• 과학과기술
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• 제16권8호통권171호
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• pp.52-55
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• 1983

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.565-575
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• 2004

이 연구에서는 과학사를 활용한 교수-학습 자료를 개발하고 교육 현장에 적용하여 과학 학업 성취도와 과학과 관련된 태도에 미치는 효과를 중학생의 성취수준에 따라 조사하였다. 여중생 3학년 4개 학급을 대상으로 실험 집단에서 대하여 과학사 활용 수업, 통제 집단에 대하여 전통적인 수업을 실시하였다. 과학사 활용 수업에서는 필수 학습요소와 관련된 과학사를 다양한 방법으로 학생들에게 소개하여, 학습자의 흥미와 STS인식을 유도하였다. 과학사 활용 수업은 전통적인 수업에 비하여 학생들의 과학 학업 성취도와 태도 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 과학사 활용수업은 과학 학업 성취도에서는 상위권에게 유의미한 효과가 나타났으며, 과학과 관련된 태도에서는 상, 중위권에서 긍정적인 효과를 보였다. 이와 관련하여 학습자의 수준을 고려한 교수-학습 자료와 수업 모형 개발은 과학사 활용 수업에 도움을 줄 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제27권4호
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• pp.385-398
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• 2008

본 연구의 목적은 달 위상 변화 모형이 예비 초등 교사들의 개념 변화에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 연구자는 연구 참여에 동의한 2명의 예비 초등 교사들과의 사전 면담 직후에 달 위상 변화 모형을 이용한 수업을 실시하였다. 한 달 뒤 사전면담 내용과 똑같은 내용은 '달 모양을 그림으로 그려 설명해 보세요.', '달 모양에 따른 태양, 지구, 달의 위치관계를 그림으로 그려 설명해 보세요.', '달의 위상 변화 원인을 무엇이라고 생각합니까?', '달이 한 쪽 면만 보이는 이유를 그림을 그려 설명해 보세요.'로 구성되었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 달 위상 변화 모형을 이용한 수업은 태양, 지구, 달을 평면이 아닌 입체적으로 생각하도록 하여 달의 모양이 지구의 그림자 때문이라는 오개념을 바꾸는데 도움을 주었다. 둘째, 달 위상 변화 모형을 이용한 수업은 예비 초등 교사들로 하여금 달의 모양에 따른 태양, 지구, 달의 위치관계를 바르게 이해하는데 도움을 주었다. 셋째, 달 위상 변화 모형을 이용한 수업은 예비 초등 교사들에게 달 위상 변화 원인에 대한 과학적 개념을 형성하게 하는데 도움을 주었다. 넷째, 달이 한쪽 면만 보이는 이유에 대한 학습은 달 위상 변화 모형을 이용하여 설명하기에는 부적절한 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 토대로 연구자는 본 모형이 가진 한계점을 인식하고 좌표계에 대한 명확한 구분과 이해를 바탕으로 달 위상 변화 모형을 수업에 이용할 경우, 학습자의 공간지각력 향상 및 달의 위상 변화를 이해하는데 도움을 줄 수 있다는 것을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.203-216
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• 2020

본 연구에서는 초등학교 교과 단원 '우리 몸의 소화와 순환'을 주제로 한 가상현실 기반 수업 프로그램의 개발과 적용을 통해 학생들의 인지적·정의적 측면의 향상 효과를 검증하고자 하였다. 이 연구를 위해 서울 소재 초등학교 6학년 105명의 학생을 대상으로 3차시에 걸쳐 가상현실 프로그램을 투입하고 사전 사후 모형 수행 수준 평가지를 수집하였으며, 21명의 학생들의 인터뷰 자료를 통해서 인지적·정의적 효과에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 이에 대한 결과는 다음과 같다. 첫째, 가상현실의 특성을 반영한 VR 프로그램을 개발함으로써 VR 콘텐츠의 학교 수업 적용 가능성을 보였다. 투입된 가상현실 프로그램 자료는 선행연구에 기반을 둔 가상현실 특성인 '조작', '감각화', '상호작용'을 반영하여 개발되었으며, 수업 시간에 프로그램의 이러한 특성들을 반영한 수업 활동을 하였다. 둘째, 가상현실 기반 생물 수업이 학생들의 '공간적 사고', '추상적 사고', 반영적 사고'와 같은 인지적 측면에 효과가 있음을 검증하였다. 인지적인 측면의 효과를 측정하기 위한 분석틀로 '구조', '기능', '시스템 표상화', '시각화', '표지' 요인으로 구성된 과학적 모형 수행 수준 분석틀을 사용하였으며, 모형 수행 수준의 변화를 비교한 결과 모든 영역에서 실험집단과 통제집단의 유의미한 차이가 있었다. 또한 학생들의 인터뷰를 통해서 어떤 가상현실의 특성이 반영되어 인지적 효과에 영향을 주었는지에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 셋째, 가상현실 기반 생물 수업이 '행위유발성', '현존감', '몰입감'을 높임으로써 정의적 측면에 효과가 있음을 인터뷰 자료를 통해서 확인하였다. 본 연구는 향후 가상현실 기반 생물 수업이 교실에 효과적으로 적용될 방향을 제시하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 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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• 제21권2호
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• pp.357-384
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• 2001

본 논문에서는 통합과학교육에 관한 이론적 방향과 실제적 교수 학습방안을 연계성 있게 제시하여 과학교사들의 통합과학교육에 관한 이해를 도움과 동시에 통합과학 수업 보조자료를 개발하여 실제수업에 활용할 수 있도록 하였다. 이를 위해 공통과학 교과내용 중 통합 과학적 성격이 특히 강한 에너지 단원을 대상으로 통합과학 교수 학습 방안을 모색하였는데, 이것은 이전 논문에서 구성한 '통합과학교육의 방향별 에너지 교수 학습 전략' 을 바탕으로 하고 여기에 각 방향별 특징에 적합한 수업 모형을 적용한 것이다. 즉, 지식내용중심의 통합은 물리, 화학, 생물, 지구과학의 지식을 통합하기 위해서 '에너지의 여행' 을 주제로 선정하고 ' 개방된 발견학습' 수업모형을 적용하여 개념과 탐구관련 중심으로 모색하였다. 사회문제중심의 통합은 과학관련 사회문제를 해결하기 위하여 '에너지의 미래'를 주제로 선정하고 '발생학습' 수업모형을 적용하여 학습자의 인지과정을 중심으로 모색하였다. 개인흥미중심의 통합은 과학과 개인흥미의 통합을 위하여 '에너지의 변신' 을 주제로 선정하고 '프로젝트' 수업모형을 적용하여 학습자의 흥미나 관심분야를 중심으로 모색하였다. 이상과 같은 방향에 따른 통합과학 교수 학습 방안은 다음과 같은 순서에 의해 모색되었다. 먼저, 각 주제별로 다루어야할 통합과학적 교수 학습 내용을 구성하고, 이를 바탕으로 각각의 주제를 통합적으로 수업하기 위한 통합과학적 수업 절차를 설계하였다. 그리고 작성한 수업 절차에 따라 실제 통합과학 수업에서 적용할 수 있는 통합과학적 수업 지도안을 작성하였다. 이상의 연구는 21세기를 대비한 통합과학교육의 방향정립과 교재, 교사, 학생을 고려한 종합적인 통합과학교육 프로그램 개발에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.557-575
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• 2010

이 연구는 현재 중 고등학교에서 적용하고 있는 교수 모형을 선택할 때 그 준거로 활용할 수 있는 교수 모형의 특성과 목적을 제시하고자 수행하였다. 교수 모형의 특성과 목적은 수업 모형과 교수 모형에 관한 문헌을 분석하고, 그 결과를 근거로 정리해 제시하였다. 이 연구에서는 지금까지 제시된 수업 모형을 교수 모형에 포함시키고, 교수 모형을 전통적 모형, 과도기적 모형, 현대적 모형으로 분류하고, 현대적 모형을 다시 그 대상에 따라 개념변화 모형과 순환학습 모형으로 구분하였다. 이 논문에서 제시한 네 가지 교수모형의 특성과 목적을 요약하면 다음과 같다. $\cdot$ 전통적 모형: 강의를 통한 과학지식의 교수, 발견법을 통한 과학지식의 습득, 탐구중심 교수-학습 과정을 통한 과학적 탐구 과정 기능의 습득 및 과학적 방법과 탐구 방법을 적용한 문제해결 $\cdot$ 과도기적 모형: 시범실험, 발견법, 탐구적 접근법 을 통한 탐구 과정 기능의 습득, 과학지식의 습득과 분화 및 발달 $\cdot$ 현대적 모형 - 개념변화 모형: 탐구중심 접근법을 통한 과학지식의 분화, 과학개념에 의한 과학 대체 개념의 교환 - 순환학습 모형: 발견 및 탐구를 통한 개념의 분화 및 대체 개념의 교환, 과학적 탐구 과정 기능의 습득 이와 같은 과학 교수 모형의 영역별 특성과 목적은 교수-학습의 목표와 주제에 적절한 교수 모형의 범주를 확인할 때 적용할 수 있다. 과학 교수-학습 현장에서 실제로 적용할 교수 모형을 선정할 때는, 교수할 주제 및 내용과 그 목표에 적절한 영역별 교수 모형의 특성과 목적을 확인한 다음, 그 영역에서 적절한 교수모형을 선정하는 것이 바람직하다. 이 논문에는 실제의 교수 모형을 선정할 때 적용할 수 있는 준거가 각 교수 모형의 특성과 목적의 형태로 기술되어 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.503-514
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• 2020

성취 정서가 학생들의 성취 활동 및 결과와 직접으로 연관된 정서라는 점에서, 코로나 19로 인한 이러닝 수업의 확대와 같은 급격한 교육환경의 변화는 필연적으로 학생들의 성취 정서에 많은 영향을 줄 수 있다. 그러나 이에 대한 연구는 아직 부족한 실정이며, 이러닝 수업환경에서 학생들의 성취 정서를 정량적으로 측정할 수 있는 질문지의 개발은 관련 연구의 바탕이 될 수 있기에 본 연구에서는 이러닝 수업에서의 한국 중학생 과학영역 성취 정서 질문지(e-AEQ-KMS)를 타당화 과정을 거쳐 개발하였다. 본 연구에서 개발한 e-AEQ-KMS는 한국 중학생의 과학영역 성취 정서 질문지(AEQ-KMS)을 바탕으로 이러닝 과학 수업의 특징을 반영하여 개발되었다. 수업상황, 학습상황, 시험상황 등의 3가지 학업 상황에서 즐거움, 희망, 자부심, 안도감, 화, 불안, 지루함, 절망감, 수치심 등의 9가지 성취 정서를 측정할 수 있도록 구성되어 있으며 총 226문항이다. 내적, 외적 타당도를 검증한 결과, 질문지를 구성하는 각 문항은 높은 신뢰도를 보였으며 4가지 구성요인에 대한 확인적 요인분석(CFA)결과, 성취 정서가 정의적, 인지적, 동기적, 생리적이라고 하는 4개의 구성요인으로 이루어졌다고 가정한 모형이 그렇지 않다고 가정한 모형보다 더 타당하다는 결과를 얻었다. 성취 정서 사이의 상관분석을 통하여 각각의 성취 정서가 잘 변별됨을 확인하였고, 3가지 학업 상황 및 9가지 성취 정서의 잠재적 관계에 대해 확인적 요인분석(CFA)결과, 질문지에 반영된 모형이 가장 적합도가 높은 것으로 확인되었다. 통제-가치평가, 학습전략, 성취목표, 과학성적을 준거 변인으로 한 외적 타당도 검증 결과, 모든 준거 변인에 대하여 선행 연구와 동일한 결과를 보였으며 이를 통해 충분한 외적 타당도를 가짐을 확인하였다. 본 연구 결과는 이러닝 수업에서 한국 중학생들의 과학영역 성취 정서를 정량적으로 비교분석할 수 있는 틀을 마련했다는 점에서 큰 의의가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권7호
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• pp.595-603
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• 2003

이 연구는 서울 지역 소재 3개 초등학교 103명의 4학년 학생들을 대상으로 사회적 구성주의 교수학습모형을 적용한 후 학생들이 가지는 개념의 변화를 분석하였다. 특히, 사회적 구성주의 교수학습모형의 개념원도 활용 수업 전후 학생들의 개념 변화를 지필고사로 평가, 조사하였다. 103명을 대상으로 개념원도를 도입한 수업을 1개월 동안 실시한 전후 지필고사를 실시하였다. 연구결과에 따르면, 개념원도를 적용한 수업은 유의미하게 학생들의 개념을 신장시킨 것으로 나타났다. 결론적으로, 개념원도를 적용한 사회적 구성주의 교수-학습모형은 진단평가, 형성평가에 도입할 가치가있는 것으로 고찰되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.681-691
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• 2016

이 연구에서는 중등 예비화학교사의 수업 계획에서 교사용 지도서의 활용 방식을 분석하였다. 서울 소재 사범대학에 재학 중인 11명의 예비교사가 연구에 참여하였다. 예비교사들에게 교과서와 교사용 지도서 및 부속자료를 제공하고 이를 활용하여 일반적인 수업과 과학 교수학습 모형을 활용한 수업을 계획하도록 하였다. 예비교사들이 작성한 교수학습 지도안과 활동지, 면담 결과를 분석하였다. 연구 결과, 대부분의 예비교사들은 교사용 지도서의 차시 구분을 그대로 따랐으나, 전체 대단원의 차시 구성이나 교육과정 상의 내용 간 연계에 대한 고려는 부족하였다. 또한, 수업에 적용할 모형을 선정할 때 제시된 예시 지도안의 도움을 받는 경우도 있었다. 교수학습 활동 측면에서 일반적인 수업에서는 교과서의 탐구 활동에 제시된 질문을 변형하였고, 모형을 적용한 수업에서는 모형의 각 단계에 맞춰 교과서의 탐구 활동을 변형하였다. 대부분의 예비교사들이 부속자료로 제공된 활동지를 활용하지 않고 교사용 지도서와 부속자료를 응용하여 활동지를 제작하였다. 예비교사들은 예시 지도안에 제시된 평가 단계를 보고 교수학습 평가 요소를 인식하였으나, 교과서나 교사용 지도서, 부속자료를 응용하여 주로 내용 지식을 평가하기 위한 지필평가를 계획하였다. 예비교사들은 교사용 지도서에 제시된 소단원 도입 질문이 학생의 흥미 유발에 효과적이지 않다고 평가하여, 이를 변형하거나 새로운 내용을 추가하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 예비교사 교육과정에서 예비교사의 PDC 향상을 위한 교사용 지도서의 효과적인 활용 방안과 교사용 지도서의 개선 방향에 대해 논의하였다.