• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.690-700
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• 2022

이 연구에서는 초등 예비교사와 현직교사의 과학 PCK에 대한 학업 열정 수준을 비교하였다. 또한 예비교사와 현직교사별로 과학 내용학에 대한 학업 열정과 과학 교육학에 대한 학업 열정 수준도 비교하였다. 이를 위해 2학기에 교육대학에서 과학 관련 강좌를 수강하고 있는 비과학 심화전공 1~4학년 학생 182명과 초등학교에서 근무하고 있는 현직교사 161명을 선정한 후, 과학 내용학 및 과학 교육학에 대한 학업 열정 검사를 온라인으로 시행하였다. 연구 결과 첫째, 집단 내 비교에서는 과학 내용학에 대한 학업 열정의 경우 현직교사가 예비교사보다 '중요함'과 '좋아함'의 수준이 높았지만, 예비교사는 현직교사보다 '시간/에너지 투자'의 수준이 더 높았다. 과학 교육학에 대한 학업 열정에서는 예비교사가 현직교사보다 '시간/에너지 투자'의 수준이 높았지만, 다른 하위 영역에서는 두 집단 간에 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 둘째, 집단 간 비교에서는 예비교사의 경우 '조화열정'에서만 과학 내용학에 대한 학업 열정보다 과학 교육학에 대한 학업 열정 수준이 더 높았다. 현직교사의 경우에는 '좋아함', '중요함', '시간/에너지 투자', '강박열정'에서 과학 교육학에 대한 학업 열정보다 과학 내용학에 대한 학업 열정 수준이 더 높았다. 마지막으로 연구 결과에 대한 교육적 시사점을 논하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.539-552
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• 2017

이 연구에서는 국내에서 진행되어 온 모델 및 모델링 관련 연구의 동향을 살펴보기 위한 것이다. 이를 위해 1989년부터 2016년 까지 국내 학술지에 발표된 과학교육 분야의 모델과 모델링 관련 연구 문헌들을 85편을 추출하였다. 이를 연구 대상, 연구 분야 및 연구 설계, 연구 방법 및 자료 수집, 메타모델링 지식 측면에서 분석하였다. 연구대상 분석에서 중 고등학생을 대상으로 한 연구에 비해 대학생을 대상으로 한 연구가 적었으며, 학생 전체와 비교하여 교사를 대상으로 한 연구는 적었다. 이로부터 교사에 대한 연구가 필요하다고 제안할 수 있다. 연구 분야의 경향을 분석한 결과, 물리, 화학, 생명과학, 지구과학 및 과학 분야별 연구 중에서 절반이상이 지구과학과 화학에서 이루어졌다. 과학교육에서 학생들이 모델과 모델링을 쉽게 인식하고 여러 교과에서 사용할 수 있는 능력을 키울 수 있도록 특정 교과의 분야가 아니라 다양한 분야에서 연구가 진행되어야 할 것이다. 연구설계 경향을 분석한 결과는 질적 연구가 많았으며, 그 다음으로 혼합연구, 양적 연구 순으로 나타났다. 연구 방법을 분석한 결과, 선행연구 등에서 이미 개발된 모델 및 모델링 관련 프로그램이나 전략을 적용하여 그 효과를 분석한 논문이 가장 높았다. 과학교육에서 성공적인 모델링 실습을 위해서는 특정한 과학 현상이나 개념에 대한 모델과 모델링을 적용한 수업전략을 개발하고 이를 실제 수업에 적용하여 효과를 알아보는 연구가 이루어져야 한다고 본다. 메타모델링 지식의 요소의 측면에서 살펴본 결과, 메타모델링 지식의 요소의 측면에서 살펴본 결과, 모델의 목적에 대해서 분석한 연구가 가장 많았고, 그 다음으로는 모델링 과정을 다룬 연구, 모델의 다양성을 다룬 연구, 모델의 본성을 다룬 연구 순이었다. 학생과 교사 모두의 모델 및 모델링에 대한 이해의 향상을 위해서는 메타모델링 지식과 그 구성요소인 모델의 본성, 모델의 다양성, 모델의 목적, 모델링 과정, 모델의 평가 및 수정에 대한 이해가 수반되어야 한다. 따라서 과학수업에서 학생들의 모델 및 모델링에 대한 이해 및 수업 전략으로써의 활용 측면연구와 과학교사의 모델 및 모델링에 대한 이해를 돕기 위한 방법, 교수학습 프로그램의 개발 및 적용에 대한 연구들이 실질적으로 다양하게 이루어져야 한다고 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.415-427
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• 2020

본 연구는 북한에서 '2013 제1차 전반적 12년제 의무교육강령'이 시행된 이후에 출판된 소학교 1학년과 초급중학교 1학년 과학과 교사용 지도서에 나타난 PCK 요소를 분석함으로써 북한에서 진행되는 과학교육을 이해하는 데 목적이 있다. 분석 결과 두 지도서 모두 '과학 내용에 관한 지식'의 비율이 가장 높았고, '과학 교수전략에 관한 지식', '과학교육과정 관한 지식'이 뒤를 이었다. 반면에 '과학 평가에 관한 지식', '학생에 관한 지식'은 내용이 현저하게 부족하였다. '과학 내용에 관한 지식'에서는 소학교와 초급중학교 모두 '개념 및 이론'의 비중이 가장 높았으며 '실험 및 탐구'의 비중도 다른 PCK 요소에 비해서는 상당히 높았다. 북한의 과학과 지도서는 학생에게 과학 개념 및 이론을 전달하거나 탐구 수업을 진행할 때 '토론'을 활동으로 제시함으로써 구성주의 교수 흐름을 표방하고 있었다. '과학 교수 전략에 관한 지식'은 '주제-특이적 전략' 중 '활동 순서 및 방식'을 안내하는 부분이 주를 이루었으며 '교과-특이적 전략'은 극히 일부분만 제시되었다. 또한 북한의 과학과 지도서는 총론과 각론 모두에서 과학교육의 이론적 배경 요소가 거의 제시되지 않았다. '과학 교육과정에 관한 지식'은 '수업 목표'가 주를 이루었고, '수직 연계'와 '수평 연계'도 일부 제시되었다. '과학 평가에 관한 지식'과 '학생에 관한 지식'은 우리나라의 과학과 지도서와 비교했을 때 차지하는 비중이 작았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.731-745
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• 2017

지식 기반사회이자 스마트 시대에 접어든 오늘날, '지혜로서의 과학'을 어떻게 가르칠 수 있을지에 대한 논의는 과학교육에서 새로운 접근이 될 수 있다. 이에 본 연구는 지식교육의 한계를 인식하고 새로운 교육적 대안으로서 '지혜'를 활용하는 방안을 모색하고자 먼저 철학, 심리학, 교육학에서의 지혜 관련 선행연구 분석을 통해 지혜개념의 4가지 영역과 20개의 요소들을 도출하였다. 이를 바탕으로 인식조사 설문지를 제작하여 세 집단(예비 과학교사, 과학교사, 타교과 교사)의 지혜 개념 인식조사를 실시하였고 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 문항들이 속해 있는 지혜의 4가지 영역별 평균을 낸 결과, 세 집단 모두 공통적으로 실제적, 지능적, 정신적, 대인적 영역의 순서대로 높은 점수를 나타내었다. 둘째, 20개의 문항 각각에 대해 평균을 낸 결과, 가장 높은 점수를 얻은 문항은 '무엇이 중요한 문제인지 잘 포착한다.(문항5)'였다. 셋째, '주변의 지혜로운 사람'의 특징을 묻는 개방형 질문에 대해서는 실제적 영역 다음으로 대인적 영역에 해당하는 응답이 많이 기술되어 첫 번째 연구결과와 대조됨을 알 수 있었다. 넷째, 응답자의 80% 정도가 학교교육을 통해 지혜가 길러질 수 있다고 응답하였으며 그 방법으로 교과지식 위주의 학습적 측면과 교과지식 외의 활동적 측면을 강조하였다. 마지막으로, 과학 과목에 등장하는 핵심 개념들 중에서 '지혜'라는 말을 듣고 떠오르는 개념과 그 이유를 적게 한 개방형 문항의 응답을 분석한 결과 네 가지 유형-(1) 해당 개념을 이해하거나 적용하는 데 지혜가 요구됨 (2) 해당개념의 의미에 지혜의 요소가 포함됨 (3) 해당 개념을 만든 사람 또는 만든 과정이 지혜로움 (4) 지혜 계발에 도움이 되는 과학관련 활동 또는 역량-으로 범주화할 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.553-568
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• 2022

이 연구에서는 초등학교 교사의 과학 PCK에 대한 학업 열정 수준과 그 열정에 영향을 미친 요인을 조사하였다. 이를 위해 서울특별시 소속 초등학교 교사 161명을 선정한 후, 과학 내용학 및 과학 교육학에 대한 학업 열정 검사를 시행하였다. 또한 일부 교사를 대상으로 개별적인 심층 면담을 시행하였다. 연구 결과, 과학 내용학 및 과학 교육학 학습에 대해 '중요함'과 '조화열정'은 높은 수준, '시간/에너지 투자'와 '강박열정'은 보통보다 약간 높거나 낮은 수준이었다. 과학 내용학 학습에 대한 '좋아함'은 비교적 높은 수준이었지만, 과학 교육학 학습에 대한 '좋아함'은 보통보다 약간 높은 수준이었다. 교직 경력보다 학부 과학 심화전공 여부에 따른 과학 내용학 및 과학 교육학에 대한 학업 열정의 차이가 더 크게 나타났다. 초등학교 교사는 과학 PCK에 대한 열정에 영향을 미친 요인으로 '개인의 관심 및 흥미', '고등학교 계열', '학부 과학 심화전공 여부', '과학 관련 대학원 진학 여부', '초등학교에서 과학을 가르친 경험', '영재교육원에서 과학을 가르친 경험', '과학 전담 교사 담당 경험', '과학 관련 교사 연수', '과학 관련 교수-학습 자료 개발 경험', '과학 및 과학영재 관련 업무 담당 경험', '과학 관련 교사공동체 참여 경험' 등을 골고루 선택하였다. 그러나 그 선택 비율에서는 학부 과학 심화전공 여부에 따라 약간의 차이가 있었다. 이를 바탕으로 초등학교 교사의 과학 PCK에 대한 학업 열정을 높이는 방법을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.1-16
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• 2023

이 연구에서는 초등 예비교사의 과학 PCK에 대한 학업 열정 수준과 그 열정에 영향을 미친 요인을 조사하였다. 이를 위해 2학기에 과학 관련 강좌를 수강하고 있는 비과학 심화전공 1~4학년 학생 182명을 선정한 뒤, 과학 내용학 및 과학 교육학에 대한 학업 열정을 측정하는 검사를 시행하였다. 또한 일부 학생을 대상으로 개별적인 심층 면담도 하였다. 연구 결과, 과학 내용학 학습과 과학 교육학 학습에 대해 '중요함'과 '조화열정'은 높은 수준, '좋아함'과 '시간/에너지 투자'는 보통보다 약간 높은 수준, '강박열정'은 보통보다 약간 낮은 수준으로 나타났다. 학년보다는 고등학교 시절 계열에 따라 과학 내용학 및 과학 교육학에 대한 학업 열정의 차이가 더 컸다. 초등 예비교사는 과학 내용학 및 과학 교육학에 대한 학업 열정에 영향을 미친 요인으로 '개인의 관심 및 흥미', '고등학교 시절 계열', '교육대학 과학 관련 강좌의 강의 내용', '교육대학 과학 관련 강좌 담당 교수의 특성', '교육실습 경험' 등을 비교적 많이 선택하였다. 그러나 그 선택 비율에서는 고등학교 시절 계열에 따라 약간의 차이가 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.565-582
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• 2020

본 연구에서는 과학 실천 수업을 위한 교사학습공동체를 형성한 5명의 중학교 과학 교사들이 1년간의 교사학습공동체 활동을 통해 과학 실천 수업에 관한 어떠한 PCK를 구성하였는지 분석하였다. 교사학습공동체에서 교사들은 협력적인 수업 설계, 수업 실행 공유 및 성찰을 반복하였다. 본 연구에서는 사전·사후 설문과 면담을 시행하고, 교사학습공동체 모임에 참여 관찰 및 녹음을 하고, 수업계획안, 과학 실천 수업 녹화 영상, 수업 일기 등의 자료를 수집하였다. PCK 이론적 틀에 기반하여 연역적으로 분석하고 다시 귀납적 분석을 통해 그 범주를 정교화하고 수정하여 본 연구의 교사들이 과학 실천 교육과정, 과학 실천 교수 전략, 학생의 과학 실천 학습, 과학 실천 학습평가의 네 가지 PCK 요소에 포함된 총 11개 하위 요소의 PCK를 구성한 것을 밝혔다. 본 연구의 교사들은 과학 실천 교육과정에 관한 지식으로 과학 실천 교육과정 자료에 관한 지식, 핵심 개념 선정 및 교육과정 구조화에 관한 지식을 구성하였고, 과학 실천 교수 전략에 관한 지식으로 과학 실천 특이적 전략, 과학 실천 활동 선정 및 구조화 전략, 과학 실천 학습 가이드 전략에 관한 지식을 구성하였다. 학생의 과학 실천 학습에 관한 지식으로 과학 실천 선지식, 과학 실천 수행 어려움, 과학 실천 동기, 과학 실천 수행 다양성에 관한 지식을 구성하였고, 과학 실천 학습 평가에 관한 지식으로 과학 실천 학습 평가내용, 과학 실천 학습 평가 방법에 관한 지식을 구성하였다. 본 연구의 교사들이 구성한 과학 실천 수업 PCK는 학생들의 과학 실천을 통한 핵심 개념 학습을 위해 고도로 구조화된 지식으로 사료된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권3호
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• pp.350-363
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• 2010

Recently there has been increasing emphasis on pedagogical content knowledge (PCK) for fostering science teachers' teaching professionalism that needs to be done from teacher training courses systematically. We investigated what were the PCK factors considered in planning instruction and the difficulties encountered in implementing it by pre-service teachers. In this study, 26 sophomores at an university of education in Gyeonggi province were asked to perform teaching demonstrations using scientific instruction models. They were also requested to write reflective journals and interview. Analyses of the results revealed that many pre-service teachers considered the teaching strategies such as the instruction organization and implementation when planning instruction. They had also regard to the learners' cognitive affective aspects, whereas the pre-knowledge of them was not properly considered. Especially, the curriculum and assessment were almost disregarded. Most of the difficulties encountered in planning instruction and implementing it were appeared in terms of the teaching strategies. For example, they had difficulties in considering the characteristics of each stage presented by the instruction models when planning instruction and implementing it. The frequencies of the difficulties in implementing experiment were especially higher than those of the other PCK factors. Educational implications of these findings are discussed.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.215-223
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• 2017

본 연구에서는 과학과 교육과정의 핵심 개념을 국가별로 비교하여 우리나라의 핵심 개념 제시 방안을 탐색하였다. 최근 개정된 미국, 캐나다, 호주, 영국의 교과별 교육과정 문서를 살펴보면 Key ideas, Big ideas, Key concepts, Disciplinary core ideas, Fundamental concepts 등과 같은 용어를 새롭게 도입하면서 해당 개념의 의미, 역할 등을 상세히 기술하며 이를 다양한 방식으로 사용하여 과학교과의 내용을 구조화하고 있다. 본 연구에서는 분석 대상국의 핵심 개념을 다루는 용어의 의미와 위상, 역할을 용례를 통해 분석하여 이를 통해 우리나라의 핵심 개념 제시 방안을 검토해보았다. 비교 대상국의 과학과 핵심 개념의 의미를 비교해본 결과 4개국 모두 교과의 내용을 다루는 개념뿐 아니라 간학문적 통합 개념을 설정하여 사용하고 있었고, 분석 대상 국가 모두에서 해당 개념들이 상당한 위상을 가지고 교육과정 문서에 사용되는 것을 확인할 수 있었다. 분석 대상 국가인 미국, 캐나다, 호주, 영국에서 핵심개념은 그 내용과 의미가 유사한 경우에도 국가에 따라 역할로서 중시하는 면에는 차이가 있었으며, 과학과 교육과정을 구조화하는 방식은 다양하지만 이 구조화에서 핵심개념이 중요한 역할을 수행하는 공통점을 가지고 있었다. 핵심개념은 학문 및 학년을 연결하는 역할을 할 수도 있으며, 과학 지식 획득의 틀(framework)로 작용하기도 한다. 또한, 핵심 개념이 미국처럼 성취 기준을 제시하는 방식으로 구조화될 수도 있으며, 캐나다 온타리오의 경우와 같이 단원마다의 목표로 구조화될 수도 있다. 이를 통해 볼 때 우리 나라 또한 우리 과학교육의 맥락에 맞는 간학문적 통합 개념을 핵심 개념으로 지정하여 과학 교육과정에서 제시할 필요가 있을 것으로 생각된다. 또한, 핵심개념은 단순히 과학 교과의 지식 내용뿐 아니라 기능, 가치 등의 요소를 포함할 수 있으며, 표현 방식 또한 단어, 문장, 도식 등 다양한 방식으로 제시될 수 있을 것이다. 이를 위해 우리 교육 목표에 맞는 핵심 개념의 내용을 선정하고 적절한 방식으로 핵심 개념을 제시하는 방안을 채택하기 위한 논의가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.87-103
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• 2024

우리나라 국가 교육과정에서 교과 교육과정의 내용 체계는 교과서 집필 및 교실 현장에서 이루어지는 교수·학습, 그리고 교과 교육과정 연구 등에 이르기까지 큰 영향을 미친다. 하지만 지금까지 교과 교육과정 내용 체계 구성의 쟁점을 포괄적으로 정리한 연구는 드물었다. 본 연구에서는 교과 교육과정 내용 체계가 신설된 제6차 교육과정으로부터 최근의 2022 개정 교육과정까지 내용 체계가 제시되어 온 방식의 변천을 살펴보았으며, 구체적인 사례로서는 과학과의 경우를 주로 살펴보았다. 이를 통해 도출한 교과 내용 체계의 구성의 쟁점과 제안 사항은 다음과 같다. 첫째, '영역', '분야', '범주' 등의 용어를 주의 깊게 사용할 필요가 있으며 각각이 단순히 논리적인 구별을 위한 것인지 아니면 특정 강조점을 지닌 내용 조직자로서 의도된 것인지를 명확히 해야 한다. 둘째, '핵심 아이디어' 등 혁신적인 내용 조직자로 기능할 수 있는 항목들의 성격을 엄밀하게 규정하여야 한다. 셋째, '지식·이해', '과정·기능', '가치·태도'의 3차원적 내용 요소 제시를 긍정적으로 평가하되, 보다 구체적으로 각각이 어떻게 동원되어 총론적 핵심 역량 각각을 형성할 수 있는지를 밝히는 데까지 나아가야 한다. 넷째, 교과별 내용 체계를 구성하는 일이 '총론과 각론의 괴리'를 해결할지 혹은 '총론과 여러 각론의 괴리'를 만들어낼지는 미지수이므로, 이를 국가 교육과정에서 시도하는 일에 주의가 필요하다. 다섯째, 우리나라 국가 교육과정 문서에서 교과 내용 체계 구성 방식의 겉보기 진자 운동이 관찰되는 바, 이것이 무의미한 반복에 머무르지 않고 변증법적인 진전을 이룰 수 있도록 해야 한다.