• 한국과학교육학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.398-409
• /
• 2002

본 연구는 개념도 채점 방법의 타당도, 신뢰도 그리고 평가 도구로서 개념도의 현실 적용가능성을 알아보는데 목적이 있다. Burry-Stock의 채점 방법, Novak과 Gowin의 채점 방법, McClure와 Bell의 채점 방법을 모두 사용했고, 각 채점 방법에 대해 2명의 채점자를 배정하였다. 채점자는 지방 국립 사범대 과학교육학부 4학년 학생들이었다. Burry-Stock의 채점 방법을 제외하고는 과제의 제시 유형에 상관없이 두 채점자간의 정수 차이가 크지 않았고, 점수 차이가 통계학적으로도 유의하지 않았다. Novak과 Gowin과 McClure와 Bell의 채점 기준을 따를 때 개념도는 타당도가 높은 평가 도구인 것으로 나타났다. Burry-Stock의 채점 방법은 개념을 주고 개념도를 만들도록 한 과제를 위해 개발된 것인 만큼 그 유형의 과제를 가지고 개념도를 만들도록 했을 때는 타당도가 있었다. 각각 3가지 채점 방법에 따른 Pearson의 단순 적률상관 계수를 이용하여 채점자간 신뢰도롤 분석한 결과 신뢰도는 $.449{\sim}.975$의 범위였다. Novak과 Gowin의 채점 방법을 사용할 때는 .94 이상의 높은 일치도를 보여주었다. McClure와 Bell의 채점 방법 또한 환경 오염에서 .816의 비교적 높은 상관 관계를 보여 주었다. 채점자들이 개념도률 채점하는데 걸린 시간은 최소 1.13분에서 최대 3.70분까지 소요되었다. 본 연구 결과 개념도가 생물 개념 평가 도구로서 타당도 신뢰도 그리고 현실적용 가능성이 충분히 있다고 사료된다. 작성하는데 필요한 시간은 평균 29분이었다(n=40. S.D=5.10). 채점자들이 40개의 개념도를 채점하는데 필요한 시간을 기록하였다. Table 5는 각 평가 방법에 따른 개념도 채점에 평균 소요 시간을 나타낸 것이다. 전체적으로 1.13분에서 3.70분까지 소요되었다. 채점자에 따라 채점 시간에서 차이를 보였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.253-269
• /
• 2020

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 성취기준에 기초하여 현대물리 개념지식에 대한 예비 물리교사의 이해를 진단할 수 있는 개념 진단지를 개발하고 타당도와 신뢰도를 확인하였다. Messick(1995)의 분류에 따른 5가지 타당도 중 검사내용에 기초한 타당도는 일련의 전문가 내용타당도 검사로 진행하여 확인한 후 24문항의 설문용 현대물리 개념 진단지를 구성하였다. 국내 15개 사범대학의 467명의 예비 물리교사에게 개발된 현대물리 개념 진단지를 적용하여 문항의 신뢰도와 Messick(1995)의 나머지 4가지 타당도를 확인하였다. 실제에 기초한 타당도는 Rasch 모형이 적용된 통계분석방법으로 문항적합도(MNSQ)를 확인한 결과, 23문항이 적합한 수준으로 나타났다. 이중 오타가 발생한 문항을 제외한 22문항에 대하여 내적구조에 기초한 타당도 분석을 하여 개발된 현대물리 개념 진단지의 일차원성을 확인하였다. 일반화에 기초한 타당도 확인 결과에 따르면 개발된 개념 진단지가 집단특성에 대해 독립적이라고 판단된다. 양자역학 수강 여부에 따른 검사점수의 t-검증 결과, 유의미한 차이가 나타났으며, 이를 외적준거에 기초한 타당도 확인으로 활용하였다. Cronbach alpha 및 Rasch 모형 분석에서의 피험자 신뢰도와 문항신뢰도 값은 검사자료가 적합한 수준의 신뢰도를 갖는다는 보여주었다. 또한 고전검사이론에 의한 문항분석 결과, 양호한 문항난이도를 보여주었으며 문항변별도는 두 문항이 준거값을 벗어났으나 다른 나머지 문항들은 양호한 값을 보여주었다. 양류상관계수는 한 문항을 제외한 나머지에 대해서 양호한 값을 나타내었다. KR-20과 Ferguson's delta 값 역시 검사지가 양호하다는 것을 보여주었다. 마지막으로 문항반응 이론에 의한 문항난이도(추정치)를 Rasch 모형 분석으로 추정하였으며, 이 값들은 피험자 집단 특성에 영향을 받지 않을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.6-14
• /
• 2006

본 연구에서는 중학교 과학 영재아들이 가지고 있는 조석에 관한 정신모형을 탐색하기 위하여 두 가지 상황에서의 개념 유형을 분류하고, 각 유형들을 구성하는 국면들을 분석하였다. 조석 현상에 관해 두 가지 상황으로 구성된 과제 수행을 실시한 후 그 응답 결과를 분석한 결과, 상당수의 학생들이 상황에 따라 서로 다른 개념 유형을 나타내었다. 상황에 따른 개념 유형들을 구성하고 있는 국면을 분석한 결과, 내용-특정적 국면에서는 큰 차이가 없었으나 전략적 국면에서는 많은 차이를 나타내었다. 두 가지 상황에서 나타나는 개념 유형들과 이들 유형을 구성하는 국면들을 조합하여 학생들의 조석에 관한 정신모형을 분석한 결과 다음과 같은 4가지 모형으로 나눌 수 있었다: (1) Tide model (2) Force model (3) Phase model (4) Hybrid model. Tide model은 과학적으로 옳은 모형이며, Force model과 Phase model은 옳지 않은 모형으로, 상황에 따른 개념유형은 서로 일치하나 조석현상을 각각 달과 태양의 합력과 달의 위상(모양)의 관계로만 이해하고 있는 경우이다. Hybrid model 혼합 모형으로 상황에 따라 나타나는 개념 유형이 서로 부합되지 않는 모형이다. 중학교 과학 영재아들은 조석 현상에 대해 가장 많이 가지고 있는 모형은 Tide model(45.0%) 이었으며, 그 다음으로는 Hybrid model(30.0%), Force model(12.5%), Phase model(7.5%) 순으로 나타났다.

• 과학교육연구지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.195-212
• /
• 2017

소집단 학습은 소집단 내 학생들 간의 상호작용을 통해 공동의 목표 및 과제를 해결해 나가는 학습 방법이다. 과학 교육에서 소집단 학습은 중요 학습 전략 중의 하나이며, 학업 성취도와 태도 향상에 효과적이다. 소집단 구성은 3명일 때 학생들이 적극적으로 참여하며 과학 탐구 능력 향상에 효과적인 것으로 보고되었다. 그러나 집단의 구성 방법 즉, 동질과 이질 집단으로 구성하느냐에 따라 그 효과가 다른 것으로 보고되고 있다. 따라서 이 연구에서는 집단의 구성에 따라 7학년 학생의 광합성 개념의 생태적 지위에 차이가 있는지를 검증하였다. 이를 위해서 7학년 학생 1107명을 대상으로 이질 집단과 동질 집단은 상위, 중위, 하위로 구분하여 구성하였다. 광합성 개념은 광합성 장소, 광합성 생성물질, 광합성 필요물질, 광합성 환경 요인 영역으로 구분하였다. 광합성 개념의 생태적 지위 변화에 대한 선행 연구에 기초하여 빈도율 4%이상인 개념을 선정하여 설문을 구성하였다. 설문지는 4가지 영역에 각각 제시된 관련 개념들에 대한 관련성 점수와 이해 수준 점수를 측정하였다. 이 연구의 결론은 다음과 같다. 1) 3명의 소집단 수업에서는 과학 개념 학습에 향상이 있었다. 2) 집단 구성 시 평균을 향상시키고자 할 때는 동질 집단으로 구성하고 구성원간의 편차를 줄이고자 할 때는 이질 집단으로 구성하는 것을 제안한다. 이 연구를 통해서 집단 구성에 따른 결과의 이중성에 대한 차이 또는 효과를 검증하는 구체적인 연구가 이루어지길 기대한다.

• 대한화학회지
• /
• 제63권5호
• /
• pp.360-375
• /
• 2019

본 연구는 교사학습공동체에서 과학 탐구 수업이라는 공동의 목표를 자발적으로 설정하고 1년 이상 탐구 수업 계획, 실행 경험 공유, 반성을 함께 한 5명의 교사를 대상으로 과학 탐구 수업에 대하여 어떠한 인식을 갖고 있는지 개방형 설문과 개별 면담 자료를 통해 알아보는 것을 목적으로 한다. 본 연구 참여 교사들은 과학 수업에서 학생들이 스스로 탐구를 수행함으로써 교육 과정에 제시된 과학 핵심 개념을 형성하는 것이 과학 탐구 수업의 목표라고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 참여교사들은 학생들이 과학 수업에서 탐구를 수행하면 '과학 핵심 개념 학습', '과학에 대한 흥미 향상', '과학적 사고력 함양', '과학의 본성 이해' 등의 과학 교육의 목표를 달성할 수 있다고 인식하는 것으로 나타났다. 본 연구의 참여 교사들은 과학 탐구 수업에서 교사의 역할이 중요하다는 것뿐만 아니라 과학 탐구 수업에서 학생들이 탐구를 수행할 수 있도록 하기 위해 교사가 어떠한 역할을 해야 하는지 구체적으로 인식하는 것으로 나타났다. 과학 수업에서 학생들이 능동적으로 탐구를 수행할 수 있도록 교사는 '핵심 개념 설정', '과학 실천 기반 교수-학습 내용 재구성', '학생의 수준 고려', '발문 및 피드백 제공', '과학적 개념 설명', '학생들의 활발한 논의 유도'하는 역할을 해야한다고 강조하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.305-316
• /
• 2009

초 중학교 과학 교과서에 생물의 화석화 과정을 설명하기 위하여 화석 만들기 실험이 소개되어 있다. 대부분의 실험들은 조개나 잎을 이용하여 몰드와 캐스트를 만드는 실험으로 생물체가 빠져나간 후 흔적이 화석화되는 생흔 화석의 형성 과정과 유사하게 설계되어 있다. 그러나 교과서에 제시된 대다수의 화석 자료들은 사체가 속성 작용을 겪은 후 보존되는 실체 화석으로 학생들은 이 실체 화석의 화석화 과정을 실험 과정과 동일시할 우려가 있다. 이러한 오개념은 9학년을 대상으로 실시한 설문 조사에서 확인할 수 있었는데 그 결과 다수의 학생들이 실체 화석을 생흔 화석으로 생각하는 것으로 나타났다. 또한, 육상 생물들이 사체의 이동 없이 육상에서 화석화된다고 생각하여 화석의 퇴적 과정과 지각 변동도 정확히 이해하지 못하고 있었다. 이와 같은 화석화 과정에 대한 오개념은 이미 초등학생을 대상으로 한 연구에서 확인된 바 있는데 이번 연구 결과 이 오개념이 9학년 학생까지 유지되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 화석화 과정과 관련된 오개념을 수정하기 위해서는 실험에 사용되는 모델을 생흔 화석으로 바꾸거나 실체 화석의 화석화 과정을 위한 새로운 실험 과정이 설계되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.364-370
• /
• 2000

본 연구에서는 산성비, 오존층, 온실 효과에 대한 학생들의 개념을 조사하였다. 고등학교 1학년 137명을 대상으로 세 가지 개념과 이들 사이의 관계에 대한 생각을 주관식 검사를 통해 알아보았다. 학생들의 응답을 분석한 결과, 학생들은 산성비의 정의, 온실 효과와 지구 온난화의 구분, 온실 효과의 증가 억제 방법 등에 대하여 잘 이해하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 오존층을 온실 효과와 혼동하고 있었다. 산성비의 증가, 오존층의 파괴, 온실 효과의 증가 사이에 인과 관계가 있다고 생각하는 학생들이 많았다.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.58-64
• /
• 2007

조직공학재생의학(조재학)은 생명과학과공학의 기본개념을 응용하여 생체조직을 만들고, 복원시키고, 변형시키기 위하여 새로운 디바이스나 생체조직 대용품을 만드는 학문분야이다. 조재학은 다학제간 연구개발하는 분야로써 매우 혁신적인 건강관리 및 치료 학문분야이다. 조재학의 큰 특징은 발전 속도가 빠른 첨단 과학 기술을 바탕으로 하고 있기 때문에 발전 속도가 빠르다는 점과 여러 분야의 지식과 기술을 함께 이용하기 때문에 다른 학문보다 관련 분야에 대하여 더욱 더 폭 넓은 이해를 필요로 하게 되므로 서로 다른 분야의 지식을 가진 과학자들의 협동 연구가 요구된다. 본 총설에서는 현재의 연구개발 동향 및 결과와 미래 가능성의 이해를 돕기위해 고찰하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.271-289
• /
• 2020

이 연구는 과정중심평가에서 나타나는 교사 피드백 유형의 사례를 제시하는 데 그 목적이 있다. 과정중심평가의 실행을 위하여 과정을 시각화한 협력적 모델링-논의 활동을 실시하였고, B고등학교 교사 4명과 학생 353명이 연구에 참여하였다. 자료의 분석은 논의 수업을 촬영한 영상, 협력적 모델링-논의 활동지 및 교사의 인터뷰 내용을 대상으로 실시하였다. 피드백의 유형화는 과학적 개념에 대한 피드백과 논의 과정에 대한 피드백의 범주를 바탕으로 하였으며, 각 피드백의 유형에 해당하는 사례는 교사 4명을 중심으로 추출하여 수업의 맥락과 함께 구체적으로 제시하였다. 연구 결과, 과학적 개념에 대한 피드백 중 개념 준거 제시형, 사고 촉진형 피드백이 학생의 자기 점검을 유도하였으며, 논의 과정에 대한 피드백 중 맥락 강조형 피드백, 과정 준거 제시형 피드백, 롤모델형 피드백, 그리고 인식 탐색형 피드백이 학생의 자기 점검을 유도하였다. 연구 결과를 토대로 과정중심 평가를 성공적으로 실시하기 위한 피드백의 특성과 과정중심평가에서의 교사의 역할을 도출하였다. 이 연구의 결과는 과정중심평가에서의 교사 피드백에 대한 이해를 기반으로 과정중심평가를 실천하기 위한 구체적인 지침을 제공해 줄 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.222-231
• /
• 2004

본 연구에서는 제7차 교육과정에 의해 편찬된 21종의 과학 교과서와 지도서에 나타난 섭입경계에서의 마그마 형성 관련 내용에 대한 본문 진술과 제시된 그림들을 분석하여 문제점을 지적하고 그 개선방안을 모색하였다. 분석 결과 교과서간 마그마의 정의에 일관성이 없었으며, 대부분의 교과서에서 마그마의 생성기원에 관한 과학적 개념 진술이 정확하지 않거나 기재되지 않았다. 또한 교과서에 제시된 그림들은 본문 내용과 일치하지 않았으며, 판구조론과 섭입경계에서의 화성활동에 대한 학생들의 과학적 개념형성에 부족하고 잘못된 내용을 포함하고 있다. 이들은 주로 마그마의 생성기작(형성과정), 기원물질, 생성위치와 관련된 것들로서, 본 연구에서는 최근에 발표된 연구결과들을 바탕으로 섭입경계에서 분출되는 대부분의 중성마그마가 쐐기맨틀의 부분용융에 의해 형성된다는 사실을 종합적으로 이해할 수 있는 적절한 개념도를 제시하였다.