• 과학과기술
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• 제18권12호통권199호
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• pp.78-80
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• 1985

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권3호
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• pp.172-181
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• 2018

본 연구의 목적은 Thinking Maps를 활용한 과학수업이 자기주도적 학습능력 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 본 연구는 B초등학교에서 5학년 학생을 대상으로 연구반, 비교반 선정을 위해 담임교사에게 동의를 구하였으며, 학생들에게는 본 연구의 목적과 취지를 설명하고 연구에 대한 동의를 받았다. 연구자가 직접 내방하여 연구반 학생 24명과 비교반 학생 24명을 선정하였다. 연구반에 대해서는 담임교사를 실험처치자로 선정하여 Thinking Maps을 활용한 과학수업을 진행하였다. 연구기간을 설정하여 40분 단위수업을 12주 동안 실시하였다. 실험처치 수업 후에는 사후 자기주도적 학습능력 검사, 과학탐구능력 검사를 실시하고 자료를 수집 분석하여 정리하는 단계로 진행하였다. 이에 대한 연구결과는 다음과 같다. 첫째, Thinking Maps를 활용한 과학수업이 자기주도적 학습능력 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 둘째, Thinking Maps를 활용한 과학수업이 과학탐구능력 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 셋째, Thinking Maps 수업 후 연구집단의 학습자들 인식 반응에서도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구 결과의 논의와 시사점을 바탕으로 후속 연구에 몇 가지 제언을 하면 다음과 같다. 첫째, Thinking Maps 기법을 다양한 과학 수업에 적용시켜 효과를 알아보는 것도 새로운 수업방법의 하나로 제시될 수 있을 것이라 본다. 둘째, Thinking Maps 기법으로 초등학생들의 학년을 달리하여 적용함으로써 효과를 검정해 보는 것도 과학수업에 대한 또 다른 수업방법의 하나로 부각될 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.525-537
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• 2013

과학영재교육원 학생들이 성공적으로 과학 탐구를 수행하기 위해서는 문제 인식, 가설 설정, 탐구 설계, 결론 도출 등의 과학 통합 탐구 능력이 요구된다. 이 연구에서는 김유향(2013)이 개발한 '과학 탐구 사고력 측정을 위한 서술형 평가도구'를 사용하여 과학영재교육원 학생들의 과학 통합 탐구 능력을 평가 요소별, 성별, 이수 과정별, 전공 분야별로 비교하였다. 이 평가도구는 탐구 사고력의 주요 요소들인 탐구 문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 실험 설계, 자료 변환, 자료 해석, 결론 도출, 일반화, 평가에 관한 문항이 각 2개씩 총 18문항으로 구성되어 있다. 이 평가도구를 2013년 현재 C 대학교 부설 과학영재교육원에 다니고 있는 학생들 중 102명 학생들(초등과학반 15명, 중등과학심화I반 58명, 중등과학심화II반 29명)을 대상으로 시행하였다. 그 결과, 과학 통합 탐구 능력의 요소 중 가설 설정, 변인 추출의 점수는 상대적으로 높았고, 자료 변환, 자료 해석, 평가의 점수는 상대적으로 낮았다. '자료 변환'에 해당하는 선 그래프 그리기 문항과 '평가'에 해당하는 실험 설계의 개선점 찾기 문항의 정답률은 약 40 %로 상대적으로 낮게 나타났다. 영재교육을 받은 단계별로 비교하면 과학 통합 탐구 능력의 요소들 중 일반화의 경우 유의미한 차이가 있었다. 남학생과 여학생의 점수 차이는 유의미하지 않았다. 이 연구에서 사용한 평가도구가 생물 분야의 소재를 다루고 있어 생물 분야의 영재학생들과 다른 분야(물리, 화학, 지구과학)의 영재학생들과 비교한 결과, 유의미한 차이가 없었다. 과학영재교육원 학생들의 과학 통합 탐구 능력 향상을 위하여 자료 변환, 자료 해석, 평가에 관한 교수 학습을 강화하고, 과학 탐구와 관련된 구체적인 교수 학습 자료를 개발할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-11
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• 2002

이 연구는 초등학교 5학년 학생들의 과학 탐구능력에 영향을 미치는 학습환경 변인을 분석하기 위하여 초등학교 학생 200명을 대상으로 조사, 분석하였다. 이러한 조사 결과 지역에 따라서 학습환경 변인의 획득 점수에 차이가 있었으며, 학교와 관련된 범주의 수준에 따라서 과학 탐구능력에 차이가 존재하였다. 또한, 초등학교 5학년 학생들의 과학 탐구능력과 교사와 학교에 관련된 범주와 유의미한 상관을 보였으며, 전체 학습전략과도 유의미한 상관관계가 있었다. 이러한 연구 결과로 볼 때, 학습환경 변인이 과학 성취도와 과학 태도에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구와 초등학교 5학년에서 나타나는 학습환경 변인의 점수 차이가 중학교와 고등학교에서 어떠한 영향을 줄 것인지에 대한 추가적인 연구가 이루어지길 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.173-184
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• 1999

본 연구에서는 우리 나라 초 중 고등학교 학생들의 과학 탐구 능력에 대한 종단적 추이를 분석하였다. 1997년에는 우종옥 등(1998)이 개발한 검사지를 사용하였으며, 1999년에는 이를 일부만 수정하여 사용하였다. 조사 대상은 성별, 지역별 등을 고려하여 표집하였다. 조사된 자료는 각각 횡단적으로 분석하고, 이를 바탕으로 학생들의 과학 탐구능력이 어떻게 변해 가는지 종단적 추이를 분석하였다. 조사 결과 초등학생들의 과학 탐구 능력은 유의미한차이가 없었으나, 중 고등학생들의 과학 탐구 능력은 유의미하게 향상된 것으로 나타났다. 학교 과학 교육의 질을 과학적으로 관리하기 위해서는 교육과정이 추구하는 교육 목표의 달성이 성공적으로 이루어지고 있는지를 국가수준에서 주기적으로 측정하여 부진의 원인을 진단하고 개선 방안을 계속 연구하여야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.263-271
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• 2007

이 연구의 목적은 고등학생들의 독창적인 문제발견 능력과 과학 학업 성취도, 과학 탐구능력, 창의적 성격 사이의 관계를 알아보는 것이다. 발견된 문제의 독창성을 평가하기 위해 빈도수에 의한 평가와 교사와 학생에 의한 주관적 판단에 의한 평가 방법을 사용하였다. 그 결과, 세 가지 평가 방법은 큰 차이가 없었으나, 빈도수에 의해 평가할 경우 친숙한 문제가 더 높은 점수를 받을 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 전체 학생들의 독창적인 문제발견 능력은 학업 성취도 및 창의적 성격과 정적 상관이 있었으나, 과학 탐구능력괴는 상관이 없었다. 그러나 독창성 점수가 높은 상위 집단에서는 창의적 성격과 정적 상관이 있었으며, 하위 집단에서는 학업 성취도와 정적 상관이 있었다. 또한 독창성 점수가 높은 상위 집단과 하위 집단 간의 과학 탐구능력과 창의적 성격은 유의미한 차이가 없었으며, 학업 성취도는 물리I과 화학I 과목에서만 유의미한 차이가 있었다. 앞으로 문제발견 능력을 평가하기 위한 평가 방법에 관한 연구와 함께 독창적인 문제발견 능력에 영향을 미치는 다양한 변인에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회:학술대회논문집
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• 대한지구과학교육학회 2011년도 제6차 학술대회
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• pp.63-67
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• 2011

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.204-220
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• 2011

이 연구는 초기 광합성 연구자의 탐구 과정을 재구성하여 중학생들의 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상을 위한 실험 모듈을 개발한 후, 이의 적용 효과를 알아보고 광합성과 관련된 학생들의 선행 개념 유형과 개념 변화의 패턴을 분석하고자 하였다. 실험재료로는 Rapid-cycling Brassica rapa 라는 속성식물을 사용하였다. 개발된 모듈을 적용한 실험반의 수업은 교과서에 제시된 실험을 적용한 통제반의 수업에 비해 학생들의 과학탐구능력 향상에 효과적이었으며, 과학탐구능력의 하위 요소 중에서 측정, 예상, 가설 설정 능력의 향상에 효과적이었다. 실험반의 사전-사후 검사 결과를 비교해 본 결과, 관찰, 예상, 일반화 능력의 향상에 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 개발된 모듈은 광합성 관련 개념 성취 및 생태계내에서의 식물의 역할, 식물의 먹이, 식물체 내에서 물과 양분의 이동과 관련된 개념 발달에 효과가 있었다. 학생들은 선행 개념으로 이산화탄소나 산소와 같이 눈에 보이지 않는 물질의 존재나 역할 또는 에너지의 축적과 같은 추상적 개념에 대한 이해가 부족한 것으로 나타났으나, 이 연구에서 개발된 모듈을 적용한 결과 유기물과 산소 생산자인 식물의 역할에 대한 포괄적인 개념 발달에 효과가 있었으며, 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상에 효과가 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.421-431
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• 2000

본 연구의 목적은 초등학교 자연수업에 포트폴리오 활동을 적용할 때 학생들의 창의성과 과학 탐구능력에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 이를 위하여 서울 강남구의 한 초등학교 6학년에서 4학급을 표집하였으며, 이중 2학급은 실험집단에 나머지 2학급은 비교집단에 할당하였다. 10주 동안 실험집단은 포트폴리오 수업을, 비교집단은 전통적 수업을 실시하였다. 자료 수집을 위하여 창의성검사와 과학 탐구능력 검사를 사전검사와 사후검사로 실시하였으며, 실험집단은 포트폴리오 수업이 끝난 후 포트폴리오에 대한 인식 검사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 포트폴리오 수업은 학생들의 창의성 신장에 긍정적인 영향을 주었고, 창의성 검사의 하위 요소중에서 특히 독창성의 신장에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 포트폴리오 수업은 학생들의 과학 탐구능력의 신장에 긍정적인 영향을 주었다. 과학 탐구능력의 하위 요소 중에서는 통합 탐구능력과 기초 탐구능력 모두에 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 실험지반 학생들의 포트폴리오에 대한 인식은 포트폴리오 수업활동의 효과, 태도 구성의 측면에서 긍정적이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.617-626
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• 2003

과학교육에 있어 지금까지 개발된 수업모형은 마치 과학의 모든 목적을 달성시켜줄 것 같지만 실제 교육현장에 적용해 보면 기대하던 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 수업의 효과를 극대화하기 위해서는, 어느 한가지 방법만을 고수하는 것보다 개발된 수업모형을 유연성 있게 활용 할 수 있는 교사의 수업전략이 필요하다. 본 연구는 개념도와 순환학습을 통합한 수업이 개념도를 활용한 수업이나 순환학습과 비교하여 고등학생들의 학업성취도 및 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보는데 그 목적이 있다. 연구대상은 고등학교 2학년 여학생 324명으로, 개념도-순환학습 집단, 개념도 활용 집단, 순환학습 집단, 전통적 수업 집단의 4집단으로 나누어 수업하였다. 연구 단원은 고등학교 과학의 '생식과 유전' 단원으로 약 10주간 10차시에 걸쳐 수업처치 하였다. 수업처치 전, 후에 학업성취도 검사와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 연구결과는 공변량 분석 (ANCOVA과)과 사후 검증(Duncan test)으로 분석하였다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이었고(p< .05) 그 효과면에서 개념도를 활용한 수업보다 떨어지지 않았다. 성취 수준이 상위와 중위 학생들은 수업방법에 따라 학업성취도에 차이를 보이지 않았으나, 하위학생들은 개념도를 활용한 수업이 가장 효과적이었다(p< .05). 개념도-순환학습은 학생들의 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도를 활용한 수업이나 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 순환학에 떨어지지 않았다. 성취수준이 상위인 학생은 수업방식에 따라 과학적 탐구능력에 차이를 보이지 않았으나, 개념도-순환 학습은 중위와 하위 학생들의 과학탐구능력 향상에 순환학습 만큼 효과적이었다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 개념도 활용 학습이나 순환학습에 뒤지지 않았다. 따라서 개념도 순환 학습은 모든 학생들의 수준을 고려 할 때 학생들의 학업성취도를 향상시키고, 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도 활용학습이나 순환학습을 단독으로 적용하는 것보다 긍정적이라고 할 수 있다.