• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.551-559
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• 2005

본 논문에서는 한국천문연구원에서 2000년부터 운영중인 홈페이지 질문상자의 질문 및 조회 수를 통계적으로 분석하고, 그 질문 내용에 나타난 인지적 측면에서 과학탐구 유형을 분석하였다. 이를 위해 홈페이지 질문상자에 올라온 질문 및 조회 수를 월별/연도별로 통계를 작성하였으며, 질문문항이 과학탐구의 어떠한 인지적 측면이 부각되어 있는가를 분석하기 위하여 과학탐구 분석틀을 개발하였다. 질문유형 분석은 인지적 측면에서 과학지식과 과학탐구로 분류하였다. 과학적 지식의 하위유형으로 내용지식, 방법지식, 지식본성 이해로 분류하였다. 과학탐구의 하위 요소는 과학탐구 수행능력으로 분류하고 각 세부 요소를 고려하였다. 질문유형 분석틀에 따른 과학탐구 유형의 분석은 분석틀을 통해, 2004년 7월부터 12월까지 6개월간 질문상자에 질문한 703개 질문 항목에 대해 질문들의 세부 사항 및 속성들을 세부적으로 살펴서 질문유형 분석틀에 따라 분석을 시행하였다. 이 분석을 통하여 질문상자의 질문에 대한 이해와 잦은 질문들에 대한 응답을 마련하는 등, 앞으로 질문상자의 운영 방안에 대한 방향을 설정할 수 있었다. 이 분석을 통해 질문수의 증가와 함께, 질문의 내용도 일상생활 과학 지식수준을 넘어 해마다 난해해 지고 전문화 되어가고 있음을 알 수 있었다. 앞으로 질문상자의 이용자 수가 계속 증가될 것으로 예상되고, 지적 요구의 증대와 함께, 질문의 내용도 더욱 난해해 질 것으로 예상됨으로 심도 있는 콘텐츠의 개발이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.535-547
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• 2014

이 연구의 목적은 영국, 호주, 뉴질랜드, 캐나다 온타리오주, 싱가포르 및 우리나라의 과학교과 핵심역량에 대한 동향을 조사하여 과학교육을 통해 기를 수 있는 핵심역량이 무엇인가을 알아보는 것이었다. 또한, 현장 과학교사들이 핵심역량 기반의 과학수업에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하고, 특히 최근 핵심역량 기반의 과학교육과정을 접한 경기도 지역 교사들이 어떻게 인식하고 있는지를 알아보는것이었다. 외국의 역량 기반 과학과 교육과정을 탐색하기 위해 각종 문헌연구를 실시하였으며, 현장 과학교사들의 인식 조사를 위해, 135명의 초 중 고등학교 교사들에게 설문을 실시하였다. 외국의 역량기반 과학과 교육과정 탐색 결과, 각 국가들의 공통적인 특징으로 '범교과 역량과의 연계', '과학 내용과 과학 활동의 결합', '의사소통 능력중시', '역량별 성취 수준 제시' 등이 나타났다. 또한, 각국에서 강조하는 과학과 핵심역량으로는, '비판적 사고력', '창의적 사고력', '문제해결력', '탐구능력', '의사소통능력', '문화적 이해력', '학문간 통합능력', '적용능력', '개인적 역량과 사회적 역량'이 있었다. 현장 과학교사들은 현재 핵심역량에 대한 인지정도 및 과학수업에서의 실행 정도는 보통으로 생각하고 있었으나, 가르쳐야 한다는 움직임과 가르칠 의사에는 긍정적인 인식을 보임으로써, 필요성에 대해서는 공감하고 있었다. 중요한 핵심역량으로는, 초 중 고 세 학교급 모두에서 '창의적 사고력', '문제 해결력', '탐구 능력'을 꼽았으며, 교육 요구도가 가장 높은 역량은 '창의적 사고력'이었다. 경기도 지역의 교사들이 다른 일반지역의 교사들보다 핵심역량에 대한 인지정도가 높은 것으로 나타났으며, 핵심역량 기반의 과학 수업이 과학적 태도와 의사소통능력 형성에 큰 도움이 된다고 보았다. 그러나 수업 운영 방법에 익숙하지 않은 점, 많은 수업 준비시간 등을 어려운 점으로 꼽았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권1호
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• pp.22-29
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• 2001

이 연구의 목적은 피드백을 고려한 포트폴리오 평가를 적용한 수업이 초등학교 학생들의 과학 지식, 탐구 능력, 포트폴리오 평가에 대한 자기 인식에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이 연구를 위하여 시근교에 위치한 초등학교 5학년 2반을 선정하였다. 한반은 실험반으로 피드백을 고려한 포트폴리오 평가를 적용한 수업을 실시하였으며, 다른 반은 비교반으로 피드백을 고려하지 않은 포트폴리오 평가를 적용한 수업을 실시하였다. 연구자가 직접 이 반을 모두 가르쳤다. 연구 결과, 과학 지식에서는 실험반과 비교반이 통계적으로 차이가 있었다. 과학 지식의 하위 요소들을 분석한 결과, 피드백의 효과는 기억과 이해 영역에서 긍정적이었으나, 적용 영역에서는 효과적이지 못하였다. 탐구 영역에서도 효과가 나타나지 않았다. 포트폴리오 평가에 대한 인식을 알아본 문항에서는 실험반 학생들이 수업의 효과에 대한 인식과 과학에 대한 태도의 인식에서 비교반보다 더 긍정적으로 반응하였다. 그러나 비교반 학생들은 자신의 포트폴리오 작품에 대한 인식과 피드백의 필요성에 대한 인식이 실험반보다 더 긍정적이었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.457-464
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• 2008

본 연구는 학생들의 탐구능력 향상 및 고차원적인 사고력 증진에 효과적인 교육방법으로 관심이 확산되고 있는 탐구형 콘텐츠를 초등학교 과학교과에 적용할 수 있는 콘텐츠 설계 전략을 수립한 후, 이를 기반으로 초등 5학년 과학과 수업 [용액과 반응]을 위한 콘텐츠로 개발하였으며, 개발된 콘텐츠를 수업현장에서 파일럿 테스트를 통해 탐구형 콘텐츠의 설계와 개발 및 실제 수업에 적용할 때 시사점 및 고려할 사항들을 분석하였다. 연구 진행은 먼저, 초등학교 과학교과용 탐구형 콘텐츠 개발을 위해 문헌고찰, 기존 사례조사, 분석, 관련 사이트 검색, 전문가 회의 및 학교 현장 전문 교사진 검토 및 적용 테스트 등 다양한 연구 방법을 적용하였으며, 이를 바탕으로 전문가들 논의를 통해 본 연구에서 활용할 탐구형 콘텐츠의 설계 전략을 수립하고 이를 토대로 실제 콘텐츠를 개발하였다. 또한 개발된 콘텐츠를 2개 초등학교의 160명 학생들에게 실제 수업시간에 적용하여 현장적용 시 발생하는 문제점을 추출한 후 수정 및 보완을 하였다. 연구결과, 본 연구에서 개발한 탐구형 콘텐츠는 학습자들의 흥미유발과 학습동기 향상에 긍정적인 영향을 주었으나, 좀 더 구체적이고 분명한 학습안내 및 튜터의 지원이 필요하였다. 본 연구를 통해 온라인 탐구형 학습방법이 향후 다른 교과와 다양한 학습자 그룹으로 확산될 가치가 충분하다고 판단하였으며, 논문의 결과는 향후 초등학교 온라인 탐구형 콘텐츠, 특히 과학교과의 현장 적용 시 중요한 시사점을 제공할 것으로 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권2호
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• pp.96-104
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• 2001

STS 학습 프로그램이 요구하는 바를 현장 과학 교육에 구현시키기 위해서는 모든 학습자에게 적절한 수준별 교육 자료들을 개발할 필요가 있다. 이를 위하여 과학교육의 핵심으로 볼 수 있는 과학 교과서에서 공통적으로 꼭 다루어야 할 필수항목을 추출하였다 그런 다음, 이 항목들을 수준별 STS 과학 수업 모형에 적합하도록 개발하였다. 이연구의 목적은 수준별 탐구 능력을 신장하기 위해서 STS 학습 프로그램을 적용하는 데 있다. 이 연구를 실시한 결과 다음과 같은 몇 가지 결론을 얻을 수 있었다: 첫째, 부분적이나마 과학 교과목을 학습하는 태도에 긍정적인 변화가 있었다. 둘째, 생활 주변에서 그 소재를 찾아 과학. 기술, 사회에 접목시킨 수업이기에 과학 기술과 우리의 생활이 밀접한 관계에 있다는 사실을 알게 되었고, 학습의 흥미 유발에 많은 도움이 되었다. 셋째, STS 소재를 구안(具案), 제작하는 과정에서 학생의 자기 주도적 탐구 활동이 이루어짐으로써 스스로 학습하는 계기를 마련할 수 있었다. 넷째, STS 학습프로그램을 적용한 실험집단과 전통적 수업 방식을 적용한 비교집단 사이에는 실험집단이 유의미하게 학업 성취도의 증가가 있었다.

• 한국생활과학회지
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• 제18권3호
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• pp.631-639
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• 2009

This study examines how the project approach utilizing beans as the subject matter influences young children's scientific research capabilities and scientific attitudes. This examination ultimately aims at developing effective teaching methods and programs that can promote children's scientific research capabilities and scientific attitudes. Thirty six children at H kindergarten in Gunsan, Jeollabuk-do were selected as subjects of this study. The children aged five were divided into an experiment group and a comparison group, with eighteen for each group. Before the experiment, a pre-test was conducted on the children's scientific research capabilities and scientific attitudes. The pre-test results were subject to a t test to identify whether there were differences between the two groups in age as well as the levels of scientific research capabilities and attitudes. A post-test was also conducted to determine the differences between the two groups in these categories. These results have led to the conclusion that the project approach utilizing beans as the subject matter has a positive impact on improving young children's scientific research capabilities and scientific attitudes.

• 한국학교수학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.1-17
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• 2003

이 논문은 수학적인 재능을 가진 농어촌 수학영재지도를 위하여 농어촌 지역에 위치한 과학영재교육원(지역교육청 주관)에서 수학하는 중학교 2학년 학생을 대상으로 창조적인 수학문제 해결력을 증진시키는 방법을 연구한다. 특히 수학영재교육에서 수학 창의적 문제해결력을 증진시키기 위한 탐색방안을 연구하여 탐구학습에 적용하는 수업모형과 학습지도안을 개발하고 개발된 탐구학습지도안을 탐구학습모형에 적용하여 지적능력(IQ)에 따른 수업 형태의 선호도 반응, 지적능력과 수학창의력 능력과의 관계, 탐구학습과 수학 창의적 문제해결 능력과의 관계를 비교분석하여 수학영재교육에 있어서 수학 창의적 문제해결에 알맞는 교수·학습 모형과 학습내용을 탐색하여 보편화된 교재이외의 다양한 수학학습탐구주제를 가지고 학생들의 참여를 이끌어 내어 토론식 수업을 전개하는 것이 바람직한 수업모델이 될 수 있을 것이라는 결론을 얻었다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권5호
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• pp.387-394
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• 2005

본 연구는 과학 영재 프로그램을 개발하고 개선하는데 반영하고자 2002년도 서울 대학교 과학 영재 교육센터에서 운영된 과학 영재 프로그램의 각 주제에 제시된 학습 목표, 과학적 모형, 과학 탐구의 인지 과정을 분석하였다. 교육 목표와 과학적 모형, 탐구 활동의 세 요소들은 과학 교육 과정의 구성에 있어서 중요하다는 판단 아래 각 요소들이 제시된 정도를 파악한 후 이들의 수준이 영재 학생들의 인지적 요구를 충족시키는지에 초점을 두어 분석 결과를 해석하였다. 이에 따라 교육 목표의 인지 영역 중에서 상위 사고력 영역에 해당하는 종합 영역, 과학적 모형 중에서 상위수준의 추상성과 복잡성 모형인 다 개념-과정 모형, 과학 탐구의 인지 과정 중 창의성 영역에 해당하는 실험 설계의 인지 과정이 과학 영재 학생들을 가르치는 데 중요한 항목임을 전제하였다. 분석 결과 서울 대학교 과학 영재 프로그램의 각 주제에 제시된 교육 목표는 상위사고력 영역과 하위사고력 영역이 비슷한 비율로 나타나며, 그 중에서 종합 영역은 낮게 나타났다. 과학적 모형은 다 개념-과정 모형보다는 단일 개념 모형이 많았으며 추상성 수준은 중간 정도였다. 과학 탐구의 인지 과정은 실제 과학 탐구의 인지 과정을 고르게 다루지는 않았다. 특히 실험 설계의 인지 과정은 적게 다루고 있었다. 따라서 분석한 과학 영재 프로그램이 과학 영재들의 인지적 요구를 충족시키기 위해서는 종합 영역의 교육 목표, 다 개념-과정 모형, 실험 설계의 인지 능력을 더 많이 반영해야 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.32-46
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• 2008

이 연구에서는 과학 영재 선발 도구로 사용된 지필검사(기초 지식 및 탐구 능력 검사, 창의성 검사) 문항의 질적 특성과 양적 특성을 살펴봄으로써 타당하고 신뢰로운 영재 선발 도구로서 지필검사의 적합성을 탐색하는데 필요한 기초자료를 얻고자 하였다. 문항의 질적 특성을 분석하기 위해 내적 및 외적 문항 분석틀을 구안하여 적용하였으며, 문항의 양적 특성과 질적 특성의 연관성을 분석하였다. 연구 결과, 다수의 문항이 중학교 교육 과정을 벗어난 속진 맥락으로 출제되어 내용 타당도에 문제가 있는 것으로 분석되었다. 또한 출제되는 내용이나 맥락에서 교과별 및 연도별로 상당한 차이가 있어 검사 도구의 안정성에도 문제가 있는 것으로 나타났다. 기초 지식 및 탐구 능력 검사의 경우는 지식이 차지하는 비율이 가장 높으며, 탐구 과정 중에서는 자료 해석 및 분석에 치중됨으로써 고른 탐구 능력을 측정하고 있지 못한 것으로 드러났다. 창의성 검사에서는 대다수의 문항이 발산적 사고나 연관적 사고보다는 수렴적 사고를 주로 측정하고 있는 것으로 나타났다. 한편, 분석된 대부분의 문항이 그래프보다는 그림이나 표를 이용하여 표현되는 것으로 나타났으며, 문항 유형에서는 서술형보다는 선다형이나 단답형의 비율이 훨씬 높았다. 문항의 변별도는 두 검사 모두 양호하였으나, 문항별 난이도 편차는 매우 큰 것으로 나타났다. 교과 간 및 검사도구 간 상관은 매우 낮았으며, 신뢰도 또한 낮은 것으로 나타났다. 또한 난이도는 낮아 쉬운 문제였지만 변별도가 양호한 유형의 문항이 가장 많았으며, 속진 맥락의 문항이 심화 맥락에 비해 변별도가 더 양호한 것으로 나타났다. 이와 같은 분석 결과들은 영재 교육 기관에서 학생 선발에 적합한 지필 검사 도구를 개발하는 데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.441-449
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• 2018

지식정보처리역량은 정보화 사회에서 필수적인 역량 중 하나이며 과학교육과도 매우 연관성이 깊은 역량이다. 본 연구에서는 과학탐구 과정에서 나타나는 지식정보처리역량의 요소를 찾아보고 중학생들이 이와 관련하여 어떠한 어려움을 겪는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 바탕으로 다양한 지식정보처리역량의 정의에서 공통된 요소인 정보 수집, 정보 처리, 정보 활용의 세 가지 요소를 추출하였다. 또한 서울시에 위치한 중학교에서 동아리 활동을 하는 학생 8명의 탐구활동을 5개월간 참여관찰 하여 자료(면담 및 관찰 전사본, 탐구 보고서, 탐구일지, 현장 노트 등)를 수집하였고, 지속적 비교분석법을 이용하여 수집된 자료를 범주화하고, 지시정보처리역량 요소와 관련된 어려움을 추출하여 분석하였다. 연구 결과 정보 수집 요소는 탐구를 진행하는 내내 관찰할 수 있었으며 정보 분석 요소는 가설설정 단계와 탐구 결과 분석 단계, 탐구 결과를 공유하는 단계에서 관찰할 수 있었다. 정보 활용 요소는 탐구 보고서 작성 및 공유를 위한 포스터 제작 등에서 확인할 수 있었다. 학생들이 겪은 어려움으로는 정보 수집에서는 정보 수집의 확실성, 체계적인 검색 전략, 정보의 신뢰성 등을 확보하지 못한 점에서 나타났다. 정보 분석에서 겪는 어려움은 분석 프로그램의 사용, 정보 변환, 연계 정보의 해석 등의 미숙함에서 나타났다. 정보 활용에서 겪는 어려움은 정보의 조직화, 효과적 표현 능력의 부족함에서 나타났다. 이 연구는 지식정보처리역량이 과학교육에서 어떠한 방식으로 자리 잡을 수 있는지 그 단초를 제공하였다는 점에 의의가 있다.