• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.901-921
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• 2008

이 연구의 목적은 초등학교 과학과 탐구 수업 실행의 저해 요인에 대한 교사들의 인식을 조사하는 것이다. 이 연구의 목적을 위해 경기도에서 5년 이상 근무경력을 가진 초등 교사 22명을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 실시하였다. 면담 질문은 자료의 삼각측정법을 통해 신빙성을 확보할 수 있도록 Seidman(1998)의 면담 단계에 따라 생성하였으며, 예비 면담을 통해 분석적 유도 방법으로 면담 질문을 수정 보완하였다. 면담은 개별로 진행되었으며 모든 면담 내용은 녹음 및 기록하였다. 연구 결과는, 외적 저해 요인과 내적저해 요인으로 분석되었다. 외적 요인으로 교사들이 제시한 내용은 시간 부족, 시설 및 자료의 부족, 학생의 능력 부족, 다인수 학급, 교육과정 상의 문제점, 탐구에 대한 평가의 어려움, 선행학습으로 인한 방해, 안전사고의 위험성, 전문성 향상 기회 부족이었다. 내적 저해 요인으로는 교사의 준비 부족, 탐구 수업의 비효율성, 교사의 배경지식 부족, 교사의 지도능력 부족, 자신감 부족, 인내심 부족 등이었다. 교사들이 제시한 저해 요인들과 그 원인을 심도있게 분석하였고 과학교육학의 관점에서 탐구교육의 활성화를 위한 제언을 하였다.

• 대한화학회지
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• 제61권5호
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• pp.277-285
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• 2017

이 연구에서는 예비 화학교사들이 암실 속 과학탐구 활동을 통해서 시각장애학생의 학습상황에 대한 탐색과정과 이해를 조사하고, 이로부터 시각장애학생의 과학 교수 학습지도에의 활용 방안을 제안하고자 하였다. 경북 지역의 사범대학 3학년에 재학중인 예비 화학교사 21명에게 '얼음의 분자구조'에 대한 모형을 암실 속에서 탐색하게 하였다. 암실에서 이루어진 연구자와의 개방적 대화와 끝난 다음의 자유토론을 녹음하여 전사한 뒤 분석하였다. 분석결과, 예비 화학교사들은 암실 속에서 '얼음의 분자구조' 모형을 탐색하고 학습내용을 구상하면서 시각장애학생의 학습상황이 자신의 생각과 다르다는 것을 인식하게 되었다. 또한, 얼음의 분자구조는 잘 알고 있는 내용이지만 자신의 암실활동 경험에 비추어 시각장애학생이 학습과정에서 겪는 어려움을 짐작할 수 있게 되었다. 이러한 인식에 기초하여 예비 화학교사들은 연구자가 제시한 분자모형을 개선하는 아이디어를 제시하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.67-67
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• 2010

과학교육에서 효과적인 과학 수업을 위하여 과학사 도입의 중요성이 계속 강조되어 왔다. 이에 따라 과학 교과서에는 많은 과학사 자료가 사용되고 있다. 하지만 과학 교과서에 사용된 과학사 자료가 어떤 유형과 맥락에서 어떠한 역할을 하고 있는 지에 대한 면밀한 분석은 이루어지지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선행 연구와 관련 문헌 분석을 통해 과학 교과서에 사용된 과학사 자료를 분석하기 위한 3차원 틀을 개발하고, 이를 제 7차 교육과정의 과학 교과서 지구과학 내용을 대상으로 적용하였다. 개발된 분석틀은 수업맥락, 역할, 제시유형의 3개 차원으로 구성된다. 수업맥락 차원은 흥미, 사회-문화적, 인식론적, 개념적 맥락의 4가지 영역으로 세분되며, 제시유형 차원은 에피소드/일화, 발견/고안, 선형적인 발전, 역사적 실험의 4가지 영역으로 세분된다. 역할 차원은 기본적, 보충적, 탐구적의 3가지 영역으로 세분된다. 개발된 3차원 분석틀을 적용하여 과학 교과서의 지구과학사 자료들을 분석한 결과, 수업맥락 차원에서는 개념적 맥락의 과학사 자료가 모든 학년별 과학 교과서에서 가장 많았다. 역할 차원에서는 기본적 역할이 압도적으로 많았으며, 탐구적 역할의 경우에는 매우 적었다. 제시유형 차원에서는 발견/고안과 선형적인 발전 유형이 대부분이었고, 에피소드/일화 유형의 자료는 주로 흥미 맥락과 연계되어 극히 일부만 사용되고 있었다. 3차원 각 영역들을 48개의 조합으로 분석한 결과, '개념적 수업맥락-기본적 역할-발견/고안 유형'과 '개념적 수업맥락-기본적 역할-선형적 발전 유형' 2개 조합에 집중되었으며, 나머지 조합들의 빈도는 매우 낮았다. 전체적으로 3차원 분석틀 각 영역에 부합하는 과학사 자료가 과학 교과서에 다양하게 포함되지 못하고 일부 영역에만 집중되는 것으로 나타났으며, 이러한 연구 결과는 앞으로 다양한 수업맥락, 역할, 그리고 유형으로 과학사 자료들이 개발될 필요가 있음을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권6호
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• pp.469-479
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• 2001

본 연구는 1999 ${\sim}$ 2001학년도의 대학수학능력시험에서 지구과학 II 선택 경향 및 선택과목간의 점수를 비교하고, 지구과학 관련 문항의 탐구과정 및 내용 요소별 분포와 각 문항에 대한 학생의 반응을 분석하여 정답률이 낮은 문항에 대한 오답 유형을 추출하였다. 대학수학능력시험의 자연계 응시자는 1995학년도에 43.14%이었으나 최근 2년 동안에 급격히 줄어들어, 2001학년도에는 29.51%이었고, 2002학년도에는 26.92%로 감소하고 있다. 자연계 응시자의 지구과학 II 선택 비율은 약 22%로 생물 II(약 38%), 화학 II(약 28%)에 이어 3번째이다. 탐구과정별로는 공통과학 및 지구과학 II 모두 자료 해석에 대해서 가장 많이 출제되고 다음으로 결론 도출 및 평가에 대해서 많이 출제되었다. 내용별로는 공통과학에서는 ‘지각의 물질과 지각변동’(20.83%)에서 가장 많이 출제되었고, ‘온실효과’와 ‘우주과학’에 대해서는 출제되지 않았으며, 다른 영역에서는 대체로 고루 출제되었다. 지구과학 II에서는 ‘지각의 물질과 변화’ (22.92%)영역에서 가장 많이 출제되었고, 전반적으로 고르게 출제되었으나 ‘환경과 자원’에서 출제되지 않았고, ‘태양계’에 대해서는 비교적 적게 출제되었다. 문항 난이도 분포를 보면 1999학년도는 예상정답률 40 ${\sim}$ 59%와 60 ${\sim}$ 79%의 문제를 각각 6, 10개 출제하였고, 2000학년도에는 40 ${\sim}$ 59% 1문항, 60 ${\sim}$ 79% 14문항, 80% 이상 1문항 출제하였으나 2001학년도는 16문항 모두를 60 ${\sim}$ 79%에 해당하는 것을 출제하였다. 정답률이 높은 문항은 문제 해결에 지구과학 개념이 요구되지 않고 탐구 과정만 요구되는 문항, 매년 출제되어 학생에게 익숙한 분야, 탐구 능력 없이도 특정 지식만 있으면 해결되는 문항이다. 반면에 정답률이 낮은 문항은 지구와 행성의 운동, 해파에 관한 문항이며, 특히 복합개념이 요구되는 문항의 정답률이 낮다. 학생의 오답 반응 분석 결과 기본 개념에 대한 이해가 미흡한 주요 내용은 공통과학에서는 변환단층 및 부정합에서 지질학적 현상, 혼합층과 수온 약층의 의미, 온대저기압 통과 전후의 날씨 변화이며, 지구과학 II 에서는 달의 위상과 위치변화, 화성암의 구성광물 ${\cdot}$ 화학조성 ${\cdot}$ 조직 변화와 마그마 분화 및 풍화와의 관계, 지진파 주시곡선, 대기순환의 종류와 규모, 해파, 혼합층과 수온 약층, 서안강화 현상, 행성의 위치와 운동, H-R도상에서의 별의 특성과 진화 등이다. 탐구 과정에 대한 학생의 성취도는 비교적 높으므로 이해도가 상대적으로 낮은 영역에 대해 학생의 오답 유형을 참고하여 기본 개념 지도에 보다 관심을 기울일 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.375-386
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• 2004

과학적 창의성은 창의적 사고만으로 발현될 수 없으며, 과학지식내용과 과학적 탐구기능이 함께 사용되게 마련이다. 따라서, 본 연구에서는 과학적 창의성을 위한 사고, 과학지식내용, 과학적 탐구기능의 3 요소로 구성된 인지적 측면에서의 과학적 창의성 모델을 제안하였다. 그리고 모델의 공통요소로 가치, 독창성, 정교성을 포함시켰다. 최근에는 발산적 사고가 곧 창의적 사고라고 보기보다는, 과학적 창의성에 여러 가지 다양한 사고가 필요하다고 강조해왔다. 본 연구에서는 이러한 논의들에 기초하여, 과학적 창의성을 위한 사고로 발산적 사고, 수렴적 사고, 그리고 연관적 사고를 제안하였다. 인지적 측면의 과학적 창의성 모델에 기초하여 구체적인 과학적 창의성 활동 예시를 제시하고, 어떻게 활동자료가 개발될 수 있는지에 대한 제언을 하였다. 앞으로 연구에서는 구체적으로 다양한 과학적 창의성 활동유형을 정의하고, 유형별 학습지도자료를 개발하게 될 것이다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권7호
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• pp.341-350
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• 2018

이 연구의 목적은 초등 예비교사를 대상으로 과학적 사고력과 과학적 감성을 계발하기 위한 과학 에세이 쓰기 활동을 개발하여 그 효과를 분석하는데 있었다. 연구를 위해 우리나라 G지역의 교사 양성 기관에 다니고 있는 1학년 학생 60명이 선택되었다. 60명의 초등 예비교사는 모두 '과학 탐구'와 관련된 교양 강의를 선택한 학생들이었다. 연구결과, 과학적 사고력과 관련된 글에서는 과학적인 방법인 '귀납'의 방법을 사용하는 것을 확인할 수 있었으며, 과학적 감성과 관련된 글에서는 이야기의 배경, 매개체, 목적과 관련된 서술이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 더불어 초등 예비교사들은 글쓰기가 거듭되면서 글쓰기 능력이 향상되었으며, '과학'에 대한 이미지도 많은 부분에서 긍정적으로 변화함을 확인할 수 있었다. 아울러 이번 연구는 과학 글쓰기 능력 향상을 위해서 다양하고 흥미로운 과학 탐구 활동이 필요함을 시사해 준다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.481-496
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• 2023

본 연구에서는 교육용 게임 콘텐츠를 과학 학습에 활용한 후 과학 관련 태도에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 경상북도에 소재한 초등학교의 방과 후 과학 탐구 동아리 학생 24명을 대상으로 적용하였고 과학 관련 태도 검사지와 창의적 인성 검사지를 활용하여 사전·사후 검사를 실시하였다. 활용한 교육용 게임 콘텐츠는 한국콘텐츠진흥원에서 개발하고 현재 교육부를 통해 무료로 배포하고 있는 <티노의 여행>이라는 것으로 게임에 등장하는 과학적 상황과 개념을 포함한 9차시의 프로그램을 개발하였다. 연구 결과 교육용 게임 콘텐츠를 활용한 과학 수업은 학생들의 과학 관련 태도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하위영역 중 과학 수업의 즐거움 영역이 가장 큰 폭으로 상승하였으며, 이어서 과학 탐구에 대한 태도 영역, 과학의 사회적 의미 영역, 과학에 대한 취미 영역이 그 뒤를 따랐다. 하지만 과학자의 평범성, 과학적 태도의 수용, 과학에 대한 직업 영역은 유의미한 결과를 내지 못했다. 한편 사전 창의적 인성 검사지를 활용하여 학생을 12명씩 상, 하 유형의 2그룹으로 나누었고 사전 과학 관련 태도 점수를 공변인으로 하여 공변량분석을 수행하였다. 결과적으로 창의적 인성의 상 하 수준별 과학 관련 태도 점수는 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 하 유형에 속한 학생들의 점수 증가폭이 상 유형에 속한 학생들보다 크게 나타났다. 본 연구를 통해 교육용 게임 콘텐츠를 과학 학습에 활용하는 것에 대한 시사점을 얻을 수 있었다.

• 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.

• 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.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권2호
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• pp.181-191
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• 2007

The purposes of this study were as follows; to investigate elementary school teachers' understanding of scientific inquiry, experiences in learning/teaching, their educational experience of scientific inquiry, and to study the difficulties they experience in teaching scientific inquiry methods to elementary students and their suggestions for future inquiry materials. For the purposes of this study, 157 elementary school teachers participated in a survey and 10 teachers were interviewed in-depth in relation to their ideas and experiences of scientific inquiry. The results show that most elementary school teachers had a lack of understanding of scientific inquiry skills, and lacked educational experiences of inquiry methods in general. They generally perceived the 7th science text-books as being inappropriate and inadequate for teaching students scientific inquiry processes. The educational implications are discussed to help practitioners implement scientific inquiries successfully through the various types of teaching materials and professional developments.