• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.47-61
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• 2023

본 연구는 2015 개정 교육과정에 처음 도입된 핵심 개념이 추상적인 담론으로 그치지 않고 학교 현장에서 구체적인 교수학습 방안으로 구현되도록 하기 위함이다. 이에 플랫폼, 숙의, 설계의 순환적 과정에 따라 백워드 설계 모형을 활용하여 핵심 개념 이해를 위한 교수학습 자료 개발 연구에 참여한 8명의 중등 과학 교사들을 대상으로 핵심 개념에 대한 인식 및 관점을 살펴보았다. 연구 결과, 핵심 개념에 대해 궁극적 원리에 해당하는 빅 아이디어, 일상생활을 살아가는 데 필요한 최소한의 과학 개념, 기본적이고 주요한 핵심적 과학 개념 등 핵심 개념의 의미에 대해 동일 교과인 과학과 안에서도 공유되지 않은 인식의 차이가 나타났다. 이는 교수학습 지향점에도 영향을 주어, 핵심 개념을 전이와 확장 가능한 빅 아이디어로서 이해하고 있는 경우는 개념 간의 관계에 주목하며 분명한 방향성을 갖고 프로젝트 학습을 설계하는 경향이 나타났다. 한편, 핵심 개념을 삶의 맥락에서 떠올릴 수 있는 과학 소양 수준의 최소한의 과학 개념으로 인식하는 경우, 학생들의 삶에 의미 있는 학습 경험을 제공하는 것을 지향하며 일상에 적용 가능한 사례 중심으로 검색 및 조사 활동을 강조하는 경향이 나타났다. 또한 핵심 개념을 기본 개념이나 주요 개념 등 핵심적인 과학내용 요소로 인식하는 경우, 오개념 교정을 통한 개념 변화를 강조하며 정확한 과학 지식을 학습하고 지필 평가 및 수행 평가를 통한 문제 해결 문항을 개발하는 것을 중요하게 인식하였다. 2015 개정 교육과정이 마무리 되고 2022 개정교육과정이 확정·고시될 예정인 현 상황에서, 핵심 개념을 핵심 아이디어로 명명하여 빅 아이디어의 취지를 재차 강조하는 2022 개정 교육과정이 학교 현장에 안정적으로 정착될 수 있도록 실효성 있는 정책적 지원이 뒷받침 되어야 할것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.305-314
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• 1999

선행연구에서 조사한 화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안 및 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 본 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형틀을 재평가하고자 하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생들을 대상으로 통제 집단과 실험 집단을 구분하고 수업 전 학습 동기를 조사하였다. 그 후에 '화학 변화' 단원을 전통적인 수업과 개념변화 수업으로 지도하고 사후 학습 동기를 조사하였다. 학습동기를 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 그리고 교과서에 의존한 전통적인 수업을 받은 집단 모두 수업을 받은 후에 학습 동기가 증진된 것으로 나타났다. 특히 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업은 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업이나 교과서에 의존한 전통적인 수업보다 학습 동기의 증진에 효과적이었다. 이러한 효과는 특히 수업을 받기 전에 학습 동기가 낮았던 학생들에게 더욱 크게 나타났다. 수업에 따른 개념의 이해도 증진의 효과를 분석한 결과에 따르면, 세 종류의 수업을 받은 학생들은 모두 수업 후에 개념의 이해도가 증진된 것으로 나타났다. 그러나 그 중에서도 학습동기를 고려한 개념변화 수업 집단과 학습자의 인지만을 고려한 개념 변화 수업 집단이 교과서에 의존한 전통적인 수업 집단(통제 집단)보다 사후 개념 이해도가 높았다. 특히 수업 전 학습동기가 높았던 학생들은 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받았을 경우 교과서 중심의 전통적인 수업을 받았을 경우보다 개념의 이해도가 높아진 것으로 나타났다. 또한 수업 전 학습동기가 낮았던 학생들의 경우에는 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받음으로써 학습동기가 증진하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.262-273
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• 2000

이 연구에서는 과학의 개념 측면에서 유아교육과정,초등교육과정, 중등교육과정의 연계성 분석에 적절한 도구를 개발하고자 하였다. 교육과정의 개념적 연계성 분석을 위한 도구로 연구의 초기에는 과학의 공통소재인 '물'에 대한 개념도를 개발하였으나, 유치원부터 고등학교까지의 과학교육과정 구성 시각에 큰 차이가 있었기 때문에 통합된 개념도 개발이 어려웠다. 따라서 과학의 한 영역인 화학의 주요 학습 내용이라고 할 수 있는 '물질의 성질'에 관한 개념도를 개발하였다. 개발 절차 중에서 유아, 초등, 중등 과학교육과정에서 다루는 학습 내용의 추출, 학습 내용에 관련된 개념도를 유아 초등, 중등 과학교육과정 시각에서 개발 및 분석하는 단계는 '물'을 중심으로 개념도를 개발하는 초기 단계의 연구에 해당하고, 학습내용에 관련된 유아, 초등, 중등 과학교육과정의 내용분석, 유아, 초등, 중등 과학교육과정의 개념을 포함하는 개념도 및 분석 표 개발, 개발된 개념도 및 표의 수정 및 완성 등 세 단계는 '물질의 성질'에 관련된 후기 연구에 해당한다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.739-747
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• 2004

본 연구에서는 유의미 학습을 촉진시키고 학습자들이 나름대로 개념을 형성하는 과정을 확인할 수 있는 방법인 개념도를 이용하여 중학생들의 ‘해수‘ 개념 형성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이를 위하여 부산광역시의 중학교 1학년 4개 학급 128명을 대상으로 개념도를 활용한 수업 전-후에서 과학 학업 성취도와 자기 주도적 학습특성 및 개념도에 대한 인식을 조사해 본 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 학업 성취도에 미치는 효과는 유의수준 .05에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 개념도를 활용한 수업은 전통적 수업 집단에 비해 학습자의 자기 주도적 학습특성을 향상시키는데 효과적인 것으로 나타났다. 셋째, 개념도를 활용한 수업이 개념 형성에 궁극적인 반응을 하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.527-541
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• 2000

이 연구에서는 유치원 제 5차 교육과정과 초등학교부터 고등학교까지의 제 6차 과학교육과정에 근거한 교재들을 분석하고, 제시된 학습 내용의 전개 유형을 파악하고자 하였다. 구체척으로는 유치원부터 고등학교까지의 과학 교재에 제시된 '물질의 성질'에 관련된 학습 내용을 분석하였으며, 그 결과 학습 내용 전개 유형을 크게 5가지로 구분하였다. 즉, 개념의 확장 유형, 개념 수준의 심화 유형, 동일한 개념 수준 제시 유형, 다른 과학 개념과 뒤엉킨 유형, 학년간 혹은 학년 내 연계의 단절 유형으로 구분하였다. 이 중에서'개념의 확장 유형'과 '개념 수준의 심화 유형'은 학습 내용 전개가 바람직한 것이라고 판단할 수 있지만, 나머지 유형들은 부적절하다고 할 수 있다. 유치원부터 초등, 중등 과학 교재에서 공통적으로 다루는 '물질의 성질'에 관련된 7개의 개념을 중심으로 학습 내용 전개 유형을 분석한 결과, 바람직한 유형보다는 부적절한 유형이 더 많이 나타났다. 특히 '동일한 개념 수준 제시 유형'은 유치원과 초등학교 전반에 걸쳐서 광범위하게 나타났다. 그리고 바람직한 유형 중에서는 '개념의 심화 유형'보다는 '개념의 확장 유형'이 더 많은 것으로 분석되었다. 또한 '물질의 성질'에 관련하여 유치원부터 제시되는 많은 학습 개념이 중학교 1학년 이상에서 거의 다루지 않는 것으로 나타났다. 특히 이러한 특성을 가지는 개념들은 '개념의 심화 유형'으로 내용이 전개되지 않는 공통점이 있었다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 과학 교재의 내용 구성에 대한 재고찰이 필요하다고 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권4호
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• pp.461-479
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• 1997

개념도는 학습내용에서 주요 개념들을 추출하여 위계적으로 배열하고 그 관계를 나타낸 것이다. 1995년 개정된 제6차 교육과정에서 고등학교 지구과학 검인정 교과서 10종 중 5종의 내용을 분석하고 1종을 선택하여 개념도를 작성하였다. "III. 우주"단원은 지구 밖의 환경을 다루며 별과 우주에 대한 새로운 개념들이 다양하게 제시되며 천문학의 최근 연구들이 소개된다. 교과서에 있는 내용을 Novak의 방법에 의한 개념도를 작성하여 교과서에 있는 개념 중 학습자의 수준에서 개념을 획득하기 위하여 보충되어야 할 개념을 찾고 문제점을 작성하였고 이를 근거로 개선된 개념도를 작성하였다. 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 보다 효과적인 이해를 위해 필요없는 소단원명은 제외하고 내용 전개상 관련있는 개념들 간의 연관성을 살린 재배열이 필요하다. 둘째, 상위 개념과 하위 개념의 체계적인 전개가 요구된다. 셋째, 개념들의 학습이 잘 되도록 학습 개념과 관련있는 실례를 찾아 학습자의 경험과 인식에 관련을 맺도록 해야 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.91-99
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• 1999

화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 다르게 나타나는지 알아보았다. 이러한 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인 지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형들을 재평가하고자 하였다. 연구 결과, 수업 전 학습동기가 높았던 학생들의 경우에는 교과서 중심의 전통적인 수업을 받은 학생들보다, 개념변화 수업을 받은 학생들이 '화학 변화' 개념을 이해하는 정도가 훨씬 높은 것으로 나타났다. 그러나 수업 전 학습 동기가 낮았던 학생들의 경우에는 개념변화 수업을 받은 학생들과 전통적인 수업을 받은 학생들의 '화학 변화' 개념에 대한 이해도에는 별다른 차이가 나타나지 않았다. 사전 학습동기와 사후 학습동기, 그리고 개념 이해도 사이의 상관을 조사한 결과에 따르면, 사전, 사후 학습동기와 개념이해도는 높은 상관관계를 나타냈다. 수업을 통해 유발된 사후 학습동기는 개념 이해도를 23.30% 정도 설명하였으며, 특히 사후 학습동기의 하위 요소 중에서 '자신감' 이 가장 높은 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 개념변화 이론에서는 잠정적으로 전제하고 있는 학습자의 학습동기가 실제로 개념변화 수업이 이루어져 개념 획득이 일어나는 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있음이 본 연구를 통하여 밝혀진 것이다. 특히 학습 동기의 여러 하위 요소 중에서 '수업을 통한 학습자의 자신감 획득'은 '개념 획득'과 밀접한 관계를 가지고 있었다. 그러나 사후 학습동기 검사를 통하여 전통적인 수업과 개념변화 수업이 학습자의 학습 동기에 영향을 미치는지 알아본 결과, 교과서 중심의 전통적인 수업과 개념변화 수업은 모두 학습자의 학습동기를 유발하는데 효율적이지 못함이 밝혀졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.266-274
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• 1999

본 연구에서는 협동적인 CAI와 개별적인 CAI가 중학생들의 과학 개념, 학업 성취도, 수업 환경에 대한 인식, 그리고 학습동기에 미치는 효과를 조사하였다. 중학교 3개 학급을 대상으로 분자 운동 단원에 대해 5차시 동안 협동적 CAI, 개별적 CAI, 전통적 수업을 실시하였다. 분석 결과 개념, 수업 환경에 대한 인식, 학습동기 검사에서 협동학습 집단의 평균이 전통적 수업 집단에 비해 유의미하게 높았으며, 개념의 파지 검사에서 협동학습 집단의 개념 이해도가 더 높게 나타났다. 또한, 개념의 파지 및 학습동기 검사에서 수업 처치와 사전 성취 수준 사이의 상호작용 효과가 있었다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.645-652
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• 1999

비유물의 개수, 출처 및 제시 순서가 중학생들의 과학 개념 회상 및 응용에 미치는 효과를 조사하였다. 비유물의 개수(1개/2개)와 출처(일상/과학)에 따라 네 종류의 학습 교재를 제작하여 예비 연구를 통해 수정하였다. 수업 처치 이전에 장의존성/독립성 검사를 실시하여 구획 변인으로 사용하였다. 88명의 중학생들에게 네 가지 유형의 학습 교재를 무선 배포하여 읽게 한 직후 과학 개념 회상 및 응용 검사를 실시하고, 4주 후에 개념의 파지 검사를 실시하였다. 비유물의 개수, 출처 및 제시 순서가 과학 개념 회상 및 응용에 미치는 주효과는 없었다. 파지 개념 응용 검사에서 학습자의 장의존성/독립성에 따라 비유물의 개수 및 비유물의 제시 순서가 과학 개념 회상 및 응용에 미치는 상호작용 효과가 나타났다. 즉, 장독립적인 학습자는 비유물을 한 개 사용하였을 때보다 두 개 사용하였을 때 더 높았고, 비유물을 두 개 사용할 경우 장의존적 학습자는 과학 일상 비유물의 순서보다 일상-과학 비유물의 순서로 제시했을 때 더 높았다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권1호
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• pp.31-44
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• 2015

본 연구는 수학 교과에서 학습한 지식을 과학적 개념을 학습하는데 직접 적용해보는 전이학습프로그램의 효과를 확인하는데 있다. 구체적으로 수학 교과에서 학습한 비율 개념이 과학 교과의 속력 개념과 어떻게 관련이 있는지를 학생들 스스로 탐구해보는 전이학습프로그램을 개발 적용하고, 그것이 학생들의 비율 개념 이해와 수학적 태도에 어떤 영향을 미치는 지를 확인하는 것을 목적으로 한다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전이 학습은 학생들의 비율 개념 이해를 향상시키는데 통계적으로 또한 실제적으로 효과가 있었다. 더욱이 '고정된 비' 수준에 머물러 있던 35명의 학생 중, 17명의 학생이 '내면화된 비' 수준으로 이동하였다. 둘째, 학생들의 수학학습 태도를 긍정적으로 변화시키는데 효과가 있었다. 따라서 전이 학습 프로그램은 학생들의 비율개념이해 수준을 높이고 긍정적인 수학학습 태도를 형성하는데 효과적인 학습 방법이다. 본 연구는 전이에 성공할 수 있는 인지적 조건을 찾는데 주안점을 두기보다는 전이를 직접 경험할 수 있는 학습 프로그램을 구안하고 그것의 효과를 검증했다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.