• 한국과학교육학회지
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• 제43권6호
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• pp.563-572
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• 2023

본 연구는 예비 과학 교사가 설계한 온라인 수업 사례를 분석하여 예비 과학 교사가 온라인 수업을 위해 사용하는 교수전략을 알아보고자 하였다. 이를 위해 한 학기 동안 온라인 수업 도구 활용 교육을 경험한 12명의 예비 과학 교사가 작성한 실시간 온라인 수업 교수학습과정안을 수집하여 분석하였다. 예비 과학 교사는 기존의 대면 수업 설계 시 필수적으로 고려하였던 선수학습 확인, 학습목표 제시, 학습동기 유발, 교수학습방법, 학습내용 정리, 교사-학생 상호작용, 학생 평가 등의 요소를 모두 고려하였으며, 이들 각 요소에서 온라인 수업의 한계를 극복하고 대면 수업에서 불가능했던 교수전략을 고안하였다. 또한 예비 과학 교사는 온라인 수업 도구를 원활하게 사용할 수 있는 환경 구축과 관련된 온라인 수업 환경 점검 관련 교수전략까지 고려하고 있었다. 다만 학습목표 제시, 학습동기 유발, 학습내용 정리는 대부분의 예비 과학 교사가 시청각 자료 제시 방식의 온라인 수업 도구를 활용한 기존의 대면 수업의 교수전략을 주로 활용하고 있으며, 학습동기 유발과 학습내용 정리에서 학생 중심의 접근의 교수전략을 매우 드물게 구현하였다. 이러한 결과는 한 학기 동안의 온라인 수업 도구 활용 교육은 부족하며, 예비 교사 교육에서 온라인 수업 도구 활용 교육의 지속적인 운영과 확대가 필요함을 시사한다.

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.214-229
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• 2018

본 연구는 초등학교 4학년 과학 '지구와 달' 단원에서 다양한 교과를 과학 교과를 중심으로 재구성한 과학 중심 STEAM(융합인재교육) 프로그램을 개발하여 이 프로그램이 초등학생의 과학긍정 경험(과학관련 태도, 학습정서, 과학 학습 동기, 과학관련 자아개념 및 진로포부)에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 연구 대상은 경기도 H시에 위치한 S초등학교 4학년 2개 학급이고, 연구반(30명)과 비교반(34명)으로 나누어 교육적 효과를 분석하였다. 과학중심 STEAM 프로그램을 개발하여 연구반에 적용하였고, 비교반은 교사용 지도서 지침에 근거한 일반 수업모형을 적용하여 비교하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 과학중심 STEAM 프로그램은 초등학생의 과학긍정 경험에 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다. 과학긍정 경험의 하위영역인 과학 학습정서, 과학 관련 자아개념, 과학 학습 동기, 과학 진로 포부, 과학 관련 태도 능력의 신장 등에 효과가 있음을 볼 수 있다. 과학중심 STEAM 프로그램이 학생들의 상호작용을 활발하게 하였고, 학습자의 자기 주도적 학습을 유도하였으며, 즐겁게 몰입하게 하여서 과학학습에 대한 어려움이나 불안감에 부딪혀도 포기하지 않는 원동력을 주어서 과학긍정 경험을 이끌어 내는데 유용한 수단임을 알 수 있었다. 과학중심 STEAM 프로그램은 학생들과의 적극적인 의사소통으로 학생이 적극적으로 수업에 임하는 참여형 수업을 가능하게 하였음을 알 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 과학중심 STEAM 프로그램을 적용한 수업은 학생의 과학긍정 경험의 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권3호
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• pp.335-344
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• 2022

본 연구는 B 교육대학교의 2학년 심화과정 4개반 109명을 대상으로 과학과 교수·학습과정안 작성에 대해서 4주간 강의를 하였다. 초등예비교사들은 과학과 교수·학습과정안 작성에 대해 강의를 들은 후 2주간의 현장교육실습을 다녀왔다. 초등예비교사들이 과학과 교수·학습과정안 작성을 위해 자료선택, 과정안과 수업의 연계 정도 등에 대해 알아보고자 하였다. 연구자는 초등예비교사 4명과 함께 설문 문항에 대해 검토·심의하여 설문을 완성하였다. 과학과 교수·학습과 정안 작성과 관련한 설문은 8문항으로 수업과정안 작성시 선호하는 참고자료, 학습에서 관심단계, 과학과 수업과정안과 수업의 성공여부, 과학과 선호모형, 단위시간에서 평가방식, 과학과 교수·학습과정안 작성을 위한 자신의 노력, 본 강좌 내용이 과학과 교수·학습과정안 작성과 수업에 어떤 도움이 되는가 등으로 구성하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들이 과학과 교수·학습과정안 작성시에는 교사용 지도서를 가장 선호하는 것으로 나타났다. 둘째, 과학과 교수·학습 단계에서는 전개단계를 매우 중요하다고 인식하고 있다. 셋째, 초등예비교사들은 과학과 교수·학습과정안이 수업의 성공 여부에 높은 상관이 있다고 여긴다. 넷째, 수업은 학생의 수준과 교사의 능력, 적합한 수업계획이 가장 영향을 미친다고 하였다. 다섯째, 초등예비교사들은 탐구학습 수업모형을 선호하는 것으로 나타났다. 여섯째, 40분 단위의 수업에서 평가는 보고서 및 활동지를 선호하는 것으로 나타났다. 일곱째, 교수·학습과정안은 수업의 연관성이 높으므로 열심히 연구하고 공부할 것이라고 밝혔다. 여덟째, 교수설계 원리에 근거한 과학과 교수·학습과정안 작성법은 매우 유익한 것으로 해석된다.

• 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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• 제28권6호
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• pp.527-545
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• 2008

본 연구는 과학교육에서 학습동기 요소를 활용한 4E&E순환학습모형을 제안하고자 하였다. 본 모형은 동기설계와 수업설계를 기반으로 하고 있다. 4E&E순환학습모형은 유인(Engage), 탐색(Exlpore), 설명(Explain), 확장(Expand) 등의 4단계로 구성되어 있으며, 각 단계마다 평가(Evaluate)와 feed-back을 통해 순환적으로 진행된다. 그리고 4E&E순환학습 모형은 수업과정 중에 평가와 피드백을 통한 지속적으로 학습에 대한 점검이 이루어지는 특징을 갖고 있어 효과적으로 학습 목표에 도달할 수 있다. 특히, 4E&E순환학습 모형은 학습동기유발전략을 활용하여 수업을 설계하고 실시함으로써 수업에 대한 매력도를 높이고 학습에 집중할 수 있어 과학교육에서 매우 효과적인 모형이라 할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.293-302
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• 2004

초등학교 지구과학 학습내용에서 지진학습은 학생들이 직접 체험하기 힘든 내용이다. 따라서 이러한 내용을 효율적으로 학습하기 위해서 학생들의 흥미와 특성에 맞게 애니메이션 모듈을 개발하였다. 개발된 모듈을 ICT 교수 ${\cdot}$ 학습전략에 맞게 ICT 활용수업을 실시함으로써 학습의 효과를 거두고자 하였다. 개발된 애니메이션 모듈은 35명의 초등학생들에게 투입하였다. 그 결과 애니메이션 모듈을 적용한 수업이 학생들의 과학적 태도에 향상이 있는 것으로 나타났다.

• 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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• 제18권3호
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• pp.313-325
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• 1998

이 연구는 과학수업에서 교사로부터 조성되는 심리적 학습환경을 조사하기 위한 도구개발이 목적이다. 이를 위하여 구조화된 면담지와 개방적 질문지를 이용하여 과학교사 및 학생들의 학습환경에 대한 조사를 실시하였다. 교사 38명, 학생 1,270명이 연구 대상으로 표집되었다. 문헌조사 및 우리 나라 학생들의 과학교사에 대한 반응유형 분석을 통하여 심리적 환경범주, 세부범주, 세부평가 척도등이 결정되었다. 1, 2차 현장 검사를 통하여 교사특성, 수업행동, 지원적 행동 등의 환경범주와 9개의 세부범주가 조사되었다. 최종 개발된 PLEIS는 45문항의 학습환경평가 문항으로 내적 일관성이 높고 구성 타당도가 확인되었다. 개발된 조사도구는 교사의 효율성 평가도구나 학생들의 긍정적인 학습환경 조성을 위한 교수전략에 활용될 수 있다. 특히, 교육현장에서 과학교육을 담당하고 있는 교사들은 본 조사도구를 이용하여 학생들이 과학에 대해서 편안한 마음을 지니고 학습에 임할 수 있도록 하는 학습분위기 조성과 과학수업에 대한 학생들의 평가를 통하여 수업반성이나 수업전략에 대한 시사점을 얻을 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.216-225
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• 2004

과학교육에서 개념학습이 중요한 위치를 차지히는 만큼, 개념변화에서 인지갈등의 역할은 크다. 그러나 과학교육 연구에서 인지갈등을 유발하는 방법이 과연 얼마나 효과적인지 다수의 인원으로 검증한 연구가 많지 많으며, 같은 상황임에도 학생에 따라 인지갈등과 개념변화의 정도가 다른 원인에 대한 연구도 찾아보기 어렵다. 본 연구는 이러한 의문을 해결하여 인지갈등을 올바로 이해하고, 앞으로의 개념변화 학습에 보다 효과적으로 활용하고자 인지갈등과 개념변화에 미치는 학습자 특성에 따른 차이를 알아보았다. 연구 대상은 대도시, 중소도시, 읍지역의 777명 남녀 중학생이며, 학습자 특성이란 과학 개념학습과 인지갈등 관련 문헌의 고찰과 과학교육 전문가 대상의 설문 조사를 통하여 대표적인 6가지 학습 변인으로서 지능, 인지수준, 성적, 인지양식, 성격, 과학에 관련된 태도등이다. 연구 결과, 인지갈등 전략에 의한 개념변화에서, 인지갈등의 정도는 성격과 태도 등 정의적 영역과 관계 있으며, 과학적 개념으로의 변화는 지능, 성적 등 지적 영역과 관계 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.774-777
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• 2017

의생명과학분야가 계속 발전됨에 따라 매일 평균 3천여 편에 달하는 방대한 양의 의생명과학분야 문헌들이 나오고 있다. 많은 연구가 진행될수록, 새로이 규명된 관계를 습득하고 체계화하는 일이 연구자와 의료계 종사자들에게 더 중요해지고 있다. 하지만 현재로서는 의생명과학분야에 어느 정도의 지식이 있는 사람이 직접 논문을 읽고 해당 논문에서 밝히고 있는 정보를 정리해야만 하는 상황이며, 이로는 기하급수적으로 쌓이는 정보의 양을 대처하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 기계 학습을 통한 생명의료 객체관계 자동추출 연구를 이용하여 의생명과학분야의 정보를 체계화 하고자 한다. 본 논문에서는 돌연변이와 약물이 함께 등장하는 논문을 뽑아내어 글을 자연어 문장 단위로 나누었다. 추출한 돌연변이와 약물 간의 관계를 직접 사람에 의해 참거짓을 판명하였고, 해당 데이터셋을 기계학습에 이용하여 돌연변이와 약물 간의 관계를 학습시켰다. 최종적으로 GoogleNews의 기사들로 기학습된 워드임베딩, 의생명과학분야 문헌들을 이용하여 기학습된 워드임베딩을 이용하여 학습의 성능을 비교하였고, 의생명과학-문맥 특이적인 워드임베딩이 갖는 강점을 보고한다. 해당 연구를 통해 실제로 논문을 읽지 않고도 의생명과학분야 논문의 핵심적인 내용을 뽑아내는 자동화 시스템을 구축하는 데에 이바지하고, 의생명공학 연구자들의 연구에 핵심적인 도움이 되는 디딤돌이 되고자 한다.