참여형 과학문화 확산의 일환으로 지속되어 온 생활과학교실은 효과적인 학교 밖 체험·탐구 활동으로서 과학의 대중화에 앞장서왔다. 그러나 최근의 코로나19 상황으로 생활과학교실 역시 비대면으로 전환하거나 대면-비대면 교육을 조합할 수밖에 없는 환경이 되었으며, 이러한 교육의 변화가 여전히 학생들의 과학에 대한 관심과 흥미를 제고하는데 효과적인지 검토가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 비대면 생활과학교실 프로그램에 참여한 초등학생들의 평소 관심 분야, 과학기술에 대한 인식, 과학에 대한 관심과 흥미, 과학적 역량이 어떻게 변화되는지 확인하고 학생과 학부모들의 인식 차이를 비교함으로써 비대면 생활과학교실의 교육 효과성을 제고하고 향후 운영 방안에 대해 모색하였다. 연구 결과 비대면 생활과학교실 프로그램 참여 이후 학생들은 과학기술 발전이나 미래기술, 환경오염, SNS에 대한 관심 등이 높아지고 게임에 대한 관심이 줄어드는 경향을 보였다. 또한 과학기술 활동에 대한 관심, 과학에 대한 흥미, 과학적 역량도 증가하여 비대면 생활과학교실의 교육 효과를 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 생활과학교실의 학습 주제와 내용 수준을 다양화하고 소외된 학습자들에게 비대면 과학 학습의 기회를 확대하며, 최신 미디어를 활용한 과학콘텐츠 개발과 공유가 필요함을 제언하였다.
이 연구의 목적은 STS 과학교육에 대한 국내 연구의 동향을 분석하고 메타분석을 통해 STS 수업모형의 적용효과를 평가하는데 있다. 연구대상 논문은 1991년부터 2006년까지 출판된 석사학위 논문 104편과 과학교육 저널에 출판된 논문 78편을 포함한 총 180편이었다. STS 수업 모형의 효과 평가에 총 56편이 선정되었다. STS 수업 모형 적용 효과의 평균효과크기는 0.40이었다. 이 결과는 STS 수업은 학생들의 과학에 대한 태도, 과학 학업 성취도, 탐구능력, 환경에 대한 태도 및 환경에 대한 지식을 향상시키는데 전통적인 수업보다 긍정적인 효과가 있었음을 의미한다. STS 수업은 환경에 대한 태도의 증진에 가장 큰 평균효과 크기를 나타내었다. 그러므로, STS 수업에서 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 이러한 결과들을 반영하는 것이 필요할 것이다. 향후 STS 교육에 대한 전반적인 평가를 하기 위해서는 STS 수업 모형의 효과와 과학-기술-사회의 상호관계에 대한 교사와 학생들의 이해에 대한 연구 결과를 종합하는 것이 필요하다.
과학 교과서는 과학 교육에 있어서 아주 중요한 역할을 하여 왔다. 교과서는 학생들이 학문적 경험을 하게끔 주도하며 학교 교육을 대표하는 수단이라고 할 수 있다(Valverde, Bianchi, Wolfe, Schmidt, & Houang, 2002). 그러나 과학 교육에서 교과서의 중요한 역할에도 불구하고, 국내외에서 그 연구가 미비하였다 (Good, 1993). 이 연구의 첫번째 과제로써 과학 교과서 연구 현황을 살펴보기 위해 지난 30여년간 미국에서 이루어진 초등 교과서와 관련된 연구들을 분석 및 정리하였다. 한편 과학의 본성에 대한 이해는 지난 반세기 동안 과학 교육에서 하나의 중요한 목표가 되어 왔으며, 미국의 여러 국가적 차원의 지침서에서는 그 중요성을 강조하였다 (NRC, 1996; AAAS, 1990, 1993). 그럼에도 불구하고 과학 교과서 연구에서 과학의 본성에 관련한 선행 연구가 거의 없다는 것을 알고, 본 연구의 두번째 과제로써 현재 미국 초등 교과서에 나타난 과학의 본성에 대한 연구를 4가지 주제에 근거하여 분석하였다. 과학의 본성에 대한 4가지 주제는 (a)지식 체계로서의 과학, (b) 탐구 방법으로의 과학, (c) 생각의 방법으로의 과학, 그리고 (d) 과학과 기술, 그리고 사회와 연관된 관계 (Chiappetta, Fillman, & Sethna, 2004)로서, 본 연구에서는 미국 초등 과학 교과서에 나타난 이 4가지 주제를 학년별 및 출판사별로 4가지 영역의 포함 정도를 퍼센트로 산출하였다. 또한 도입 단원 전체를 분석하였으므로, 단원 전반적 내용에 내포된 과학의 본성에 대한 측면을 연구자의 직관과 전문성에 근거하여 서술적인 방식으로 토의하였다.
본 연구의 목적은 고등학교 ‘과학’과 ‘화학 II’의 ‘반응 속도의 측정’ 단원에서의 주된 학습 내용 을 분석하고, 학습 내용에 적절한 개선된 탐구 실험을 제시하는 것이다. 학습 내용의 분석을 위해 고등학 교 ‘과학’ 11종, ‘화학 II’ 8종의 교과서와 교사용 지도서 11종을 분석하고, 교사들의 인식을 조사하였다. 대부분의 교과서와 교사들이 ‘시간에 따라 반응 속도가 점점 느려진다’는 개념을 학습 내용으로 제시 또 는 인식하고 있으나, 교과서에 제시된 탐구 활동의 내용은 ‘시간에 따른 반응 속도의 감소’를 설명하기 에 부적절한 경우가 있었다. 학습 내용에 적절한 탐구 활동을 제안하기 위해 개선된 조건에서 염산과 마 그네슘의 반응 실험을 실시하였고, 얻어진 실험 결과를 이론적으로 예측한 결과와 비교함으로써 ‘시간 에 따른 반응 속도의 감소’를 설명하기에 타당함을 알 수 있었다. 본 연구에서 개선된 탐구 활동은 교과 서의 화학 반응 속도에 대한 개념을 보다 정확히 기술하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.
최근의 인터넷 및 컴퓨터 기술의 발전은 초등학교의 정보통신 기술 교육을 변화시키고 있다. 기존의 컴퓨터 활용 중심의 정보통신기술 교육에서 컴퓨터 과학적 지식교육으로의 변화는 아동들의 논리적 사고 및 문제 해결력 증진 등의 고등 사고 능력의 함양에 도움을 주고 있다. 본 연구에서는 이러한 새로운 정보통신기술 교육을 효율적으로 전달하는 교과서들에 대해 몇 가지 분석을 시행하였다. 그 주요 내용은 2007년 이후 새로운 정보통신기술교육 운영 지침에 따라 일선학교에서 사용하고 있는 6종의 정보통신기술 교과서의 체제분석, 분량 분석 그리고 Romey 분석이다. 특히 Romey 분석의 결과로서는 대부분의 교과서가 ICT 5개영역중 '정보사회의 이해', '정보처리의 의해', '종합활동' 등의 3개영역이 학생들의 탐구적인 활동 중심으로 구성되어 있음이 분석되었다.
STEM 융합교육의 중요한 목적은 서로 다른 학문이 가지는 탐구의 방법을 이해함으로써 융합적 문제해결력을 기르는 것이다. 이를 위해 우선적으로 각 학문에서 중요하게 다루어지는 문제해결과정을 이해해야 한다. 본 연구는 과학(S), 공학(E), 수학(M) 각각의 분야에서 어떻게 문제해결과정을 정의하고 있는지 비교분석하고, 이를 근거로 SEM 문제해결과 CT 문제해결의 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 먼저 SEM 각 학문의 문제해결과정을 비교 분석하여 그 공통점과 차이점을 기술하였다. 다음으로 CT를 도구적 측면과 사고적 측면으로 구분하고 문제해결과정으로서 CT가 SEM 각각의 학문에서 문제해결과 어떤 차이가 있는지 기술하였다. 마지막으로, SEM 문제해결 프로세스와 CT와의 관계를 모형으로 제시하였다. 본 연구는 문제해결과정으로써 CT와 SEM이 융합할 수 있는 방향을 제시한다는 점에서 그 의미가 있다.
4차 산업혁명 시대에 필요한 인재를 양성하기 위해서는 정보영재를 선발하여 체계적으로 교육하는 것이 필요하다. 영재의 정의적 특성은 자아개념, 성격, 사회성, 성취동기, 도덕성, 태도나 흥미 등을 들 수 있으며 성취도에 영향을 끼치는 중요한 요소이며 특히 컴퓨터 과학적 태도는 컴퓨터과학 학습의 출발점 행동으로 컴퓨터과학 성취도에 영향을 미치는 중요 변인이다. 본 연구에서는 정보영재의 정의적 특성을 측정하기 위하여 Fraser가 개발한 TOSRA를 기반으로 컴퓨터 과학적 태도 검사 도구를 개발하였다. 컴퓨터 과학적 태도 검사 도구는 컴퓨터과학의 사회적 시사영역, 컴퓨터과학 탐구에 대한 태도영역, 컴퓨터 과학적 태도의 수용영역, 컴퓨터과학 수업의 즐거움영역, 컴퓨터과학 관련 취미에 대한 관심영역, 컴퓨터과학 관련 직업에 대한 관심영역, 컴퓨터과학자의 평범함 영역으로 7개의 영역으로 구성된다. 개발된 검사 도구를 사용하여 정보영재 학생들의 컴퓨터 과학적 태도와 학업성취도간의 관계를 분석하였다. 컴퓨터 과학적 태도가 학업성취도를 유의하게 예측하는지를 확인하기 위하여 회귀분석을 실시한 결과 t=2.543, p=0.025로 유의 수준 .05에서 컴퓨터 과학적 태도의 평균이 학업성취도를 유의하게 예측하였다.
이 연구는 구성주의의 특성과 그것을 적용한 방법에 관한 문헌을 조사 분석하고, 그 결과가 과학교육의 여러 측면 또는 우리 나라 과학교육이 나아갈 방향에 던져주는 시사점을 모색하고자 수행하였다. 구성주의의 특성은 그 의미와 주장, 이론적 배경과 종류, 그에 관한 비판으로 나누어 기술하였으며, 과학교육의 측면 또는 앞으로 나아갈 방향을 그 목적, 과학 학습이론과 그 모형, 과학 교수-학습 방법, 과학 교육 과정과 평가로 나누어 논의하였다. 과학철학으로서의 구성주의에 따르면, 과학과 그 지식은 사회적 특성을 지니며, 그 성과에는 반드시 가치관이나 집단 이익이 관련되어 있다. 그러므로 과학교육의 궁극적인 목적은 의사결정력의 함양에 두어야 하며, 이런 목적을 달성할 수 있는 교육과정은 학습경험과 주제가 통합된 과제 중심으로 개발하는 것이 바람직하다. 심리학으로서의 구성주의에 따르면, 학습이 이루어지는 과정은 사회적 과정이다. 이런 학습의 전략으로는 협동 학습과 역할놀이가 효과적이며, 그 모형으로는 개념의 분화와 교환에 목적을 둔 순환학습 모형과 그것을 세분화한 5E 모형이 적절하다. 또한 구성주의는 수행평가와 창의력 검사에 이론적 배경을 제시한다. 구성주의에 따른 과학교육 평가의 주안점은 과학지식 및 탐구능력의 상황에 대한 적절성에 있다. 그런 평가는 현재 우리나라 과학교육 현장에서 중요시하는 수행평가와 창의력 검사 방법과 일치한다.
자본주의가 인류사회의 행복과 공동번영에 기여하는 경제체제로서 역할을 다하려면, 자본주의 역시 시대의 변화에 맞추어 진화해야 한다. 본 논문에서는 새 시대에 걸 맞는 자본주의의 대안을 논의하고자, 저자 이재윤이 창시한 깨달음경영학(MOSEE; Management Of allSelves' Enlightenment and Empowerment)의 새로운 과학적 학문연구를 통해 새로운 실현성 영역을 추구하는 동시에, 깨달음경영의 새로운 5차원 요소인 영적 자원 및 자산(SRA: Spirit Resource and Asset)과 본질적으로 무(無)에서 유(有)를 창조하는 창조경영(MOC: Management Of Creation)에 대한 연구 및 인간의식 성장 방법론에 대하여 발표 하고자 한다. 따라서 깨달음경영학(MOSEE)에 관한 고유한 철학, 고유한 탐구 영역, 이론, 방법, 기법, 도구, 운영 원리 및 활용 분야 등을 체계적으로 설명하는 것이 목적이다. 이로써 현대의 주요한 여러 경영철학들 예컨대 CSV(마이클 포터) SI(개리 함멜) 복잡계 철학 미덕(美德)경영 등의 내재된 구조적 제약들을 분석 평가하고 한계를 극복하는 방안들을 제시함으로써 이들을 5차원의 깨달음경영학(MOSEE)의 의식(영성)경영철학으로써 통섭을 고찰하고 21세기 우주 인류 신문명 창달을 위한 5차원의 깨달음경영 혁명을 성취하고자 한다. 즉 2040년 전에 지구 인류의 고도 영성 초 과학기술 문명을 넘어서 우주 인류의 초 영성 초 과학기술 문명 창달을 선도하는 학문연구 교육 인류 사회활동을 지속적으로 해갈 것이다. 위와 같이 21세기 우주 인류의 영원한 평화 자유 지속적 번영을 이루고자 한다. 본 연구는 통섭 고찰 제1회로 마이클 포토의 공유가치(CSV: Creating Shared Value)의 통섭을 고찰한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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