• 한국과학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.296-307
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• 1993

The purpose of this study was to identify concretely how to improve inquiry learning. To put the purpose in detail : 1) to define the inquiry skills 2) to select the factors of inquiry skills appropriate to the content of Science I (earth science) textbook 3) to develop items which consist of experimental inquiry and concept inquiry in due proportion, to evalute inquiry skills 4) to analyze the relationship between high school students' cognitive levels and the achievement of science inquiry skills. To achieve these objectives, the investigator sampled 558 students in eleventh grade, living in Seoul, Chung-Ju and Kwang-Ju, and evaluated their cognitive levels and the achievement of science inquiry skills. The results of this study showed that the cognitive levels of students were lower than those identified in Piaget's work and that the achievement of science inquiry skills were low also. It may be thought that one of most important reasons to bring about those results is lacking in adaptation capability of science inquiry items and inquiry learning. So, it can be recommended as a way to heighten cognitive levels to make inquiry learning using the textbook content. In conclusion, the investigator make suggestions as follows : 1) to give inquiry learning which consist of experimental inquiry and concept inquiry in due proportion 2) to develop inquiry items to include content for evaluating inquiry learning, and test items for psycho-motor areas 3) to publish textbooks which motivate students' inquiry activities and develop their creative thinking, considering students' cognitive levels and inquiry skills.

• 한국과학교육학회지
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• 제14권2호
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• pp.214-224
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• 1994

The Ministry of Education established the plan to adopt a new college enterance examination system, so called Scholastic Ability Test for college, from 1994. The National Board of Educational Evaluation had carried out 7 experimental trials for the new examination system. Eventhough, the governmental officials advertised the purpose and characteristics of the new examination system, many students and parents did not understand the essential point very well. In this study the researcher tried to analyze the 7 trial examination items and the first Scholastic Ability Test for college carried out 1993. In this study, the researcher tried to find out all the items appeared in the 7 trials. In the analysis, all the individual items from the 1st trial to the 7th trial were used. The research results showed that the items were evenly distributed in all the four areas(Physics, Chemistry, Biology and Earth Science) of science content; however, they were heavily concentrated on data or information analysis categoris in the inquiry domain. In the domain of context, laboratory context was the major item context. The scores were also analyzed. The results showed that no significant difference between male and female students. However, science track students showed higher achievement scores than the non-science track student. The examination result showed high correlation with the tests routinely have carried out in schools. The over all analysis showed the new examination system showed very different characteristics to the conventional tests. Therefore, for the student to get successful result in the Scholastic Ability Test, they should change the way of study. They should try to understand scientific concepts rather than to memorize them. They should invest their time to carry out real experiments rather than to focus on the princples and laws of science. One of the most important thing would be for the student to apply what they learned to real life situations.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제5권1호
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• pp.60-67
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• 2012

The purpose of this study is to find out the effect of hypothesis formulations using abduction on science processing skills and the creative thinking activities. As the subject, 2 classes in the $6^{th}$ grade of B elementary school located in Busan were selected. Through the pre/post inspection design between experiment and comparison class, the units of science courses in the second semester of $6^{th}$ grade '1. A change in the weather' and '2. Various gases' were applied. The results were as follows: Firstly, the test on science processing skills showed that there was not statistic meaningful differences between the two groups. And, in the sub-parts, there was not statistic meaningful differences between the two groups. Secondly, it was observed that it would have a meaningful effect to improve the creative thinking activities of students who performed hypothesis formulation using abduction. Especially, through this, the experimental class gave a positive effect on the 'Fluency' and 'Elaboration', one of lower categories of the creative activities. The results of 'Flexibility' and 'Originality' in the experimental class were higher than those of students in the comparative class. However, according to statistical analysis, this result is meaningless. Thirdly, on the survey about the hypothesis formulation using abduction, many students thought that this learning method was very interesting and helpful to study science. In addition, it was observed that the ability to use abduct thinking was improved more than ever before.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권4호
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• pp.452-471
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• 2010

수능이 1994학년도에 처음 시행된 이후 17년 동안 시행되어 오면서 기출을 피하면서 사고력을 측정하는 참신한 문항을 출제하는 것이 점점 어려워지고 있다. 그러므로 수학능력 측정을 위한 양호한 문항의 개발을 위한 지속적인 연구가 필요하다. 이러한 맥락에서 수능 문항 개발에 필요한 시사점을 도출하기 위해 수능과 같은 국가 수준의 선다형 대입 관련 시험 분석의 일환으로 일본 센터시험을 분석하였다. 이 연구에서는 센터시험의 체제와 이과 출제 과목 및 응시과목의 수나 응시자 현황을 파악하고, 2009년 1월에 시행한 '이과' 시험의 검사지 구성, 문항 유형, 특이 사항 등을 분석하였다. 또한 센터시험 문항을 수능과 관련하여 내용 요소 및 행동영역에 따라 분석하였고, 아울러 우리나라 수험생의 관점에서 예상 정답률을 추정하였다. 분석 결과, 센터시험 문항은 고급 사고력보다는 지식 측정 또는 낮은 사고력을 주로 측정하고 있다. 또한 문항 당 배당되는 시간이 수능보다 길며 문항 수가 고정되지 않았고, 배점과 답지 수도 다양하다. 그리고 실생활 소재를 많이 사용하면서 문장 표현을 엄격하게 하지 않는 경향이 있다. 센터시험에서 원점수를 사용하는 것으로 보아 선택 과목 간 유 불리 문제가 크지 않은 것으로 보인다. 또한 문과나 이과의 계열 구분 없이 대부분의 학과에서 선택 과목으로 과학과목 성적을 요구하고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.50-58
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• 2007

이 연구에서는 중학교 9학년 과학 교과서의 실험 중에서 일정성분비의 법칙을 확인하는 실험을 중심으로 다양한 교과서의 실험 종류에 따라 학생들의 이해수준에 어떠한 차이가 발생하는지 알아보았다. 이 연구를 위해 많은 교과서에서 제시된 4종류의 실험을 선정하고 분석하였다. 연구 결과, 실험의 결과를 해석하기 위해서는 다양한 사전 개념들과 복잡한 추론 과정을 필요로 하는 것으로 나타났다. 또한 대부분의 학생들은 실험을 통해 획득하기를 바라는 개념의 이해를 제대로 하지 못하고 단순히 감각을 통한 관찰 수준의 이해에 머물러 있는 것으로 나타났다. 이러한 문제는 실험 종류에 상관없이 공통적이었다. 이는 실험결과를 해석하기 위해 필요한 사전 개념이나 추론 능력의 수준이 학생들의 수준과 맞지 않았기 때문으로 볼 수 있다. 교과서에 제시된 실험들의 궁극적인 목적은, 학습자의 탐구 능력을 신장시키고 실험 결과를 통해 획득하고자 하는 주요한 과학 개념을 스스로 도출해 보도록 하는데 있다고 할 수 있다. 그러나 이 연구에서 분석한 실험들의 경우와 같이, 내용이 학습자의 이해 수준에 적합하지 않을 경우에는 이러한 실험의 도입은 오히려 교육적 측면에서 볼 때 긍정적인 면보다는 부정적인 면이 더 클 것이다. 따라서 일정성분비의 법칙을 학생들이 실험을 통해 스스로 획득하기 위해서는 실험 내용의 재구성이 필요하다고 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.107-122
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• 2014

본 연구에서는 국내에서 발표된 논의 및 과학 글쓰기 관련 논문을 대상으로 연구 문제, 연구 대상, 연구 방법 및 논의 및 과학 글쓰기 활동 적용 방식과 어떠한 측면에서 그 결과를 분석하고 있는지 알아봄으로써 논의 및 과학 글쓰기 관련 연구의 동향을 살펴보고 후속 연구의 방향을 제시하고자 한다. 2004년부터 2013년까지 논의 및 과학 글쓰기 관련 연구 118편을 수집하여 분석하였다. 최근 10년간 논의 및 과학 글쓰기 관련 연구는 점점 증가하는 추세이고 2008년 이후에 관련 연구가 활성화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 교수 학습 전략을 개발, 논의 및 과학 글쓰기 활동에 대한 내용 분석, 그 효과 분석의 순으로 연구 문제가 선정된 것으로 나타났다. 초등학생과 중학생을 대상으로 한 연구에 비해 예비 교사 및 현장 교사를 대상으로 한 연구와 고등학생을 대상으로 한 연구는 적었다. 연구 방법은 양적 연구, 질적 연구, 혼합 연구가 비교적 고르게 적용되고 있었다. 또한 연구 대상에게 논의 및 과학 글쓰기 관련 사전 교육을 진행하거나 관련 자료를 제시한 연구가 증가하고 있었다. 논의 및 과학 글쓰기 적용 후에 학생들의 과학에 대한 태도를 분석한 연구가 많았는데, 과학 개념, 과학 탐구 능력, 비판적 사고력 향상 등의 분석에 좀 더 초점을 두어야 할 것이다. 많은 연구에서 논의 구조와 논의 과정 또는 과학 글쓰기에 포함된 내용과 글쓰기의 형태 분석을 해왔다. 향후에는 논의의 수준 또는 과학 글쓰기에 포함된 과학 개념을 함께 분석하는 연구가 활발하게 진행되기를 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권4호
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• pp.403-414
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• 2023

본 연구에서는 과학 수업에서의 적응적 실행에 대한 과학교사의 사례와 과학 교과에서의 적응적 실행의 특징에 대한 교사의 사례를 분석하였다. 이를 위하여 전국의 중고등학교 과학교사 128명이 제시한 적응적 실행의 사례 339개와 과학 교과의 특징적인 적응적 실행 사례 199개를 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교과의 적응적 실행의 가장 두드러진 특징은 실험과 관련된 적응적 실행이었다. 가장 많은 적응적 사례로 제시한 항목인 '추가적인 자료/활동의 제시'에서 학생들의 이해나 동기유발을 위해 시범실험을 추가하여 제시하는 것이나 두 번째로 많은 사례가 제시된 '실험기구 조작이나 탐구기능 제시'에서도 실험과 관련된 적응적 실행을 제시하였다. 또한 교사들이 응답한 과학 교과의 특징적인 적응적 실행에 대해서도 50%가 넘는 사례가 실험 지도와 관련된 내용이었다. 둘째, 수리력과 문해력 등 학습 상황에서 학생들이 겪는 어려움과 관련된 적응적 실행도 많이 제시되었는데, 과학 학습에서 도구로 사용되는 수학의 기본 능력과 관련된 사례와 한자어로 된 과학 용어의 이해와 관련된 사례가 많이 제시되었다. 셋째, '실험 지도' 이외에 '과학이론과 실세계의 연결', '과학 오개념 지도', '과학적 사고 함양', '융복합적 접근' 등을 위한 적응적 실행이 과학 교과의 특징적인 유형이었다. 넷째, 과학교사들이 제시한 적응적 실행의 사례는 학교급별로 전공별로 차이가 있어 적응적 실행과 관련된 추후 연구에서 학교급이나 전공을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 사례수가 적은 적응적 실행 항목들은 대부분 거시적 측면에서 실행되는 적응적 실행으로 이와 연관된 전문성 향상에 관심을 기울일 필요가 있다. 추가적으로 본 연구 결과를 바탕으로 과학교육에 주는 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.934-950
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• 2009

본 연구에서는 학생들의 그림을 이용하여 과학자와 과학 학습자의 활동에 대한 이미지를 분석하고, 과학진로 선택과 어떤 관계가 있는지 살펴보았다. 중학교 1학년 학생 163명을 대상으로 DAST와 DASLT를 실시하였고, 과학 관련 진로에 대한 설문조사를 하였다. 수집한 학생들의 그림을 DAST-C와 DASLT-C를 이용하여 코딩하였고, 그 중 과학 진로를 선택하겠다고 응답한 학생과 그렇지 않은 학생 사이에 유의미한 차이를 보이는 요소를 찾아 이를 그림과 설문 응답 내용을 바탕으로 분석하였다. 분석 결과, 과학에 대한 이미지를 구성하고 있는 다양한 요소 중에서 과학 진로와 보다 밀접한 관련이 있는 요소는 과학자의 '표정', '실험복' 착용 여부, '기이한 모습', '지식 상징', '기술 상징', '연구 인원', '위험성', 'STS'적인 측면인 것으로 나타났다. 과학학습에 대한 이미지를 구성하는 요소 중에서는 과학학습자의 '표정', 수업 시간에 이루어지는 '학습 형태', '탐구 상징'과 '학습 장소'에서 유의미한 차이가 나타났다. 본 연구는 결과에 근거하여 학생들의 과학과 과학 학습에 대한 긍정적 이미지 형성과 과학 관련진로 선택에 교육적 시사점을 제공할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권4호
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• pp.453-461
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• 2007

대규모 표준화된 문항을 사용하는 과학과 국제 비교 연구에서 드러난 우리 나라 학생들의 성 차이가 국내 연구에서도 나타나는지 파악하기 위해 지난 30년 동안 과학 교육 관련 학술지인 한국과학교육학회지, 한국초등과학교육학회지, 한국지구과학회지, 한국생물교육학회지, 화학교육, 새물리 등에 게재된 논문 전체를 분석했다. 젠더 문제를 연구의 주제로 한 논문은 많지 않았지만, 총 279편의 논문에서 연구 결과를 성별로 제시했다. 이 중 통계적 유의미도가 검증된 225개의 논문을 2인의 연구자가 내용 분석했다. 분석 결과는 검사 문항을 사용한 조사 연구와 프로그램을 적용한 실험 연구 등으로 구분해 경향을 파악했다. 조사 연구 논문 분석 결과, 과학 지식과 태도 모두에서 국제 비교 연구와 마찬가지로 남학생이 우월하게 나타난 논문이 가장 많았다. 특히, 과학 관련 태도에서 성 차이를 보인 논문이 가장 많았고, 다음으로 과학 지식, 그리고 과학 탐구 능력에서의 성 차이를 보인 논문이 가장 적었다. 실험 연구 분석 결과, 새로운 과학 교육 프로그램의 효과에 있어서 성 차이가 나타나지 않는 논문이 가장 많았지만, 프로그램 적용 후 남학생은 인지적 측면에서 여학생은 정의적 측면에서 더 효과적으로 드러난 논문이 많았다. 여학생들의 과학 성취도 향상과 과학에 대한 태도를 긍정적으로 하는 다양한 프로그램 개발이 필요한 시점이다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.353-364
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• 2009

과학 교수학습 과정에서 학습자들에게 문제를 해결하는 과정을 통해 비판적 사고 기능과 협동 기능을 신장하도록 하는 문제중심학습의 적용이 필요하며 이를 위한 구체적인 방안이 요구된다. 본 연구에서는 문제중심학습을 위한'문제상황'을 개발하고 이를 고등학교 과학수업에 적용한 후 학습자의 과학 성취도와 과학에 대한 태도 및 문제중심학습에 대한 인식을 조사 하였다. 고등학교 10학년을 대상으로 실험집단에는 '온실효과를 줄이기 위한 미래의 에너지'와 '인도네시아 산불과 엘니뇨'라는 문제 상황으로 문제중심학습을 실시하였고 통제집단은 학습지를 활용한 교사중심 수업을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습능력 수준과 무관하게 문제중심학습이 교사중심 수업보다 과학 성취도에 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 문제중심학습이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서는 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 문제중심학습에 대한 인식 조사 결과, 주어진 문제상황에서 문제를 구체적으로 진술해 내는 과정을 가장 어려워하면서도 또한 도움이 되는 활동으로 인식하였다. 이러한 연구 결과로부터, 과학 교육과정에 기초하면서 실제적이고 맥락적인 문제상황의 개발이 우선적인 과제임을 알 수 있었다.