• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.258-267
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• 2006

중 고등학교 현장 과학 교사들을 대상으로 7차 교육과정의 탐구 과정 요소의 활용 정도와 가설에 대한 교사들의 인식을 알아보기 위해 설문조사를 실사하였다. 조사 결과 교사들은 자료해석을 가장 많이 활용하였으며 다음으로 결론 도출을 많이 활용하였다. 가장 활용 빈도가 낮은 것은 가설 설정이었으며 다음으로는 자료 변환이었다. 이러한 결과와 더불어 교사들이 가장 활용하기 힘들다고 응답한 탐구 과정 요소는 가설 설정이었으며 자료 변환, 변인 통제가 그 뒤를 이었다. 가설 설정은 현장에서 활용 빈도가 가장 낮으며 교사들이 가장 활용하기 힘들어하는 탐구 과정 요소로 나타났다. 가설에 대한 교사들의 인식 조사 결과 많은 교사들(63.1%)이 가설에 대해 바르게 진술하였으나, 구체적인 문제 상황에서 가설을 바르게 선택하는 교사의 비율(5.0%)은 매우 낮게 나타났다. 현장에서 가설 설정 수업의 가능성에 대한 교사들의 인식 조사 결과 90%이상의 교사들은 중학교 이상에서 가설 설정 수업이 가능하다고 보았다. 그러나 실제로 과학교사들은 가설 설정을 현장의 과학 수업에 활용하는 것을 어려워하고 있음을 알 수 있다. 이러한 결과는 현재 중등학교 현장에서 거의 활용되지 않고 있는 가설 설정 관련 수업이 가설에 대한 적절한 정의와 수업 전략이 주어진다면 가능하다는 것을 의미한다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권3호
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• pp.234-241
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• 2002

이 연구의 목적은 포트폴리오 평가를 일선 초등학교에 적용할 수 있는지를 알아보고, 지역과 성별에 따라 포트폴리오 평가가 학생들의 과학 성취도, 과학 탐구 능력, 과학 태도에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 우리나라 중부 지방의대도시와 중소도시 지역에서 각각 2개 초등학교를, 농촌 지역에서 3개 초등학교를 표집하였다. 표집한 각 학교에서 다시 5학년 2개 학급씩을 표집하였으며, 한 학급은 포트폴리오 평가를 적용한 실험집단으로, 다른 학급은 기존의 수업 방식을 그대로 적용한 비교 집단으로 선정하였다. 한 학년에 한 학급 밖에 없는 농촌 학교는 비슷한 두 학교를 선정하여 한 학교는 실험집단, 다른 학교는 비교집단으로 삼았다. 이 연구에 참여한 총 학생수는 475명이다. 사전 검사와 사후 검사로 과학 성취도 검사, 과학 탐구 능력 검사, 과학 태도 검사를 실시하였다. 일반 학교의 과학 수업에 대한 포트폴리오 평가의 적용 가능성은 비교적 높은 것으로 나타났다. 학생들의 과학 성취도, 과학 탐구 능력, 과학 태도에서는 두 집단 사이에 통계적으로 의미있는 차이가 발견되지 않았다. 다만 탐구 능력과 태도에서 지역에 따라 통계적으로 의미있는 차이가 발견되었으며, 과학 탐구 능력에서는 지역과 성별, 과학 태도에서는 집단과 지역 사이에 상호작용 효과가 발견되었다. 또한 과학 태도의 하위 영역 중에서 과학교육에 대한 인식, 과학 직업에 대한 인식, 과학 활동에 대한 흥미, 비판성 등에서 통계적으로 의미있는 차이가 발견되었다. 결론적으로 포트폴리오 평가는 일반 초등학교 과학 수업에서 적용이 가능하며, 기존 교수 학습 방법과 비교하여 과학 성취도 및 과학 탐구 능력에서 비슷한 효과가 있음을 알 수 있다. 그러나 과학 태도의 하위 영역 중에서 과학 학습과 관련된 부분에서 의미있는 진전을 보이는 점으로 미루어 포트폴리오 평가를 장기적으로 실시하면 과학 성취도나 과학 탐구 능력에도 긍정적인 효과가 있을 것으로 생각된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.273-284
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• 2022

본 연구는 D광역시 초등학교 3~6학년 담임교사 중 과학 교과 온라인 수업 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 4개월간 수집한 자료를 바탕으로 교사들의 과학과 온라인 수업을 통한 교육과정 운영의 실제와 교육적 시사점을 도출하기 위한 내러티브 탐구이다. 연구대상자들의 지구과학단원의 온라인 수업 경험을 바탕으로 인터뷰, 심층면담을 실시하고, 온라인 수업관련 제작자료 및 교사일지 등 관련 문서들과 현장 수업을을 실시한 결과, 교사들은 기존의 대면수업에 비해 온라인 수업 준비에 더 많은 시간을 할애하고, 온라인 수업에서 활용되는 새로운 매체에 적응하는 과정에 어려움을 보였다. 또한 팬데믹 상황에서 제작된 과학자료 및 원활한 수업운영을 위한 수업플랫폼 제공을 요구하였다. 특히 실험단원의 경우, 계획된 교육과정이수 시수에 부담감이 있었으며, 팬데믹 상황에서 학생들의 밀도 있는 과학수업을 위해 개인별 실험도구의 필요성을 느꼈다. 더불어 효과적인 교육과정 운영을 위한 교육과정 재구성과 이를 위한 교사의 재량권 확대 및 융통성 있는 교육과정 운영이 필요하다. 결과적으로 팬데믹 현상을 대비한 미래교육으로의 전환을 위해 새로운 수업형태로 대면수업과 온라인 수업의 장점을 결합한 블랜디드 러닝 학습체계 도입이 필요하며, 온라인 학습의 질과 효과를 높이기 위해 다양한 수업형태 및 온라인 수업 경험에 대한 지속적인 교사연구가 요구된다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.731-738
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• 2004

본 연구는 중 ${\cdot}$고등학교 과학 교사를 대상으로 탐구 학습에 관한 인식을 조사하고 교사 수준의 탐구 학습 실태를 조사하기 위한 것이다. 탐구 학습 인식에 관한 설문지를 개발하여 서울교육과학연구원의 실험 연수에 참여한 서울지역 중 ${\cdot}$ 고등학교 과학 교사를 대상으로 조사한 결과에 의하면, 교사들은 과학 교육의 중요한 목표가 과학에 대한 흥미를 높이는 것이라고 생각하고 있으며, 실생활과 관련된 소재를 수업에 활용하는 것으로 조사되었다. 대부분의 교사가 탐구 학습을 학습자 중심의 열린 탐구 학습에 대한 인식하고 있었고, 대학 입시 제도, 탐구수업 보조 자료의 부족, 학생들의 의지 부족, 교사들의 탐구 학습에 대한 인식의 부족 등이 탐구 학습의 실현을 저해하는 요인으로 조사되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.236-264
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• 2012

본 연구는 현직 교사들에게 탐구 기능의 구체적인 하위 요소들을 제시하여 학생들에게 탐구 기능을 직접적으로 가르치는데 도움을 주기 위한 목적으로 진행되었다. 많은 과학 교사들은 탐구 기능이나 전략은 직접적으로 가르치지 않아도 과학 수업 또는 탐구 수업 과정을 통해 부수적으로 습득되는 것으로 생각하는 경우가 많다. 그러나 많은 선행 연구들에서 학생들은 탐구 기능을 사용하는 방법에 대해 잘 알지 못하며 탐구 기능을 사용하는 방법에 대해 직접적으로 가르쳐야 한다고 주장하고 있다. 하지만 탐구 기능을 직접적으로 가르치고자 하여도 각각의 탐구 기능의 하위 요소들에 대한 구체적인 안내가 충분하지 않아 과학교사들조차 탐구 기능에 대한 이해가 부족한 실정이다. 교사가 안내하지 않은 탐구 유형이 학생들에게서 나타나는 경우는 없다는 선행 연구들을 볼 때, 과학교사들에게 탐구 기능이나 전략에 대한 직접적인 교육의 필요성을 알리고 학생들에게 가르쳐야 할 탐구기능의 하위 요소들을 추출하여 안내할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 탐구 기능에 대한 선행 연구 결과를 토대로 기초적 탐구 기능(관찰, 분류, 측정, 예상, 추리)과 통합적 탐구 기능(문제인식, 가설설정, 변인통제, 자료변환, 자료해석, 결론도출, 일반화)의 하위 요소들을 추출하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.641-662
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• 2011

이 연구에서는 중학생의 기초 탐구 기능 이해를 위한 명시적 교수 학습 전략을 개발하고 이를 실제 수업에 적용하였으며, 교수 학습 전략의 적용 효과와 학생 변화를 분석하였다. 이를 위해 선행연구 분석을 바탕으로 기초 탐구 기능 이해를 위한 명시적 수업 단계를 모색하였으며, 기초 탐구 기능의 수업 적용 준거를 설정하여 명시적 수업 단계에 접목함으로써 기초 탐구 기능 이해를 위한 명시적 교수 학습 전략을 개발하였다. 명시적 교수 학습 전략의 단계별 수업 분석결과, 학생들은 특히 명확하게 설명하기 단계와 독립적으로 연습하기 단계를 통해 기초 탐구 기능을 더 효과적으로 이해할 수 있었다고 진술하였으며, 현장 교사는 구체적 사례 시범 보이기 단계의 중요성을 강조하였다. 기초 탐구 기능에 대한 학생들의 이해 정도 분석 결과, 대부분의 질문에서 긍정적 결과를 나타냈다. 다른 교과목, 또는 일상생활에서의 파급 효과를 분석한 결과, 학생 스스로 과학 탐구 기능을 활용하려는 태도를 가지게 된 것을 확인하였다. 이 연구에서 개발된 명시적 교수 학습 전략이 학생들의 기초 탐구 기능 이해에 효과적임을 연구 결과를 통해 확인하였으며, 과학 탐구 기능의 명시적 교수 학습 전략이 중등학교 현장에 적용 가능하도록 지속적으로 연구 및 개발, 보급되어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.191-207
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• 2023

이 연구에서는 과학탐구실험 수업에서 NOS 평가를 실행하는 과학교사의 사례를 심층적으로 분석하였다. 서울시에 소재한 고등학교에 재직 중이며 2015 개정 교육과정에 따른 과학탐구실험의 수업에서 NOS를 가르치고 평가한 과학교사 2명이 연구에 참여하였다. 이들의 수업 및 평가 자료를 수집하고 NOS 수업과 평가를 관찰하였으며 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 바탕으로 두 교사의 NOS 평가 실행 과정을 분석하였다. 연구 결과, 교사들은 NOS에 대한 평가 경험이나 자료가 부족하여 평가를 직접 구성하였으며 적절한 평가 방법을 선택하고 평가 문항, 준거를 구성하는 과정에서 어려움을 겪었다. 두 교사 모두 NOS에 대한 이해가 학생 개인의 주관적 견해이므로 평가하기 어렵다고 생각하였다. 따라서 구체적인 평가 준거를 설정하는데 어려움을 겪었고 이는 평가 실행 과정 전반에도 어려움을 가져왔다. 두 교사가 실행한 평가의 반성적 수준에서 차이가 나타났으며 낮은 수준의 반성적 활동에서는 학생들의 이해 추론에 어려움이 있었으므로 평가가 제대로 이루어지지 못했다. NOS에 대한 교수지향은 NOS 평가에 대한 인식, 수업 전반의 구성에 영향을 미쳐 두 교사의 NOS 평가 실행에도 차이를 가져왔다. 마지막으로 과학탐구실험의 절대평가 방식 또한 교사들의 NOS 평가 실행에 영향을 미쳤다. 이상의 결과를 바탕으로 학교 현장에서 효과적인 NOS 평가가 이루어질 수 있도록 하기 위한 시사점을 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제64권1호
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• pp.38-48
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• 2020

이 연구는 논의기반 탐구 과학수업의 학급 논의 활동에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고의 특징을 알아보고자 5개 주제에 대한 논의기반 탐구 과학수업의 수업 동영상 및 활동지를 수집하여 분석하였다. 연구 결과, 학생들이 학급 논의 과정에서 지식의 원천으로 사용한 증거의 출처로는 실험 자료를 활용한 유형이 가장 많이 나타났으며, 활동 방식에 따라서 개인적인 경험에 기반을 둔 유형과 과학 원리를 증거로 활용하는 유형이 추가로 나타났다. 또한 학급 논의에서 주제에 따른 지식 정당화의 수준 차이는 비슷하게 나타났으나, 주장 정당화의 하위 평가 요소 중 주장 타당성, 증거 타당성 및 논의과정 요소 사용의 수준은 높았지만 반박 타당성의 수준은 낮게 나타났다. 마지막으로 학급 논의 전후의 주장 변화를 분석한 결과, 주장변경 유형은 잘못된 주장의 정정 유형, 불명확한 내용의 명료화 유형, 개념의 확장 유형으로 분류할 수 있었으며, 이 중 잘못된 주장을 정정하는 유형이 가장 높은 비율로 나타났고, 개념의 확장 유형, 불명확한 내용의 명료화 유형의 순서가 차례대로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권1호
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• pp.48-71
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.460-479
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• 2021

COVID-19 팬데믹의 위기는 전 세계적으로 교육 시스템에 큰 변화를 초래하였다. 우리나라에서도 COVID-19로 인한 사회적 거리두기 정책에 따라 갑작스럽게 비대면 수업으로 전환되었다. 준비 없는 비대면 수업으로 인해 초등학교 현장에서 발생하는 문제들로 볼 때 이와 관련된 연구가 필요한 상황이다. 본 연구는 초등교사가 인식하는 비대면 수업에서 과학교육의 목표와 방법, 과학탐구활동을 포함한 비대면 수업에서 발생한 문제와 초등교사의 대응, 비대면 수업 경험 후 비대면수업의 장단점과 교사의 역할에 대한 초등교사의 인식을 알아보고자 한다. 온라인 콘텐츠 활용 수업과 온라인 실시간 쌍방향 수업을 포함하는 온라인 비대면 수업을 시행한 초등교사를 대상으로 설문조사(153명)와 포커스 인터뷰(9명)를 실시하였다. 연구 결과에서 3가지 결론과 제안점을 도출하였다. 첫째, 초등교사들은 온라인 비대면 수업에서 비대면 방식에 따라 일방향 강의와 쌍방향 강의를 하였다. 온라인 비대면 수업에서 조사나 토론 등 강의 외의 수업방법을 활용하기 위해서는 교사들의 디지털 리터러시를 높일 필요가 있다. 둘째, 초등교사들은 비대면 수업에서 과학탐구활동의 어려움으로 현장 피드백의 어려움, 준비물 확보의 어려움, 안전 확보의 어려움을 인식하였다. 개인 실험을 위한 실험 꾸러미와 실험 영상을 제공하고 온라인에서 교사-학생, 학생-학생 간 협동적 논의와 피드백을 통해서 어려움을 극복할 수 있다. 셋째, 초등교사들은 비대면 수업의 장점으로 IT 기기를 사용하는 다양한 형태의 수업이 가능하고 개별화된 학습이 가능하다고 인식하였다. 단점으로는 탐구활동이나 협동학습과 같은 대면 기반 수업이 어렵고, 학생의 이해 정도를 알 수 없어서 피드백이 어려우며, 학생간의 상호작용이 어렵고, 학습 격차가 벌어진다고 인식하였다.