• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권1호
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• pp.38-54
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• 2018

이 연구는 우리나라와 싱가포르 초등교과서에 제시된 지질관련 내용을 중심으로 교과서에 진술된 개념과 탐구활동을 비교하여 앞으로 있을 우리나라 교육과정 및 교과서 개발에 시사점을 얻는데 목적이 있다. 연구를 위해 우리나라는 2015 개정과학교과서를 선택하였으며, 싱가포르 교과서는 싱가포르에서 가장 많이 사용하는 교과서로 싱가포르 교육부로부터 교육적인 우수성을 입증받은 'Science; My pals are here'를 선택하였다. 연구결과, 첫째, 우리나라의 교과서는 싱가포르 교과서에 비해 개념을 다루는 수준이 낮았다. 둘째, 싱가포르 교과서에 비해 우리나라 교과서는 '탐구' 중심으로 구성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 우리나라는 한 가지 개념을 한 학년에서만 다루는데 비해 싱가포르는 개념을 위계적으로 나누어 여러 학년에 걸쳐 학습하도록 구성하였다. 넷째, 싱가포르 교과서는 우리나라와 달리 학습한 개념이 지구와 어떤 영향을 주고받는지에 대한 내용도 함께 학습하도록 안내하고 있었다. 이러한 결과는 우리나라의 교육과정 구성과 교과서 개발에 시사점을 줄 수 있을 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.74-89
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• 2020

이 연구의 목적은 신뢰도와 타당도가 확보된 계절 변화 개념 검사 도구를 개발하고 계절 변화 개념과 관련된 하위 개념과 오개념에 대하여 객관적으로 관찰하고 분석하여 변인 간의 관계를 설명하고자 하였다. 계절 변화 개념 검사 도구의 개발 과정은 검사 도구 개발 계획 수립, 검사 도구 초안 개발, 예비 검사 및 검사 도구 수정, 최종 검사 도구 개발, 본 검사 실시의 과정으로 이루어졌다. 개발된 검사 도구는 학생의 계절 변화 개념 형성 정도를 검사하고 개념 형성에 어려움이 있다면 그 원인이 무엇인지 분석하여 적절한 학습과 도움을 제공하는데 활용할 수 있다. 개발한 검사 도구를 이용하여 6학년 198명을 대상으로 한 회귀 분석 결과 선수학습개념의 이해정도와 오개념의 교정 정도는 계절 변화 단원에서 학습한 개념에 정적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히 오개념이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 평균 점수를 기준으로 절단점을 생성하여 구분한 두 구간 중 평균 점수 이상 구간 학생들은 오개념의 교정 정도가 유의미한 영향을 미쳤으며, 평균 점수 이하 구간 학생들은 선수학습개념의 이해정도가 유의미한 영향을 미쳤다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권4호
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• pp.658-667
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• 2001

본 연구에서는 학습자의 인지적 정의적 변인, 변칙 사례에 의한 인지 갈등, 개념 변화 사이의 관계에 대해 조사하였다. 배경 지식, 장의존성 독립성 학습 전략, 논리적 사고력, 목표 지향, 선개념 및 능력에 대한 자아효능감, 통제 신념 등을 조사하였고, 선개념 검사, 변칙 사례에 대한 반응 검사, 직후 개념 및 개념 파지 검사를 실시하였다. 학습자의 인지적 정의적 변인과 변칙 사례에 의한 인지 갈등 사이에는 유의미한 상관이 없었다. 분자 운동에 대한 배경 지식, 장의존성, 독립성, 학습 전략은 학생들의 직후 개념 및 개념 파지와 유의미한 상관이 있었으며, 논리적 사고력과 직후 개념의 상관이 유의미하였다. 중다 회귀 분석 결과, 학습 전략이 학생들의 직후 개념과 개념 파지를 유의미하게 예측하였다. 정의적 변인의 경우, 능력에 대한 자아효능감은 직후 개념 및 개념 파지와, 목표지향은 직후 개념과 유의미한 상관이 있었다. 능력에 대한 자아효능감은 직후 개념과 개념 파지에 대한 유의미한 예언 변인이었으며, 목표 지향은 직후 개념에 대한 유의미한 예측 변인이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.586-594
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• 2002

이 연구에서는 끓는점 학습에서 인지 갈등, 상태 흥미, 개념 변화 사이의 관계를 조사했다. 또한, 이들 관계에서 성에 따른 차이도 조사했다. 중학교 1학년 학생 370명이 본 연구에 참여했다. 먼저, 학습된 오개념을 지닌 학생을 선별하기 위해 선개념 검사를 실시했다. 변칙 사례를 제시한 후, 변칙 사례에 대한 반응 검사와 상태 흥미 검사를 실시했다. CAI 프로그램으로 수업 처치를 한 후, 직후 개념 검사를 실시했다. 4주 후에 동일한 검사지로 개념 파지 검사를 실시했다. 인지 갈등과 상태 흥미 검사 점수는 모두 직후 개념 검사 및 개념 파지 검사 점수와 유의미한 상관이 있었다. 중다 회귀 분석 결과, 상태 흥미가 인지 갈등 보다 개념 변화 및 개념 파지 정도를 예측하는데 있어 더 중요한 것으로 나타났다. 남학생의 경우에는 상태 흥미만이 개념 변화 및 개념 파지에 대해 유의미한 예측 변인으로 나타났으나, 여학생의 경우에는 인지 갈등만이 유의미한 예측 변인으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권10호
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• pp.1524-1536
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• 2012

과학 태도는 학습의 질 향상에 영향을 미치며 과학 교육에서 중요한 관심사 중의 하나이다. 과학 태도 수준에 따라서 인지적 영역의 구조적 측면, 특히 개념간의 근접성 분석이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 과학 태도 수준에 따라서 광합성 관련 개념의 근접성이 수업 후에 어떻게 변하는지를 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 7학년 학생 270명을 대상으로 수업 전과 수업 후의 과학 태도와 광합성 개념에 대한 조사를 실시하였다. 광합성 개념은 '광합성이 일어나는 장소', '광합성에 필요한 물질', '광합성결과생성 되는 물질', '광합성에 영향을 미치는 요인'으로 구성하였다. 광합성 개념의 근접성은 다차원 척도법을 활용하여 분석하였다. 이 연구 결과는 다음과 같다. (1) 수업을 통해 학생들은 구체적인 개념을 습득함으로써 개념의 근접성을 변화시키는 것으로 나타났다. (2) 학습을 통해 과학태도 상집단이 중 하집단에 비해 과학적 개념의 근접성이 가까워지는 경향이 있다. (3) 과학 태도의 모든 수준의 학생에서 비과학적 개념이 수업 후에도 계속 존재하는 것으로 나타났다. 이 비과학적 개념이 광합성과 관련된 과학적 개념 사이의 근접성을 방해하는 것으로 판단된다. (4) 학생들은 광합성과 관련된 4개 영역에서 서로 관련된 개념은 가깝게 인식하고 있는 것으로 나타났다. 학생들은 광합성에서 광합성 장소와 필요 물질을, 광합성 결과 생성되는 물질과 필요 물질을 가깝게 인식하고 있다고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권4호
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• pp.450-464
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• 2005

본 연구는 중학생들의 달의 운동 개념 지도에 적합한 웹 기반 프로젝트 학습을 설계하고 이를 수업에 적용하여 그 효과를 알아보는데 목적이 있다. 중학교 3학년 학생 48명을 연구 대상자로 하였고, 그 중 남 녀 각 5명씩 10명을 면담을 이용한 연구 대상자로 하였다. 본 연구에서 개발한 개념 수준 질문지와 면담을 이용한 사전 검사를 실시하여 달의 운동에 대한 비과학적 개념의 유형과 원인을 분석하였다. 사전 검사 후, 달의 모양을 관찰하고 관찰 결과에 대해 서로 토론을 하는 웹 기반 프로젝트 학습을 약 한 달 동안 실시 하였다. 프로젝트 학습을 종료한 후 사후 검사를 하였고 사전 검사와 비교하여 학습 효과를 알아보았다. 그 결과, 웹 기반 프로젝트 학습이 달의 운동에 대한 개념 변화에 효과적인 것으로 나타났다(P<001). 또한 과학 탐구능력에서도 유의미한 차이를 보였다. 과학 탐구능력 요소 중에서 특히, 실험 설계(P<001)와 변인 찾기 및 조작적 정의(P<.05)영역에서 유의미한 차이가 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권2호
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• pp.342-356
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• 2001

우리나라 제 6차 교육과정과 2002년부터 점차로 적용되는 제 7차 교육과정은 중등학교에서의 통합과학교육을 강조하고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 중등학교 과학교사가 통합과학교과의 지도에 있어 애로를 겪고 있으며, 이는 실제적인 중등학교 통합과학교육의 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 원인을 일선과학 교사가 통합과학교육을 실제로 어떻게 실행해야하는지를 충분히 인식하지 못하고 있다는 점(손연아와 이학동, 1999) 과 실제 수업에서 교사가 활용할 수 있는 통합과학 교수-학습자료가 불충분하다는 점에서 찾았다. 실제 수업에서 통합과학교육 실행의 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 다음과 같은 통합과학교육의 3가지 방향을 적용하였다 : 지식내용 중심의 통합과학교육, 사회문제 중심의 통합과학교육, 개인흥미중심의 통합과학교육. 이상의 관점에 따라 본 논문에서는 통합과학교육의 3가지 방향에 대한 실제적 교수 학습 전략을 모색하기 위해서 다음의 2 단계로 연구를 진행하였다. 먼저, 한국의 제 6, 7차 과학교육과정과 7종의 공통과학 교과서, 그리고 미국의 NSES와 Benchmarks 국가 과학교육과정에 포함된 에너지 관련 내용을 분석하여 본 논문에서 공통적으로 적용할 4가지 에너지 관련 개념을 추출하였다; 에너지 보존, 에너지 전환, 에너지 흐름, 에너지 감성, 다음으로, 이상에서 분석한 에너지 관련 내용과 추출한 개념을 중심으로 3가지 통합과학교육의 방향을 기초로 한 3가지 '에너지' 주제의 교수 학습 개념 구조도를 구성하였다. 이러한 통합과학 교수 학습 전략은 통합의 방향별 에너지 주제의 통합과학교육 실행을 위해 후속 연구에서 제시될 통합과학 교수 학습 방안을 모색하는데 이론적 근거로 제공될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권8호
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• pp.1110-1122
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• 2010

본 연구의 목적은 달의 운동에 대한 초등학생들의 대안개념 유형을 조사하고, 각각의 대안개념에 대하여 인지갈등 상황을 제시한 후 그 변화를 알아보는 것이다. 대안개념의 유형을 조사하기 위하여 206명의 초등학교 6학년 학생을 대상으로 사전 개념조사를 실시하여 대안개념을 분석한 후, 문항별 개념유형에 따라 5개 집단으로 의도적으로 나누어 30명을 표집 하였다. 학생들의 대안개념 유형과 인지갈등 상황 후의 변화에 대한 데이터를 각각 5문항이 포함된 사전검사와 사후검사를 통하여 수집하였다. 대안개념 유형에 대한 조사 결과 학생들의 대부분이 다양한 유형의 대안개념을 갖고 있었다. 갈등상황 후 개념변화에 대해서는 특히, 초승달의 뜨고 지는 시각 및 움직임에 대한 대안개념은 표본 집단 모두 과학적 개념으로 변화되었다. 따라서 대안개념에 대한 인지갈등 상황 제시 학습이 달의 운동에 대한 학습에 효과 있을 알 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.304-322
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• 2010

본 연구는 광합성 개념 이해에 도움이 되는 학생 중심 비유 활용 수업을 개발 적용하고, 이 수업이 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과를 검증함과 아울러 학습에서 비유가 갖는 역할을 정성적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 서울 시내 소재 중학교 2학년 4개 학급을 선정한 후, 비유 활용 수업 집단과 비교집단으로 무선 배치하였다. 과학 개념 이해 검사와 과학 수업에 대한 태도 검사를 사전, 사후에 실시하였고, 실험 집단의 경우 소집단 토의와 반 구조화된 면담 내용을 녹음하고 전사하여 분석하였다. 결과, 학생 중심 비유 활용 수업이 학생들의 광합성 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 통계적으로 유의미하게 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, 연구에서 밝혀낸 학습에서의 비유의 역할로는 다음과 같은 것들이 있었다. 첫째, 비유는 학생들의 사전 지식을 활성화하고, 목표 개념의 구조적 속성에 집중하게 하고, 지식의 정교화를 도움으로써 학생들의 개념 이해를 돕는 역할을 했다. 둘째, 비유 만들기 활동은 소집단 활동을 촉진하는 매개체로서 작용하였다. 비 유로 인해 소집단 토의가 촉발되고 활성화되었을 뿐 아니라, 이것이 광합성 개념 이해에도 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 비유는 자신의 이해 정도를 점검하게 도움으로써 학생의 메타 인지적 능력을 발달시켜 주는 역할을 했다. 뿐만 아니라, 비유는 학생들의 오개념을 드러내 주는 역할을 하며, 교사가 이에 주목하면 오개념을 수정할 수 있게 하는 도구로서 비유를 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 마지막으로, 비유는 학생들이 과학 학습에 흥미를 느끼게 하고, 자신감이 향상되도록 하는 등 정의적 측면에서도 긍정적인 효과가 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권7호
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• pp.721-727
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• 2005

이 연구에서는 물질의 입자성에 대한 개념 학습에서 소집단 그림 그리기의 효과를 조사하였다. 경기도에 소재한 남녀공학 중학교 1학년 126명을 2인 1조의 소집단 그림 그리기 집단, 개별 그림 그리기 집단, 통제 집단으로 배치한 후,'물질의 세 가지 상태'와 '분자의 운동' 단원에 대하여 8차시 동안 수업을 실시하였다. 사전 검사로 자아효능감, 학습 동기, 과학 수업에 대한 즐거움 검사를 실시하였고, 사후 검사로 학업 성취도, 개념 이해도, 학습 동기, 과학 수업에 대한 즐거움 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 소집단 그림 그리기 집단의 학업 성취도와 개념 이해도 검사 점수가 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 그러나 학습 동기와 과학 수업에 대한 즐거움 검사 점수에서는 집단간에 유의미한 차이가 없었다. 모든 종속 변인에 대하여 수업 처치와 자아효능감 수준 사이의 상호작용 효과는 없었다.