• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.547-554
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• 2005

본 연구에서는 고등학교 물리교과의 '기체분자 운동론'단원에 대한 개별 웹 활용 모의실험을 개발 적용하여 과학 수업에 대한 태도, 학습동기, 학업성취도에서 미치는 효과를 조별 전통실험 집단과 비교하여 알아보았다. 농촌지역에 위치한 고등학생(조별 전통실험 집단 1학급, 개별 웹 활용 모의실험 집단 1학급)을 대상으로 기체 분자 운동론 단원에 대하여 실험 처치를 2차시동안 실시하였다. 모의 시험은 기체에 대한 실험에서 눈에 보이지 않는 기체를 시각화하여 눈에 보이는 입자로 표현되었고, 온도 및 압력을 자유롭게 변화시킬 수 있도록 개발되었다. 웹 활용 모의실험 집단은 개발된 모의실험을 이용하여 개별적으로 실험하였고, 전통실험 집단은 교과서에 나오는 실험을 4인 1조로 실시하였다. 사전 검사로 사전 과학 수업에 대한 태도 검사, 사전 학습동기(PALS) 검사, 논리적 사고력 검사를 실시하였다. 실험 처치 후 학생들의 사후 과학 수업에 대한 태도 검사, 사후 학습동기(IMMS) 검사, 학업 성취도 검사를 실시하였고, 자료를 수집하여 공변량 분석을 실시하였다. 분석 결과, 개별 웹 활용 모의실험과 조별 전통실험 집단간의 과학 수업에 대한 태도는 유의미한 차이가 없었다. 또한, 학습동기와 학업 성취도는 개별 웹 활용 모의실험 집단이 조별 전통실험 집단에 비해 유의미하게 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.146-161
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• 2005

이 사례 연구는 두 명의 중학교 과학 교사들의 실험 수업에 대한 신념에 관한 것이다. 이를 위하여 척도형 설문지와 개방형 설문지, 구조화된 면담과 반구조화된 면담을 실시하였으며, 수업을 관찰하고 수업 계획서와 수업 자료들을 수집하였다. 그리고 각 교사의 수업을 듣는 학생들을 대상으로 수업에 대한 이들의 생각을 알아보기 위한 면담을 하였다. 자료는 귀납적인 방법으로 분석되었다. 삼각측정법과 동료검증의 방법으로 타당성을 확보하였다. 연구 결과, 교사들의 실험 수업에 대한 신념은 구성주의적이었으나, 이러한 교사들의 신념은 실제 수업과 일치하지 않았다. 결론적으로 학생들의 탐구 수준에 대한 부적절한 판단과 그로 인한 탐구 활동의 부적절한 재구성 등이 교사의 신념과 실제 수업 사이에 발생하는 괴리의 원인으로 판단되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.565-574
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• 2018

본 연구는 과학중점학교 과학수업에 대한 학생들의 인식을 조사하여 과학중점학교 사업을 통해 우리나라 과학교육의 개선을 위해 시행된 과학중점학교에 대한 전략적 지원과 노력들이 수업에서 어떻게 나타나고 있는지 살펴보고자 하였다. 이를 위해 14개 과학중점학교의 학생 654명이 연구에 참여하였으며, 학생들은 과학중학교 과학수업의 특징과 과학중점학교가 일반 고등학교와 다른 점을 묻는 2개의 개방형 문항에 응답하였다. 학생들의 응답은 언어네트워크 분석방법을 사용하여 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 먼저, 학생들은 교사와 학생의 원활한 소통, 학생들이 자유롭게 질문하고 서로 토론하며 적극적으로 수업에 참여하는 분위기, 과학 실험 활동, 어려운 과학 내용을 배우는 것, 학습된 지식을 공유하는 긍정적인 수업 분위기 등을 과학수업의 특징으로 인식하고 있었다. 학생들이 인식하고 있는 과학중점학교의 차별적 특성으로는 많은 수의 과학 관련 교과목(과제연구, 과학II 과목 등)의 이수, 관심 있는 분야의 비교과 체험활동, 탐구 및 연구 중심의 학생활동과 이에 대한 학교의 지원, 좋은 수업 분위기, 과학과 관련한 많은 수업시간, 활발한 R&E 및 동아리 활동, 다양한 과학실험 활동 등으로 나타났다. 그리고 과학중점학교의 과학수업에 대한 '어렵고 힘들지만 적극적으로 참여하는' 수업이라는 이러한 분석결과는 선행연구들에서 밝혔던 좋은 과학수업의 모습과 많이 유사한 것이기도 하였다. 그동안 과학중점학교에 대해 이루어졌던 여러 행 재정적인 지원과 함께, 과학 교실수업에 대한 본 연구의 조사결과는 앞으로 이루어질 학교교육의 혁신 프로그램의 도입에 실질적인 도움과 벤치마킹 사례를 제공해 줄 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제9권2호
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• pp.89-97
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• 1989

어떤 현상에 대한 학생들의 수업전 개념구조가 과학자들의 그것과 다를때 이 수업전개념을 간단한 정성적인 퀴즈를 통하여 학생 스스로 인식하게 하고 실험 또는 관찰을 통하여 학생 자신의 수업전개념 보다는 과학자들의 개념이 실험결과를 더 잘 설명할 수 있다는 것을 깨닫게 함으로써 학생들의 수업전 개념구조를 변화시키려는 교수모델을 고안하여 그 효과를 검토하였다. 고등학교 1학년 남학생 115 명(실험집단 58명, 비교집단 57명)과 고등학교 2학년 여학생 120명(실험집단 59명, 비교집단 61명)을 대상으로 뉴우턴 제2법칙에 대한 학습에 적용하고 2주후에 뉴우턴 제2법칙에 관한 시험(13문항)을 실시하였다. 그 결과, 퀴즈에 사용한 것과 유사한 상황을 다룬 문제에서는 실험집단의 성적이 비교집단의 성적보다 유의하게 높았다. 그러나, 같은 개념을 다루나 새로운 상황의 문제에서는 그 효과가 유의한 차이를 나타내지 않았다. 한가지 개념이 여러가지 새로운 상황속에 나타날때 학생들에게 이미 친숙한 상황과 새로운 상황사이의 유사점을 강조하며 위의 교수법을 계속하여 사용한다면 학생들의 뿌리깊이 밝힌 수업전 개념구조를 변화시킬 수 있으리라 사료된다. 위의 교수법은 학생들이 자신의 수업전 개념구조를 명확히 인식하고 그 불합리함을 깨달아야 하므로 자신의 수업전 개념구조에 근거하여 어떤 결과를 예측할 수 있는 예측논리(Expectation or biconditional Reasoning)가 형성된 이후의 학생들에게만 효과가 있으리라 가정하였으나 교수방법과 예측논리 사이에 유의한 상호작용효과(interaction offect)는 나타나지 않았다. 다만 여학생의 경우에서만 학생들에게 새로운 상황의 문제에서도 예측논리를 이미 형성한 실험집단의 평균이 이에 상응하는 비교집단의 평균보다 높았다. 이것은 남학생과 여학생을 지도한 교사의 교수경력과 학생들의 수업전 개념구조에 대한 교사의 인식정도에 큰 차이가 있었음을 고려할 때, 위의 수업방법을 사용하는 데 있어 교사가 학생들의 수업전 개념구조가 학생들의 개념획득에 얼마나 커다란 영향을 끼치는가에 대해 인식하는 것이 중요한 요인임을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권6호
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• pp.487-494
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• 2008

본 연구의 목적은 7학년 "해수의 성분과 운동" 단원에서 MBL 실험 수업이 학생들의 과학탐구능력과 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 효과를 알아본 연구로 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 6차시에 걸쳐 MBL 수업을 실시하고 사후 t-검정을 통해 학생들의 과학탐구능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간 과학탐구 능력 결과에서 유의미한 차이가 나타나 MBL 수업이 학생들의 과학탐구능력 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. 둘째, 사후 t-검정을 통해 학생들의 그래프 작성 및 해석능력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 실험집단과 통제집단 간에 그래프 작성능력에서는 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 그래프 해석능력에서는 두 집단 간 유의미한 차이를 나타내고 있어 MBL을 활용한 수업이 학생들의 그래프 해석능력의 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.108-109
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• 2005

• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.669-679
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• 2019

본 연구는 2015 개정 교육과정에서 처음 도입된 과학탐구실험 과목을 운영하면서 과학 교사들이 겪는 어려움을 파악하고, 이에 대한 지원방안을 모색해보는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 과학탐구실험 수업과 관련하여 수업 외적 요인, 수업 실천(준비, 실행), 수업에 대한 평가, 과학탐구실험 과목의 발전방향 항목으로 구성된 설문지를 개발하였고, 전국의 1674개교의 고등학교에 1교당 1명의 교사가 응답하도록 온라인 설문 조사를 요청하였다. 설문 결과 분석에는 설문지의 필수문항에 모두 답변한 814명의 응답 내용이 활용되었고, 결과 분석의 타당도 확보를 위해 집단 면담과 온라인 자문회를 실시하였다. 연구결과 교사들은 수업 준비 시간과 수업 시간의 부족을 호소하였고, 이를 해결하기 위해 실험 보조 인력의 활용, 양질의 자료 개발 및 공유를 강조하였다. 또한 과학탐구실험 과목의 목표 달성을 위해 블록타임제를 적극 활용하는 것이 필요하지만 실제로 운영하는 데에는 어려움이 있음을 토로하였다. 한편, 2019학년도에 변화된 평가 방식은 교사들에게 긍정적으로 인식되고 있었고 이로 인해 수행평가의 비율이 전년도에 비해 증가하였으나, 학생들이 직접 실험 기구를 다루는 실험의 횟수에는 큰 변화가 나타나지 않았다. 마지막으로, 이러한 결과를 종합하여 과학탐구실험 과목의 지원 방안에 대해 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.499-508
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• 2015

본 연구의 목적은 과학수업 문화 분석을 위한 분석틀과 도구 개발을 위한 첫 단계로서, 초등학생들의 개방형 서술 응답 분석을 통하여 과학수업을 바라보는 초등학생들의 인식을 조사하고, 이에 기반으로 하여 과학수업 문화를 질적으로 분석할 수 있는 분석틀을 제안하고자 하는 것이다. 이를 위하여 서울 및 경기 소재 6개 학교의 초등학생 4학년과 6학년 총 571명이 작성한 응답을 3가지 방법으로 분석하여 분석틀의 6가지 범주(주요하게 드러나는 요인, 공동체의 권력구조, 과학 수업에서 중시하는 영역, 관심대상, 수업의 분위기, 참여형태)를 도출하였다. 각 범주에 따른 세부 분석틀 내용은 다음과 같다. 첫째, 과학수업에서 주요하게 드러나는 요인은 실험, 재미, 교사, 그리고 공동체로 나타났다. 둘째, 과학교실 공동체의 권력구조는 학급 친구, 교사, 개인으로 나누어 볼 수 있다. 셋째, 학생들이 과학수업에서 중시하는 영역은 인지적, 정의적, 행동적 영역으로 살펴볼 수 있다. 넷째, 과학교실 공동체에서 관심을 가지는 대상은 교사의 가르침, 실험, 지식과 의견의 이해, 지식과 의견의 공유로 나타났다. 다섯째, 과학수업 분위기의 형태는 장난치고 시끄러운 분위기와 재미있고 즐거운 분위기로 나타났다. 여섯째, 학생들의 참여 형태는 모든 구성원의 참여, 자율적인 참여, 협동적인 참여 형태로 나타났다. 본 연구의 이러한 결과는 학생들이 생각하는 과학수업의 모습과 그 특징에 바탕을 두어 과학수업 문화를 분석하는 질적인 분석틀을 제안할 수 있었다는 점에 의미가 있겠다. 또한 본 연구의 결과를 통해 과학수업의 문화적인 측면에서 나타난 시사점에 대하여 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.353-361
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• 2015

이 연구에서는, 과학적 논의에서 학생들의 참여를 향상시킬 수 있는 방법으로 논의 기반 탐구 과학수업에 동료평가 활동을 적용하였으며, 글쓰기에서 나타나는 학생들의 논의를 분석하여 프로그램의 효과를 알아보았다. 이 연구는 광역시의 과학중점고등학교 학생들을 대상으로 1학년 두 학급(58명)을 실험집단으로, 다른 두 학급(58명)을 비교집단으로 선정하여 총 5개의 주제를 적용하였다. 논의 기반 탐구 과학수업의 전략을 바탕으로 동료평가를 적용한 수업 프로그램을 개발하고, 학생들에게 프로그램을 적용한 후, 학생들의 글쓰기에서 나타나는 'Big idea', '과학 개념', '논의', '수사적 구조' 항목을 비교하였다. 실험집단 학생들은 동료평가 활동을 적용한 논의 기반 탐구 과학수업을 처치하였으며, 비교집단 학생들은 동료평가 활동을 적용하지 않은 논의 기반 탐구 과학수업을 처치하였다. 사전과 사후 요약 글쓰기 검사(Summary Writing Test)에서 나타난 'Big idea', '과학 개념', '논의', '수사적 구조'의 평균을 공변량 분석으로 비교한 결과, 논의 항목의 평균이 비교집단에 비해 실험집단이 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. '논의' 항목의 세부 요소에 대한 평균에서 증거와 보장/보강요소가 비교집단에 비해 실험집단에서 통계적으로 유의미하게 높았다. 이러한 결과로부터 동료평가 활동을 적용한 논의 기반 탐구 과학수업은 논의 능력의 발달에 있어서 기존의 논의 기반 탐구 과학수업 비해 더 효과적임을 알 수 있었다. 동료평가 활동을 통해 지속적인 피드백을 받는 것이 논의와 글쓰기를 수행하는 학생들의 논의능력향상에 도움이 될 것으로 보이며, 동료평가 활동이 학생 논의의 스캐폴딩 도구로써 활용 가능성이 있다고 볼 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제64권6호
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• pp.389-400
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• 2020

이 연구는 논의기반 탐구 과학수업이 초등학생의 과학 글쓰기에서 나타나는 주장과 증거에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 광역시 소재의 초등학교 5학년 2개 학급의 학생(33명)을 대상으로 5개 주제의 논의기반 탐구 과학수업을 적용하였다. 논의기반 탐구 과학수업이 과학 글쓰기의 주장과 증거에 미치는 영향을 알아보기 위해 학생들이 작성한 과학 글쓰기를 분석하였으며, 논의수업을 적용한 실험집단의 5개의 주제에 대한 활동지의 과학 글쓰기를 분석하여 주장과 증거의 변화를 알아보았다. 과학 글쓰기 분석 결과, 과학 글쓰기에서 실험집단의 평균이 비교집단보다 유의미하게 높았다. 실험집단의 과학 글쓰기에서 나타나는 주장과 증거 분석 결과, 수업의 횟수가 거듭됨에 따라 주장과 증거의 수준이 점차 증가하는 경향이 나타났다.