• 과학교육연구지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.374-388
• /
• 2013

이 연구에서는 교사 양성을 위한 전공 교육과정에 관하여 물리교육과 재학생의 인식을 조사하고 개선 방안을 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 한 사범대학의 물리교육과에 재학 중인 3학년 15명, 4학년 13명을 대상으로 설문을 실시하였다. 응답자 중 24명(86 %)이 고등학교에서 물리 I을 이수하였고, 22명(79%)은 대학수학능력시험에서 물리 I과목에 응시하였다. 설문 결과에 따르면 본인에게 현재 가장 필요한 영역으로 고등학교 물리 수준의 이해(36%), 일반물리학 수준의 이해(29 %) 등이 많이 선택되었다. 또 가장 필요한 신설 강좌로 응답자의 61 %(17명)가 고등학교 물리 수준의 강좌를 지목하였다. 아울러 일반물리학에 대한 학습이 필요하다는 점에 있어 비교적 일관된 의견을 보였다. 구체적으로 살펴보면 재학생들은 연습 문제 풀이가 어렵고 이해가 부족하여, 일반물리학 학습 과정에서 어려움을 겪는다고 응답하였다. 일반물리학 강좌의 개선 방안으로는 핵심 개념 이해를 위한 충분한 설명을 가장 우선시하였다. 이처럼 설문에 참여한 예비 교사들은 대체로 고교 물리 및 일반물리학의 이해를 도와줄 수 있는 방향으로 대학의 전공 교육과정이 개정되기를 희망하였다. 다만 고등학교에서 물리 II를 이수한 학생과 전혀 이수하지 않은 학생 사이에 의견 차이가 있었다. 새 교육과정의 적용 및 대학수학능력시험의 선택 과목 축소 등에 따라 향후 고등학교에서 물리를 이수하고 물리교육과에 입학하는 학생이 더욱 줄어들 것으로 예상되기 때문에, 학습 수요를 고려하여 전공 교육과정을 개정하는 방안을 다각적으로 검토할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.289-301
• /
• 2015

이 연구에서는 삼구의를 활용한 기존의 수업 방식으로는 학생들이 달의 위상변화의 원리를 정확하게 이해할 수 없을 뿐만 아니라 교사들 조차도 제대로 된 이해가 부족한 채 지도하고 있음에 주목하였다. 따라서 삼구의를 활용한 달의 위상변화 학습에서 초등학생들이 이해하고 있는 유형을 161명의 응답 결과를 토대로 분류하고, 기존의 연구에서 개발된 학습 자료를 재구성한 교수 학습 방법을 활용함으로써 그들의 이해 유형이 어떻게 변하였는지 확인하였으며, 129명 학생들의 학업성취도에는 어떠한 효과를 미치는지 검증하였다. 그리고 교사와 학생 총 8명을 대상으로 새로운 교수 학습 방법에 대해 어떠한 생각을 갖고 있는지 심층 면담을 통해 확인하였다. 그 결과, 학생들은 크게 C 유형과 W 유형을, 세부적으로는 W1, W2, W3, W4, W5 유형으로 나눌 수 있었는데 보름달 보다는 초승달과 상현달의 위상 원리를 더 어려워하였다. 그리고 재구성한 교수 학습 방법을 활용해 보충수업을 실시한 65명의 실험집단 학생들이 지도서의 내용으로 보충수업을 실시한 64명의 비교집단 학생들보다 학업성취도 사후 검사뿐만 아니라 추후 검사에서도 효과가 있었다. 심층 면담에서도 교사 학생 모두 이 연구에서 제시한 교수 학습 방법에 대해 긍정적인 답변을 해 주었다. 결론적으로 이 연구를 통해 달의 위상변화와 관련된 활동을 삼구의를 활용해 학습할 때는 결과만을 암기하는 학습에서 벗어나 원리를 정확하게 이해할 수 있도록 초등학생들에게 도움을 주는 단계별 학습 자료를 적극 활용할 것을 강조하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.479-490
• /
• 2014

이 연구는 과학교육에서 의사소통을 위해 글쓰기와 논의를 활용한 논의-기반 모델링 전략의 개발을 목적으로 하였다. 논의-기반 모델링 전략은 모델링의 목적인 의사소통을 위해 자신이 만든 모델을 논의와 글쓰기를 통해 과학적 언어를 사용하여 스스로 정리하거나 표현하고, 다른 사람의 의견을 듣고 교환하는 과정을 통해 모델을 평가하고 수정하는 일련의 과정을 의미한다. 이 전략은 과학교육에서 모델링에 어려움을 느끼는 학생과 교사를 지원하기 위한 것으로 다음 네 가지 요소의 발달에 초점을 맞추었다. 첫째 여러 문제 상황을 관찰하여 문제를 연관지어 인식하는 문제인식이다. 둘째는 과학적 설명을 위해 충분한 과학개념을 구조화하여 제시하는 과학개념 구조화이며, 셋째는 주장에 대해 적절한 표상을 증거로 제시하는 주장-증거 적절성이다. 마지막은 증거제시에서 다양한 표상의 사용과 이 표상들을 전환하고 통합하는 다중표상 지수이다. 이 네 가지 요소의 발달을 위해 세 가지 stage를 구성하였다. '인지 과정'은 다중표상에 대한 이해를 위한 것이고, '해석 과정'은 다중표상 활동을 통해 증거 제시의 중요성을 인식하는 것이며, '적용 과정'은 학생들이 논의-기반 모델링을 직접 접해보는 것이다. 이 적용 과정에서는 질문 또는 문제 만들기-실험 설계 및 수행하기-관찰 통한 조사하기-자료의 분석 및 해석하기-임시 모델 설계하기-논의하기-되돌아보기-모델 평가하기-모델 수정하기의 아홉 개의 단계로 이루어진다. 논의-기반 모델링 전략은 학생들이 자신이 설계한 임시모델을 다른 사람과 공유하기 위해 증거를 바탕으로 발표하고 반박하는 논의과정을 통해 증거 제시의 필요성을 인식할 수 있다. 논의과정 후 학생들은 주장과 증거를 다중표상으로 나타내는 것에 대해 되돌아보는 과정을 거치면서 주장-증거 적절성을 높이게 된다. 또한 모델을 평가하기 위한 기준을 만들고, 이를 바탕으로 자신의 모둠이나 다른 모둠의 모델을 평가하고 그 결과를 피드백 받으면서 수정하게 된다. 이러한 일련의 과정을 거치면서 관찰한 자연세계의 현상에 대한 자신의 설명체계를 만듦으로써 과학적 지식을 형성할 수 있는 기회를 제공받을 수 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.151-161
• /
• 2020

2015 개정 교육과정의 '내용 체계'에는 '핵심 개념', '일반화된 지식', '기능'이 새롭게 도입되었고, 이 중 '기능'의 경우 과학과 교육과정에서는 명확하게 정의되어 있지 않다. 그리고 과학 교과의 모든 '영역'에서 '기능'을 획일적으로 제시하는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정의 '내용 체계'에 새롭게 도입된 '기능'에 대한 비판적 문제 인식 및 고찰을 통해 교사들의 '기능'에 대한 명확한 이해와 이로부터 개정된 교육과정의 철학이 현장에 잘 적용되길 의도하였다. 먼저 '기능'을 교육과정에 도입하는데 참고한 NGSS의 '과학·공학 실천'을 살펴보고 2015 개정 과학과 교육과정에서 제시하고 있는 '기능'의 문제점을 확인하였다. 또 타 교과 및 이전 교육과정과의 '기능'과 '탐구'를 비교하여 비판적으로 분석하였다. 이러한 비판적 분석을 바탕으로 첫째, 과학과 핵심 역량을 구현할 수 있는 '기능' 항목의 도입 및 각 항목에 대한 명확한 정의, 둘째, 교과, '영역', '핵심 개념', 학년(군)에 따라 적합한 '기능'의 제시 및 '기능'의 적용을 위한 방법에 대한 구체적 기술, 그리고 셋째 '성취기준'에서 '기능'의 직접적 제시가 필요함을 제언하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.373-386
• /
• 2016

본 연구는 국내 원자력방사선 관련 전시 및 교육 발전 방향을 모색하기 위하여 국내 원자력 홍보관의 전시물 및 전시패널을 내용에 따라 크게 4가지 범주로 분류하고, 과학커뮤니케이션의 6가지 요소로 분석하여 비율을 파악하였다. 연구 대상은 국내 원자력 홍보관 총 4곳을 목적 표집하였으며, 일본의 원자력 과학관 1곳을 선정하였다. 연구 결과, 국내 모든 기관에서는 4가지 범주 중에서 개념에 해당하는 내용이 높은 비율로 나타났다. 그리고 전시물에 포함되어 있는 과학커뮤니케이션 요소는 개념(CON)과 흥미(INT)가 주를 이루었으며, 반면에 과학의 본성(NOS), 인식(AW), 즐거움(ENJ), 의견(OP)은 제한적으로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 원자력 홍보관은 관람객에게 원자력방사능에 대한 다양한 측면의 정보를 제공하여 관람객 스스로 올바른 판단을 하고 과학적 태도를 향상시키며 과학커뮤니케이션 요소의 이해를 높일 수 있도록 과학적 소양인 양성을 위한 전문 비형식 교육기관으로써의 역할을 수행할 수 있어야 한다. 그리고 전시물에 반영하기 어려운 과학커뮤니케이션을 충족시킬 수 있도록 전문 도슨트 또는 해설사 양성을 위한 전문 프로그램 개발과 적용에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.579-595
• /
• 2022

이 연구는 유튜브라는 공간에서 새롭게 교육활동을 하는 중등과학교사들에 대한 질적사례연구이다. 특히 이 연구는 생활세계 혹은 현실공간의 규범과 제약에서 벗어나, 다양한 이상향이 반영되어 사적 자유나 일탈을 가능케 해주는 공간을 의미하는 푸코의 '헤테로토피아'라는 개념을 중심으로 이 사례를 해석하고자 했다. 연구에는 최근 자발적으로 유튜브 플랫폼에 개인 채널을 개설하고, 과학 학습 관련 영상을 활발하게 올리는 현직 중등과학교사 5인이 참여했다. 5인의 중등과학교사들의 경험에 대한 이해를 위해 개별적으로 반구조적 심층면담을 통해 자료를 수집하였으며, 질적 사례 연구 기법을 활용하여 수집된 자료를 분석하였다. 연구의 타당한 해석을 위하여 참여자들이 제작한 영상 콘텐츠, 이들이 직접 제작한 교사연수자료 및 교수학습자료를 참조하였다. 연구 결과, '자신만의 고유한 교육활동에 대한 갈망', '확장된 교실 공간으로서의 유튜브', '교실의 장벽 너머로 확장된 관계망', '인정욕구의 충족과 유튜버로서의 정체성 경험', '전통적 교육공간과 유튜브 공간 사이의 긴장' '장인으로 거듭나기', '교사-유튜버로서 자신만의 방향 찾기'라는 크게 일곱 가지의 주제가 도출되었다. 이를 통해 기존의 중등학교와 교실 안에서 한정되던 중등과학교사의 정체성과 욕구가 유튜브라는 새로운 공간에서 확장되는 현상을 확인할 수 있었다. 또한 유튜브는 과학교사들이 자신들만의 이상을 실현하고 즐거움을 느껴 볼 수 있는 공간이며, 이 공간 내에서의 행동을 일상 공간 속의 규범과 잣대로만 규제하는 것은 오히려 이들의 건전한 정체성 형성과 성장을 가로막는 일이 될 수 있음을 제언하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.63-73
• /
• 2004

연구의 목적은 협동학습이 중학생의 개념변화에 미치는 효과 그리고 협동학습 상황에서 일어나는 학생-학생간의 언어 상호작용의 유형 및 언어 상호작용과 개념변화와의 상호관련성을 분석하는 것이다. 중학교 2학년 2개 반을 각각 협동학습 집단(실험집단, n=37)과 전통적 학습 집단(통제집단, n=37)로 선정하였다. 협동학습 집단은 STAD 협동학습 모델을 사용하였으며 협동적 기능을 익혔다. 연구결과는 다음과 같이 요약할 수 있다: 첫째, 개념변화에 있어 협동학습 집단과 전통적 학습 집단간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 사전검사에서 중위 수준의 개념 이해를 보인 학생들의 경우 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 협동학습의 언어 상호작용 유형을 보면 주로 상위와 중위 수준 학생 사이에 활발한 토론이 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 성공적인 개념 변화를 보인 학생들의 경우 그렇지 않은 학생들보다 더 빈번한 언어 상호작용이 이루어졌음을 보여준다. 이 연구는 학생들의 오개념의 교정에 있어서는 교사-학생간의 상호작용이 필요함을 시사한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.175-188
• /
• 2008

이 연구의 목적은 우리나라 과학교육 현장의 환경과 현실에 적합한 지구계 주제 중심의 지구과학 모듈을 개발하여 현장에 적용하고 그 효과를 분석하는 것이다. 모듈의 개발을 위해 98명의 인문계 고등학교 학생들을 대상으로 선택된 13개의 지구환경문제에 대한 인식 조사를 실시하였다. 개발된 모듈의 적용에 따른 효과를 조사하기 위해 고등학교 2학년 2개 학급의 76명을 대상으로 정규 지구과학 수업 시간에 적용하였고, 학생들의 활동의 관찰, 면담, 설문지를 통하여 자료를 수집하고 분석하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 모듈은 고등학교 지구과학 I 교과서의 '지구의 구성' 단원에서 다루고 있는 내용을 모두 포함하며, 그 내용을 중심으로 모듈의 주제를 선정하고 세부 활동을 개발하여 구성하였다. 총 7차시(3주)분량의 모듈을 개발하였고, 개발된 모듈을 구성하는 각각의 활동들은 교과서에 순서에 따라 서로 연계가 될 수 있게 구성되었으며, 고등학교 교육과정 해설서에서 제시되어 있는 학습 목표들과 일치하도록 구성하였다. 모듈의 전반부는 지구 환경을 구성하는 요소인 기권, 수권, 암권, 생물권을 이해하고 그 요소들의 특징을 학습하고, 전지구적인 관점에서 이들 요소들의 상호작용이나 인간 활동과의 연계성을 다룬다. 대부분의 활동들은 모둠별 협동학습을 통하여, 학생 주도적인 활동이 되도록 개발되었다. 모듈의 후반부는 4차시로 구성되어 있으며, 지구계에서 일어나는 에너지 순환과 물질의 순환(물, 탄소, 이산화탄소 등)을 통하여 지구계 내의 상호작용을 이해하는 것을 활동 목표로 하였다. 둘째, 개발된 모듈을 정규 지구과학 수업 시간에 적용한 결과를 살펴보면, 개발된 모듈을 통하여 지구환경의 구성요소와 각 권들과 관련된 개념의 학습에 효과적인 것으로 조사되었고, 학생들이 활동들을 통하여 지구계를 구성하는 암권, 수권, 기권, 생물권의 특성과 세부 개념들에 대해 학습하는데 도움이 되었다고 응답하였다. 개발된 지구계 주제 중심 모듈의 학습을 통해서 학생들의 지구환경과 구성요소에 대한 지식을 습득하고, 이해가 향상되었다. 지속적으로 지구계나 지구환경문제를 다루는 모듈이 개발된다면 학생들의 지구과학적 소양의 함양을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제31권7호
• /
• pp.762-771
• /
• 2010

본 연구의 목적은 고등학교 지구과학 I의 단열변화 주제에 관한 교과서별 내용을 분석하여 향후 교과서 집필 방향에 시사점을 제공하기 위한 것이다. 연구를 위하여 8종의 고등학교 검인정 과학 교과서 중, 일선 학교에서 많이 사용하고 있는 6종의 교과서를 분석 대상으로 선정하였다. 교과서 분석에는 전주시 소재의 교원 양성 대학교에 재학 중인 예비교사 35명이 참여하였다. 먼저 연구자가 사전에 6종의 분석대상 교과서를 살핀 후, 분석관점을 단열변화에 대한 개념 정의, 단열변화에 대한 삽화, 단열변화에 대한 실험의 세 부분으로 범주화하였다. 이를 바탕으로 6종의 교과서를 분석한 후 각 범주별로 가장 우수한 교과서를 선정하였다. 연구 결과 단열변화에 대한 개념정의는 교과서 A, 단열변화에 대한 삽화는 교과서 C, 단열변화에 대한 실험은 교과서 B가 우수한 것으로 선정되었으며, 6종의 교과서 모두 불완전한 부분이 있음이 확인되었다. 이러한 교과서의 부정확성, 부적절성은 학생들이 단열변화를 이해하는 데 어려움을 초래할 수 있으며, 더 나아가 오개념을 형성하도록 하는 문제점을 가져올 수 있다. 따라서 단열변화에 대한 보다 체계적이고 정확하며, 완전한 내용이 담겨지도록 교과서의 내용을 재구성할 필요성이 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.854-869
• /
• 2007

본 연구에서는 대학의 연구진들이 구성주의적 원리에 따라 설계한 교사-연구자간 협력적 연수 프로그램에 참여한 중등 과학 교사들이 구성주의적 수업을 내면화하는 과정을 탐색하였다. 연수 프로그램은 강의와 워크숍 및 소집단 활동 과정으로 구성되었다. 강의에서는 과학교육계의 동향 및 과학수업 프레임웍을 소개하고,워크숍에서 녹화된 실제 과학 수업 분석을 통하여 프레임웍에 대한 이해를 심화하였다. 소그룹 활동에서는 연구자와 참여 교사가 협력하여 프레임웍을 적용한 수업 모듈을 설계하였다. 지구과학을 전공한 4명의 중등 과학 교사가 자발적으로 워크숍에 참여하였다. 협력적 연수 프로그램은 전 과정을 녹화하였으며,반구조화된 면담을 연수 전과 후에 실시하였다. 녹음 및 녹화된 자료는 모두 전사하여 분석하였다. 참여 교사들은 프레임웍을 내면화하는 과정에서 주목하는 대상이 서로 달랐으며,다양하고 구별되는 교사의 경험과 교육 신념,교육 현실인식 등과 같은 다양한 요소들이 내면화 과정에서 갈등을 일으키거나 또는 그 과정을 촉진하였다. 수업 설계시 고려 요소를 결정하는 데에는 교사의 수업 경험과 학습자에 대한 인식이 중요한 영향을 미쳤다. 한편 참여 교사들은 주로 논의되었던 '탐구','적용', '모델' 등의 개념에 대해서 일상적인 의미로 받아들이거나,자신이 기존에 가지고 있던 개념으로 해석하는 경향을 보였다. 참여 교사들은 수업 시간에 비해서 기르칠 내용이 과다하다고 인식하고 있어서 수업 모듈을 설계하는 과정에서 내용은 강의식으로 전달하고,실험은 구성주의적 방식으로 설계하는 등 수업 구조를 이분화하려는 경향을 보였다. 본 연구 결과는 구성주의적 교사 연수와 교사 전문성 발달 과정에 의미있는 시사점을 제공할 것이다.