• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.155-163
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• 2014

본 연구에서는 중학생들의 과학적 자기효능감 발달에 영향을 미치는 문제중심학습의 학습 특성을 추출하고 이들 특성 간의 관계를 분석하여 자기효능감이 형성되는 과정을 제시하고자 하였다. 이를 위해 20개의 모듈로 이루어진 문제중심학습 과학 프로그램을 개발하였으며, 17명의 중학교 3학년 학생들에게 이 프로그램을 처치하였다. 프로그램을 마친 후 2차에 걸친 반구조화된 심층면담을 하였고 면담자료는 Corbin과 Strauss(2007)의 방법으로 분석하였다. 연구 결과, 학습자의 과학적 자기효능감 발달에 영향을 미치는 문제중심학습의 학습 특성은 실제적이고 비구조화된 문제의 제공, 소그룹 협동학습, 결과의 공유이었다. 실제적이고 비구조화적인 문제의 특성은 학습자의 과학적 자기효능감 형성에 선행조건으로 작용하였으며, 소그룹 협동학습은 자기효능감의 형성을 실질적으로 신장시키는 촉진조건으로 작용하였다. 또한 결과의 공유는 형성된 자기효능감을 미래 과학 활동 참여 의지나 과학적 진로의 선택 등으로 발전시키는 전이조건이 됨을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제59권1호
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• pp.45-53
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• 2015

이 연구의 목적은 Nature-Study 관련 문헌 연구를 통해 Nature-Study의 교육방법을 도출하고 이 교육방법이 오늘날 과학교육에 주는 의의를 고찰하는 것이다. 이를 위하여 Nature-Study의 역사적 연구를 발전시켜 Nature-Study의 교육관점을 도출하고 19세기 후반에서 20세기 초반에 출판된 Nature-Study 관련 문헌을 수집 분석하여 각 교육관점에 따른 교육방법을 추출하였다. 또한 추출한 교육방법을 바탕으로 Nature-Study가 오늘날 과학교육에 주는 의의를 고찰하였다. 연구 결과 Nature-Study는 자연에 대한 학습이라는 관점에서 학생과 자연의 교감을 강조하고, 교과 통합적 학습을 중시하며, 비형식적 학습을 학교 수업에 포함시키는 교육방법을 지향한다. 또 직접 경험을 통한 학습이라는 관점에서 야외 활동을 지향하고, 교재보다 경험이 선행될 것을 강조하며, 기초적인 관찰을 중시한다. 마지막으로 학습자 중심의 학습이라는 관점에서 학생의 흥미를 중요시하고, 모든 학생을 위한 교육을 지향하며, 조력자로서 교사의 역할을 강조한다. 이와 같은 Nature-Study 사상은 오늘날 과학교육에 '자연을 통한 과학학습'으로의 관점 전환이 필요함을 시사한다.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.33-42
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• 2014

교사의 과학관 학습 실행은 개인적 요소와 상황맥락적 요소들 간의 복잡한 상호작용을 바탕으로 이루어진다. 이에 CHAT를 분석 도구로 사용한 사례연구를 통해 두 교사의 과학관 학습 실행을 분석하였다. 연구 결과, 두 교사 모두 활동체계에서 주체 요소와 규칙, 공동체, 분업 요소들 간의 모순에 의해 과학관 학습 실행에 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 두 교사는 유사한 모순에 의한 어려움을 겪었으나 과학관 학습 실행의 주체인 교사의 과학관 학습에 대한 인식이나 경험, 과학관 학습 실행에 대한 열정과 동기수준에 따라 갈등에 대한 내면화와 외면화의 양상에는 차이가 있었다. 이는 현장에서 과학관 학습의 활성화를 위해서는 교사가 과학관 학습 실행에 대한 정서적, 사회적 지원을 받을 수 있는 활동체계를 조성하기 위한 노력이 필요함을 시사한다. 한편, 도구요소인 과학관 학습에 대한 연수가 교사의 과학관 학습 실행을 중재하는 데 많은 한계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 과학관 학습 관련 연수에서는 학습한 교수전략을 실제로 적용해볼 수 있는 기회와 그에 대한 적절한 피드백을 제공하고, 교사들이 활동체계의 요소들을 과학관 학습 실행에 유리하게 확장하는 것을 도울 필요가 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권3호
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• pp.279-288
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• 2006

본 연구는 김제시 1개 중학교 2학년 여학생 5개 반을 대상으로, 중학교 과학 '지각 변동' 단원을 중심으로 협동학습을 실시하여 협동 학습이 여학생들의 과학 선호도에 효과가 있는지 조사하였다. 협동 학습 모둠은 학습 능력이 이질적으로 되도록 4명을 한 모둠으로 구성하여 약 10주간의 협동 학습을 실시하였다. 협동 학습 실시 전 후 동일한 검사지로 과학 선호도에 대한 사전 검사와 사후 검사를 실시하였다. 협동 학습 실시 후 여중생들의 과학 선호도에 긍정적인 효과가 나타났다. 과학 수업에 대한 인식과 과학 수업에 대한 참여도가 협동 학습 전과 달리 긍정적인 변화를 보였다. 그러나 과학자들에 대한 인식이나 과학적으로 사고하거나 행동하는 습관을 나타내는 과학적 태도는 유의미한 차이가 없었다. 이는 10주 동안의 기간은 협동 학습 전략을 효과적으로 시행하는데 충분하지 못한 것으로 생각된다. 협동학습에 대한 학생들의 의견 조사에서 중위 수준 학생들은 상-하위 수준 학생들과 달리 협동 학습에 대해 강한 긍정을 나타냈다. 협동 학습을 통해 상위 수준 학생들에게 배우고, 하위 수준 학생들에게 나누는 모둠 활동에서 자신감을 얻고 흥미를 느낀 것으로 보인다. 다른 의견으로는 협동 학습이 과학 수업에 대한 흥미 유발과 공부에 더 도움이 되고, 학생의 참여도를 높이며, 학생들에게 협동심을 길러주는 등의 좋은 점이 있으나, 학생의 언어적 상호작용으로 인한 소란스러움을 유발시키고, 모둠 내 협동하는데 의견 충돌이 있는 단점이 있었다.

• 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.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.483-492
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• 2020

많은 학생 및 학부모가 선행학습에 쏟는 시간과 경제력이 적지 않다는 점과 인터넷 기반 사회의 환경이 빠르게 변화되는 점을 고려해 볼 때, 선행학습의 실태와 그 효과를 연구해 볼 가치가 있다고 판단하였다. 본 연구는 창원지역 A고등학교 1학년 학생 186명을 대상으로 과학 선행학습의 기본적인 실태를 조사하였다. 실태 조사결과, 과학선행학습의 경험이 있다고 응답한 학생은 조사대상자 중 39.8% (74명)이였다. 또한 경험대상자 중 중학교 3학년 겨울방학 시작 이후에 과학 선행학습을 시작한 학생 56명을 대상으로, 과학 선행학습에 따른 과학성취도를 분석하였다. 그 결과, 선행학습의 형태는 타의적 선행학습이 50.0%로 가장 높았으며, 선행학습의 시작동기는 시험점수 향상이 33.9%로 가장 높았다. 반타의적 형태로 선행학습을 하는 경우 자신감과 학습의향이 긍정적으로 나타났으며, 자기주도적 형태로 선행학습을 하는 경우 흥미도와 가치가 긍정적으로 나타났다. 결론적으로, 과학 선행학습을 받은 학생 중 71.4%의 학생이 과학성취도에서 긍정적으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.327-335
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• 2004

본 연구는 초등학교 과학과 문제중심학습에서 협동기술 훈련의 효과를 밝히기 위하여 통제집단, 문제중심학습 집단, 협동기술 훈련을 한 문제중심학습 집단의 학습능력 수준에 따라 과학 성취도와 자아존중감을 조사하였다. 본 연구의 결과, 학습능력이 높은 학습자는 협동기술 훈련에 무관하게 문제중심학습이 전통적 수업보다 효과적인 것으로 나타났다. 학습능력이 중간인 학습자와 낮은 학습자는 협동기술 훈련을 한 경우, 전통적 수업 집단보다 과학 성취도가 높게 나타났다. 이로써 협동기술 훈련이 학습능력이 중간 이하인 학습자에게서 발생하는 무임승객효과를 줄이고 소집단활동의 협력적인 상호작용에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 자아존중감은 문제중심학습 집단이 통제 집단에 비해 유의미하게 높게 나타났고 학습능력에 따른 상호작용 효과는 없었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.1406-1409
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• 2012

최근 학문간 융합을 통한 STEAM 융합인재교육에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. STEAM 교육은 과학, 기술, 공학, 예술 그리고 수학의 학문 영역을 유기적으로 융합하여 차세대 학습자들이 미래 사회에 필요한 핵심역량을 높일 수 있도록 하는 교육방식이다. 국가적인 차원에서 창의적인 융합인재를 위한 미래형 과학기술 교육을 중요하게 여기고 있으며, 과학기술 교육 패러다임에 변화를 기대하고 있다. 따라서 본 연구에서는 융합형 인재양성을 위한 집단지성 기반의 STEAM 교육 방안을 연구하고, 학습자의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결 능력을 배양하기 위한 지능로봇 교육과정을 제시한다. 또한 집단 학습자들 간의 교육 적용 사례를 소개하고, 학습자의 만족도 분석을 통하여 검증하였다. 향후 본 연구의 결과로 집단 학습자의 학습 성취도를 향상시키고, 융합형 과학기술 인재양성 교육방안으로 발전하기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.187-202
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• 2018

본 연구에서는 과학교육에서 다양한 학습자를 포용한다는 것은 과학 학습 참여와 소외 현상에 작동하는 사회문화적 기제를 분석하는 것이 전제되어야 한다는 문제의식 하에 관련 연구 동향을 고찰하고자 하였다. 이를 위해 과학 학습 정체성에 대한 사회문화적 접근으로 수행된 해외 학술지 논문 85편을 분석하였다. 논문 분석 결과는 먼저 연도별, 국가별 출판 수와 같은 기본적인 현황과 함께 연구 대상으로 삼은 학습자의 사회문화적 배경, 연구 맥락(상황), 연구 방법에 대한 범주별 현황을 제시하였다. 다음으로는 주요 연구 문제와 주제에 대한 이론적 틀과 구체적인 연구 사례를 제시함으로써 해당 연구 주제에 대한 보다 심층적인 분석을 시도하였다. 분석 결과 해당 분야 연구는 과학 학습을 공동체에서 참여함으로써 정체성을 발달해가는 과정으로 바라본다는 점에서 학습자가 지닌 다양한 사회문화적 정체성을 학습에 긍정적인 자원으로 바라보고자 하며, 이를 억압하는 과학수업의 문화나 사회에서의 담론을 비판함으로써 과학 학습에 있어 정당한 학습자(legitimate learner)의 범위를 확장하는데 기여해 오고 있음을 알 수 있었다. 연구들은 특히 과학교육에서 공정성(equity) 이슈를 강조하며, 전통적인 과학수업에서 소외되어 온 다양한 학습자들을 포용하고 행위주체성의 발달을 촉진하고자 하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 앞으로 우리나라에서 '모두를 위한 과학교육'의 실현을 위해서는 과학 학습의 참여와 소외 현상을 둘러싼 다양한 사회문화적 기제에 대한 연구의 필요성을 주장하였고 이와 관련된 연구의 방향을 제안하였다.