• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.575-585
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• 2018

본 연구에서는 과학교육에서 그 동안 주목받지 못했던 과학언어 및 과학용어에 대한 연구를 체계적으로 수행하기 위한 목적으로 지난 20년간의 과학교과서 텍스트를 한 자리에 모아 과학교과서 말뭉치를 구축함으로써 다각도로 분석 가능한 형태의 언어 자원을 생성하였다. 말뭉치 구축 대상 자료는 6차 교육과정, 7차 교육과정, 2009 개정교육과정의 초등학교에서부터 고등학교까지 모든 과학교과서를 수집하고 이 가운데 두 개의 출판사에 해당하는 132권에 대한 말뭉치를 구축하였다. 원시말뭉치, 형태주석 말뭉치, 용어주석 말뭉치의 총 3단계로 구축하였다. 최종적으로 구축된 과학교과서 말뭉치를 K-STeC(Korea - Science Textbook Corpus)이라 명명하였다. K-STeC은 과학용어에 대한 의미 구분과 분야가 표지된 의미 주석 말뭉치로서 교육과정, 과목, 학년, 출판사의 서지 정보와 대단원, 중단원, 소단원의 단원 정보, 페이지, 문장번호의 위치 정보와 함께 본문, 탐구활동, 참고자료, 제목 등의 텍스트 구조 정보를 메타정보로 마크업 하였다. 총 3년여에 걸친 연구 기간 동안 언어정보학, 컴퓨터공학, 과학교육학의 세 분야 전문가들의 노하우를 융합하여 새로운 연구 방법을 창출하였고, 다수의 전문 인력들이 투입되어 노동집약적 결과물을 내었다. 본 원고에서는 전체적인 연구 절차와 방법을 조망함으로써 새로운 연구 방법론 및 결과물을 소개하고 향후 과학언어 연구의 발전 가능성 및 결과물의 활용방안에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.751-772
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• 2015

타당하고 효과적인 과학교육의 계획과 실천을 위해서는 축적된 연구 결과에 근거한 과학교육 정책의 결정이나 교육과정 개발, 교수학습 방법 및 적절한 학습 자료 개발 등이 이뤄져야 할 것이다. 그러나 실제로는 그러하지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 2000년부터 2013년까지 국내 주요 과학교육 관련 학회지에 게재된 논문들을 대상으로, 근래 학생의 과학 학습과 관련된 국내 과학교육 관련 연구의 전반적인 동향을 분석함으로써, 추후 과학 교육과정 개발이나 정책 개발, 교수학습자료 개발 등에 기초자료와 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해, 국내 6개 주요 과학교육 관련 학회지에 2000년도부터 2013년도까지 게재된 과학 학습 관련 논문을 분석하였다. 분석은 총 8개의 과학 학습영역('학생의 개념', '학생의 사고', '탐구', '정의적 영역', '학생의 과학에 대한 생각', '교육과정', '학생의 학습/수업활동', '비형식 교육에서 학생의 학습')과 각 영역의 세부 범주에 의거하여 수행되었다. 분석결과, 기존의 연구들은 다소 특정 분야와 특정 대상에 편중되어 있었다. 또, 발달 과정보다는 현재 실태를 진단하는 연구들이 많았다. 새로운 이론이나 도구를 개발하는 연구들이 상대적으로 적었고, 다소 직접적이진 않지만 학생의 미래에 영향을 미칠 수 있는 과학의 본성에 대한 인식이나 비형식 학습에 대한 연구 역시 상대적으로 적었다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로 교육과정 개발이나 정책 개발, 교수학습자료 개발 등과 관련된 몇 가지 시사점에 대해 논의 하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.591-604
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• 2023

이 연구에서는 메타버스를 활용한 초등 과학 수업이 초등학생의 학업 성취도, 과학 긍정 경험, 디지털 리터러시에 미치는 영향을 알아보고 학생들의 인식을 살펴보았다. 연구 대상은 경기도 소재 한 초등학교에서 6학년 두 개 학급으로 각각 실험집단(29명)과 비교집단(29명)으로 선정했다. '식물의 구조와 기능' 단원의 5개 차시에 대하여 실험집단은 메타버스를 활용한 과학 수업을, 비교집단은 일반적인 교과서 기반 수업을 진행하였다. 수업의 효과를 알아보기 위하여 사전 검사 점수를 공변인으로 한 공변량 분석을 실시하였고 메타버스를 활용한 과학 수업에 대한 학생들의 인식 설문 조사와 일부 대상 면담을 실시하였다. 연구 결과, 메타버스를 활용한 과학 수업은 과학 학업 성취도와 디지털 리터러시에는 유의미한 효과가 없었으며, 과학 긍정 경험의 하위 요소 중 과학 학습 정서에 대해서 통계적으로 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다. 메타버스를 활용한 과학 수업에 대해 학생들은 활동이 흥미롭고 다양하며 탐구 결과의 표현이 자유롭다는 측면 등에서 긍정적으로 인식하고 있었으며, 스마트기기나 네트워크 연결의 불안정성을 아쉬운 점으로 인식하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 과학 수업에서 메타버스 활용에 대한 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.198-209
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• 2011

이 연구에서는 실험 저널쓰기에서 나타난 예비 과학교사의 실험에 대한 반성적 사고를 조사하였다. 이를 위하여 탐구기반 물리실험 수업에서 예비 과학교사들에게 매 주제의 실험 수행마다 실험 과정과 수행에 대한 결과 및 논의와 더불어 실험 수행 후 실험에 대한 자신의 의견을 자유롭게 기술하는 실험 저널을 작성하도록 하고, 이들이 작성한 실험 저널에 포함된 진술문을 분석하여 실험에 대한 반성적 사고를 지식, 과정, 지향, 태도 등 4개의 차원으로 나누어 분석하였다. 지식 차원에는 반성적 사고는 실험을 통해 이미 알고 있는 내용을 점검하거나 실험 후에도 여전히 해결되지 않는 내용과 실험 후 새롭게 알게 된 내용에 대한 반추가 포함되었으며, 과정 차원에는 전반적인 실험 저널쓰기에서 나타난 예비과학교사들의 과학실험에 대한 반성적 사고 분석 207실험 과정에 대한 점검과 구체적인 실험 수행에 대한 반성이 드러났다. 지향 차원에서는 실험 수업을 통하여 얻게 된 과학의 본성에 대한 이해와 과학교육에 대한 견해가 포함되었으며, 태도 차원에서는 실험 수업에 대한 흥미와 동기, 실험수업에 대한 가치 인식이 포함되었다. 수행한 실험주제에 따라 반성적 사고의 유형별 빈도는 조금씩 다르게 나타났으나, 공통적으로 이러한 반성적 사고에는 예비 과학교사들의 자신의 앎과 학습과정에 대한 초인지, 과학과 과학교육에 대한 인식론적 신념, 과학과 실험에 대한 정의적 특성이 드러났다. 이와 같이 자신이 수행한 실험에 대해서 형식적인 절차에 따른 '과학적' 글쓰기뿐만 아니라 자유로운 형태로 '자신의' 글쓰기를 하게 하는 실험 저널쓰기는 과학학습 맥락에서 반성적 사고가 드러날 수 있는 매개이자 반성적 사고를 촉진할 수 있는 활동으로서 의미를 갖는다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.66-79
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• 2018

본 연구의 목적은 TIMSS 2015 결과에서 상위 성취를 보인 5개국(대한민국, 싱가포르, 대만, 홍콩, 일본)에서 8학년 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향을 비교 분석하고, 이를 통해 우리나라 과학교육 개선을 위한 시사점을 도출하는 것이다. 과학성취에 미치는 교육맥락변인의 영향력을 비교하기 위해 위계선형모형에 의한 분석을 실시하였다. 연구결과에 따르면 우리나라는 학생수준 변인에서 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치 인식, 학생의 교육기대 수준이 8학년 학생들의 과학성취도에 유의하게 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교수준 변인에서는 재학생의 경제적 배경, 학교의 학업적 성공 강조가 과학성취도에 유의하게 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상위 5개국 결과를 비교하면 가정의 학습자원, 과학학습에 대한 흥미, 학생의 교육기대 수준이 모든 국가에서 과학성취도에 정적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학교변인에서 재학생의 경제적 배경은 일본을 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 학생 특성에 의한 수업 제한은 우리나라를 제외한 모든 나라에서 정적으로 유의한 것으로 나타났으며, 실험보조 인력은 일본과 대만에서 정적으로 유의한 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 우리나라 중학교 과학과 교수학습에 주는 시사점을 학생과 학교의 사회경제적 지위에 따른 교육격차를 완화, 역량교육을 위한 과학 수업혁신, 과학수업에서 탐구실험 활동 내실화 등의 측면에서 제안하였다.

• 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.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권3호
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• pp.317-329
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• 2020

본 연구의 목적은 COVID-19 상황에서 초등 과학 전담 교사들은 과학 수업을 어떻게 운영하고 있으며 수업에 대해 어떤 인식을 갖고 있는지 조사하는 것이다. 연구 참여자는 2020년 과학 교과 전담교사를 맡고 있는 21명이다. 21명 전체를 대상으로 COVID-19 상황에서의 과학 수업과 앞으로의 수업방향에 대한 개방형 설문을 실시하였고, 21명 중 8명을 대상으로 과학 수업을 어떻게 하고 왜 그렇게 했는지등에 대한 면담을 실시하였다. 연구 결과, 첫째, 초등 과학 교사들의 COVID-19 이전과 이후의 과학 수업은 달랐다. COVID-19 상황에서 교사들은 온라인 수업과 오프라인 수업의 특성을 파악하고 특성에 따른 방식으로 운영하였다. 둘째, 이러한 과학 수업 운영 방식의 바탕에는 교사의 수업에 대한 공통된 인식이 있었으며, 그 인식은 과학 수업은 탐구 활동으로 운영해야 한다는 것, 방침이 허락하는 한, 내 입맛에 맞는 수업을 하고 싶다는 것, 온라인 수업은 학생들의 동기 저하 및 학력 격차 확대를 야기하며 이를 극복해야 한다는 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.611-625
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• 2009

이 연구의 목적은 수업에서 드러난 초임교사의 과학내용지식 측면의 특징을 탐구하는 것이다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 초임교사와의 면담 자료 등을 활용하여 초임교사들이 지닌 과학교과에 대한 인식 및 과학내용 지식의 특징을 추출하였다. 분석대상으로 한 수업은 중학교 3학년 일과 에너지 단원의 9차시 수업이며, 6명의 초임교사와 선배교사로 구성된 6명의 컨설팅 협의진이 차시별 수업을 교차분석하였다. 연구결과에 따르면, 초임과학교사들은 실증주의적 인식론을 지니고 있으며, 교사의 권위는 내용지식을 많이 아는 데서 나온다고 생각하며, 과학 엘리트 의식을 지니고 있음을 알 수 있다. 교과내용지식 측면에서 초임교사의 수업의 특징을 살펴보면, 때로는 교사 자신의 오개념으로 인해 수업 중에 표현 오류가 발견되고, 교사가 내용을 많이 아는 것이 오히려 독이 되는 경우가 발견되고, 생각나는 것을 모두 언급하는 산발적 내용 전개가 발견되며, 초임이나 비전공자가 진행할 경우 수업시간이 남아도는 등의 특징을 나타내었다. 아울러 초임교사의 과학에 대한 인식에 대하여 경력교사들이 제안하는 대안을 탐색하였다. 결론에서는 과학교사의 교과내용지식(SMK)은 과학 교수활동에 영향을 주지만, 다른 교사지식에 의해 매개되므로, 초임 과학교사들의 과학내용지식(SMK)을 과학 내용교수지식(PCK)으로 전환할 수 있는 지원 방안을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.279-290
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• 2010

이 연구의 목적은 국립과천과학관 교육프로그램 참가자에 대한 만족도 조사를 통해 비형식 과학교육기관의 교육프로그램 운영 방향에 대한 시사점을 알아보는 것이다. 본 연구에서는 국립과학관으로서 $4,322m^2$의 교육 공간을 따로 확보하고 있어 교육의 기능이 용이하며 최근 1년간 1만명 이상의 자체 교육프로그램 수강생을 유치한 경기도 과천시 소재의 국립과천 과학관을 연구 장소로 선정하여 2010년 5월 교육프로그램에 참가자 중 87명의 학생과 78명의 학부모를 대상으로 과학관 교육프로그램에 대한 만족도 및 인식을 조사하였다. 연구 결과, 비형식 과학교육기관이 과학적 소양 및 탐구 능력, 과학적 태도 향상 측면에서 학교교육에 대한 보완을 해 주기를 바라는 인식이 나타났다. 개선해야 할 점으로는 학생 활동에 대한 피드백, 학년별 세분화, 강사의 수업방식과 홍보에 대한 요구가 있었으며, 이에 대한 개선책으로 지속적으로 참여하는 학생을 위한 중장기 프로그램을 마련, 접수 대상 제한, 수업 지도안 개발, 홍보 방식의 개선 등이 필요할 것으로 보인다.