• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.711-726
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• 2013

본 연구의 목적은 2009 개정 과학 교육과정의 지구과학 I 목표와 교과서의 학습 목표와의 일치성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 교육과정의 목표와 교과서의 학습 목표를 능력, 공통 개념, 행위 동사로 구분하였으며, 이 자료를 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 능력 요소와 관련하여 교과서는 인지적, 정의적 영역을 주로 강조하였다면 교육과정은 이외에도 탐구능력을 함께 강조하였다. 공통 개념은 교과서가 교육과정보다 더 다양한 요소가 사용되었다. 행위 동사 요소는 '이해'를 가장 많이 사용하였으나 대부분 인지 체제 수준으로 제시한 것에 그치고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제8권2호
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• pp.43-52
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• 1988

과학교육에서의 문제해결력의 강조는 그 긴 역사를 가지고 있으나, 인지 심리학에서의 정보처리 모형을 사용한 문제해결과정의 분석이 사용되면서 그 교수가능성이 높아지고 있다. 본 연구는 하나의 탐색연구로써 학습자들이 물리문제를 해결하려는 과정에서 그 문제를 자기나름으로 이해하여 만든 내적표상과 동원한 해결방안이 문제해결에 어떤 관련이 있는지를 알아내보려고 한다. 물리전공 박사과정 학생 3명을 전문가로, 고등학생 2명과 대학 1년생 4명, 모두 6명을 초보자로 삼아 역학내용을 다룬 세 문제를 소리내어 푸는 과정을 개인별로 녹음하여 그 문제해결과정들을 분석하였으며, 학생들의 사고수준을 알기위해 사고 수준검사가 실시 되었다. 주로 질적 분석을 사용했으나 그 결론을 뒷받침하기위해 비모수통계방법이 사용되었다. (유의수준 . 10) 밝혀진 결론은 다음과 같다. 1) 내적표상은 피험자와 문제에 따라 각각 달랐다. 초보자들은 모두 한가지 표상을 세 문제에 걸쳐 계속 사용한데 반해, 2명의 전문가는 문제에 따라 다른 표상을 사용하였다. 이러한 표상의 형태에 따라 문제해결결과가 달랐다. 즉,일-에너지 표상형태를 사용한 피험자가 더 나은 결과를 얻는것으로 나타났다. 2) 문제해결방안에 있어서는 전문가들은 세문제에 걸쳐 계속하여 지식-개발 방안을 사용하였으나 초보자들은 문제에 따라 다른 방안들을 동원하였다. 지식-개발 방안을 사용한 경우가 다른 것들에 비해 더 나은 결과를 얻는 것으로 나타났다. 3) 사고 수준검사(하위검사 또는 전체)의 접수와 문제해결과정 변인들-특히 내적표상의 형태, 문제해결방안의 종류, 목표확인 그리고 문제 해결력-간에는 유의미한 관련이 있는 것으로 나타났다. 4) 그외 속도와 가속도 개념의 혼동, 마찰력 개념의 부정확 등이 공통적으로 범하는 실수였다. 본 연구가 과학교육 실제에 주는 함의로는 내적표상, 문제해결방안의 훈련을 통한 문제해결력의 향상을 들 수 있겠으며 이를 위한 세부연구가 실행되어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.583-594
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• 2005

이 연구에서는 진자에 대한 중학생들의 개념을 조사하고 그네를 타는 근운동 체험으로 불일치 자료를 제시하고 인지갈등 정도 및 개념변화를 살펴보았다. 다수의 학생들은 단진자에 작용하는 합력에 대해 진자 운동의 양 끝 주변에서는 운동궤도를 따라 표현하며 중심 부근에서는 힘이 없다고 하였다. 그 이유를 설명할 때 많이 고려하는 힘의 종류는 중력,운동방향으로의 힘, 그리고 장력이었다. 모든 학생들이 관찰 결과가 자신들의 예상과 다르다는 것을 인정하고 활동을 매우 즐거워하였지만 인지갈등 정도는 그다지 높지 않았다. 인지갈등 요소별로 보면 '흥미'가 가장 높았으며, '불안'이 현저하게 낮았다. 직후 사후 검사와 지연 사후 검사에서 대부분의 학생들이 관찰했던 합력의 방향은 잘 기억하게 되었으나 그 이유를 잘 이해하고 옳게 진술한 학생은 소수였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.675-684
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• 2008

이 연구에서는 다중 표상을 활용한 화학 개념 학습에서 연계 오류 감소를 위한 처방적인 교수 전략의 효과를 학생들의 장독립성-장의존성에 따라 조사했다. 남녀공학 중학교 1학년 126명을 통제 집단과 처치 집단으로 배치한 후, '보일의 법칙'과 '샤를의 법칙'에 대해 2차시 동안 수업을 진행했다. 연구 결과, 개념 이해도 검사에서 처치 집단의 점수가 통제 집단의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 학습 동기 검사에서는 학습 동기 전체와 하위 영역 중 '주의집중' 영역에서, 처치 집단 학생들의 점수가 통제 집단 학생들의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 그러나 두 검사에서 모두 수업 처치와 장독립성-장의존성 사이의 상호작용 효과는 없었다. 처치 집단 학생들의 대부분이 새로운 교수 전략에 대해 인지적, 동기적 측면에서 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제38권1호
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• pp.91-104
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• 2017

이 연구의 목적은 과학 글쓰기를 통해 고등학생의 지구 시스템에 대한 이해와 시스템 사고 과정을 분석하는 것이다. 글쓰기 활동에 활용한 자료는 지구과학 I 교과 내용 중 지구환경 변화에 관련된 3가지 주제(지구 온난화, 화산분출, 사막화)이며 이와 관련된 과제를 개발하였다. 개발한 자료는 고등학교 2학년 학생 8명을 대상으로 투입하였으며 작성한 과학 글쓰기 내용을 바탕으로 DAET-C 체크리스트와 지구 시스템에 관련된 개념을 구성요소로 하여 인과지도를 작성한 후, 이를 근거로 하여 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 그 결과로 첫째, 학생들은 지구 시스템의 구성, 지구 시스템의 상호작용, 지구과학적 소양, 시스템 순으로 지구 시스템을 이해하는 것으로 조사되었다. 둘째, 학생들의 과학 글쓰기 내용을 바탕으로 각각의 주제별로 인과지도를 작성한 결과 피드백 순환 고리가 나타난 학생은 연구에 참여한 8명 중 지구 온난화 관련 주제에서는 4명, 화산 분출 관련 주제에서는 1명, 사막화 관련 주제에서는 4명의 학생이 지구 시스템에서 하위 요소 간의 상호작용을 고려하는 시스템 사고를 하고 있는 것으로 조사되었다. 결론적으로 연구에 참여한 학생들은 지구환경 변화가 지구계 하위 요소 사이의 상호작용을 통해 복잡한 과정 속에서 복합적으로 이루어지고 있다는 사고를 하고 있었으나, 지구 시스템의 순환에 대한 과정에서 시스템 사고는 미흡한 것으로 나타났다. 과학 글쓰기 활동을 활용하여 지구 시스템 교육과 시스템 사고를 향상 시킬 수 있는 다양한 연구가 필요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.871-876
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• 2015

본 연구에서는 오목렌즈로 관찰되는 상에 대한 초등예비교사들의 이해를 분석하였다. 연구를 위해 29명의 3학년 초등예비교사들을 대상으로 2009개정 과학교육과정 '오목렌즈로 물체 관찰하기' 탐구활동을 수행하게 하였으며, 탐구활동에서 예비교사들이 겪는 어려움에 대해 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 상의 크기 비교에 어려움을 나타냈다. 둘째, 렌즈로부터 멀리 떨어진 물체가 더 작게 관찰되는 원인을 옳게 설명하지 못했다. 셋째, 눈과 렌즈사이의 거리가 멀어짐에 따른 상의 크기 변화를 옳게 설명하지 못했다. 넷째, 오목렌즈에 의한 상의 형성 개념을 5단계로 나누었으며, 대부분의 예비교사들은 1단계에 머물러 있었다. 연구결과로부터 초등 예비교사교육에 대한 제고 방안에 대해 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.200-211
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• 2011

본 연구는 애니메이션 모듈을 활용한 수업이 학생들의 별의 일주운동 개념변화에 얼마나 효과적인지 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 별의 일주운동을 학습하지 않은 학생 4명을 연구 대상으로 선정하였다. 애니메이션 모듈은 Flash MX를 사용하여 3차원적 공간개념을 이해하기 쉽게 개발하였다. 또한, 개별학습이 용이하도록 교사가 육성 녹음한 내용을 삽입하였고, 보충 학습자료를 제시하였다. 애니메이션 모듈은 태양계의 운동 단원으로 지구의 운동, 달의 운동, 행성의 운동으로 구성되었다. 애니메이션 모듈을 적용하기 전에 질문지와 면담을 통해 학생들의 별의 일주운동에 대한 선개념을 분석하였다. 애니메이션 모듈을 활용한 학습 후 사후 검사를 실시하고 사전 검사와 비교하여 개념 변화를 알아보았다. 그 결과, 중위도 방위별 별의 움직임을 제대로 표현하지 못한 3명의 학생은 모든 방향에 걸쳐 정확하게 나타냈다. 그리고 4명의 학생들이 별의 일주운동 모습이 모든 방향에서 직선 형태로 움직인다고 생각하였다. 또한, 중위도에서 별이 움직이는 각도가 직각으로 움직인다고 생각했던 4명의 학생 모두 비스듬하게 움직이는 것으로 개념이 변화하였다.

• 과학기술학연구
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• 제5권1호
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• pp.55-92
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• 2005

한국에서 중요한 과학적 개념의 형성과 그 사회적 유통에 기여하는 것은 미국과 유럽, 그리고 일본에서 형성, 성숙, 정립된 후에 한국으로 유입되고 수용되는 과학 지식과 한국 사회가 근대화의 과정에 형성한 제도이다. 유전적 정보라는 개념도 이러한 맥락에서 예외일 수는 없다. 유전적 정보 개념은 고전적 유전학의 틀에서 이해되는 유전, 또는 계승성의 개념에서 인간유전체 연구사업의 와중에서 등장하여 성숙한 유전체학과 생물정보학에 의해 확대 심화된 것이다. 본 연구는 서구적 개념 및 지식 생산 구조를 모델로 하는 개념적, 과학지식적, 제도적 통합성을 기준으로 한국에서 유전적 정보의 생산 구조가 어떻게 형성되어 있는가에 대한 것이다. 한국에서 1980년대 중반에 나타났던 유전공학 담론은 한국에서 분자생물학의 발달은 촉진시켰지만, 생화학-생화학교실과 같은 균형성이 없이 유전공학-유전학교실의 불균형성이 존재하게되었다. 주로 의과대학의 (인간)유전학과 혹은 유전학교실의 수와 질에 있어서의 부족함 때문에 생명과학 전체에 미치는 영향력에서도 크게 성공하지 못했고, 통합적, 거시적 발전을 이루지 못한 것으로 보인다. 유전학의 발전적 재구성이라고 할 수 있는 유전체학은 한국에서는 유럽, 미국, 일본의 인간유전체연구사업의 발전 궤적의 '기초단계' 혹은 '제 1기' 형태에는 거의 인프라, 투자, 연구개발이 없었고 기능유전체학과 단백체학을 중심으로 하는 '성숙단계' 혹은 '제 2기' 형태를 주축으로 하여 한국의 연구개발이 진행되고 있다. 유전체학과 같이 발달한 생물정보학에는 내적 구조에 이미 정보학과 연결되는 논리와 내용을 가지고 있는데, 한국에서는 정보기술(IT)의 아류 정도로 보는 편협하고 왜곡된 시각이 주도적인 가운데 시작된 것으로 보인다. 결과적으로 한국 생물정보학은 유전학 및 생명과학과의 통합적인 면에서는 결함을 노출하고 있다. 이러한 유전적 정보의 생산 구조가 가지는 문제점으로 인하여 한국에서 유전적 정보는 기초가 부실한 편이며 파편화된 유형으로 생산되어 나올 개연성을 가진다. 개념적, 제도적인 파편화의 사례는 개인식별의 유전학이 기존의 유전공학-유전학교실 체제로 흡수되지 못하고 의과대학 법의학교실에서 전문성과 연구실천을 확보한 것에서도 확인된다. 유전적 정보의 생산 구조에 영향을 미치는 환경은 한국의 생명공학과 시민사회운동으로 존재한다.

• 과학기술학연구
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• 제18권2호
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• pp.181-232
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• 2018

한국의 엔지니어를 연구하려면 불가피하게 엔지니어가 누구인지에 대해 먼저 정의할 필요가 있다는 데서 이 연구는 출발한다. 엔지니어라는 영어 표현 속에는 한국을 비롯하여 동아시아 국가의 기술 관련 행위자들이 갖는 다양한 이름 뿐 아니라 그들의 역사가 숨 쉬고 있다. 그 이름들이 갖는 의미와 지위는 서로 다르다. 엔지니어가 누구인가에 관한 탐색은 동시에 한국 엔지니어의 역사를 이해하는 일이기도 하다. 이에 본 논문은 한국 엔지니어를 연구하는 데 필요한 질문들을 체계적으로 제시하고 그것을 다룰 적합한 연구방법론을 모색하는데 관심을 갖는다. 우리는 지금까지 이러한 연구에 요구되는 학문 간 토론과 접촉면을 만들고 확장하는데 충분한 노력을 기울이지 못했다. 비록 문제계가 다른 개념들을 결합시켜야 하는 이론적 난점이 존재하지만 이 연구는 사회과학 분야에서 이루어진 선행 연구들을 기반으로 어떻게 엔지니어 연구를 수행할 수 있을지, 한국 엔지니어의 형성 과정을 분석하기 위해 제기되어야 할 질문은 무엇이며 그에 적합한 개념과 방법론은 무엇인지를 논의하고자 한다. 연구 결과로서는 계보학, 개념사, 행위자-연결망과 기술-국가 개념 등이 한국 엔지니어의 역사를 분석하고 설명하는데 매우 효과적일 수 있음을 주장할 것이다.

• 디자인학연구
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• 제12권4호
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• pp.191-200
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• 1999

아이디어를 개발하고 창의적으로 문제를 해결하는 디자인적 자질은 초등학교의 일반교과과정에서부터 개발되는 것이 바람직하다. 개념적 사고와 인지능력을 발달시키는 초등학교 디자인 교육은 '디자인을 위한 교육(education for design)'이 아니라, '디자인에 의한 교육(education by design)'의 성격을 가진다. 이것은 디자인의 기본 개념을 학생들이 자연스럽게 이해하고 그 행위과정을 경험할 수 있도록 도와주는 개념이다. 따라서 초등학교 디자인 교육계에서는 디자인 관련 행위(Design-related activities), 또는 디자인을 기초로 한 교육(Design-Based Education)이라는 용어를 사용하고 있다. 이러한 개념에서의 디자인 교육은 미술 뿐 아니라 수학, 기초 과학, 음악, 역사 등 다양한 주제 내용에 응용될 수 있다. 본 연구에서는 초등학교 디자인 교과과정을 구성하기 위한 틀로서 '내용 영역'과 '행동 유형'을 살펴본다. 이것은 미적.상징적, 실용적.기능적, 과학적.공학적 영역 등과, '알다', '인지하다', '탐구하다' 등의 행동 유형으로 고찰되며, 이를 바탕으로 하여 국내 초등학교 디자인 교육의 현황을 교과서와 설문조사를 통해 분석한다. 이에 대한 발견점은 문제해결과 관련된 과학적.공학적 영역의 내용과 탐구 행동 관련 내용이 상대적으로 적으며, 창의적 표현의 기회와 수용에 대한 수업계획 및 교육방법에 문제점 등이 제기되었다. 초등학교 디자인 교육은 미술교육의 한 부분을 넘어 다양한 영역과 행동들을 포괄하는 협동적 개념의 교육으로 구성되어야 한다.