• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.634-649
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• 2003

본 연구는 초등학생들의 과학적 증거와 설명에 대한 이해 진단을 목적으로 하였다. 과학적 증거의 수집, 자료의 객관성, 증거의 관련성, 자료 해석, 지식과 증거, 반복 관찰 이렇게 6개의 하위 탐구 능력이 Jeong, Songer와 Lee(2002)가 미국의 6학년 학생들의 과학적 탐구 능력을 측정하기 위해 개발한 문항을 사용하여 진단되었다. 춘천시에 소재한 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 자료를 수집한 결과, 전체적으로 약 절반에 해당하는 학생들에게서 체계적인 과학적 사고 능력이 결여되어 있음이 드러났다. 특히 학생들은 지식과 관련되는 구체적인 예나 증거를 연결하는 것을 어려워했고, 반복관찰의 개념에 대해 잘 모르고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에 참가한 학생들의 수가 적고 지역적 특성으로 인해 본 연구의 결과를 우리나라 초등학생의 전반적 과학적 탐구 능력으로 일반화하기는 어렵지만, 본 연구의 결과는 초등학생의 과학적 탐구 능력이 아직 만족할 만한 수준은 아니며, 이들의 탐구력 신장을 위해서 체계적인 노력이 필요함을 시사한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.76-79
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• 2009

컴퓨터 교육은 실습 위주로, 컴퓨터를 도구적으로 활용하는 소프트웨어 활용 수업이 대부분을 차지하고 있으며, 단순한 컴퓨터 활용의 실습 수업은 학습자로 하여금 흥미를 잃게 하고 문제해결력과 창의성 개발을 저하 시킨다는 문제점들이 제기되어 왔다. 이에 개정된 7차 교육과정은 이러한 소프트웨어 활용 위주 교육의 문제점을 인식하고 컴퓨터 과학, 원리 위주의 교육으로 변화 하였다. 본 연구는 개정된 제7차 교육 과정이 컴퓨터 과학 교육으로 변화됨에 따라 컴퓨터 과학의 내용을 보다 흥미롭고 쉽게 이해시키기 위하여 언플러그드 학습 시스템을 개발 하였다. 컴퓨터 과학의 추상적이고 개념적인 내용은 중등학교의 교육과정으로는 다소 쉽지 않은 내용이며, 이론 위주의 교육과정은 학생들에게 흥미 없는 교과로 비추어 질 수 있지만, 정보 교과를 위한 언플러그드 학습 시스템을 통해 흥미 있는 교과로 인식이 변화될 것으로 기대된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권1호
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• pp.32-46
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• 2010

The purpose of this study was to examine preservice elementary teachers' understandings and instructional strategies about children's science misconceptions. The participants were sixty senior students from a national university of education located in the midwestern area of Korea. A questionnaire, developed on the basis of Gomez-Zwiep's semi-structured interview questions, was used. The results of this study are as follows: first, many of the preservice teachers showed appropriate understanding of 'definition of misconceptions' (96.67%), 'examples of misconceptions' (78.33%), 'resistance to change of misconceptions' (71.67%), and 'impact on instruction of misconceptions' (91.67%), except for 'sources of misconceptions' (45.00%); second, although almost all the preservice teachers (96.67%) appreciated the necessity of identifying children's misconceptions before instruction, 43.33% of the preservice teachers did not show appropriate understandings on when and how to identify children's misconceptions; third, most of the preservice teachers (81.67%) were generally aware of instructional strategies to address children's misconceptions.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.245-256
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• 1998

본 연구는 물리학에서 중요한 역할을 하는 이상화가 물리학습에 주는 시사점을 세가지 측면에서 논의하였다. 첫째, 이상화에 대한 이해는 물리세계에 대한 이해에 도움을 준다. 이것은 물리학에서 사용되는 용어나 개념, 물리법칙이나 공식을 유도하는 과정, 그리고 자연현상을 설명하거나 문제를 해결하는 활동 속에 여러 가지 이상조건이 포함되어 있기 때문이다. 툴째, 이상화는 실제 세계와 물리 세계와의 관계를 이해하는 데 도움을 준다. 즉, 이상화의 적용범위와 한계를 이해함으로써 물리 세계와 실제 세계와의 격차를 이해할 수 있으며, 나아가 이상조건을 조정하거나 제거하면서 물리세계에서의 예측이 어떻게 달라지는지를 이해함으로써 실제 세계에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있다. 본 연구에서는 이러한 측면을 돕기 위한 하나의 학습 전략으로 컴퓨터 시뮬레이션의 활용을 재안하였다. 셋째로, 창의적인 탐구 활동에서 이상화는 중요한 역할을 한다. 탐구 활동에서 중요한 출발점 중의 하나는 탐구하고자 하는 변인을 설정 하고, 나머지 변인들을 통재하는 활동인 데, 이때 이상조건의 설정이 필요하게 된다. 또한 실제 실험에서는 가능하지 않은 극한 상황의 분석을 위해서나, 사고 실험을 위해서도 이상조건의 사용이 필요하게 된다. 본 연구에서는 위의 3가지 측면을 구체적인 예와 함께 논의하였으며, 박종원 등(1998)의 연구와 함께 이상조건에 대한 학생과 교사의 이해조사를 위한 이론적 근거를 제시하고있다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.246-258
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• 2010

대류 상자 실험을 통해 대류 순환 모형을 유추하지 못하는 학생들의 원인을 분석하여 대류 실험을 재설계하였다. 초기 형식적 조작기에 있는 학생들이지만 직접 보지 못한 자연 현상에 대해서는 유추하기가 어려우므로 자연 현상을 축소한 대류 상자를 개발하여 학생들의 과학적 이해도를 높일 수 있는 방법을 연구하였다. 기존 대류 상자 실험의 문제점을 개선하여 제작한 대류 상자를 통해 수업에 적용한 결과 학생들의 이해도가 크게 증가하였다. 바람의 이동 현상만을 관찰하는 것이 아니라 향을 여러 위치에서 넣어봄으로써 과학적 사고를 자극하고 직접 관찰할 수 있었다. 또한 자연 현상의 축소판에 가깝게 설계하여 학생들이 과학적 오개념을 갖지 않는다. 모둠원이 양방향에서 관찰함으로써 수업의 참여도가 높아졌다. 새로 개발된 대류상자는 기존 대류상자에 비하여 저렴한 비용으로 제작할 수 있으며, 선명한 대류 현상을 볼 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제39권2호
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• pp.267-277
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• 2015

본 연구에서는 초등학교 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 먼저 교사들의 탐구 지도 경험에 대해 자유롭게 서술하도록 하여, 교사들이 인식하고 있는 탐구 지도 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 관찰, 분류, 측정, 예상, 공정한 비교 등을 강조하는 '과학 과정기능 중심' 범주, 학생들이 스스로 문제를 생성하도록 하는 '과학 문제 발견' 범주, 그리고 제시된 절차에 따라 실험을 수행하며 과학적 개념이나 내용을 증명하는 '개념이나 내용 예증' 범주이다. 다음으로 18개의 활동이 각각 적힌 카드를 '탐구를 통한 과학 수업' 카드를 중심으로 한 이차원적 평면에 자유롭게 배치하도록 한 후, 중심 카드와 각 카드 사이의 상대적인 거리를 측정하였다. '학생들이 적절한 절차를 설계하고 수행'하는 것이 탐구와 가장 밀접하게 관련 있는 활동으로 인식되고 있었다. 이러한 결과는 (예비)교사의 탐구 이해도를 증진시키기 위해 적극 활용되어야 하고, 나아가 초등학교 현장에서 탐구를 통한 과학교육이 보다 활성화되어야 할 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.503-513
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• 2011

일반인들의 자연에 대한 감상과 생명과학의 이해는 오늘날 과학의 대중화에서 큰 역할을 차지하고 있다. 특히 일반인의 관심이 높은 전시와 같은 비형식 과학교육은 생태학, 동물행동학, 환경학 등 거시생물학적 분야의 내용이 주를 이루고 있다. 그렇지만 전문가의 참여 부재, 자연 현상의 피상적인 기술 등의 이유로 대중에게 효과적으로 전달되고 있지 않다. 정보와 지식은 그 자체로는 수용자가 곧바로 이해하고 받아 들일 만한 형태 및 구조를 가지지 못하다. 생명과학 지식을 일반인에게 효과적으로 전달하기 위해서는 콘텐츠를 유형별로 분류하고 콘텐츠화 하는 가공 과정이 필요하다. 주제의 선정 단계에서부터 내용의 편집 및 표현 단계까지의 일련의 과정으로서 관련 분야의 전문가인 과학자의 적극적인 역할이 강조된다. 콘텐츠화 과정은 과학적, 논리적 사고방식과 더불어 예술적 표현 및 소통 능력을 필요로 한다. 과학의 대중화를 위한 이론적 및 실천적 틀로서 통역의 개념을 제안한다.

• 영재교육연구
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• 제26권1호
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• pp.101-122
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• 2016

공간능력이 과학의 발전을 위해 중요한 요소임에도 불구하고 사회문화적 인식으로 인해 높은 공간능력과 낮은 언어능력을 가진 영재학생들이 미성취하는 경향을 보이고 있다. 국내에서는 영재 선발을 위한 관찰 추천 시에 교사들이 여전히 학업성취도를 많이 반영하고 있으며 높은 공간능력과 낮은 언어능력을 가진 미성취영재에 대한 관심이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 공간능력과 언어능력에 따른 빛의 직진에 대한 이해 정도와 과학학업성취도 간의 차이를 살펴보고 빛의 직진 이해에서 보이는 특징을 질적으로 분석함으로써 높은 공간능력을 가진 미성취 과학영재1)의 발견가능성을 탐색하고자 한다. 연구결과는 과학영재 추천 시 과학학업성취도를 중요하게 반영할 때 발생할 수 있는 문제점을 보여주며, 교육현장에서 높은 공간능력과 낮은 언어능력을 가진 미성취 과학영재의 발견가능성과 그들의 과학적 잠재력을 확인하기 위한 방법으로써 비언어성 검사의 활용 가능성을 보여준다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.303-314
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• 2004

이 연구의 목적은 학습자의 특성에 따라 한자로 된 지구과학 용어에 대한 고등학생의 이해 수준을 알아보는데 있다. 문항에 대한 학생들의 응답이 학습자 특성에 따라 어떻게 다른지 알아보기 위하여, 연구 대상 한자 과학용어를 선정한 후, 한글 표기형, 그림 표현형, 한글 ${\cdot}$ 한자 병행 표기형의 질문지를 개발하여 충북 제천시 소재 인문계 고등학교 2학년 학생 15명을 대상으로 면담법을 병행한 지필 평가를 실시하였다. 연구 결과, 형식적 논리 조작 수준의 학습자와 장 독립성학습자의 완전 이해의 응답률이 높았으며, 그림 기억 응답률도 높은 것으로 나타났다. 또한, 한자의 쓰임을 참고하여 개념 발전된 응답률이 높았으며, 그 쓰임이 부정적 영향을 미친 응답률은 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서 과학 교과서에 제시되는 지구과학 관련 영역의 한자 과학 용어를 학습함에 있어 한자의 음과 뜻풀이를 병행하고, 한자 과학 용어의 특징이 잘 나타나는 그림으로 표현할 시간적 여유를 학생들에게 제공하면 효과적인 한자 과학 용어 학습이 될 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.70-70
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• 2010

이 연구의 목적은 귀추적 탐구 방법과 관련된 전략들을 적용하여 지구온난화에 관련되어 측정된 다양한 유형의 데이터를 관련된 사실, 원리, 법칙, 선행 연구 결과 등을 토대로 지구통합적인 관점과 지구계를 구성하는 요소들 간의 상호작용과 영향을 중심으로 재해석하고 이해하는 것이다. 지구과학(지구시스템과학)의 학문 성격, 최근 동향, 본성 및 탐구 대상의 특성에 대한 내용과 지구과학의 본질적 속성에 잘 부합하는 귀추적 탐구 방법에 대해 학습한 후, 학생들은 인천 및 다양한 지역의 기상과 해양 자료 분석을 통하여 관찰되는 현상(결과)의 원인과 영향을 파악하는 연구 활동을 하였다. 이 과정에서 귀추적 탐구를 충분히 이해할 수 있도록, 과학 탐구에서 귀추적 탐구 방법을 사용하는 과학자들의 예시와 모의 활동을 통하여, 귀추적 탐구 방법에 사용되는 다양한 사고 전략(예, 데이터의 재구성 전략, 유추 전략, 개념적 결합 전략 등)에 대한 예시를 경험하였다. 학생들은 지구온난화에 관련되어 나타나는 현상(조사된 사항 포함)과 영향에 대해 지구시스템적으로 이해하고 재해석하기 위해 지구시스템을 구성하는 요소(예, 수권, 대기권)와 관련된 데이터 정보를 검색하고 수집하였다. 1) 지구시스템과 지구온난화에 대한 조사하고, 2) 지구온난화 및 기후변화의 변동성 확인한 후, 3) 지구온난화와 관련된 선행 연구 결과 분석하였다. 또한, 지구과학의 본질적 속성에 잘 부합하는 귀추적 탐구 방법의 이해와 적용하는 과정에서 1) 지구 온난화 및 기후 변화의 실태 파악하고, 2) 인천 지역의 월별, 계절별 기온 변화 분석 및 경향 조사(탐색: 연구문제 규명)한 후, 3) 인천과 속초 지역의 기온, 수온의 변화 추이 및 분석 (조사: 원인 조사 과정)하였다. 4) 속초 지역의 평균해면기압변화 추이 및 분석한 후, 그 결과를 토대로 5) 문헌조사 및 선행연구 결과 분석을 통한 지구 온난화의 영향을 미치는 요인 재검토 및 확인(선택 및 설명)하여, 6) 인천지역과 속초지역의 지구온난화 원인 분석 및 문제점 보완(설명)하기 위해 7) 겨울철 지구온난화가 더 심각한지 부산지역과 포항지역의 자료 분석을 통하여 연구 결과 내용의 보완 (추가 조사 및 설명)한 후, 8) 분석 결과 및 해석 내용을 전문가와 상담 실시하였다. 이 연구는 연구를 진행하면서 얻은 결과를 교육적 측면에서 다시 정리해 보면 다음과 같다. 우선, 학생들의 지구환경적 문제 해결 과정에서 귀추적 탐구 방법을 활용한 문제 해결 능력을 향상시켰다. 아울러, 지구과학의 탐구 본성, 최근 동향, 탐구대상의 특성 등의 학습을 통해 지구과학도로서의 기본적인 소양과 자질 향상에 기여하였으며, 사회과학의 연구방법을 순수과학연구에 접목하여 과학자로서의 문제해결 능력과 시스템 사고력을 향상시켰다.