• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.718-734
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• 2013

본 연구는 오래된 은유적 과학 용어들과 2009 개정교육과정에 새로 포함된 은유적 과학 용어들에 대한 학생들의 인식과 이해정도에 대해 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 제7차 과학과 교육과정과 2009 개정 과학과 교육과정에서 은유적 과학 용어들을 선정하였으며, 대상 학생들은 제7차 교육과정에 따른 과학을 학습한 고등학생 176명과 2009 개정 교육과정에 따른 과학을 학습한 학생 175명을 대상으로 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 제7차 교육과정과 2009개정교육과정 둘 다에 포함되어 있는 오래된 은유적 용어에 대해서는 개정 교육과정에 의해 학습한 그룹과 7차 교육과정에 의해 학습한 그룹 모두 은유적으로 이해하는 학생보다 교과서의 표현 그대로 또는 부분적으로 과학적으로 이해하는 학생의 수가 많았다. 이 경향은 개정 교육과정에 의해 학습한 그룹과 7차 교육과정에 의해 학습한 그룹 사이에 차이가 거의 없었다. 둘째, 2009 개정 교육과정에 새로 포함된 은유적 과학 용어들에 대해서는 '블랙홀'과 같이 방송 매체나 인쇄매체를 통해 자주 접할 수 있는 개념들은 과학적으로 설명하려고 하는 경향이 어느 정도 있지만 거의 일상생활 속에서 접하지 못하는 은유적 과학 용어들은 학습 후에도 과학적으로 설명하는 것을 매우 어려워했다. 과학에서 오래 사용한 은유적 용어들의 경우에는 과학적인 이해로 변화하는 경향이 높긴 하지만 새로운 은유적 용어들의 경우에는 학생들이 개념을 바르게 이해하기 전에 그 용어가 가지는 은유적인 의미가 학생들로 하여금 과학적 이해를 어렵게 하는 것으로 보인다.

• 대한화학회지
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• 제60권5호
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• pp.362-373
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• 2016

이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 교과서에서 제시하고 있는 이온 화합물의 설명 개념과 모형을 분석하고, 학생들이 이온 화합물에 대해 어떻게 이해하고 있는지 설문 검사하였다. 교과서 분석은 중학교 과학2 교과서 9종과 고등학교 화학 I과 화학 II 교과서 4종을 대상으로 하였고, 설문 검사는 중학교 2학년, 고등학교 1~3학년 학생 194명을 대상으로 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 내용 분석 결과, 이온 화합물을 설명할 때 사용한 과학적 개념과 이를 표현하는 모형은 교과서 마다 차이가 있었다. 이온 화합물의 정의에서는 정전기적 인력, 강한 결합, 규칙적 배열, 결합비의 개념 중 몇 가지를, 이온 화합물의 성질에서는 녹는점, 부서짐, 용해, 전기 전도성 중 몇 가지를 선택적으로 제시하였다. 또한 설명 없이 모형만 제시하거나 설명만 하고 모형은 제시하지 않은 경우도 있었다. 이러한 차이는 중학교 과학2 교과서에서와 같이 이온 화합물에 대한 별도의 성취기준이 없는 경우와 결합비나 용해와 같이 학년별로 동일한 개념을 반복하여 다룰 때 더 크게 나타났다. 둘째, 이온 화합물에 대한 학생 설문 분석 결과, 이온의 형성 과정과 결합비를 설명할 때 과학적 개념을 잘 적용하지 못하였고 모형으로 표현하는 것을 어려워하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.684-696
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• 2004

이 연구의 목적은 6명의 예비교사들을 대상으로, 탄소 순환을 이해하는데 적용되는 개념들을 조사하여 지구시스템에 관련된 개념은 무엇인가를 알아보고, 탄소 순환에 대해서 시스템 사고를 적절히 수행하고 잇는지를 조사하는 것이었다. 연구방법은 고등학교 지구과학에서 다루고 있는 “지구의 구성” 단원 중 ‘탄소 순환’과 관련된 질문을 통해, 예비교사들이 진술한 내용을 분석하여 개념의 특성을 조사하였다. 이를 근거로 지구시스템에 관련된 개념을 구성요소로 하여 인과지도를 작성한 수, 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다, 첫째ㅡ 탄소 순환을 이해하는데 적용된 개념들 중 지구시스템에 대한 관련개념은 모두 42개가 나타났다, 그 중 기권 관련개념은 15개, 생물권 관련개념은 11개, 수권 관련개념은 9개였으며, 암석권 관련개념은 7개였다. 둘째, 인과지도에서 피드백 순환고리는 A와 F 예비교사들에게 2개와 1개가 완성되었으나, A예비교사에게서 완성된 2개의 피드백 순환고리 중 1개는 비과학적 개념연결에 근거하였다. 결론적으로, 연구에 참가한 6명의 예비교사들은 탄소 순환과 관련하여 지구시스템에서 암석권에 대한 이해가 낮으며, 4명은 시스템 사고가 수행되지 않았고, 2명은 시스템 사고를 수행하였으나, 그 수준은 높지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권5호
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• pp.379-393
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• 2007

이 논문의 목적은 혈액 순환 모형 기반 수업을 적용한 후에 11학년 학생들의 개념 변화를 다차원적 틀로 분석하는 것과 개념 이해를 향상시키기 위한 교수 전략에 대한 시사점을 찾아내는 것이다. 그 모형 기반 수업은 4차시로 구성되었다: (1) 혈액 순환에 관한 과학사를 적용하여 학생들의 흥미를 유도하는 도입 부분, (2) 쥐의 해부 실험, (3)심장의 자동 박동에 관한 비디오 자료, (4) 혈액 순환의 경로 모형 구성하기 활동. 사전 검사, 사후 검사, 면담 자료에 근거하여, 학생들의 혈액 순환 경로 모형을 구분하였고, 혈액 순환 개념에 관한 학생들의 존재론적 속성과 개념 지위를 조사하였다. 대부분의 학생들은 수업 후에 혈액 순환의 경로와 그 혈액 성분의 변화를 정확히 기술하였다. 그러나 그 모형 구성하기 활동은 심장에 연결된 각 기관으로의 혈류량 분배와 혈액과 조직세포 사이의 물질 교환 기작의 이해를 향상시키는데 충분하지 못했다. 면담에서 학생들이 언급한 개념 지위 요소 분석을 통해, 학생들의 개념 이해에 어떤 개념 지위 요소가 도움을 주는지, 잘못된 개념 지위 요소는 무엇인지, 잘 사용되지 않는 지위 요소는 무엇인지 등의 정보를 얻을 수 있었다. 또한 학생들의 각 개념 지위 획득은 혈액 순환 개념에 대한 어떤 존재론적 속성을 갖는가에 따라 달라짐을 발견하였다. 이런 연구 결과는 혈액 순환과 같은 평형 범주의 개념 변화률 촉진하기 위한 교수 전략을 고안하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1-8
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• 2011

본 연구에서는 전문계 고등학교 학생들의 알고리즘 시간효율성에 관한 개념 이해 수준을 확인하고 빈번하게 발생하는 오개념 유형들을 확인하고자 하였다. 선행연구에서 확인된 세 가지 유형의 오개념들을 토대로 9개의 오개념 측정 문항을 개발하였으며, 프로그래밍 관련 과목을 이수한 51명의 전문계 고등학교 학생들을 대상으로 조사를 실시하였다. 연구결과, 알고리즘 시간효율성에 관한 개념 이해도는 매우 낮은 수준으로 나타났으며, 견고하고 반복적으로 발생되는 여러 유형의 오개념들을 확인하였다. 마지막으로, 확인된 오개념들을 과학적 개념으로 변화시키기 위한 교육적 전략인 시뮬레이션 및 알고리즘 효율성 평가 틀의 활용 방안과 함께 교육과정 개선의 필요성을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권3호
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• pp.499-518
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• 2004

본 연구에서는 학술자들이 역학적 에너지에 대하여 배우는 동안 과학지식 교과서 내 물리지식에 대한 인식론적 신념과 앎에 대한 인식론적 신념사이의 관계를 새롭게 규명하고 역학적 에너지와 위치에너지의 기초개념에 대한 변화과정을 정성적인 방법으로 살펴보았다. 연구를 진행하면서 6명의 대학생을 참여자로 선정하였으며, 과학지식 교과서 내 물리지식에 대한 인식론적 신념과 앎에 대한 인식론적 신념사이의 관계는 다음과 같이 세 개의 범주로 분류하였다: 권위에 의해 물리지식을 받아들이기, 교사에 대한 인식에 의해 물리지식을 받아들이기, 과학지식은 인간의 다양한 사고의 산물이라는 인식에 의한 이해. 과학지식이 다양한 인간사고의 산물임을 인식하는 참여자가 초인지활동을 활발하게 하였으며 역학적 에너지의 값에 대하여 과학적 개념을 갖고 있었다. 그러나 그 외 범주에 속하는 참여자들은 수업시간에 초인지 활동을 활발하게 하지 않아 수동적이었으며 역학적 에너지의 값에 대하여 비과학적 개념을 갖고 있었다. 위치에너지를 포함하여 역학적 에너지의 값에 대하여 비과학적 개념을 가진 참여자들의 개념변화과정을 살펴보면, 과학 지식에 대한 인식론적 신념과 에너지의 정의가 대안적 개념을 유지하게함을 볼 수 있었다. 참여자가 위치 에너지의 옴의 값에 대한 대안적 개념을 극복하는데 과학 지식의 도구적 성질을 이해하고 공식을 물리적 현상과 연결 지어 생각하는 것이 중요한 역할을 하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권1호
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• pp.150-161
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• 2022

물질은 대표적인 과학의 기본 개념이지만 추상성으로 인해 학생들이 이해하는 데 어려움을 겪는 개념 중 하나이다. 본 연구에서는 초등학생들의 물질에 대한 개념과 물질 및 물질이 아닌 것의 예에 대한 이해를 학년에 걸쳐 조사하고 비교하여 그 특징을 살펴보았다. 연구 대상은 3학년부터 6학년 학생 총 418명이었으며, 자유응답식 설문을 통하여 자료를 수집하였다. 연구 결과 첫째, 물질에 대한 초등학생들의 주요 개념은 '물체를 이루는 재료', '보고 만질 수 있는 것', '고체, 액체, 기체에 해당하는 것'이었다. 학년이 올라감에 따라 재료 관점의 설명 비율은 줄어들고, 상태 관점의 설명 비율이 높아지는 경향이 있었으며, 물질을 무게와 부피를 가진 것으로 설명하는 학생은 거의 없었다. 둘째, 학생들이 제시한 물질의 예는 대부분 고체였으며, 고학년으로 갈수록 액체와 기체 상태의 예도 늘어났다. 그러나 오히려 고학년에서 물체와 물질을 구분하지 않는 경우들이 늘어나는 특징이 있었다. 셋째, 물질이 아닌 것의 예로 물체, 액체, 기체가 언급되는 가운데 다른 학년에 비해서 6학년 학생들은 물질이 아닌 것의 예를 더 잘 제시하였다. 마지막으로, 학생들의 물질에 대한 개념은 그들이 제시하는 물질 및 비물질의 예에 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 국방과기술
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• 6호통권172호
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• pp.14-17
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• 1993

국방과학기술은 불확실한 전략적 미래에 대한 가장 확실한 담보물입니다. 따라서 투자재원, 기반기술 등의 절대빈곤 가운데에서도 군사력전략목표와 개념구현을 위한 기술집약적 군사력 건설이 필수적으로 요구됩니다 총력전 시대의 국방체계 발전 요체는 군사기획가의 과학기술 이해, 활용능력 향상과 당대 최고의 과학기술자가 국방에 다수 참여하여 업적을 쌓을수 있는 내외부 여건이 성숙되어야 합니다

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.215-229
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• 2002

이 연구에서는 물의 상태와 상태 변화 및 상태변화의 조건을 중심으로 유치원, 초등, 중등 과학 교재의 내용을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 유치원 제 5차 교육과정 교재들과 제 6차 교육과정에 근거한 초등학교 자연 교과서와 중학교 과학 교과서를 분석하였다. 개념의 학년별 전개를 주제형 계열화와 나선형 계열화에 비추어 분석한 결과, 일부 내용은 적절하게 구성되었으나, 일부 내용은 부적절한 것으로 나타났다. 그리고 학년이 증가함에 따라 개념은 지각적 인식 수준, 거시적 현상 이해 수준과 용어 인식 수준, 리고 미시적 개념 이해 수준으로 전개되었음을 알 수 있었다. 그러나 응고와 융해 등 상태변화 중 일부개념과 열, 온도, 바람, 습도, 기압 등 상태변화의 조건에서는 미시적 개념 이해 수준의 전개가 이루어지지 않았다. 그리고 상태변화 개념과 열, 바람 등 일부상태변화의 조건 개념에서는 용어 인식 수준의 내용도 전개되지 않았다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권1호
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• pp.32-48
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• 2006

본 연구에서는 고등학교 과학 교사들의 지질 시대 관련 개념들에 대한 이해 정도를 알아보고, 교사들의 개념 이해 정도와 원인이 교과서의 서술 내용과 어떤 관련성이 있는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해 충북 지역 고등학교 과학 교사 40명을 대상으로 설문을 실시하였고, 현행 제7차 교육 과정에 따른 중등 교과서 및 지도서에 제시된 지질시대 관련 내용을 분석하여 비교하였다. 많은 교사들은 단순히 지구의 나이를 방사성 동위 원소로 측정한다고 생각하고 있으나, 자세한 측정 방법을 알지 못하고 있었다. 50% 이상의 교사들은 지사학의 5대 법칙을 동일 과정설, 지층 누중의 법칙, 생물군 천이의 법칙, 부정합 관계 그리고 관입 관계라고 생각하였다. 중등 교과서 및 지도서에 제시된 지구의 나이, 가장 오래된 암석의 연령, 지질 시대의 정의 및 기간, 지구의 나이 측정 방법 그리고 지사학의 법칙 등과 같은 지질 시대 관련 내용은 상당 부분이 올바른 개념을 제시하고 있지 않으며, 제시된 유형도 다양하다. 설문에 응답한 상당수의 교사들은 지질 시대에 관련된 내용에 대하여 잘못 이해하고 있으며, 이러한 교사들의 이해는 교과서와 교사용 지도서에 기술된 내용과 상당한 관련이 있는 것으로 생각된다. 그러므로 교과서와 지도서에 제시된 지질 시대 관련 내용에 대한 논의와 수정이 필요하다.