• 영재교육연구
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• 제25권2호
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• pp.183-194
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• 2015

본 연구에서는 고등학교급 과학영재 지도교사에게 필요한 전문성의 요소를 도출하고, 과학고 수학 과학 교사를 대상으로 전문성에 대한 인식을 조사하였다. 선행연구와 전문가 협의를 통해 전공지식, 탐구지도, 교과교육, 학생지도, 학교업무로 크게 다섯 가지 요소와 각 하위 요소들을 추출하고, 설문지를 구성하였다. 전국 19개 과학고, 총 284명의 수학 과학 교사들이 설문에 응답하였다. 전문성 요소별로 바람직한 과학고 교사에게 요구되는 수준과 자신의 수준을 조사하여 비교하였으며, 과학고 재직 경력에 따른 차이, 학위의 종류(이학, 교육학)와 최종학위에 따른 차이를 분석하였다. 이와 함께 향후 과학영재 지도교사의 전문성 향상을 위한 시사점을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-12
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• 2000

남북한 중등학교 지구과학 관련 교육과정 및 교과서를 TIMSS 교육과정 분석틀에 의해 비교 분석하였다. 북한의 고등중학교에서는 '지구과학' 과목이 별도로 개설되어 있지 않으며, '지리'에서 부분적으로 지도된다('천문학'은 1996년 고등중학교 교육과정에 처음으로 설정된 과목으로 추정되나 본 연구에서는 구체적 자료를 입수하지 못함). 북한에서 지리는 고등중학교 $1{\sim}5$학년에서 주당 2시간씩 지도되고 있으며, 1학년 및 5학년용 지리 내용의 대부분이 지구과학과 관련되어 있다. 남한의 경우 지구 과학 영역의 목표는 '자연 현상의 탐구에 흥미와 호기심을 가지고, 기본적인 탐구 방법과 과학 지식을 습득하여 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르게 한다'는 데 있으며, 북한 지리 교육의 목표는 '김일성 및 김정일 부자에게 충직한 주체형의 공산주의 혁명가 양성'이라고 할 수 있다. 남한과 북한 모두 '지구의 모양과 '지구의 변화 과정'을 많이 지도하고 있는데 비해, 남한에서 많은 비중을 차지하는 '우주 속에서의 지구'가 북한에서 매우 적은 것은 북한에서 '천문학'을 별도로 지도함을 시사한다. 전체적으로 북한의 지구과학 영역의 범위와 수준은 남한의 중학교 수준에 해당한다고 볼 수 있는데, 특히 기상 분야 및 천문분야의 경우는 남한과 수준차가 심하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.157-169
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• 2010

과학적 관찰은 과학적 탐구활동에서 중요하게 인식되어 왔다. 그러나 그러한 중요성에 비해 과학적 관찰에 대한 보다 세분된 논의와 교사 및 학생의 이해를 위한 방안 제안이 구체적이지 못한 것이 사실이다. 이에 본 연구에서는 과학적 관찰의 이론의존성에 대한문헌 연구를 통해 세부적으로 관찰의 이론의존성을 11개 유형으로 나누어 진술하였다. 11개 진술문에 대해 학생과 교사의 이해정도를 조사한 결과, 구체적으로 관찰의 이론의존성의 어떤 측면에 대해서 교사의 연수와 학생지도에 특별히 관심을 가질 필요가 있는지를 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 과학의 본성 이해를 위한 교사 연수 프로그램이나 학생용 학습 활동지 개발에 근거있게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.541-553
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• 2018

본 연구는 자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해가 추론 복잡성과 어떠한 관련이 있는지 알아보고, 자유탐구가 참과학 탐구의 성격을 띠게 하는 맥락을 탐색하였다. 1명의 교사와 12명의 2학년 학생이 연구에 참여하였으며, 연구에 참여한 6팀 중 인식적 측면과 추론의 복잡성이 뚜렷하게 구분되는 2팀을 초점 집단으로 선정하여 사례연구를 실시하였다. 학생의 활동과 면담을 녹화, 녹음한 후 전사한 자료, 참여관찰 자료, 학생이 작성한 인공물 등을 분석하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 첫째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 인식 대상의 특성과 맥락에 따라 차이가 있었다. '현상 이해에 대한 가치 공유, 연구 가치에 대한 성찰 기회, 협업과 합의를 요구한 과제 특성, 팀원 간의 충분한 소통 기회'와 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 향상을 촉진했다. 반면, '연구 관련 문헌에 대한 비판적 검토 기회의 부재, 환경적 제약'과 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 하락을 촉진했다. 둘째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 추론의 복잡성에 영향을 미쳤다. '과학적 의미 형성'의 목표는 학생이 생성한 의문을 바탕으로 검증 가능한 가설을 설정하는 높은 수준의 추론에 영향을 미쳤다. 정당화에 대한 높은 이해는 대조군 설정에 의도적으로 주목하고 독창적인 실험 노하우를 개발하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 높은 이해는 논변을 들어 자신들의 연구를 방어하고, 후속 연구를 제안하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 반면, '정답 찾기'의 목표와 정당화에 대한 낮은 이해는 자료의 의미를 해석하지 않고, 실험의 한계점을 조절하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 낮은 이해는 연구를 적극적으로 방어하지 않고, 후속 연구를 고려하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 본 연구는 자유탐구 지도와 관련하여 활동의 가치를 공유하고, 학생의 인식적 권위를 확인할 수 있는 소통 기회와 비판적 검토 기회를 제공할 것을 시사한다.

• 대한화학회지
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• 제63권2호
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• pp.102-110
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• 2019

본 연구에서는 G 과학고등학교의 영재학생 97명을 대상으로 설문지를 통해 과학 메타모델링 지식의 발달 단계를 탐구하였다. Rasch 모델 분석 결과 Person reliability는 0.71, Item reliability는 0.96로서 과학 메타모델링 지식의 발달 단계가 적합함을 확인하였다. 학생들의 과학 메타모델링 지식의 발달 단계는 4단계로 분류되었으며, 크게 모델을 객관적인 것으로 보는 1, 2단계와 모델을 주관적인 것으로 인지하는 3, 4단계로 나뉘었다. 1단계는 모델을 하나의 현상을 그대로 시각적으로 표상한 것으로 보는 관점이고, 2단계는 모델이란 객관적인 지식이나 이론에 해당하는 것으로서 설명을 위한 도구라고 생각하는 단계이다. 3단계는 모델을 과학자의 탐구 도구로서 바라보며, 4단계는 모델이란 잠정적인 것이며 한 가지 현상에 여러 개의 모델이 공존할 수 있다고 보는 단계이다. 본 연구에서 도출한 과학영재 학생들의 과학 메타모델링 지식의 발달 단계는 영재학생들을 대상으로 과학 모델 및 모델링에 대한 교육과정을 구성할 때 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 천문학회보
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• 제43권1호
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• pp.64.3-64.3
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• 2018

어린이천문대는 2003년부터 15년간 어린이들의 천문지식 함양과 과학탐구 능력의 향상을 도모하기 위해 수준별 3단계 프로그램을 연구 개발해왔다. 우리의 3단계 천문교육 시스템은 저학년을 대상으로 한 체험교실, 고학년을 대상으로 한 탐구교실, 그리고 탐구교실을 수료한 학생들을 위한 심화 단계인 테마교실로 이루어져 있다. 단계별 교재, 교보재, 관측실험 및 시각자료의 개발을 통해 프로그램의 완성도를 높여왔다. 우리의 천문교육 프로그램으로 교육된 누적 인원은 모두 67986명(2018년 3월 31일 기준)에 달한다. 그중 천문학 진출 사례로는 페리지로켓의 신동윤 대표와 다수의 천문학 전공 학생들이 있다. 전문적인 초등학생 천문교육 프로그램의 지속적인 연구개발을 통해 대한민국 천문학 대중화에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권4호
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• pp.412-428
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• 2010

이 연구는 2명의 중등 과학영재 지도 교사의 수업 전문성을 교수지향의 관점에서 알아보고자 한 것이다. 두 교사 모두 6년 이상 중등 과학영재의 생물 수업을 담당하였으며, 영재교육 교사연수를 이수하였다. 참여교사 당 2차시의 수업관찰과 녹화, 2차례의 심층면담을 통해 자료를 수집하였다. 모든 수업자료와 면담자료는 전사된 후 분석되었다. 연구결과 교사들의 수업에서 몇 가지 특징이 나타났다. 두 교사 모두 '개방적 탐구' 지향을 나타냈다. 이것은 탐구력과 창의적 문제 해결력을 신장시켜 과학영재가 과학자로 성장할 수 있도록 도와야 한다는 교사의 교육목표와 신념을 반영한 것이다. 그러나 교사의 전문적 지식의 구체적 내용과 강조점의 차이에 따른 신념은 '학문적 엄격성'과 '발견'의 서로 다른 지향으로 나타나기도 하는데, 이것은 수업에서 다루는 교과 내용 수준이나 범위 등에 영향을 주는 것으로 보인다. 교사들의 과학교수지향은 수업 대상 학생과 과학영재 수업 경험의 증가에 따라 변화한 것으로 나타났다. 이 과정에서 교사의 과학영재 교육철학이 교수지향에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 교사의 전문성 신장을 위한 지속적인 노력을 바탕으로, 교사는 수업에 대한 자기반성을 통해 과학영재교육의 이론적 지식을 비판적으로 검토한다. 이를 통해 교사의 과학영재 교육철학이 정립되고 내면화될 때, 교사가 의도한 과학교수지향이 수업 실행에서도 일치되게 나타나는 것으로 보인다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.17-17
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• 2010

본 연구는 학생들의 과학 경험의 정도를 정량화 하는데 있어 통일된 측정 도구를 제시하는 것이다. 측정 도구를 구성하는 요인들은 선행연구를 통해 학교 안 과학 경험은 일반 활동 경험, 과학 탐구 경험, 실험 기구 경험으로 세분화 되며 학교 밖 과학 경험은 일반 활동 경험, 취미 활동 경험, 현장 견학 경험 6개의 영역으로 구분을 할 수 있었다. 각각의 요인을 구성하는 질문은 NAEP(1987)에서 사용된 과학 경험 검사 도구와 신영준(2000)의 과학 경험 검사 도구의 문항 중 일부를 발췌하고 더불어 과학 경험에 대한 개방적인 설문지를 통하여 1차 검사를 실시하여 얻은 답변 중 빈도가 많은 답변과 중등 교과서의 탐색적 분석을 통해 영역별 10문항씩 6개 영역의 문항을 선정하였다. 사전 설문조사와 선행 연구를 바탕으로 개발한 검사지를 고등학교 1학년 학생 413명을 대상으로 2차 검사를 실시하였다. 개발한 측정 도구의 타당도는 내용타당도와 구인타당도로 검사하였다. 내용타당도는 2명의 현직 중등교사와 2명의 과학교육전문가가 각 문항이 측정하고자 하는 목적에 부합하는지 심사하였고, 구인타당도는 요인분석을 통해 검사하였다. 신뢰도는 Cronbach $\alpha$를 통하여 문항을 분석하였다. 6개의 영역의 요인에 대하여 타당도와 신뢰도 분석 결과 6개 영역으로 구성된 60문항의 측정 도구는 학생들의 과학 경험을 측정하는 도구로서 적절하다는 결론을 내렸다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.80-93
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• 2010

이 연구에서는 확산을 이론적으로 정리하고, 확산에 관한 탐구실험을 개발하여 예비교사의 확산에 대한 이해를 조사하였다. 이 탐구실험을 수행한 3개 대학의 41명을 대상으로 설문조사를 하였고, 이 중 20명이 면담에 참여했다. 탐구실험을 수행하는 과정에서 3개 모둠에서 6명의 실험과정을 녹음, 녹화하였다. 예비교사의 개념에 대한 이해를 돕기 위해 면담과 녹음자료의 전사본, 보고서와 설문지, 확산에 대한 시험 답안지를 분석하였으며, 공동연구자와 결과에 대해 논의하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 분출과 확산 그리고 확산 중 등압확산과 등유량확산에 대해서 논의하였다. 둘째, 예비교사들은 분출과 확산 등을 Graham의 확산속도법칙에 의해 기계적으로 이해하고 있었으며 대부분의 학생들이 확산에 대한 오개념을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 셋째, 탐구실험과정에서 예비교사들은 등압 및 등유량의 두 가지 확산실험에 대해 직접 관찰하였으나, 대부분의 경우 두 실험의 개념적 차이를 구별하는데 실패하였다. 탐구실험 후, 확산에 대한 개념의 수정이 이루어진 예비교사는 약 40%였다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권7호
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• pp.772-784
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• 2010

매년 개최되는 '과학 축전'에서는 부스 운영 학생들의 안내 하에 다양한 과학 및 기술관련 워크숍, 시범 실험등의 활동이 제공된다. 본 연구는 과학축전에 참여한 부스 운영 학생들과 참여 관람 학생들의 인식을 탐색한 것이다. 연구대상은 6일 동안 축전에 참여한 부스 운영 학생 323명과 참여 관람 학생 495명이다. 본 연구에서 사용한 설문지는 안광호와 박일우(2009) 및 이선경 외(2010)의 설문 문항을 수정 보완하여 완성되었다. 연구 결과로서, 학생들의 참여 배경, 참여 유형별 및 학교급별 교육적 경험에 대한 인식, 부스 운영 학생들의 과학탐구 경험에 대한 인식 등을 살펴보았다. 연구 결과는 과학축전을 준비하는 과정에서 부스 운영 학생들이 문제를 제기하고 해결하는 탐구 과정에 참여한 것을 의미 있는 경험으로 인식했다는 것을 보여주었다. 연구의 결과를 토대로, 비형식 과학교육으로서 공동체 기반 프로그램에 대한 의미와 시사점을 제시하였다.