• 제목/요약/키워드: 과학탐구능력

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국내외 학술지를 토대로 분석한 화학교육 연구의 최근 동향 비교 (Comparison of the Recent Trend of Chemistry Education Research Based on the Analysis of the Domestic and Foreign Journals)

  • 한재영;이상철
    • 대한화학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.290-296
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    • 2012
  • 화학교육 연구의 최근 동향을 파악하기 위하여 국내와 국외 화학교육 학술지에 게재된 논문을 비교 분석하였다. 국내 학술지로는 대한화학회지와 한국과학교육학회지를 선택하였고, 국외 학술지로는 Journal of Chemical Education을 선택하였다. 세 학술지에 2000년에서 2009년까지 10년간 게재된 논문을 분석하였다. 연구 결과, 연구 주제로 '교수법 및 교육공학', '학습자 특성', '화학 개념 및 실험' 순서로 많이 연구되었고, 한국의 사회적 특성이 반영된 '교육과정 및 교과서' 연구도 종종 이루어졌다. 연구에서 다루어진 화학교육 목표는 '개념 이해 및 개념 변화'가 가장 많았고, 국외의 경우 '성취도 또는 성적'이, 국내의 경우 '실험·탐구 능력'과 '태도, 흥미, 동기'가 두 번째로 많았다. 연구 대상으로 국내에서는 중학생과 고등학생을 대상으로 하는 연구가 많은 반면 국외에서는 대학생을 대상으로 하는 연구가 많아, 국내 연구에서 고등교육에 대한 관심이 요구된다. 연구 방법으로 '조사 및 검사'가 가장 많이 사용되었고, 국내의 경우 '자료 분석 및 내용 분석'과 '실험 연구', 국외의 경우 '실험 연구'가 두 번째로 많았다. 미래의 화학교육 연구에 대한 시사점을 논의하였다.

기술의 본성(NOT) 개념 틀 제안 및 이공계 대학생들의 기술의 본성(NOT)에 대한 인식 탐구 (Suggesting Conceptual Framework on the Nature of Technology (NOT) and Investigating College Students' Perceptions Regarding the Nature of Technology(NOT))

  • 백유진;이영희
    • 과학교육연구지
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    • 제43권3호
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    • pp.363-381
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    • 2019
  • 본 연구는 이공계열 대학생들의 기술의 본성(NOT)에 대한 인식 조사를 위하여 기술의 본성(NOT)에 대한 문헌 연구와 선행 연구를 분석하여 통합적이고 포괄적인 기술의 본성(NOT)의 개념 틀을 제안하였다. 또한 이를 바탕으로 수도권 소재 종합대학 이공계열 대학생 약 517명을 대상으로 기술의 본성(NOT)에 대한 인식을 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같았다. 첫째, 기술의 본성(NOT)에 대한 문헌 연구를 통해서 제시된 통합적인 NOT개념 틀은 총 5가지 영역으로 1. 인공물로서의 기술(Technology as Artifacts), 2. 지식으로서의 기술(Technology as Knowledge), 3. 실행으로서의 기술 (Technology as Practice), 4. 역사로서의 기술(Technology as History), 그리고 5. 사회의 한 부분으로서의 기술(Technology as a part of Society)이다. 둘째, 본 연구에서 제안한 5개 영역의 NOT 개념 틀을 기준으로 분석한 이공계열 대학생들의 인식조사 결과, 학생들은 기술에 대하여 3. 실행으로서의 기술(26.4%), 5. 사회의 한 부분으로서의 기술(25.8%), 그리고 2. 지식으로서의 기술(24.3%)의 3가지 영역을 중요한 기술의 본성 개념으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 학생들이 제시한 기술의 본성 개념의 세부 내용을 분석한 결과 우리나라 이공계 대학생들은 복잡하고 추상적인 기술의 본성(NOT)에 대하여 비교적 구체적이고 다양한 인식을 하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 이공계열 대학생들은 기술을 삶의 편리를 위한 목적으로 기술적 지식을 활용 및 적용하는 능력이면서, 그를 통하여 산출된 결과물이라는 인식하는 것으로 나타났다.

MCU '페이즈3'영화에 나타난 기하학적 상상력 (The Geometrical Imagination of the MCU 'Phase 3' Movie)

  • 김영선;김태수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.132-142
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    • 2022
  • 이 연구는 MCU의 보편적 세계관을 기하학의 관점으로 해석하고 서사적 요소를 수학적 상상력으로 스토리텔링 하는 데 목적이 있다. 스토리텔링을 위해 2016년부터 2019년까지 방영된 페이즈3 시리즈 자료를 활용하였다. 페이즈3 시리즈는 기하학 이론과 미래기술에 대한 다양한 예측을 바탕으로 서사와 이미지에 나타난 실재감이 대중의 상상력을 자극한다. 상상력은 경험하지 않은 것에 대해 다양하고 독창적인 사고를 이루는 원동력이며 혼란 속에서 질서를 찾고 물질에 대해 새로운 인식을 창조하는 능력이다. 예술 활동뿐만 아니라 논리와 합리성이 중시되는 과학 분야에도 상상하는 힘이 매우 필요하다. 바슐라르 상상력은 인간의 원초적 영역인 예술을 지향하고 자연과 만물의 경이로움을 향한 진정함과 열정을 담고 있다. 기하학적 논리와 상상력에 의한 이미지적 몽상으로 MCU의 세계관과 슈퍼히어로 서사를 탐구하면 영화에 나타난 우주적 메시지와 법칙을 이해할 수 있다. 예술과 학문의 융합적 관점에서 MCU 영상 제작에 활용된 수학과 과학적 상상력을 바탕으로 한 다양하고 독창적인 기법은 영상분석의 질을 높이는 데 도움이 될 것이다.

방과후 학교 프로그램이 고등학교 학생들의 과학에 대한 태도와 학업성취도에 미치는 영향 : '날씨의 변화' 단원을 중심으로 (The Effect of After-school Programs on Science-related Attitude and Learning Achievement of High School Students : In the Unit of 'The Change of Weather')

  • 금경진;윤일희
    • 과학교육연구지
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    • 제32권2호
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    • pp.71-86
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 '날씨의 변화' 단원에 대해 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 학생들에게 처치한 후, 방과후 학교 프로그램이 과학관련 태도와 학업성취도에 미치는 효과를 조사하고, 수업처치 방법과 학습자의 학습능력수준 사이의 상호작용 효과를 알아보는 것이다. 연구대상은 광역시에 위치한 고등학교의 2학년 학생 64명을 임의로 선정하였으며, 수업처치 전 중간고사 성적을 기준으로 실험집단과 통제집단으로 분류하였다. 실험집단에는 연구자에 의해 개발된 '전선모형 만들기', '바람의 측정', '기온 이슬점 측정', '입체 일기도 만들기'의 4가지 방과후 학교 프로그램 활용 수업을 6차시 동안 실시하였고, 통제집단에서는 전통적 강의식 수업을 실시하였다. 과학관련 태도 검사 도구는 TOSRA의 7가지 영역에 해당하는 70문항을 사용하였고, 학업성취도 검사 도구는 필수 학습요소를 고려하여 연구자가 개발하였다. 사전 사후 검사 점수는 ANCOVA로 분석하였다. 연구결과에 의하면 방과후 학교 프로그램을 활용한 수업이 전통적 강의식 수업에 비해 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 효과적이었으며, 과학에 대한 태도의 하위 범주 중 과학수업의 즐거움(p<.05), 과학적 태도의 수용(p<.01), 과학탐구에 대한 태도(p<.05)에서 유의미한 효과가 있었다. 또한 학업성취도에 있어서도 실험집단이 통제집단 보다 통계적으로 유의미한 성취도 우위를 보이는 것으로 나타났다(p<.05). 학생수준에 따른 수업처치 효과는 p<.05 수준에서 유의미한 차이를 보였으며, 상위수준의 학생들에게 긍정적인 효과를 준 것으로 나타났다. 그러나 수업처치 방법과 학생수준 사이의 상호작용 효과는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.05).

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STEAM R&E를 통한 고등학생의 창의적 인재 역량 변화 (Changes in High School Students' Creative Leader Competency through STEAM R&E)

  • 문공주;문지영;황요한;김성원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.825-833
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    • 2017
  • 우리나라 교육부는 미래 과학기술 발전을 주도할 창의적이고 융합적 역량을 갖춘 인재 융성을 강조하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 학생들의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 창의적 문제해결능력을 배양하는 데에 목적이 있다. STEAM R&E는 실생활과 관련된 융합 문제를 해결하기 위해 학생이 자기 주도적으로 연구 설계를 함으로써 미래 인재 역량을 함양하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 STEAM R&E 프로젝트를 수행한 뒤 고등학생의 창의적 인재 역량이 변화하였는지를 탐색하였다. 창의적 인재 역량 검사는 인지적, 정의적, 사회적 영역으로 구성되며, 검사지는 각 영역별로 해당 요소를 측정하는 리커트 스케일 문항으로 측정하였다. 이에 2016 STEAM R&E에 참여한 고등학생을 대상으로 사전-사후 창의적 인재 역량 변화를 정량적으로 살펴보았고, 과학고등학교와 영재학교, 과학중점학교, 일반계 고등학교 간의 변화 차이를 비교해보았다. 연구 결과, STEAM R&E 프로젝트를 통해 전체 학생의 창의적 인재 역량이 세가지 영역 모두 향상하였음을 알 수 있었다. 과학고등학교와 영재학교 학생들은 사전-사후검사 결과에서 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 과학중점학교와 일반계 고등학교 학생의 창의적 인재 역량이 유의미하게 향상하였다. 연구 결과를 통해 STEAM R&E 활동이 일반고와 과학중점학교 학생들의 창의적 인재 역량의 함양이 효과를 나타낼 수 있는 것으로 볼 수 있었으며, 학생들의 창의적 인재 역량이 어떻게 성장할 수 있는지에 대한 질적 탐구가 후속연구로 진행되어야 함을 제언하였다.

통합교육의 효과에 대한 메타분석 (A Meta-Analysis on the Effects of Integrated Education Research)

  • 김지영;박은미;박지은;방담이;이윤하;윤회정
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.403-417
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 통합교육의 효과와 관련된 국내 연구결과에 대한 메타분석을 통하여 연구 변인에 따른 효과크기를 비교하고, 이를 통해 추후 통합교육 연구와 관련된 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위하여 2012년부터 최근 3년간 통합교육의 효과를 분석한 161편의 논문으로부터 총 236개의 효과크기를 산출하고, 연구의 종속변인인 창의성, 문제해결력, 학업성취도, 과학탐구능력, 창의적 인성, 과학적 태도, 흥미와 연구의 중재변인인 학습자 특성, 집단크기, 수업 운영방식, 중심교과, 출판유형(학술지/석사학위논문/박사학위논문)에 따라 효과크기에 어떤 차이가 있는지를 분석하였다. 연구결과 통합교육의 전체 효과크기는 0.88(U3=81.06%)로 Cohen(1988)의 해석준거에 따르면 큰 효과크기를 나타냈다. 종속변인에 따른 효과크기를 분석한 결과, 과학적 태도의 효과크기가 가장 큰 것으로 나타났으나 모든 종속변인이 중간크기 이상의 효과크기를 갖는 것으로 분석되었다. 학교급 별 효과크기 분석에서는 유치원을 대상으로 한 연구의 효과 크기가 가장 큰 것으로 나타났으며 일반학생과 영재학생의 구분에서는 영재학생을 대상으로 한 연구의 효과크기가 더 큰 것으로 나타났다. 집단크기 별 효과크기는 30명 이하의 소집단을 대상으로 한 연구가 가장 컸으며, 정규교과 시간보다 방과 후 활동을 비롯한 교과 외 시간에 시행한 연구의 효과크기가 더 큰 것으로 분석되었다. 통합교육 설계의 중심이 되는 교과 별로 효과크기를 분석한 결과, 예체능 교과의 효과크기가 가장 컸으나 모든 교과에서 중간 크기 이상의 효과크기가 나타났다. 마지막으로 출판 유형에 따른 효과크기의 차이를 분석한 결과 박사학위 논문의 효과크기가 가장 컸으며 학술지 논문과 석사학위 논문의 효과크기는 비슷한 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻은 결과를 바탕으로 추후 통합교육 관련 연구를 위한 시사점을 제안하였다.

초등학교에서 속력 관련 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성에 관한 논의 (Composition of Curriculums and Textbooks for Speed-Related Units in Elementary School)

  • 전영석
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권4호
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    • pp.658-672
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    • 2022
  • 초등학교 과학에서 속력 관련 단원의 독특한 교수·학습 곤란은 주로 학생의 수학적 사고력 및 속력의 측정과 관련된 절차적 지식의 부족에 기인한 것으로, 교육과정 및 교과서는 이점을 고려하여 구성할 필요가 있다. 속력 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성과 관련된 시사점을 얻기 위하여 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 3개 교육과정 및 이에 따른 교과서의 속력 관련 단원의 구성 체계와 내용을 살펴보고, 선행 연구에 비추어 적절성을 분석하였다. 분석 결과를 통해 현재의 내용 구성은 이동 거리와 시간 및 속력 사이의 입체적인 관계를 파악하기 보다는 암기에 의한 기계적 알고리즘을 통해 물체의 속력만을 계산할 위험이 있어 이중 수직선과 같은 시각화 모형 및 간단한 수를 활용하여 속력의 의미를 단계적으로 학습할 수 있도록 재구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 또한 조사를 통해 얻은 자료를 이용하여 물체의 운동을 해석하는 활동보다는 실제 운동하는 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 직접 측정하여 그래프로 나타내고 분석하도록 함으로써 과정 기능 등 탐구 수행 능력을 향상시키는 것의 필요성에 대해 논의하였다. 마지막으로 적용 차시에서 현재의 교육과정과 교과서에서는 일상생활과의 연계를 강조하고 있지만 단원의 주된 학습 내용인 운동학과는 다소 다르게 동역학과 관련된 내용을 다루고 있어 학습한 내용을 익히고 활용할 수 있도록 속력과 관련된 사례를 중심으로 내용을 새롭게 구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 새 교육과정 및 교과서에서는 학습하기 어렵고 지도하기 까다로운 내용을 제외하기 보다는 과학의 가치를 깨닫고 과학 학습을 향유할 수 있도록 핵심 주제를 체계적으로 깊이 학습할 기회를 제공할 것을 제안한다.

Web 기반 디자인 교육에 관한 연구 - 그 유용성과 문제점을 중심으로 - (A Study on the Wed Based Design Education -Mainly on Usabilities and Problems-)

  • 최영옥
    • 디자인학연구
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    • 제15권2호
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    • pp.253-266
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    • 2002
  • 디자인은 주어진 어떤 목적을 달성하기 위하여 여러 조형요소(造形要素) 가운데서 의도적으로 선택하여 그것을 합리적으로 구성하여 유기적인 통일을 얻기 위한 창조활동이며, 디자인교육은 기술공학, 예술, 인간학, 과학 등 여러 학문분야와 연계된 협업을 통한 문제점 발견, 이해(심화)하고, 문제해결능력을 배양하는 것이라 하겠다. 한편, 지식은 개인의 인지적 작용과 개인이 속한 사회에의 참여라는 두 요소의 상호작용에 의해 지속적으로 변화, 수정, 보완을 통해 구성되어 가는 것이고, 학습은 제시된 정보를 그대로 재생하는 것이 아니라 주어진 정보를 뛰어넘어 새로운 의미를 채워나가는 과정이라고 파악하는 구성주의적 학습관은 교수와 학습의 중심이 교수자중심, 지식전달위주의 교육에서 자연스럽게 학습자 중심, 학습자 주 도의 정보습득과정으로 바뀌어 간다. 오늘날 인터넷에 접속할수 있는 가장 쉽고, 가장 인기 있는 방법인 '웹을 이용한 교수학습(Web Based Instruction: WBI)'이 디자인의 특성과 디자인 교육의 특이성과도 부합할 것인가. 또한 만약 WBI가 디자인 교육에 부합한다고 하더라도 그것이 가지는 한계와 문제점은 무엇인가. 먼저 WBI의 디자인교육에의 적용 또는 웹기반교육과 디자인교육의 연계문제에 관하여는 리챠드 브랜햄(Richard Branham)의 예견에 따라, 학습자 중심의 학습은 앞으로 디자인 교육의 지배적인 교수방법이 되어 있음을 이 미 현실화한 국내의 여러 선례에서 확인할 수 있었다. 디자인 교육은 문제의 해결책을 그대로 가르쳐주는 보완적 전략(supplantive strategies) 보다는 직접경험학습을 통한 탐구적 전략(generative strategies)을 취하는 교육이라는 점에서 웹기반교육의 장점을 십분 살릴 수 있다. 그러나 웹기반 디자인교육은 그 속성상 몇 가지 문제점을 안고 있거니와 무엇보다도그것이 온라인 상에서 이루어진다는 데에서 그 한계도 지닌다. 교수자의 적극적인 참여와 안내가 있어야 하고, 학습자의 참여도를 교육에 반영하는 원칙과 방법의 모색, 학습동기를 유발할 수 있는 유연한 피드 백 외에도 오프라인 수업을 병행하는 보완이 요구된다는 점을 지적된다.

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칸트의 정언명법과 주자(朱子)의 도덕철학 (Kant's Categorical Imperative and Chu Hsi's Moral Philosophy)

  • 임헌규
    • 동양고전연구
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    • 제35호
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    • pp.297-327
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    • 2009
  • 18세기의 칸트는 당시의 자연과학은 올바른 방법론의 정립으로 말미암아 눈부신 발전을 거듭하고 있지만, 형이상학(제일철학)은 엄밀한 학적 토대를 구축하지 못하여 '독단론'과 '회의론'이 전제하는 분쟁이 그치지 않은 싸움터에 불과하다고 인식하였다. 따라서 칸트는 엄밀한 이성의 자기비판을 통해 형이상학 및 인식의 가능성 문제를 제기하였으며, 이성의 월권적 사용에 의해 성립된 전래의 형이상학과 존재론은 선험철학으로 변형되어야 한다고 주장하였다. 나아가 그는 도덕의 형이상학을 정초하기 위한 세 가지 정식, 즉 1) 보편법칙의 정식, 2) 목적 자체의 정식, 그리고 3) 자율의 정식을 제시하였다. 보편법칙의 정식은 도덕 혹은 윤리학이 '상대주의' 혹은 '회의주의'에 빠지지 않게 하기 위한 필요요건이라고 할 수 있고, 목적 자체의 정식과 자율의 정식은 탈형이상학의 시대에 유일한 도덕의 원천이라고 할 수 있다. 이 점에 착안하여 주자의 도덕철학이 칸트의 이 정식을 어느 정도 충족시키고 있는 지를 논구함으로써 그 현대적 의의를 탐구하려고 하였다. 여기서 우리는 주자의 도덕철학 또한 보편성의 정식을 충족시키고 있으며, 나아가 그 도덕 주체 또한 그 자체 내에 도덕법칙과 그것을 실행할 수 있는 능력을 지니고 있는 목적 존재라는 것, 그리고 도덕법칙을 자각하고 자기정립(위기(爲己))을 통해 그 도덕 법칙에 자율적으로 따르는 존재라는 것을 제시하였다. 따아서 주자의 도덕철학은 여전히 형이상자인 리(理)에 의해 정당화되는 형이상학적 윤리학이라는 점에서 이른바 '물자체'에 불가지론의 입장에서 '구성주의'를 주장하는 칸트의 입장과 구별된다. 그리고 주자 도덕철학의 핵심개념인 리(개념상 초월이자 현실상 내재)의 형이상학은 전래의 '초월적 이원론'과 현대의 '물리일원론'을 비판하는 제3의 입장으로 새로운 도덕의 가능성을 제시해 줄 수 있다고 제안하였다.

지속가능발전교육의 관점에서 본 중국 고등 교육의 핵심 역량 개발에 관한 연구 (A Study on the Developing Core competencies of Chinese Higher Education in terms of Education for Sustainable Development)

  • 장연연;김영순
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.357-365
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    • 2018
  • 21세기 들어 창조경제 시대의 도래가 전망됨에 따라 세계적으로 사회에서 요구되는 창의적 인재 양성에 관한 관심이 새롭게 높아지고 있다. 지속가능발전교육은 비단 학교 교육에서만 한정되는 것이 아니라 평생교육의 목적으로 사회 모든 교육의 장소에서 촉진되고 지원받아야 한다. 따라서 이 논문의 목적은 공식 및 비공식 학습의 가능성과 고등 교육 내 역량 개발과의 관계를 고려하는 것이다. 집중 그룹을 기반으로 하는 탐구적이고 질적 연구는 공식 및 비공식 학습 설정의 여러 그룹을 사용하여 설계되었다. 중국에서 경우 또한 창조경제 구현이 새 정부의 주요 국정 방향으로 설정되면서 창조경제 시대에 요구되는 인재가 갖추어야 할 역량이 무엇이고, 그것을 어떻게 교육할 것인가가 주요 정책 과제가 되고 있다. 핵심 역량의 개발은 인지적 비인지적 처분에 기반을 두고 다중 문맥을 요구하는 것이다. 새로운 학습 문화의 목적으로 고등 교육 내에서 공식 및 비공식 학습 환경을 결합함으로써 다양한 상황을 제공하고 역량 개발을 향상하게 시킬 수 있다. 본 연구는 공식 및 비공식 학습 설정의 측면을 식별할 수 있지만, 이들 간의 상호 의존성은 아직 파악하기 어렵습니다. 그러나 실용적 함의를 명확하게 볼 수 있다. 즉, 결과를 토대로, 고등 교육 환경에서 핵심 요소가 될 수 있는 역량 습득의 주요 측면을 지적할 수 있습니다. 결과, 본 연구는 고등 교육 내 핵심 역량을 개발하는 새로운 방식에 대한 공식 및 비공식 학습 환경에 대한 함의를 분석하였다.