• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.499-512
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• 2014

건축은 기술과 예술의 결합체이면서 다양하고 수준 높은 수학 과학적 원리들을 담고 있다. 석굴암과 불국사 대웅전, 부석사 무량수전, 파르테논 신전 등과 같은 국내외의 뛰어난 건축물들에 내재된 흥미로운 수학적 사실들과 원리들을 학습소재로 하여 탐구하는 기회를 학생들에게 제공할 수 있다. 건축물들에 내재된 수학적 사실들을 직접 찾아보고 그 원리들을 탐구해 보는 활동은 학생들에게 수학의 실용성을 인식하고, 왜 공부해야 하는지에 대한 당위성을 부여하면서 학습에 대한 흥미와 관심을 제공할 수 있다. 본 연구는 수학적 원리를 담고 있는 역사적인 건축물들에 대해서 알아보고, 이를 기반으로 건축을 활용한 초등학교 수학 중심의 융합교육(STEAM)자료를 개발 했다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 2009개정교육 과정을 바탕으로 초등학교 수학 교과의 '비례', '대칭', '도형의 이동', '쌓기나무', '삼각형' 단원의 목표 및 학습 내용을 분석하여 주제를 선정하고, 적절한 역사적 건축물을 학습소재로 선정하였다. 둘째, 수학적 내용을 담고 있는 역사적 건축물들에 대해서 메타분석을 하였다. 셋째, 교실 수업에서 실제적으로 활용이 가능하도록 건축을 활용한 수학 중심의 25차시 융합교육 자료를 개발하고, 개발한 융합교육 자료에 대한 전문가 집단의 타당도 검사에서 수업 자료로서 적절하다는 평가를 받았다.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.69-83
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• 2012

본 연구의 목적은 과학 교과서에 제시된 읽기자료의 문제점을 파악하기 위해 고등학교 화학I 교과서의 읽기자료를 분석하고, 과학 교사의 과학 교과서 읽기자료에 대한 인식을 조사하는 것이다. 이를 위하여 제7차 교육과정 및 2009개정 교육과정 고등학교 화학 I 교과서 각 4종을 택하여 읽기자료의 수, 내용에 따른 제시 유형과 학생의 활동에 따라 비교 분석하였다. 또한 중등 과학교사의 과학 교과서 읽기자료 활용에 대한 인식 조사를 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 화학I 교과서의 읽기자료를 유형별로 분석한 결과 제7차 화학I 교과서에서는 읽기자료의 비율이 7.9%~17.1%로 나타났으며, 2009개정 화학 I 교과서는 20.6 28.2%비율로 나타났다. 2009개정 교과서의 읽기자료 비율이 증가하였음을 의미한다. 읽기자료 내용별로 분석한 결과 제7차 교육과정에서는 '생활 속 과학'이 34.3%로 가장 큰 비율을 차지하였으나, 2009개정에서는 '지식의 심화보충'이 23.7%로 가장 높게 나타났다. 학생 활동 유형별로 분석한 결과 제7차 교육과정은 읽기자료 13%만이 탐구형 자료인 것으로 나타났으나 2009개정에서는 35%가 탐구형 자료로 나타나 학생의 탐구활동 향상을 위한 교육과정 목표가 반영되었음을 시사한다. 둘째, 과학 교과서활용 실태에 대한 교사의 인식 조사 결과 67%에 해당하는 교사가 현재 과학 교과서 읽기자료를 수업에 사용하고 있으나 거의 활용하지 않는 교사도 33%나 되었다. 많은 교사들이 실생활과 관련된 통합적 교육을 위해 읽기자료가 필요하다고 응답하였으며 '생활 속 과학' 읽기자료가 교과서에 좀 더 많이 포함되어야 한다고 인식하고 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권1호
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• pp.141-151
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• 2009

탐구는 학교과학에서 지속적으로 강조되어 왔다. 하지만 학교에서 주어지는 문제는 학생들이 일상생활에서 경험하고 부딪치는 문제들과는 여러 면에서 다르다. 본 연구의 목적은 학생들이 문제에 대한 인지도식을 거의 갖고 있지 않을 때, 과제에 대한 태도와 사고력이 문제해결과정, 특히, 문제공간의 형성과 정교화에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보는 것이다. 이를 위하여 연구자는 미국의 한 영재센터 여름방학 프로그램 중 4-6학년 영재학생 대상 '레고 로봇 수업'에 참여한 학생들의 문제해결전략을 추적하였다. 결과는 다음과 같다. (1) 과제의 선택과 파악방법, 작동자에 대한 인식의 차이 등 과제에 대한 태도는 서로 다른 문제공간을 형성하게 하였다. (2) 분석적 사고, 융통성, 효율적인 정교화 기술, 기존 인지도식의 적용 등의 사고력의 수준 차이는 문제공간의 정교화 차이와 문제해결의 성공여부로 이어졌다. (3) 초기의 문제공간의 차이는 문제해결전략의 형성 차이를 가져왔지만, 사고력 없이는 효과적인 문제해결전략의 정교화가 이루어지지 못하였다. 마지막으로, 위의 결과를 바탕으로 과학탐구를 증진시킬 몇 가지 사항이 제안되었다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권49호
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• pp.267-297
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• 2017

본 연구는 아동 청소년을 대상으로 예술 감상 수업을 진행할 때 미셸 오슬로의 단편 애니메이션 <세 명의 발명가>를 교재 텍스트로 활용하기를 제안한다. 이 작품은 우선 이국적이고 환상적인 분위기, 아름다운 이미지, 흥미진진한 줄거리로 인해 학습자들의 호기심과 주의력은 물론 지적 욕구와 학습 동기를 유발할 수 있다. 오슬로는 이 작품을 제작하는데 있어서 오로지 종이 공예만 사용했는데, 이는 전통적인 민속 예술의 명맥을 이으면서 애니메이션의 역사에서는 여성 감독 로테 라이니거의 기술을 부활시킨 것이다. 이 작품은 여성과 아동 인물도 발명가로 설정함에 따라서, 성인 남성만 지식과 기술이라는 인간적 역량의 주체로 간주했던 근대의 인간상을 전복한다. 애니메이션의 상상력은 비트루비우스적 인간의 이미지로 표상되는 인간우월주의적 근대인을 넘어서 포스트휴먼을 생성시킨다. 포스트휴먼은 인간이 과학기술, 상상력, 윤리적 실천을 통해 다른 타인들뿐만 아니라 세계 안의 모든 생명체와 무생물 물질과 탈중심적인 평등한 관계를 맺을 수 있다는 것을 조건으로 한다. 이를 교수 학습하는 과정에서 예술뿐만 아니라 과학, 윤리, 사회 등 타 교과와의 통합 교육이 자연스럽게 이루어진다. 애니메이션의 감상은 이처럼 포스트휴먼이라는 첨단의 주제에 당면하여 통합 교과 수업을 수행하는 데 매우 적합한 교육적 방법이 될 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권3호
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• pp.399-408
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• 2023

본 연구에서는 초등학교 과학 '동물의 생활' 단원 수업에 메이커교육 프로그램을 개발하고 적용하여, 학생들의 학업성취도와 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 조사하였다. 메이커교육 프로그램의 주제는 '동물의 특징을 모방한 로봇 VR 전시관 만들기'이다. 프로그램의 단계는 TMI 메이커교육 모형에 따라 과학 개념을 탐구하고, 창의적으로 로봇 VR 전시관을 만드는 활동으로 구성하였다. 연구 결과, 해당 프로그램의 적용은 유의미한 학업성취도와 창의적 문제해결력 향상을 가져왔다는 것을 발견했다(p<.05). 본 연구는 초등 과학 수업에서 메이커교육의 효과성을 입증한 것으로, 메이커교육을 적용하여 학생들의 과학 학습에 대한 흥미와 참여도를 높일 수 있을 것이다. 또한, 다양한 주제와 프로그램을 개발하여 초등학교 과학 수업에서 메이커교육을 더욱 적극적으로 활용할 수 있도록 노력할 필요가 있다. 본 연구의 결과를 일반화하기 위해서는 다양한 연령층과 초등 과학의 다른 영역에서 메이커교육의 효과성을 조사하는 추가적인 연구가 필요하다. 또한, 교육자들이 메이커교육을 효과적으로 활용할 수 있도록 교육 및 교육자 역량 강화가 필요하다.

• 영재교육연구
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• 제23권4호
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• pp.593-614
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• 2013

본 연구의 목적은 대학부설 과학영재교육원 초 중등 영재학생들의 연구윤리 의식을 분석함으로써 연구윤리교육에의 시사점을 얻고자 하는 것이다. 연구대상은 대학부설 과학영재교육원 초 중등 영재학생 180명과 초 중등 일반학생 180명이다. 본 연구를 통해 얻어진 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '연구자는 자신의 연구에 자부심과 책임감을 가져야 한다'와 같은 항목에서는 영재학생, 일반학생 모두 의식이 높은 것으로 나타났다. 반대로 '집단으로 하는 탐구활동에서 탐구에 참여를 하지 않은 사람은 연구자에 포함시키지 않는 것이 옳다고 생각한다' 항목의 경우 영재학생, 일반학생 모두에서 가장 낮은 의식을 나타내었다. 전체적으로 영재학생은 일반 학생보다 연구윤리 의식이 높으며, 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p<.05). 둘째, 영재학생의 교육 분야별 윤리의식을 비교한 결과 과학영재, 수학영재, 정보영재에 따라 '연구자의 기본자세' 항목에서 유의미한 차이가 나타났다(p<.05). 셋째, 초등 영재학생과 중등 영재학생 간에는 '생각과 표현의 윤리' 항목에서 유의미한 차이가 나타났다(p<.05). 넷째, 연구윤리교육 경험이 있는 경우와 연구 경험 횟수가 많은 경우 연구윤리 의식이 유의미하게 높은 것으로 나타났다. '과학, 기술, 생명 연구 윤리' 항목의 경우 영재학생과 일반학생의 연구경험 횟수에 따른 상호작용 효과가 유의미하게 나타났다(p<.05).

• 영재교육연구
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• 제13권2호
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• pp.113-130
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• 2003

본 연구에서는 탐구 과정기술과 사고력을 중시하는 초등학교 과학과목의 특성을 고려하여 개발된 원격교육모형에 적용할 수 있는 학습 자료를 개발하고, 원격교수학습의 보고서를 통해 나타난 학생들의 특성을 조사하였다. 학생들은 보고서 작성을 위해 다양한 실험 방법들을 고안하는 과정에서 관찰 태도나 과학적 사고력을 신장시키는 계기를 가졌다. 이 같은 결과는 원격교육의 수업 모형이 학생들 간의 상호 작용과 그것을 종합화 할 수 있는 보고서 및 평가 등의 구성 요소들로 이루어졌기 때문에 가능할 수 있었다. 그러나 원격교육에서는 교사들이 학생들을 직접 관리 또는 감독하지 못하기 때문에 학생들의 특성을 바람직한 방향으로 유도하기가 곤란한 점도 없지 않아 있다는 것을 인정하여야 한다. 예를 들어, 보고서 작성의 형식에 대해 개별적인 평가를 해 주어도 학생들은 자신들이 가지고 있는 생각의 틀을 고수하는 점을 볼 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.353-363
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• 2018

Digi-Capital 전망 자료에 따르면 전 세계 증강현실(AR) 시장 규모는 2020년까지 급성장해 1,500억 달러에 달할 것으로 예측하고 있다. 특히, 교육 분야에서 고부가가치 효과를 전망하고 있다. 정보통신 기술이 발전하면서 디지털 교과서 또한 인터랙티브한 기능이 추가되어 혁신적인 교육을 선도하고 있다. 이미 미국 등의 선진국에서는 디지털 교과서에 증강현실 기술을 적용한 디지털 교과서를 수업에서 활용하고 있다. 이런 기술적인 전망에 맞춰 중학교 과학1 디지털 교과서에 증강현실 기술을 적용한 디자인 기획 방향을 제안하였다. 현재 중학교 과학1 디지털 교과서를 조사한 결과 단원별 실험 과정이 짧은 동영상만을 제공하고 있었다. 또한 증강현실 수업 사례를 조사한 결과 학습 효과의 우수성에도 불구하고 지속적으로 이어지지 않은데는 실험 장비 구축의 어려움, 기자재(디바이스) 및 3D 디자인 콘텐츠 부족 등임을 알 수 있었다. 이런 요구를 종합하여 중학교 과학1 디지털 교과서의 단원별 실험 과정에 증강현실을 적용한 시나리오와 시스템 구성도를 설계하여 AR 아이콘을 통해 학생들 스스로 증강현실 3D 콘텐츠를 조작하고 탐구할 수 있도록 디자인 하였고 디자인한 모형 평가를 통해 학습 효과의 우수성을 제시하였다. 본 연구는 교육부의 디지털 교과서 개발에 있어 실험이 필수인 과학 과목에 증강현실을 적용한 디지털 교과서가 개발되어 교사와 학생들에게 위험한 실험, 시간 소요가 많은 실험 등을 대체할 수 있는 지속 가능한 효과적인 학습이 될 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.151-161
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• 2020

2015 개정 교육과정의 '내용 체계'에는 '핵심 개념', '일반화된 지식', '기능'이 새롭게 도입되었고, 이 중 '기능'의 경우 과학과 교육과정에서는 명확하게 정의되어 있지 않다. 그리고 과학 교과의 모든 '영역'에서 '기능'을 획일적으로 제시하는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정의 '내용 체계'에 새롭게 도입된 '기능'에 대한 비판적 문제 인식 및 고찰을 통해 교사들의 '기능'에 대한 명확한 이해와 이로부터 개정된 교육과정의 철학이 현장에 잘 적용되길 의도하였다. 먼저 '기능'을 교육과정에 도입하는데 참고한 NGSS의 '과학·공학 실천'을 살펴보고 2015 개정 과학과 교육과정에서 제시하고 있는 '기능'의 문제점을 확인하였다. 또 타 교과 및 이전 교육과정과의 '기능'과 '탐구'를 비교하여 비판적으로 분석하였다. 이러한 비판적 분석을 바탕으로 첫째, 과학과 핵심 역량을 구현할 수 있는 '기능' 항목의 도입 및 각 항목에 대한 명확한 정의, 둘째, 교과, '영역', '핵심 개념', 학년(군)에 따라 적합한 '기능'의 제시 및 '기능'의 적용을 위한 방법에 대한 구체적 기술, 그리고 셋째 '성취기준'에서 '기능'의 직접적 제시가 필요함을 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.934-950
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• 2009

본 연구에서는 학생들의 그림을 이용하여 과학자와 과학 학습자의 활동에 대한 이미지를 분석하고, 과학진로 선택과 어떤 관계가 있는지 살펴보았다. 중학교 1학년 학생 163명을 대상으로 DAST와 DASLT를 실시하였고, 과학 관련 진로에 대한 설문조사를 하였다. 수집한 학생들의 그림을 DAST-C와 DASLT-C를 이용하여 코딩하였고, 그 중 과학 진로를 선택하겠다고 응답한 학생과 그렇지 않은 학생 사이에 유의미한 차이를 보이는 요소를 찾아 이를 그림과 설문 응답 내용을 바탕으로 분석하였다. 분석 결과, 과학에 대한 이미지를 구성하고 있는 다양한 요소 중에서 과학 진로와 보다 밀접한 관련이 있는 요소는 과학자의 '표정', '실험복' 착용 여부, '기이한 모습', '지식 상징', '기술 상징', '연구 인원', '위험성', 'STS'적인 측면인 것으로 나타났다. 과학학습에 대한 이미지를 구성하는 요소 중에서는 과학학습자의 '표정', 수업 시간에 이루어지는 '학습 형태', '탐구 상징'과 '학습 장소'에서 유의미한 차이가 나타났다. 본 연구는 결과에 근거하여 학생들의 과학과 과학 학습에 대한 긍정적 이미지 형성과 과학 관련진로 선택에 교육적 시사점을 제공할 수 있다.