• 영재교육연구
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• 제23권2호
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• pp.289-310
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• 2013

본 연구의 목적은 과학영재 프로그램의 탐구활동에서 다루고 있는 과학탐구능력을 토대로 과학영재들에게 적합한 탐구활동을 개발하는 과정에서 고려해야 할 점을 제안하려는 것이다. 이를 위하여 과학영재프로그램의 탐구활동을 분석하고, 상위 수준의 과학탐구능력인 문제인식, 문제발견, 탐구계획이 다루어진 횟수를 근거로 탐구활동을 평가하였으며, 분석결과를 토대로 탐구활동에 이 과학탐구능력들이 다루어지도록 수정하였다. 연구 결과는 첫째, 탐구주제마다 다루어지는 과학탐구능력의 종류와 수가 조금씩 다르다. 둘째, 본 연구에서 과학영재들에게 적합한 과학탐구능력이라고 정한 문제인식과 문제발견은 거의 다루어지지 않고 있으며, 탐구계획은 일부 활동에서 다루어지고 있다. 셋째, 일부 탐구활동은 수정 후에 문제인식, 문제발견, 탐구계획을 다루게 되었다. 연구결과에 따르면 과학영재프로그램의 탐구활동들은 다수의 다양한 주제들로 구성되어야 하며 각 주제의 탐구활동에 문제인식, 문제발견, 탐구계획과 같은 상위 수준의 과학탐구능력을 더 다루어야 할 것이다. 이를 위해서는 탐구활동 개발자가 과학영재학생에게 적합한 과학탐구능력을 미리 정하고 이를 구안하려는 의도를 가지고 개발해야 할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.307-323
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• 2011

본 연구는 우리나라 중학생의 자기조절학습능력의 수준을 측정하고, 자기조절학습능력과 과학의 탐구능력, 과학의 정의적 영역의 특징을 분석하는 데 목적을 두었다. 본 연구의 연구문제는 첫째, 중학생의 자기조절학습능력의 수준이 어떻게 되는가? 둘째, 자기조절학습능력과 과학의 탐구능력 간에 어떤 관계가 있는가? 셋째, 자기조절학습능력과 과학의 정의적 영역은 어떤 관계가 있는가? 이다. 연구방법은 첫째, 자기조절학습능력, 과학의 탐구능력, 과학의 정의적 영역의 이론적 배경을 조사하였다. 둘째, 자기조절학습능력, 과학의 탐구영역, 과학의 정의적 영역의 검사지를 다음과 같이 구성하였다. (1) 자기조절학습능력 검사(정현철 등, 2004) (2) 과학의 탐구능력검사 중 문제발견능력검사(정현철 등, 2004) (3) 과학의 정의적 영역설문(서혜애 등, 2008). 연구대상은 부산광역시, 울산광역시, 경상남도 소재의 7개 학교 3개 학년 재학생을 무작위로 선정하였으며, 총704명의 응답결과를 분석하였다. 연구결과, 첫째, 자기조절학습능력의 수준은 3.02였으며, 둘째, 과학의 탐구능력이 높은 학생들은 자기조절학습능력도 높게 (p<.05)나타났다. 셋째, 과학의 정의적 영역의 특징은 남학생이 여학생보다 높은 자기 효능감을 나타냈다. 학년이 올라갈수록 과학의 정의적 영역은 감소(p=.048)하였다. 특히 자기 효능감에서 가장 큰 유의한(p=.002) 차이를 보였다. 넷째, 자기조절학습능력과 과학의 탐구능력, 과학의 정의적 영역 모두 통계적으로 유의한(p=.000) 상관이 있었다. 이는 자기조절학습능력이 높은 학생은 과학의 탐구능력이 높고, 과학의 정의적 영역도 높다고 볼 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.931-938
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• 2015

고등학생의 인식론적 신념, 메타인지 및 과학 탐구 능력은 과학 학업성취도에 직접적인 영향을 미쳤다. 또한 인식론적 신념은 과학 탐구 능력과 메타인지를 통해 과학 학업성취도에 간접적인 영향을 미쳤으며, 메타인지는 과학 탐구 능력을 통해 과학 학업성취도에 간접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 과학 학업성취도에 미치는 직접적인 영향력은 과학 탐구 능력이 가장 컸고, 간접적인 영향력은 인식론적 신념이 가장 크게 나타났다. 그러므로 학교 과학 교육에서 고등학생의 과학 학업성취도를 높이기 위해서는 과학 탐구 능력이 우선적으로 고려되어야 하고, 학업성취도와 과학 탐구 능력에 직 간접적인 영향을 미치는 인식론적 신념과 메타인지에 대해서도 더 많은 관심을 가질 필요가 있다. 그리고 인식론적 신념과 메타인지 및 과학 탐구 능력을 종합적으로 고려한 다양한 교육 프로그램의 개발과 교수 학습 방법을 개발해야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권3호
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• pp.294-305
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• 2012

과학교육의 목적은 과학적 소양의 함양이며 이를 달성하기 위해서는 학교현장에서는 과학탐구의 실행을 중요한 목표로 삼고 있다. 이때 과학탐구의 단계는 문제제기, 가설설정, 자료수집 및 변환, 자료해석 및 결론도출로 이루어져 있다. 하지만 학교에서 학생들의 과학탐구단계는 자료수집 및 변환에 해당하는 단계에 치중되어 있으며, 문제제기는 나머지 단계를 결정하는 가장 중요한 시작의 단계임에도 불구하고 학교현장에서는 학생들에게 문제제기 기회가 거의 주어지지 않고 있다. 이 연구에서는 지구과학을 가르치는 예비교사들의 탐구문제 개발 능력 실태를 파악하고, 연구팀에서 개발한 과학탐구 문제 개발 가이드(IQDG)를 경험 후에는 탐구문제 개발 능력이 향상되었는지, 그리고 이러한 탐구문제개발 능력은 탐구설계 능력과는 어떤 관계가 있는지를 알아보았다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 예비교사들에 의해 제안된 탐구문제의 수준과 정교성은 IQDG를 통해서 향상되었다. 둘째, 가장 높은 빈도수를 보인 탐구문제의 유형은 실험상황에서 나타난 결과들 사이에 무슨 관계가 있는지를 파악하는 '관계-탐구문제'와, 두 번째의 빈도수를 보인 유형은 결과에 대해서 원인을 찾는 '왜-어떻게 탐구문제'인 것으로 파악되었다. 마지막으로, 수준 및 정교성이 높은 탐구문제는 역시 높은 수준의 탐구설계 능력을 보여줌에 따라 탐구문제 개발 능력은 곧 전체적인 탐구과정의 성공에 영향을 미치는 중요한 요소임을 결론 내릴 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권3호
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• pp.441-447
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• 1999

본 연구는 초등학생들의 정신용량과 인지양식에 따라 과학탐구능력에 차이가 있는지 알아보는데 목적이 있다. 대구시내에 소재하고 있는 초등학교의 5학년 264명을 대상으로 조사하였다. 과학탐구능력을 측정하기 위한 과학탐구능력 검사(TSPS), 정신용량을 측정하기 위한 FIT(Figural Intersection Test), 인지양식을 측정하기 위한 잠입도형검사(GEFT) 등 3가지 지필 검사를 실시하여 자료를 수집하였다. 본 연구의 결과 학생들의 정신용량이 클수록 과학탐구능력의 성취도가 높았다. 장독립적인 학생이 장의존적인 학생보다 통계적으로 유의미 (p<.05)하게 과학탐구능력의 성취도가 높았다. 그러나 과학탐구능력에 미치는 정신용량과 인지양식의 상호작용 효과는 통계적으로 유의미하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 정신용량과 인지양식이 과학탐구능력의 발달에 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다. 아울러, 본 연구는 과학교육 연구에서 신피아제적 접근에 대한 가능성을 제공한다. 본 연구 결과로 볼 때, 과학 탐구과제의 수행에 인지 발달이 매우 중요한 변인임을 시사한다.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.773-796
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• 2011

본 연구에서는 대학부설 과학영재교육원 소속의 중학생 과학영재 110명을 대상으로 사고 양식, 자기조절학습능력, 과학탐구능력의 특징과 수준을 조사하고, 각 하위 변인들의 관계 및 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 설명력을 가지는 사고양식은 무엇인지 탐색하고자 하였다. '사고양식'은 Sternberg가 정신자치제 이론에 기초하여 제안한 개념으로 기능, 형식, 수준, 범위, 경향성 등 다섯 가지 차원에서 13가지의 유형으로 구성된다. 사고 양식 검사는 Sternberg와 Wanger (1991)의 TSI를 국내에서 타당화한 검사지를 사용하였고, 자기조절학습능력은 '학습방법검사'로 명명한 자기조절학습능력 검사지를, 과학탐구능력은 국내에서 최근 개발된 과학탐구능력 검사지(TSIS)를 이용하여 측정하였다. 연구 결과, 연구 대상 과학영재들은 입법적 사고양식이 가장 높게 나타났으며 그 외 자유주의적, 외부지향적, 계급제, 사법적 사고양식이 우세하였고 보수주의적 사고양식이 가장 낮게 나타났다. 또한, 이들 사고양식은 자기조절학습능력 및 과학탐구능력과 유의한 상관을 나타내었다. 자기조절학습능력을 유의미하게 설명하고 있는 변인은 입법적, 계급제, 지엽적, 자유주의적 사고양식으로 나타났다. 과학탐구능력에 대한 설명력이 큰 변인은 입법적 사고양식인 반면 과두제 사고양식은 부적으로 나타났다. 한편, 군집분석을 통해 사고양식 유형 및 수준별로 집단을 구분한 뒤, 다변량분산분석을 실시한 결과 사고양식의 유형별 집단에 따라 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 차이가 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권7호
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• pp.647-655
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• 2014

이 연구는 초등학생들의 과학적 의사소통능력, 과학 탐구능력, 논리적 사고력이 학업성취도 수준에 미치는 영향을 분석하여, 과학적 소양 함양을 위한 교육에 시사점을 얻고자 하였다. 초등학교 6학년 학생 64명을 대상으로 과학적 의사소통능력 검사(SCST), 과학 탐구능력 검사(TSPS), 논리적 사고력 검사(GALT)를 실시하였으며, 과학교과지필 평가와 과학교과 서술형 평가, 전체교과의 학업성취도 평가를 통해 자료를 수집하였다. 이러한 자료를 바탕으로 과학 탐구능력과 논리적 사고력, 과학적 의사소통능력의 상호간의 상관관계를 분석하고, 각각의 능력의 하위 요소별로 학업 성취도와의 영향을 분석하였다. 그리고 과학 탐구능력과 논리적 사고력이 영향을 주고 있는 과학적 의사소통능력이 학업성취수준에 직접적인 영향을 미친다는 가정아래세 가지 유형의 성취도평가와의 상관관계를 구조적인 모형으로 분석하였다. 연구 결과 과학적 의사소통능력과 과학 탐구능력, 논리적 사고력은 서로 높은 상관관계를 가지고 있었다. 그리고 이 세 능력은 학습자의 과학교과 지필, 과학교과 서술형, 전체교과 학업 성취도 수준와도 유의미한 상관관계를 가졌으며, 하위 요소별로 그 상관정도는 조금씩 다르게 나타났다. 마지막으로 과학 탐구능력과 논리적 사고력이 과학적 의사소통능력에 영향을 주고 과학적 의사소통능력이 학습자의 학업성취도 수준에 직접적인 영향을 끼친다는 모형을 설정하여 분석한 결과, 과학적 의사소통능력이 전체 교과에 대한 학업 성취도 수준에 가장 크게 영향을 주고 있었다.

• 영재교육연구
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• 제22권4호
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• pp.967-983
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• 2012

본 연구는 초등과학영재를 위한 과학캠프의 운영이 초등과학영재의 과학탐구능력과 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보고, 과학캠프에 대한 초등과학영재의 인식은 어떠한지 알아보기 위해 계획되었다. 과학캠프는 '우주과학 창의체험 스쿨'이란 주제로 2012년 1월 14일부터 1월 17일까지 초등과학영재를 대상으로 3박 4일 동안 전남 고흥군 동일면에 위치한 K청소년 우주체험센터 및 우주과학관 일대에서 진행되었다. 과학캠프 프로그램은 K청소년 우주체험센터에서 개발된 체험활동 프로그램을 본 연구의 목적에 맞도록 천문우주과학 영역과 항공우주과학 영역으로 구분하여 총 30차시로 재구성하여 운영하였다. 과학캠프가 초등과학영재의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과를 검증하기 위하여 실험처치 사전-사후에 과학탐구능력, 과학적 태도 검사를 실시하였고, 과학캠프의 효과성에 대한 초등과학영재의 인식을 조사하기 위해 설문지를 제작하여 사용하였다. 연구의 결과 분석은 과학탐구능력 및 과학적 태도 검사는 t-검정으로 분석하였고, 과학캠프에 대한 인식조사는 설문지에 대해 반응한 응답을 분석하였다. 연구의 결과는 과학캠프 체험학습은 초등과학영재의 과학탐구능력(t=8.649, p=.000)에 긍정적인 효과가 있었고(p<.05), 과학적 태도(t=3.431, p=.003)에도 긍정적인 효과가 있었다(p<.05). 따라서 과학캠프 운영은 초등과학영재의 과학탐구능력과 과학탐구능력에 긍정적인 효과가 있었으며, 과학캠프 운영에 대한 인식은 과학캠프의 운영에 대해 대체로 만족하였고, 프로그램의 효과성에 대한 인식은 탐구력, 활용도, 자기계발에 많은 도움이 되는 것으로 조사되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.210-224
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• 2011

이 연구의 목적은 2007 개정 교육과정에 새롭게 도입되는 자유 탐구 활동이 중학생의 과학 탐구능력에 미치는 영향을 알아보고 그와 함께 자유 탐구 수행에 대한 학생들의 인식을 분석해 보고자는 것이다. 연구를 위하여 중학교 1학년 여학생 8개 학급 262명을 연구 대상으로 4개 학급은 자유 탐구 활동을 실시하고 4개 학급은 전통 수업을 실시하였다. 리커트 설문조사에 의하면 학생들은 자기 주도적으로 탐구활동을 하며 모둠별 탐구 활동과 토의 활동을 통해 협동성을 배우고 있고 자유 탐구 활동을 그다지 어렵지 않은 활동으로 생각하였다. 또한 자유 탐구 활동이 과학 공부에도 도움이 되고 흥미롭고 재미있는 활동이라는 긍정적인 반응을 보였다. 그러나 자유 탐구 활동이 잘하는 1~2명에 의해 이루어진다거나 방과 후 시간 여유가 없어 모둠원이 함께 모이는 것 자체에 어려움을 겪는 등 자유 탐구 활동의 운영에 있어 문제점과 어려움이 있는 것으로 나타났다. 자유 탐구 활동은 중학생의 과학 탐구능력 신장에 유의미한 영향을 주지 않았다. 통합탐구능력 향상 역시 유의미한 차이의 영향을 주지 않았으나 기초탐구능력 향상에는 유의미한 차이의 영향을 주었다. 특히 기초탐구능력의 하위 요소 중 예상 능력을 향상시켰다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권6호
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• pp.487-494
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• 2008

본 연구의 목적은 7학년 "해수의 성분과 운동" 단원에서 MBL 실험 수업이 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과를 알아본 연구로 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 6차시에 걸쳐 MBL 수업을 실시하고 사후 t-검정을 통해 학생들의 과학탐구능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간 과학탐구 능력 결과에서 유의미한 차이가 나타나 MBL 수업이 학생들의 과학탐구능력 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. 둘째, 사후 t-검정을 통해 학생들의 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간에 그래프 작성능력에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 그래프 해석능력에서는 두 집단 간 유의미한 차이를 나타내고 있어 MBL을 활용한 수업이 학생들의 그래프 해석능력의 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다.