• 대한화학회지
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• 제50권5호
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• pp.385-393
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• 2006

연구에서는 고등학교 화학 수업에서 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시하고, 학생들의 인지 수준에 따른 과학 탐구능력, 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과와 수업에 대한 인식을 알아보았다. 서울에 소재한 남자 고등학교 2학년 4개 학급의 학생들(92명)을 대상으로 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시한 처치집단과 실험과정이 모두 제시된 실험 수업을 실시한 통제집단으로 배치한 후, 화학의 ‘금속과 그 이용' 단원에 대해서 수업을 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습은 과학 탐구능력 향상에 관해서 실험설계, 자료 변환 및 해석, 가설검증의 영역에서 유의미한 효과가 있었으며 문제 파악 및 정의, 가설설정의 영역에서는 효과가 없었다. 한편, 개방적 과학 탐구학습에서 학생들의 역할 및 수행할 과제의 증가로 인해 과학 수업에 대한 태도는 처치집단에 부정적인 효과가 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.11-23
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• 2023

이 연구에서는 과학기술 관련 사회쟁점(SSI) 기반 과학 수업이 중학교 3학년 과학 학습부진 학생들에게 미치는 효과를 조사하였다. 연구를 위해 과학 교육과정과 연계된 2개의 SSI를 중심으로 총 7차시의 수업을 개발하여 실시하고, 그 효과를 진단하였다. 연구 자료는 광역시의 한 중학교 3학년 학생 185명을 대상으로 수집하였다. 그중 37명을 과학 학습부진 학생으로 판별하여 연구의 초점으로 하였다. 양적 자료는 과학성취, 태도 및 역량 측정에 대한 사전 및 사후 검사로 수집하였다. 정량적 데이터를 보완하기 위해 교사의 수업 관찰지, 일부 학생과의 면담을 통해 정성적 자료를 수집하였다. 정량적 자료 분석은 윌콕슨 부호순위 검정과 대응 표본 t 검정으로 진행하였다. 분석 결과 SSI 기반 수업이 과학 성취도에서는 학습부진 학생집단에 유의한 효과를 보이는 것으로 드러났지만 태도와 역량의 변화에는 유의한 영향이 없는 것으로 나타났다. 수업 관찰 자료는 학습부진 학생들이 SSI 기반 수업에 더 적극적으로 참여하는 모습을 보여줬으며, 학생의 면담에서 과학 학습부진 학생의 성취에 긍정적 영향을 미치는 수업의 성격을 밝힐 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 추가 연구 주제를 제안하였다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.23-52
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• 2008

본 연구는 수도권 대학부설 과학영재교육원에 재학중인 153명의 과학영재를 대상으로 과학문제발견력을 구성하는 학습자요인으로서 과학관련태도와 동기 및 자기조절적 학습전략 변인을 중심으로 가설적 구조모형을 상정하여 구조방정식모형분석을 통해 구조모형을 검증하여 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 변인들간의 상관분석 결과, 과학관련태도가 긍정적일수록 자아효능감이나 내재적 가치를 나타내는 동기가 유의미하게 높게 나타났으며, 인지전략의 사용이나 자기조절을 나타내는 자기조절적 학습전략이 높다는 것을 알 수 있었다 과학관련태도 중 과학적 태도가 긍정적일수록 과학문제발견력중 창의성관련 범주인 정교성이 높았다. 그러나, 과학관련태도의 다른 하위범주와 과학문제해결력의 다른 하위범주간에는 유의미한 상관을 보이지 않았다. 또한 자기조절적 학습전략은 자기조절적 학습전략이 높을수록 정교성이 높았으며 과학의 탐구동기와 탐구수준과도 정적 관계를 갖고 있음이 확인되었다. 둘째, 과학문제발전력의 구조모형을 검증한 결과, 과학탐구관련 과학문제발견력 구조모형 1과 창의성 관련 과학문제발견력 구조모형 2의 분석결과가 모두 학습자의 정의적 요인인 과학관련태도가 직접적으로 과학문제발견력에 영향을 미치는 것이 아니라 자아효능감과 학습에 대한 내재적 가치의 인식을 갖는 동기요인과 자기조절적 학습전략의 사용을 매개로 하여 과학문제발견력에 영향을 미친다는 것이 확인되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권1호
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• pp.24-34
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• 2007

이 연구의 목적은 9학년 학생들의 학습 양식과 과학에 대한 태도에 따라 한자기반 지구과학용어에 대한 이해 수준을 알아보는데 있다 연구 목적을 위해, 과학과 성취수준이 중간 순위 학생 8명을 선발하였으며, 이들을 시각적 학습자이자 과학에 대해 높은 태도를 가진 학생, 시각적 학습자이자 과학에 대하여 낮은 태도를 가진 학생, 언어적 학습자이자 과학에 대해 높은 태도를 가진 학생, 언어적 학습자이자 과학에 대해 낮은 태도를 가진 학생 그룹으로 분류하였다. 이들의 한자기반 과학용어에 대한 이해수준을 확인하기 위해 한글 표기형, 그림 표현형, 한자 음 훈 병행 표기형의 형태로 세 가지 형태의 질문지가 개발되었다. 이 질문지들로 9학년 학생들의 응답 자료를 수집한 결과, 학습 양식에 따른 차이는 없었으며, 한글 표기형이나 그림 표현형 보다는 한자 음 훈 병행 표기형에서 높은 이해수준을 보였다 따라서 중학생들에게 한자기반 과학용어를 제시할 때 한자의 음과 훈을 동시에 제공한다면 학생들의 과학용어 이해에 효과적일 것이다.

• 대한화학회지
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• 제54권5호
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• pp.643-649
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• 2010

이 연구에서는 고등학생들의 이론과 자료에 대한 인식론적 관점과 과학 과정 기술, 선호하는 실험 학습 환경에 대한 인식, 실험 수업에 대한 태도 사이의 관계를 조사하였다. 연구 결과, 과학 과정 기술, 선호하는 실험 학습 환경에 대한 인식의 모든 하위 범주(응집성, 개방성, 통합성, 준칙성, 물리적 환경), 실험 수업에 대한 태도는 이론과 자료에 대한 인식론적 관점과 유의미한 상관이 있었다. 중다 회귀 분석 결과, 과학 과정 기술, 선호하는 실험 학습 환경에 대한 인식의 하위 범주 중 개방성과 물리적 환경, 실험 수업에 대한 태도가 이론과 자료에 대한 인식론적 관점을 유의미하게 예측하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.201-211
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• 2007

이 연구에서는 TIMSS 학생 설문 자료 중에서 과학에 대한 자신감, 과학 학습에 대한 흥미, 과학 학습 동기, 과학 관련 진로 희망에 관련된 문항을 분석하여 우리나라 중학생의 과학에 대한 태도 추이 및 태도에서의 생차를 알아보았고, 우리나라 학생의 과학에 대한 태도를 싱가포르, 대만, 홍콩, 일본 중학생들과 비교하여 그 특정을 파악하였다. 우리나라 중학교 2학년 학생의 과학 학습에 대한 흥미와 과학 학습에 대한 외적 동기는 TIMSS 1999에서 감소하였다가 2003에서 다시 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 과학 학습에 대한 흥미의 경우 그 하락 및 상승폭이 상대적으로 컸다. 반면에 과학에 대해 자신감을 가진 학생과 과학 관련 직업을 희망히는 학생의 비율은 지속적으로 감소하는 추세를 보이는 것으로 나타났다. 과학에 대한 자신감의 경우, 1995와 1999에서는 남녀 학생이 비슷한 양상을 보였으나 1999에서 2003으로 진행하면서 남학생의 자신감은 큰 변화가 없는 반면 여학생의 자신감은 큰 폭으로 하락하는 것으로 나타났다. 과학 학습에 대한 흥미 추이는 남녀가 비슷한 양상을 보였으며, TIMSS 1999에서 하락하였다가 TIMSS 2003에서 다시 상승하는 것으로 나타났다. 과학 학습 동기는 남녀 모두 상승하는 추세인 것으로 나타났으며, 특히 여학생의 경우 상승폭이 컸다. 과학 관련 직업을 희망하는 학생의 비율은 남학생의 경우에는 지속적으로 감소하고 있는 반면, 여학생의 경우에는 TIMSS 1999에서 감소하였다가 TIMSS 2003에서 다시 약간 상승하는 것으로 나타났다. 성취도가 높고 교육에 대한 사회적 가치나 문화적 배경이 유사한 싱가포르, 대만, 홍콩, 일본 등 아시아 4개 국가와 비교한 결과, 우리나라는 과학에 대한 자신감, 과학과 관련된 진로 희망, 과학 학습에 대한 흥미가 가장 낮은 국가인 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권1호
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• pp.35-46
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• 2003

문제 해결 능력의 신장은 과학 교육의 중요한 목표로 간주되어 왔고 현 사회의 교육이 담당해야할 중요한 과제이다. 그러나 오래 동안 과학 수업을 받은 후에도 학생들의 문제 해결 수준은 향상되지 않았고 이에 효과적인 교수 방법으로 학생들의 능동적인 참여와 토론을 기반으로 긍정적 상호 의존성을 기르면서 문제 해결 능력의 향상을 가져올 수 있는 협동학습이 제안되었다. 그러나 고등학교 생물 분야에서는 타 과학 과목에 비해 협동학습을 적용한 충분한 연구가 수행되지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 인문계 고등학교 자연계 생물II의 'II. 물질대사' 단원에 대하여 협동학습을 실시한 후. 학업 성취도 및 과학 학습 태도에 대한 효과를 전통적 수업과 비교하여 분석하였다. 연구 대상은 서울시 소재 여자 고등학교 2학년 자연계 학생들 100명이며, 2개 학급 중 한 학급의 협동학습을 실시하고 나머지 한 학급은 전통적 수업을 하였다. 본 연구의 검사도구는 학업 성취도 검사지의 경우 단원의 내용 및 수업 목표를 근거로 객관식 24문항으로 구성되었고 과학 학습 태도 검사 도구는 김인희(1994) 연구에서 개발된 총 40개의 리커어트 척도 문항으로 구성되었다. 본 연구는 사전-사후 검사 통제 집단(pretest-posttest control group) 설계에 기초하여 협동학습의 모형 중 STAD모형을 적용하였고 5주 동안 총 13차시에 걸쳐 실시되었다. 협동학습은 학업성취도를 향상시키는데 전통적 수업보다 더 효과적이지 않았다(p> .05). 협동학습은 상위 및 중위 수준의 학생들에게 효과가 없었으나 학위 수준의 학생들에게는 전통적 수업보다 더 효과적이었다.(p< .05). 협동학습은 전통적 수업에 비해 학생들의 과학 학습 태도 변화에 있어서 더 효과적이었다.(p< .05). 과학 학습 태도에서 4개의 하위 영역 중 '과학에 대한 태도', '과학의 사회적 의미', '과학 교과에 대한 태도'의 영역에서는 협동학습이 전통적 수업 보다 효과가 없었으나(p> .05) '과학 교과에 대한 태도' 영역에서는 협동학습이 효과적이었다(p< .05). 협동학습은 상위 및 중위 수준의 학생들의 과학 학습태도를 변화시키는데 효과가 없었으나 하위 수준의 학생들에는 효과적이었다(p< .05).

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.519-526
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• 2016

이 연구는 스마트 기기를 활용한 소집단 학습이 학생들의 학업 성취도, 학습 동기, 과학 수업에 대한 태도, 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 인식 측면에 미치는 영향에 관하여 조사하고자 하였다. 서울시에 소재한 남녀 공학 고등학교 2학년 4개 학급(133명)을 통제 집단과 처치 집단으로 무선 배치하였다. 스마트 기기를 활용한 소집단 학습 전략은 협력적 활동지 작성을 강조하였다. 수업 처치는 '산과 염기'와 '중화반응'에 대하여 6차시 동안 실시하였다. 수업 처치 후, 학업 성취도 검사, 학습 동기 검사, 과학 수업에 대한 태도 검사, 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 인식 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도 검사 점수에서 사전 화학 성취도와의 상호작용 효과가 유의미하게 나타났다. 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에서 하위 수준 학생들이 상위 수준의 학생들에게 도움을 받을 기회가 많아져서 성취도가 유의미하게 향상되었을 수 있다. 학습 동기, 과학 수업에 대한 태도에서 처치 집단의 교정 평균이 통제 집단에 비하여 유의미하게 높았다. 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 학생들의 인식도 긍정적인 것으로 나타났다. 이 연구에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.415-429
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• 2014

이 연구의 목적은 Renzulli의 3부 심화학습 모형을 적용한 비행기 주제의 영재프로그램이 초등 영재학생들의 자기주도적 학습 태도, 실험활동에 대한 태도, 창의적 성향에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구 참여자는 경기도 소재 초등학교 영재 학급에 선발되어 교육받고 있는 37명의 초등영재학생이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 프로그램 적용 전후 초등영재 학생의 자기주도적 학습 태도 전체 점수에 유의미한 차이를 나타내었다. 자기주도적 학습 태도 하위영역별에서는 사전-사후 비교한 결과, 학습 개방성, 자아 개념성, 솔선수범성, 책임감, 학습 열정도, 자기 이해도, 창의성, 자기평가력 영역에서 유의미한 향상을 보이고 있다. 둘째, 본 프로그램 적용 전후 초등영재 학생의 실험활동에 대한 태도 전체 점수에 유의미한 차이를 나타내었다. 하위영역별로는 실험가치, 실험효율, 실험활동 흥미, 개별실험 필요 전 영역에서 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 셋째, 본 프로그램 적용 전후 초등영재 학생의 창의적 성향 전체 점수에 유의미한 차이를 나타내었다. 하위영역별로 살펴본 결과 독립심, 개방성 영역에서 사전-사후 유의미한 차이를 보이고 있다. 넷째, 본 프로그램에 대한 초등영재 학생들의 만족도는 평균 4.52점으로 만족도가 매우 높았으며, 남학생이 여학생보다 프로그램 운영에 대한 평가와 교사활동에 대해 더 높은 만족도를 나타내었다. 또한, 프로그램 개선사항으로는 산출물 발표 준비과정의 어려움과 지도교사의 세부적인 지도 필요, 학습량 조절 등이 제기되었다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.771-780
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• 2010

본 연구에서는 서울시 소재 대학의 "무기화학실험" 수강생을 대상으로 문제 중심 학습(Problem-based Learning; PBL) 전략을 적용한 실험 수업을 한 학기 동안 진행한 후, PBL 전략이 '자기 주도 학습 능력'과 '과학에 대한 태도'에 미치는 영향을 알아보았다. 이와 더불어 실험 수업에 적용한 PBL 문제와 PBL 실험 수업 과정에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, PBL 전략을 적용한 "무기화학실험" 수업 후, 학생들의 '자기 주도 학습 능력'과 '과학에 대한 태도'가 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p < .05). 특히, '자기 주도 학습 능력'은 7개의 하위 영역 중 '학습자적 신념'을 제외한 6개의 영역에서, '과학에 대한 태도'는 5개의 하위 영역 중 '과학의 유용성'을 제외한 4개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다(p < .05). 둘째, 학생들은 PBL 문제가 '자기 주도 학습'을 가능하게 하며 책임감을 가지고 학습할 수 있도록 하는 기회를 제공한다고 응답하였다. 하지만 스스로 문제를 정의하면서 학습 과제를 선정해 나가는 수업 과정에 대해서는 어렵다고 응답하였다. 셋째, 학생들은 PBL 실험 수업을 통해 효과적인 학습을 할 수 있었다고 생각하였으며, PBL이 실험 교과에 적합하고 자기 주도적으로 학습을 할 수 있도록 하는 수업 방식이라고 응답하였다.