• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.725-739
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• 2002

본 연구의 목적은 그래프를 작성하고 해석할 수 있는 중학생의 능력을 알아보고, 그래프 능력과 논리적 사고력 및 과학 탐구 능력의 관련성을 분석하여 효과적인 수업전략과 교사의 교수 행동에 대한 시사점을 얻는 데 있다. 중학생 481명을 대상으로 그래프 능력 검사지를 이용하여 중학생의 그래프 능력을 알아보고, 논리적 사고력 검사지와 과학 탐구 능력 검사지를 이용하여 그래프 능력과 논리적 사고력 및 과학 탐구 능력의 상관관계를 조사하였다. 그래프 능력과 논리적 사고력 및 과학 탐구 능력의 상관관계를 조사한 결과, 변인 통제 논리와 비례 논리가 그래프 능력과 관련이 깊은 것으로 나타났다. 그리고 그래프 능력은 논리적 사고력 및 과학 탐구 능력과 대부분 유의한 정적 상관을 보이지만, 통계적으로 상관은 낮았다. 이러한 연구 결과에 비추어볼 때, 앞으로 과학 교사는 중학생의 그래프 능력을 향상시키기 위해 그래프의 중요성을 인식하고, 학생들이 그래프를 작성하고 해석할 수 있는 능력과 변인 통제 논리, 비례 논리 등 논리적 사고력을 향상시킬 수 있도록 체계적인 노력과 효과적인 수업전략이 필요하다고 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권5호
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• pp.531-543
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• 2003

본 연구는 과학영재들이 지능 및 과학 탐구능력과 같은 인지적인 측면뿐만 아니라 정의적인 측면에서도 차이가 나타나는 지를 보기 위해서 과학 관련 태도를 일반집단과 비교하였고, 과학 관련 태도와 지능 및 과학탐구능력간의 관계를 검증하였다. 이에 따라 I 대학의 과학 영재 교육 프로그램에 참가하고 있는 266명의 중학생들을(남학생 : 169명, 여학생 :97명) 대상으로 Raven 도형 지능 검사, 과학탐구능력 검사, 과학 관련 태도 검사를 실시하였다. 연구 결과 과학영재들은 지능과 탐구능력에서 뿐만 아니라 모든 과학 관련 태도 영역에서 일반 학생들보다 긍정적인 특성을 드러내는 것으로 나타났다. 과학 관련 태도는 일반 집단에서는 지능 및 과학탐구능력과 긍정적인 상관이 있었으나, 과학영재집단에서는 거의 상관이 없음이 드러났다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.225-238
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• 2011

이 연구는 교실상황에서 실현되는 성공적인 탐구활동을 위한 중요한 변수에는 무엇이 있으며 또한 학생들이 실시하는 과학탐구의 실행능력은 그 수준 정도가 어떻게 되는지를 조사하였다. 이 연구를 위해서 7학년 및 8학년의 과학 영재학생들이 설문지를 작성하고 과학탐구의 실행능력 평가를 위해 탐구문제제기 및 탐구설계를 직접적으로 할 수 있도록 하였다. 설문지는 성공적인 과학탐구 활동에 영향을 주는 요소를 개인적 및 상호적 변수로 나눠 파악하였으며, 240명의 과학영재학생들이 설문에 응답하였다. 이 외에 두 개의 다른 질문지에는 탐구문제를 제기할 수 있는 능력과 탐구설계과정 능력을 측정할 수 있는 문항이 포함되어 있었다. 결과는 다음과 같다. 개인적 변수로는 그룹활동 및 탐구 활동을 잘 할 수 있다는 확신과 과학탐구 가치를 높이 평가하고 있는 학습동기가 중요한 변수로 파악되었다. 또한 학생들의 성공적인 탐구활동에는 상호성 변수에는 그룹 편성, 과제종류, 물리적 환경, 그리고 교사의 역할이 중요한 성공 변수로 파악되었으며, 특히 그룹 편성은 학생들이 그룹탐구활동을 하는데 있어서 가장 중요하게 생각하는 변수로 파악되었다. 하지만 학생들의 탐구문제를 개발하는 능력이나 탐구설계를 하는 능력은 제한적으로 나타났다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.160-160
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• 2006

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.545-555
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• 1998

과학 탐구 능력의 향상은 과학 교육의 중요한 목표가 되어왔다. 이 목표를 달성하기 위하여 과학 교육 과정, 탐구 수업 방법, 교육 환경의 개선이 중요하다. 또 다른 중요한 요인은 과학 탐구 능력을 측정할 수 있는 도구를 개발하는 것이다. 그 동안 과학 탐구 능력 검사 도구는 우리 나라에서 뿐만 아니라 외국에서도 많이 개발되었다. 그러나 대부분은 문장으로 주어진 상황에서 각 탐구 요소를 측정하도록 되어 있어서 각 검사 도구에서의 독특한 특징을 발견할 수가 없다. 본 연구의 목적은 선 그래프를 이용하여 신뢰롭고 타당한 과학 탐구 능력 검사 도구를 개발하는 것이다. 선행 연구 등을 통하여 선 그래프를 이용하여 측정할 수 있는 과학 탐구 요소 6가지(가설 설정, 변인 통제, 자료 변환, 예상, 추리, 결론 도출)를 선정하고, 예비 검사와 현장 검사를 통하여 문항을 수정 보완하고, 최종적으로 4지 선다형의 19문항을 개발하였다. 본 검사 도구의 내용 타당도는 78%, 신뢰도 (KR-20)는 0.82, 평균 변별도 지수는 0.57, 그리고 평균 난이도 지수는 0.47이었다. 이 결과는 좋은 검사 문항의 기준에 합당하므로 본 검사 도구는 과학 탐구 능력을 측정할 수 있는 신뢰롭고 타당한 검사 도구라고 할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제62권5호
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• pp.398-411
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• 2018

본 연구의 목적은 탐구적 과학 글쓰기(Science Writing Heuristic)를 적용한 과제연구의 활동이 고등학생의 과학 탐구 능력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위하여 전남 소재의 고등학교 과학중점과정 2학년 학생 73명을 대상으로 의문 만들기, 실험 설계, 관찰, 주장과 증거, 읽기, 반성의 단계로 구성된 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 과제연구 프로그램을 실시하였다. 프로그램의 효과 분석을 위해 과학 탐구 능력과 과학에 대한 태도를 검사하였고, 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 과제 연구 수업에 대한 인식을 조사하였으며, 결과 해석의 어려움이 있을 경우 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 탐구 능력 중 추리, 가설 설정, 변인 찾기, 조작적 정의, 실험설계, 그래프화 및 데이터 해석, 일반화 능력은 통계적으로 유의미하게 향상되었으나(p<.05), 예상 능력은 향상되었으나 통계적으로 유의미하지 않았다(p>.05). 둘째, 과학에 대한 태도 중 과학에 대한 취미로서의 관심, 과학 수업의 즐거움, 과학 직업에 대한 관심은 통계적으로 유의미하게 향상되었으나(p<.05), 과학 탐구에 대한 태도는 통계적 유의하지 않았지만 점수가 감소했다. 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 고등학교 과제 연구 수업은 과학 탐구 능력 및 과학 태도에 긍정적인 효과가 있었지만 오랜 기간 동안 일반 과학 수업과는 다른 형태로 학생이 주도하며 진행되기 때문에 학생들에게 부담이 된다. 그래서 이러한 단점을 최소화하고 장점을 최대화한 과제 연구 수업 전략에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권3호
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• pp.234-241
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• 2002

이 연구의 목적은 포트폴리오 평가를 일선 초등학교에 적용할 수 있는지를 알아보고, 지역과 성별에 따라 포트폴리오 평가가 학생들의 과학 성취도, 과학 탐구 능력, 과학 태도에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 우리나라 중부 지방의대도시와 중소도시 지역에서 각각 2개 초등학교를, 농촌 지역에서 3개 초등학교를 표집하였다. 표집한 각 학교에서 다시 5학년 2개 학급씩을 표집하였으며, 한 학급은 포트폴리오 평가를 적용한 실험집단으로, 다른 학급은 기존의 수업 방식을 그대로 적용한 비교 집단으로 선정하였다. 한 학년에 한 학급 밖에 없는 농촌 학교는 비슷한 두 학교를 선정하여 한 학교는 실험집단, 다른 학교는 비교집단으로 삼았다. 이 연구에 참여한 총 학생수는 475명이다. 사전 검사와 사후 검사로 과학 성취도 검사, 과학 탐구 능력 검사, 과학 태도 검사를 실시하였다. 일반 학교의 과학 수업에 대한 포트폴리오 평가의 적용 가능성은 비교적 높은 것으로 나타났다. 학생들의 과학 성취도, 과학 탐구 능력, 과학 태도에서는 두 집단 사이에 통계적으로 의미있는 차이가 발견되지 않았다. 다만 탐구 능력과 태도에서 지역에 따라 통계적으로 의미있는 차이가 발견되었으며, 과학 탐구 능력에서는 지역과 성별, 과학 태도에서는 집단과 지역 사이에 상호작용 효과가 발견되었다. 또한 과학 태도의 하위 영역 중에서 과학교육에 대한 인식, 과학 직업에 대한 인식, 과학 활동에 대한 흥미, 비판성 등에서 통계적으로 의미있는 차이가 발견되었다. 결론적으로 포트폴리오 평가는 일반 초등학교 과학 수업에서 적용이 가능하며, 기존 교수 학습 방법과 비교하여 과학 성취도 및 과학 탐구 능력에서 비슷한 효과가 있음을 알 수 있다. 그러나 과학 태도의 하위 영역 중에서 과학 학습과 관련된 부분에서 의미있는 진전을 보이는 점으로 미루어 포트폴리오 평가를 장기적으로 실시하면 과학 성취도나 과학 탐구 능력에도 긍정적인 효과가 있을 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.857-870
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• 2015

이 연구의 목적은 교사와 학생들이 어렵다고 인식하는 초등학교 과학과 전기회로 단원에 대해 지식상태 분석법과 면담을 사용하여 탐구능력 지식상태 구조와 위계를 분석하는 것이다. 전기회로 탐구능력수업 모듈 적용 전 후에 전기회로 기초탐구능력과 통합탐구능력 평가문항을 학생들에게 투여하고 지식상태 분석과 면담을 실시하였다. 이를 통해 전기회로 탐구능력 지식상태 구조와 위계 분석을 통해서 탐구능력에 관하여 가르치는 교사의 사고와 학생들의 사고가 다름을 시각적으로 알 수 있었으며, 이는 탐구능력 교수 학습과정에서 간과하지 않고 고려해야 할 중요한 요소라 할 수 있다. 또한 탐구능력 요소 간 지식상태 구조와 위계 관계를 제시함으로써 학생들의 탐구능력 학습지도에 시사점을 준다.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.719-739
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• 2011

본 연구는 SGIM(Small Group Inquiry Method: 소집단 탐구기법)을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 본 연구에서 개발한 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 총 9차시(6주간)로 구성하였으며, 탐구절차에 따라 계획단계(3차시), 탐구수행(4차시), 결과발표(2차시) 등으로 운영하였다. SGIM을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 살펴보기 위한 연구대상은 울산광역시 소재 M초등학교 초등과학영재학급(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 측정도구는 메타인지 및 과학탐구능력 검사지를 사용하였고, 연구의 결과 분석은 t검증과 ANOVA 검증방법으로 분석하였다. 연구의 결과는 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재의 메타인지(t=3.371, p=.003)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재의 과학탐구능력(t=2.371, p=.028)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재들의 과학탐구능력 신장과 메타인지 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있었고, 초등학교의 지역영재학급이나 공동영재학급에서 운영할 수 있는 초등과학영재 프로그램으로써 지구과학 영역의 수업에 좋은 사례가 될 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
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• 제25권5호
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• pp.697-709
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• 2015

본 연구의 주요 목적은 초등과학영재교육에서 활용할 수 있는 원격천문대 시스템을 구축한 후, 이를 활용한 천체관측 교육 프로그램을 개발하고, 초등과학영재에게 적용하여 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위해 경기도 소재 A초등학교와 B초등학교 5학년 과학영재학생 35명을 대상으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램을 적용하여 과학탐구능력과 과학적 태도 검사를 실시하였다. 교육 프로그램을 적용해본 결과 과학탐구능력의 하위 요소 중 기초탐구능력과 통합탐구능력 모두에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 기초탐구능력과 통합탐구능력을 종합한 과학탐구능력에서도 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램이 초등과학영재의 과학적 태도에 미치는 영향 역시 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 하위요소로는 개방성, 협동성, 끈기성, 창의성에서는 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나 호기심, 비판성, 자진성에서는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램은 기존의 지구 외부 세계와 학습자가 분리된 채 이루어진 천문교육을 스마트 인프라의 적용을 통해 참여와 공유, 융합을 구현하여 학습자의 역량을 강화시킬 수 있을 것으로 기대한다.