• 한국과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.73-83
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• 1990

이 연구의 목적은 (가)학생들의 "공기중의 물"에 대한 직관척 견해와 그 특성들을 파악하여 기술하고, (나) 나이와 학습 능력의 증가에 따른 직관적 견해의 분포 및 변화 경향의 파악 및 기술(description)에 있다. 미국 텍사스주 중부에서 36명의 연구대상 학생들이 선발되었다(5-, 8-, 11-학년 및 대학교 학생 각각 9명씩). 대학생들을 제외한 각 학년은 3명 씩의 우수, 보통 및 열퉁 학생들로 구성되었다. 연구 방법은 현상에 대한 면담법(Interview-About-Phenomena)이 사용되었다. 대기 중의 물은 7개의 종속개념(수증기, 습도, 증발, 웅결, 승화 I 과 II, 그리고 이슬점)으로 세분되어 조사되었다. 연구 결과 각 종속개념마다 3개에서 7개까지 여러 직관적 견해들이 파악되었다. 학년과 학습능력이 증가 할수록 학생들은 더 정교한 직관적 견해를 보유하고 있었다. 파악된 직관적 견해들의 재구성(restructuring) 또는 보다 정교한(more sophisticated) 견해로의 변화는 종속개념에 따라 다르다. 직관적 견해들이 재구성되기 쉬움에 따라 종속개념들을 배열한 것올 "재구성 계열"(Restructuring series)이라 정의 하였으며 이는 다음과 같다. 수증기-습도-이슬점-응결-중발-승화 I 과 II. 이 연구의 결과는 과학교수 전략 및 과학 학습교재의 고안과 개발, 과학교사 양성과정, 그리고 과학학습 평가 등에 활용되어져야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.273-282
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• 1998

학습 초기에 과학적 개념과 상충되는 오개념을 이용하여 인지 갈등을 일으킴으로써 개념 변화를 꾀하는 갈등유발집단과 과학적 개념과 어느정도 일치하는 부분과학개념을 이용하여 과학적 개념과 연결시켜줌으로써 개념 변화를 꾀하는 비갈등집단의 개념 형성 정도 및 지속효과를 비교하였다. 초등학교 5 6 학년을 대상으로 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 열전도, 열평형, 작용 반작용, 자유낙하, 무게보존 등에 관한 기초적인 5가지 개념을 이용하였다. 갈등유발집단에게는 오개념을 가지고 답하리라 예상되는 문항을 제시하였으며, 비갈등집단에게는 과학적개념과 어느 정도 일치하는 부분과학개념을 가지고 답하리라 예상되는 문항을 제시하였다. 그 다음, 시범 실험을 실시하여 갈등유발집단은 오개념을 드러내어 갈등이 일어나게 하였으며, 비갈등집단은 부분과학개념을 이끌어내어 갈등이 일어나지 않고 과학적 개념과 연결시킬 수 있게 하였다. 두 집단 모두 설명식의 간단한 처치를 동일하게 실시하였으며 처치 직후와 일주후, 한달후에 사후 검사를 실시하여 개념의 형성 정도 및 지속 효과를 비교하였다. 기초적인 5가지 개념에 대해 갈등과 비갈등의 효과를 비교해 본 결과 열평형 개념과 작용 반작용 개념에서 갈등유발집단에 더 효과적인 결과를 얻었다. 그리고 학업성적을 통한 상위 수준과 하위 수준의 학생들을 비교하였을 때 상위 수준의 학생들은 열전도와 열평형 개념에서 갈등을 일으킨 다음 갈등을 해소해 주는 방법이 더 효과적이었으며, 하위 수준의 학생들은 갈등의 방법이나 비갈등의 방법이나 개념의 형성 정도나 지속 효과면에서 차이가 나타나지 않았다. 전체적으로 초등학생들에게서는 두 방법간에 뚜렷한 경향성은 나타나지 않았으나, 개념과 학습자의 특성에 따라 다양한 결과가 나타났다. 따라서 학습할 개념의 특성, 학생의 선개념 상태, 학습에서의 성공 경험에 따라 적절한 방법을 사용하여야 한다고 본다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.31-31
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• 2010

고등학교 지구과학에서 다루는 천문학 개념의 위계를 밝히고, 그에 따른 교수-학습의 효과를 알아보기 위해 지식공간론을 활용하여 학습과제 속에서 내재되어 있는 학습자의 지식상태를 분석하였다. 고등학교 학생들의 천문학적 공간개념에 대한 구성 요인 간 위계는 '공간위치 $\rightarrow$ 공간추리 $\rightarrow$ 공간변화' 순이었다. 학습자의 천문학적 공간개념 점수가 같아도 개념의 구조화( 지식상태 )가 다르게 나타나는 경우가 있었다. 이는 학습자에 따라 개별화 학습의 처방이 달라져야 함을 시사한다. 천체관측 개념의 위계는 '지구운동 $\rightarrow$ 천구좌표계 $\rightarrow$ 천체관측( 망원경 원리 $\rightarrow$ 망원경 설치 $\rightarrow$ 망원경 관측 )' 순으로 분석되었으며 2007개정교육과정에서 제시하는 순서와는 차이가 있었다. 고등학생들의 천체관측 개념에 대한 지식상태 분석에서 개념의 구조화가 잘 이루어진 학생의 경우에는 하위 위계를 이루는 지구운동과 천구좌표계, 망원경 원리에 관한 문항을 잘 맞추었고, 상위 위계에 있는 망원경 설치와 관측 문항에서 정답률이 낮았다. 그러나 개념의 구조화가 덜 이루어진 학생의 지식상태는 하위 위계를 이루는 지구 운동 관련 문항에서 더 많이 틀렸고, 최상위 위계( 망원경 설치, 관측 )를 이루는 문항에 대한 정답률이 높았다. 지구과학I의 천체관측 단원에 대하여 학습자의 심리적 위계와 교과서의 논리 위계에 따라 학습과제를 제시하여 교수-학습한 결과, 개념의 형성률은 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 유의미( p & .05 )하게 더 높았다.

• 대한화학회지
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• 제67권4호
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• pp.253-270
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• 2023

이 연구는 중학교 과학 수업에서 학생주도평가가 성취정서와 과학개념이해에 미치는 영향에 대해 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 중소도시 소재 중학교 3학년 7학급 중 실험집단으로 선정된 4개 학급은 학생주도평가를 실시하고, 비교 집단(3개 학급)은 교사주도평가를 실시하였다. 학생주도평가는 학습자가 주도적으로 학습 목표 설정과 평가 기준을 개발하여 자기평가와 동료평가를 실시하는 4단계로 구성하였고, 개발한 7개 평가 활동을 수행하였다. 연구 결과, 학생주도평가는 긍정적 성취정서를 향상시키고, 부정적 성취정서를 완화시키는데 효과를 보였으며 중학생의 과학개념이해를 향상시켰다. 학생들은 학습목표 설정에 주도적으로 참여하고, 평가 기준을 개발하여 자기평가와 동료평가를 반복적으로 수행하며 자신의 도달 정도를 파악하고, 학습 과정에서 부족한 점을 보완하는 반복적인 반성적 사고를 거친다. 따라서 학생주도평가는 학습에 대한 책임감을 향상시키고 지속적으로 과학개념이해 정도를 점검할 수 있도록 하여 과학개념이해를 높이는 도구로써 활용될 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.563-570
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• 2005

이 연구는 중학생들의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 개념 이해 및 학습 젼략 사이의 관계를 조사하였다. 인천 지역의 중학교 1학년 162명을 대상으로 과학 지식의 본성 검사와 학습 전략 검사를 실시하였다. 밀도에 대한 컴퓨터 보조 수업 후 개념 검사를 실시했다. 연구 결과, 학생들의 개념 이해와 심층적 및 피상적 학습 전략은 과학 지식의 본성에 대한 이해와 유의미한 상관이 있었다. 학생들의 복합적인 학습 전략의 유형을 확인하기 위해 군집분석을 실시하였다. 그 결과, '심층적 전략 점수는 높고, 피상적 전략 점수는 낮은 집단(군집 1)', '심층적 전략 점수는 낮고, 피상적 전략 점수는 높은 집단(군집 2)', '심층적, 피상적 전략 점수가 모두 높은 집단(군집 3)'으로 구분 되었다. 일원 변량 분석 결과, 과학 지식의 본성 검사와 개념 검사 모두에서 군집 3의 점수가 다른 군집들 보다 유의미하게 높았다. 또한 개념 검사에서는 군집1이 군집2에 비해 보다 높은 성적을 보였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권2호
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• pp.89-95
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• 2001

이 논문의 목적은 대기압개념에 대한 오개념을 기초하여 컴퓨터 보조수업 프로그램을 개발하여 중학교 과학과정에 적용하고 그 개념개선 효과를 조사하는 것이다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 대기압에 대한 오개념을 확인하였고 2) 분석된 오개념을 고려한 CAI프로그램을 개발였으며 3) 학습에 적용한 결과 CAI를 적용한 학습이 전통적 학습보다 성취도와 오개념 개선에 효과적이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.627-633
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• 2003

본 연구는 제 7차 교육과정의 국민공통기본교육과정에 따른 과학과 생물영역 물질대사와 관련한 개념의 수준과 연계성에 대해 조사하였다. 분석에 사용된 교과서는 초등학교는 1종 검인정 교과서를 사용하였으나, 중학교와 고등학교는 분석의 일관성을 유지하기 위하여 동일 출판사에서 개발한 3종의 교과서를 사용하였다. 물질대사와 관련한 개념은 초등학교에서는 42개, 중학교에서는 3개 출판사 평균 92개, 고등학교에서는 평균 59개가 제시된 것으로 조사되었다. 출판사에 따라 다소 차이는 있었으나 학교급이 올라감에 따라 점차적으로 구체적 개념에 대한 형식적 개녕의 비율이 감소하는 것으로 나타났으나, 학습개념의 수는 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 교육과정 및 교과서 개발 시 학습단원에 따른 학습개념의 제시는 학습자의 인지 수준 및 제시되는 개념의 수를 적정화해야 하며, 단원과 학습 내용의 수직적 연계성을 고려한 구성이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.414-422
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• 2009

본 연구에서는 학습자의 동기적 특성이 불일치 사례를 이용한 밀도 개념 학습 과정에 미지는 영향을 조사하였다. 두 개의 중학교 1학년 학생 642명이 연구에 참여하였으며, 사전 검사로 실패에 대한 인내, 자아효능감, 과제 목표 지향과 수행 목표 지향 검사를 실시한 뒤, 선개념 검사를 실시하였다. 개념 변화 학습의 주요 단계를 포함한 학습지를 이용하여 밀도 학습에 대한 개별적인 학습을 실시한 뒤, 사후 검사로 주의집중, 노력, 개념 이해도 검사를 실시하였다. 목표 오개념을 지닌 203명의 학생들의 응답을 경로 분석한 결과, 동기적 특성 변인들은 인지 갈등에 영향을 주지 않았다. 그러나 실패에 대한 인내와 과제 목표 지향은 상황 흥미와 주의집중, 노력을 매개로 개념 이해도에 영향을 주었다. 자아효능감은 노력을 매개로 개념 이해도에 영향을 주었다. 수행 목표 지향은 주의집중과 노력을 매개로 개념 이해도에 부적인 영향을 주었다. 인지 갈등은 상황 흥미를 매개로 간접적으로뿐 아니라 직접적으로도 개념 이해도에 영향을 주었다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.143-144
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• 2003

6차 교육과정부터는 과학 교육에서 학생들의 학습 목표를 과학 개념에 대한 이해 뿐 아니라 탐구 사고력 및 기능 향상도 중요한 목표로서 취급하고 있다(교육부, 1992). 그런데 학생의 탐구 사고력을 향상시킬 수 있는 과학교육이 제대로 이루어지지 못하고 있는 것이 현재의 실정이다. Schwab(1961)가 탐구 학습의 단계를 분류하면서 지적한 바 있듯이 탐구는 주어진 과제를 해결하는 고정적 탐구보다는 스스로 과제를 설정하고 이를 해결하려 하는 유동적 탐구가 더 바람직한 방향이며, 이러한 유형의 탐구를 통하여 학생들은 창의성의 신장과 함께 과학적탐구가 이루어지는 과정을 더 올바르게 이해할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 탐구의 상황을 학교 실험실만이 아닌 좀 더 생활 주변의 여러 가지 경험과 관련된 쪽으로 안내하는 것도 필요하다. 최근 활발한 컴퓨터의 보급과 인터넷 환경의 확대로 인하여 학생들이 이러한 환경에서 교사와 직접 동일한 시간, 동일한 장소에서 대면하지 않고도 의사소통하고 교수-학습이 이루어질 수 있는 기회가 사회적으로 가능해지고 있다. 이러한 원격교육은 교사의 안내에 따른 탐구 교수 형태의 개념 확인 및 검증 실험이 대부분인 전통적 과학학습 방법과 달리 학생 스스로 문제를 찾고 해결하려고 시도하는 것을 통하여 과학적 탐구 기능의 향상은 물론 과학적 개념의 획득, 과학, 사회, 기술에 대한 폭넓은 인식을 형성하는데 도움이 된다. 또한 인터넷 환경을 이용하면 학교 실험실 상황을 벗어나 학생들에게 다양한 탐구 활동 기회를 제공할 수 있고, 또한 그에 따른 의사 소통이 더 용이해질 수 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 탐구 과정기술과 사고력을 중시하는 초등학교 과학과목의 특성을 고려하여 이에 적합한 인터넷 원격교수-학습을 위한 교수-학습 모형과 학생들의 과학적 탐구력과 사고력을 신장시킬 수 있는 멀티미디어 학습자료를 개발하고, 이를 실제적으로 적용할 수 있는 웹사이트를 개발, 현장에 적용하여 원격교수학습이 과학적 탐구력과 사고력에 미치는 효과에 대하여 조사하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권3호
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• pp.221-235
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• 2021

본 연구는 초등학교 5~6 학년 학생을 대상으로 과학 학습 상황에서 과학상태호기심(Science State Curiosity; SSC) 및 과학상태불안(Science State Anxeity; SSA) 수준에 따른 학습효과를 구명하는데 목적이 있다. 이를 위해 과학 학습을 과학 문제 대면(I), 결과 확인(II), 과학 개념 학습(III)의 세 가지 상황으로 구분하여 각 학습 상황에서 SSC 및 SSA를 측정하여 분석하였다. SSC 및 SSA가 학습효과에 미치는 순 영향을 파악하기 위해 학습효과에 영향을 줄 것으로 예상되는 과학호기심, 인지욕구, 과학자아개념, 과학불안, 흥미를 통제하였다. 과학 문제 대면 상황에서의 SSC 및 SSA를 'SSCI' 및 'SSAI'으로, 결과 확인 상황에서의 SSC 및 SSA를 'SSCII' 및 'SSAII'로, 과학 개념 학습 상황에서의 SSC 및 SSA를 'SSCIII' 및 'SSAIII'로 정의하였다. 그리고 학습효과를 직후학습효과와 지연학습효과로 구분하여 사전검사 점수에 비하여 직후검사 또는 지연검사 점수가 향상된 정도를 산출하여 분석하였다. 분석결과, 직후학습효과는 SSCI·SSCII가 높을수록, SSAI·SSAII·SSAIII가 낮을수록 높았으며, 지연학습효과는 SSCI·SSCII가 높을수록, SSAIII가 낮을수록 높았다. SSC가 SSA보다 학습효과에 미치는 영향이 컸으며, 직후학습효과에는 SSCII가, 지연학습효과에는 SSCI이 가장 많은 영향을 미쳤다. 또한 SSCIII가 높을수록 추가적인 자발적 학습을 하는 경향이 나타났다. 본 연구의 결과는 과학 학습에서 학생의 정서적 상태에 대한 이해의 폭을 넓히고, 상태호기심 및 상태불안 연구에 대한 이론적 토대를 마련할 것으로 기대된다.