업학회:학술대회논문집
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    • 한국벤처창업학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.30-30
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    • 2017
  • 성공한 창업가들이나 저명인사들에게 성공의 요인을 물어보면 운이 좋았다고 이야기를 한다. 새해가 되면 신년 운세를 보거나 중요한 사업에 대한 의사결정을 앞두고 운세를 알아보는 사람도 많다. 우리나라뿐만 아니라 토머스 J. 스탠리가 20년간 백만장자 733명을 분석하여 저술한 <부자들의 선택>을 보더라도, 백만장자의 12%가 자신들의 경제적 성공요인으로 '운'을 뽑았다. 하지만 현실적으로 지배적인 개념임에도 불구하고 그동안 행운에 대한 과학적 검증이 많지 않았다. 운에 대한 전통적인 관점은 운을 외부 요인으로 보고 무작위하고 통제 불가능하다고 보았기 때문이다. 통제가 불가능하기 때문에 미래를 예측 하는 데에 영향을 미치지 못하는 것으로 간주하고 있었다. 행운은 운명처럼 정해져있는 것일까? 왜 운이 좋은 사람들은 자신에게 유리한 기회를 잘 인지하고 포착하는 것일까? 현실 속에 운이라는 개념이 존재한다면 이런 현상이 벌어지는 이유에 대해 과학적 탐구가 필요할 것이다. 본 연구에서는 행운은 외부 환경에 의해서 무작위로 정해지는 것이 아니라 개인의 내적 속성으로 운을 통제 할 수 있다는 것으로 보았다. 행운에 대한 신념이 있는 사람은 우연한 사건에 대해 우연기술을 통하여 기회역량을 높일 수 있다는 것을 검증하고자 한다. 이를 검증하기 위하여 총 332명을 대상으로 설문조사를 실시하였고 행운의 신념이 우연기술의 매개역할로 창업 기회 역량에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 첫째, 행운의 신념은 기회 역량에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 행운의 신념은 우연기술의 하위요인인 호기심, 인내성, 유연성, 낙관성, 위험감수 모두에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 우연기술의 하위요인 중 인내성, 낙관성, 위험감수만이 기회역량에 정(+)의 영향을 미치는 것을 나타났다. 넷째, 우연기술의 하위요인인 인내성, 낙관성, 위험감수는 행운신념과 기회역량의 관계에서 매개효과가 있다고 판단할 수 있었다. 본 연구는 행운에 대한 높은 신념을 갖고 우연 기술을 더 개발한다면 창업 기회 역량을 더 높일 수 있음을 시사한다.

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사회과학연구 패러다임 변화대안으로서의 카오스 이론 (Chaos Theory: An Alternative for a Paradigm Shift in the Social Science Studies)

  • 김민선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.6621-6629
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    • 2014
  • 사회현상은 복잡한 변수들에 의해서 변화되고 있기 때문에 새로운 과학적 인식론과 방법론의 기초가 요구되며, 우리가 직면한 문제들을 분석하기 위해서는 패러다임 전환의 체계적 이해가 필요하다. 본 연구는 자연과학에서 발전시킨 카오스 이론을 제시하여 현대 사회의 비정상성을 논함으로써 카오스 패러다임의 중요성을 제안하였다. 카오스 이론은 정치, 경제, 그리고 사회학의 주제를 가로지르는 광범위하고 다양한 사회현상에도 적용된다. 사회과학 연구에서 카오스 이론을 유효적절하게 개발하고 응용한다면, 사회현상을 탐구하기 위한 방법론적 및 이론적 기초를 강화하기 위한 수단으로서 유용한 패러다임의 역할을 수행하게 될 것이다.

과학축전 활동 경험에 대한 부스 운영 및 참여 관람 학생의 인식 (Exploring the Student Presenters' and Student Visitors' Perceptions of the Science Festival)

  • 박은지;이선경;김기상;김찬종
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.772-784
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    • 2010
  • 매년 개최되는 '과학 축전'에서는 부스 운영 학생들의 안내 하에 다양한 과학 및 기술관련 워크숍, 시범 실험등의 활동이 제공된다. 본 연구는 과학축전에 참여한 부스 운영 학생들과 참여 관람 학생들의 인식을 탐색한 것이다. 연구대상은 6일 동안 축전에 참여한 부스 운영 학생 323명과 참여 관람 학생 495명이다. 본 연구에서 사용한 설문지는 안광호와 박일우(2009) 및 이선경 외(2010)의 설문 문항을 수정 보완하여 완성되었다. 연구 결과로서, 학생들의 참여 배경, 참여 유형별 및 학교급별 교육적 경험에 대한 인식, 부스 운영 학생들의 과학탐구 경험에 대한 인식 등을 살펴보았다. 연구 결과는 과학축전을 준비하는 과정에서 부스 운영 학생들이 문제를 제기하고 해결하는 탐구 과정에 참여한 것을 의미 있는 경험으로 인식했다는 것을 보여주었다. 연구의 결과를 토대로, 비형식 과학교육으로서 공동체 기반 프로그램에 대한 의미와 시사점을 제시하였다.

현대 과학문명에서의 합리성에 관한 한 고찰 (A Thought on Rationality in the Modern Age of Science)

  • 이종권
    • 과학기술학연구
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    • 제1권1호
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    • pp.29-50
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    • 2001
  • 합리적이라는 것을 이성적 원리와의 부합이라고 이해할 때, 우리는 두 종류의 합리성을 구분할 수 있다. 한 가지는 기왕에 정해진 목표를 가장 효율적으로 달성하는데 적용되는 원리와 관련된 합리성으로 이를 도구적 합리성이라고 부를 수 있을 것이다. 이 경우 목표는 우리의 욕망에 의해 정해진다고 생각된다. 다른 하나는 목적자체를 결정하는 일과 관련된 목적 지향적 합리성이라고 부를 수 있다. 전통적으로 합리주의자들은 이 후자의 합리성만을 인정해 왔다. 그러나 현대 과학 문명은 도구적 합리성을 바탕으로 하고 있는데, 이러한 태도가 현대 과학 문명의 위기적 상황과 밀접한 관련이 있다고 생각된다. 합리주의자들은 인식적 합리성이 목적 지향적 합리성의 전제가 된다고 생각했는데, 그러나 과학 지식과 관련된 인식적 합리성, 즉 과학적 합리성은 20세기 후반 상대주의자들의 도전으로 중대한 위기를 맞고 있다. 이 글에서는 이러한 상황에서 도구적 합리성 이외에 목적 지향적 합리성을 인정할 수 있는 길이 있는지 그 가능성을 탐구하고 있다.

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인류세 시대의 컴퓨팅: 인간과 지구를 매개하는 컴퓨팅 기술 (Computing in the Anthropocene: How Computing Technologies Mediate between the Human and the Earth)

  • 김희원;김성은
    • 과학기술학연구
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    • 제20권1호
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    • pp.113-155
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    • 2020
  • 본 논문은 컴퓨팅 기술을 동원하여 행성적 활동이 탐구 가능하게 된 과정을 살핀 역사학 연구와 컴퓨팅의 물질성(materiality)과 환경 영향에 방점을 둔 미디어 연구, 그리고 인류학 분야의 연구 동향을 소개한다. 특히 이러한 연구의 필요성은 지구를 이해, 사용, 소모하는 인간 활동이 두드러지는 인류세 시대에 더욱 증대되고 있다. 컴퓨팅을 바라보는 시간적-공간적 시선을 확장하여 컴퓨터와 인간, 그리고 지구의 관계를 종합적으로 살피는 작업이 필요한 것이다. 이를 위해 우리는 정보통신기술의 사회적, 정치적, 문화적 요소를 검토한 연구가 상정하는 기술과 행성의 관계를 재검토한다. 컴퓨팅 기술은 인류세로 특징지을 수 있는 흔적을 포착하는 데 사용되면서도, 그 스스로가 지구에 더 깊은 흔적을 남기는 데 기여한다. 인류세와 컴퓨팅 기술은 상호구성적 관계를 맺고 있는 것이다. 마지막으로 위의 논의들을 바탕으로 국내 과학기술학계에서도 인류세적 관점을 수용하여 정보통신기술을 새롭게 바라보는 연구가 수행되어야 한다고 제안한다.

거꾸로 수업기반 지구과학 수업모델 개발 및 적용 사례 (The Development and Applied Case of Earth Science Class Model Based on Flipped Learning)

  • 문병찬
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.91-103
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    • 2017
  • 이 연구는 거꾸로 수업에 기반 한 지구과학수업 모델을 개발하고, 초등 예비 교사의 과학수업에 수업모델을 적용하여 그 효과를 분석하였다. 본 연구에서 개발한 수업모델은 교실수업에서 이루어지는 모든 내용과 정보를 사전에 학생들에게 제공하는 것으로 거꾸로 수업에서의 선행과제를 대체하였다. 교실수업에서 '지식'내용은 교수에 의한 강의식 설명으로 20분 동안 학생들에게 수행되었으며, 그 후 학생들은 지식과 관련된 심화탐구문제를 토론 협력을 통해 모둠별로 해결하였다. 탐구문제 해결 후, 모둠원 중 발표자로 선정된 한 학생이 모든 학생들 앞에서 모둠에서 수행한 결과를 발표하였다. 14차시 수업 중에 나타난 학생들의 학습과정과 사전에 제공된 학습 자료의 포트폴리오는 기말고사를 대처한 한 학기의 과정평가로 교수에 의해 운영되었다. 수업에 참여한 많은 학생들은 본 수업 모델이 수업에 대한 집중력, 그리고 토론기술과 사고능력을 향상시키는데 있어서 매우 긍정적으로 작용한다는 인식을 나타냈다. 결론 적으로 본 수업모델은 지구과학수업에서 적용하는데 매우 유용하다고 볼 수 있다.

STEAM 관점에서 2009 개정 화학 I 교과서 분석 (Analysis of 2009 Revised Chemistry I Textbooks Based on STEAM Aspect)

  • 복주리;장낙한
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.381-393
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    • 2012
  • 이번 연구를 통해 고등학교 1,2학년 학생들이 학습하는 2009 개정 교육과정 화학 I 검정 교과서 4종을 선정하여 과학적 지식 외에 어떠한 STEAM 요소를 포함하고 있는지 분석하였다. 각 단원별, 출판사 별, 교과서의 영역별로 포함된 STEAM 요소의 종류와 수는 어떻게 다르게 나타나는가에 관한 연구 문제를 선정하고 결과를 분석해 보았다. 현 교과서의 내용과 잘 맞지 않는 STEAM 요소의 새로운 하위요소들을 정하고, 새로운 분류 틀을 만들어 그 분류틀을 기준으로 분류 하였다. 먼저 예술 분야의 경우 방법적인 면에서의 예술 분야를 '표현예술'로 만화, 토의, 역할놀이의 하위요소를 가지며 내용적인 면에서의 예술 분야를 '문화예술'로 사회문화, 과학자 이야기, 인류의 역사, 직업탐구, 미술의 하위 요소를 갖는다. 기술과 공학요소는 서로 분류하기 어려우므로 '기술공학' 이라는 하나의 분야로 통일하고, '과학적 내용을 활용한 기술'과 '과학적 발전에 활용된 기술'의 두 가지 하위 요소를 포함한다. 마지막으로 수학요소는 수, 연산, 단위변환, 구조모형의 하위 요소를 갖는다. 또한 교과서에 포함된 STEAM요소의 교과서 안의 위치영역을 도입부, 본문, 보충자료의 세 영역으로 분류하고, 본문의 경우 내용과 탐구영역으로 세분화 하여 분석하였다. 분석 결과 대부분의 교과서가 개정 교육과정의 의도를 파악하여 다른 분야를 통해 학습이 일어나게 하기위해 STEAM 요소를 포함 하고 있었다. 그러나 교과서 별로 활용하는 학습 방법이 제한되어 있으며, 교과서의 종류에 따라 조금 다르게 나타났다. 또한 포함하고 있는 세부요소의 종류는 전체 14종류 밖에 되지 않으며, 그것도 교과서 별로 몇 가지 요소에 집중돼는 경향을 나타내는 것으로 보아 현재 화학교육에서 활용되는 STEAM 교육에는 한계가 있는 것으로 보인다. 단원별로는 수업내용에 따라 포함된 STEAM 요소가 다르게 나타났는데, 많은 수의 STEAM 요소가 I단원에 포함되어 있는 것으로 보아 수업 내용에 수학, 역사 들이 포함되어 있지 않는 경우 STEAM 요소가 포함되기 어려움을 알 수 있었다. 마지막으로 영역별로 포함된 STEAM 요소의 경우 요소들이 대부분이 보충자료 영역에 포함되어 있고, 그 요소가 문화 예술이 가장 많은 것으로 보아 실제적으로 화학 지식에 대한 활용적인 면에만 STEAM이 활용되며 화학지식에 대한 접근 방법적 융합교육이 매우 부족함을 알 수 있었다. 현재, 국내 교육계에서 STEAM 교육에 관해 주시하고 있는 만큼, 새로운 교육적 경향인 STEAM 교육이란 무엇인지에 관해 면밀히 탐구하고, STEAM 교육의 효과와 프로그램 및 교재 개발에 대한 엄밀한 연구가 필요하다. 이러한 연구들을 통해서 저학년들에게 집중되어 있는 융합교육을 전 학생들에게 확대하고, 궁극적으로 평생에 걸친 학습 시대에 스스로 활용 할 수 있게 될 것이다.

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자연사박물관의 전시에 반영된 과학의 본성 (The Nature of Science Reflected in Exhibitions of Natural History Museums)

  • 이선경;신명경;김찬종
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.376-386
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    • 2005
  • 이 연구는 비형식적 교육기관인 자연사 박물관의 전시를 학교 과학교육에 활용하기 위한 장기적인 목적 하에, 과학교육과정의 주요한 목표 중의 하나인 과학의 본성 측면이 박물관의 전시에 어떻게 반영되고 있는지를 살펴본 기술적 연구이다. 국내 4개 자연사박물관 혹은 자연사 전시실의 전시 중에서 과학 탐구 중심의 전시와 과학사 사례 중심의 전시를 대상으로, 전시매체, 그리고 설명문의 서술방식과 내용에서 반영되는 과학의 본성은 어떤지를 살펴보았다. 설명문의 서술방식은 확정적인지 해석적인지를 살펴보았고, 내용으로는 과학자 중심, 과학자 집단 논의, 사회 문화적 배경, 주장에 대한 근거, 과학지식의 변화가능성 여부를 살펴보았다. 이 연구 결과를 통해 전체적으로 자연사박물관에 과학의 본성 측면이 드러난 전시가 풍부하지 않음을 파악할 수 있었으며, 따라서 의도적으로 과학의 본성 교육을 위한 전시가 절실히 필요하다는 점을 알 수 있다. 이 연구의 결과는 학교과학교육에서 접근하기 어려운 과학의 본성을 교육시키기 위한 훌륭한 자료 원으로서 자연사박물관의 전시 및 교육의 방향과 개선 방안을 위한 기초 자료를 제공한다.