• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.719-739
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• 2011

본 연구는 SGIM(Small Group Inquiry Method: 소집단 탐구기법)을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 본 연구에서 개발한 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 총 9차시(6주간)로 구성하였으며, 탐구절차에 따라 계획단계(3차시), 탐구수행(4차시), 결과발표(2차시) 등으로 운영하였다. SGIM을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 살펴보기 위한 연구대상은 울산광역시 소재 M초등학교 초등과학영재학급(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 측정도구는 메타인지 및 과학탐구능력 검사지를 사용하였고, 연구의 결과 분석은 t검증과 ANOVA 검증방법으로 분석하였다. 연구의 결과는 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재의 메타인지(t=3.371, p=.003)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재의 과학탐구능력(t=2.371, p=.028)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재들의 과학탐구능력 신장과 메타인지 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있었고, 초등학교의 지역영재학급이나 공동영재학급에서 운영할 수 있는 초등과학영재 프로그램으로써 지구과학 영역의 수업에 좋은 사례가 될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.303-312
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• 2015

본 연구의 목적은 학교 과학 수업의 탐구활동 과정에서 어떤 규범이 형성되며 그러한 규범이 탐구 수행에 어떠한 영향을 주는지를 분석하고, 이를 토대로 학교 과학 탐구를 실행하는 과정에서 직면하는 여러문제들에 대해 고찰하는 것이다. 초등학교 고학년 두 학급의 탐구활동 사례를 중심으로 수업 관찰, 학생과 교사 면담, 설문지 등의 다양한 출처를 통해 자료를 수집하였다. 먼저, 교실 규범에 대한 이론적 범주로서 생활규범, 범교과 학습규범, 과학탐구 학습규범의 세 가지 범주를 구축하고, 각 범주의 하위 규범들을 귀납적으로 추출하였다. 더불어 각 규범들의 유형과 특징, 그리고 수업 및 탐구 수행에 미치는 영향을 함께 분석하였다. 교실 규범에 대한 분석을 토대로 학교 과학탐구의 실행 과정에서 직면하는 실질적인 문제로서 첫째, 집단적인 탐구 수행이 갖는 구조적인 어려움, 둘째, 탐구수업의 여러 국면에서 다르게 구현되는 교사의 권위, 셋째, 범교과적인 교육적 가치와 과학 탐구에서의 가치와의 갈등을 확인하였다. 끝으로 이러한 특징들이 학교 과학탐구의 실질적 실행과 교실 현상을 문화적으로 이해하는 데에 있어서 갖는 의미와 시사점에 대해 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.307-323
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• 2011

본 연구는 우리나라 중학생의 자기조절학습능력의 수준을 측정하고, 자기조절학습능력과 과학의 탐구능력, 과학의 정의적 영역의 특징을 분석하는 데 목적을 두었다. 본 연구의 연구문제는 첫째, 중학생의 자기조절학습능력의 수준이 어떻게 되는가? 둘째, 자기조절학습능력과 과학의 탐구능력 간에 어떤 관계가 있는가? 셋째, 자기조절학습능력과 과학의 정의적 영역은 어떤 관계가 있는가? 이다. 연구방법은 첫째, 자기조절학습능력, 과학의 탐구능력, 과학의 정의적 영역의 이론적 배경을 조사하였다. 둘째, 자기조절학습능력, 과학의 탐구영역, 과학의 정의적 영역의 검사지를 다음과 같이 구성하였다. (1) 자기조절학습능력 검사(정현철 등, 2004) (2) 과학의 탐구능력검사 중 문제발견능력검사(정현철 등, 2004) (3) 과학의 정의적 영역설문(서혜애 등, 2008). 연구대상은 부산광역시, 울산광역시, 경상남도 소재의 7개 학교 3개 학년 재학생을 무작위로 선정하였으며, 총704명의 응답결과를 분석하였다. 연구결과, 첫째, 자기조절학습능력의 수준은 3.02였으며, 둘째, 과학의 탐구능력이 높은 학생들은 자기조절학습능력도 높게 (p<.05)나타났다. 셋째, 과학의 정의적 영역의 특징은 남학생이 여학생보다 높은 자기 효능감을 나타냈다. 학년이 올라갈수록 과학의 정의적 영역은 감소(p=.048)하였다. 특히 자기 효능감에서 가장 큰 유의한(p=.002) 차이를 보였다. 넷째, 자기조절학습능력과 과학의 탐구능력, 과학의 정의적 영역 모두 통계적으로 유의한(p=.000) 상관이 있었다. 이는 자기조절학습능력이 높은 학생은 과학의 탐구능력이 높고, 과학의 정의적 영역도 높다고 볼 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제39권1호
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• pp.1-14
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• 2015

본 연구는 교육대학교에서 1학기 동안 '과학교과교재연구 및 지도법'을 수강한 3학년 예비 초등교사 162명을 대상으로 생명영역 탐구 수행 경험이 과학자에 대한 이미지와 과학 교수 불안에 미치는 영향을 알아보았다. 수업은 3~4명이 한 조로 구성되어 10개의 실험 주제 중 한 주제를 선택하여 직접 탐구한 후 그 결과를 동료 예비교사들 앞에서 발표하는 형식으로 진행되었다. 초등 예비교사들의 과학자에 대한 특성에 대한 견해를 조사한 결과 탐구 수행 경험 전후에 관계없이 과학자를 신중하고, 지적 수준이 우수하며, 창의적이고, 근면하다고 생각한 반면, 예술적이고 종교적이라고 여기지는 않는 것으로 나타났다. 특히 지적능력이 우수한, 창의적인, 개방적인, 활발한, 책임감 있는 특성에 대해서는 탐구 수행후 더욱 긍정적인 반응을 보였다. 또한 초등 예비교사들의 과학자 그리기에서 나타난 과학자의 활동 유형은 탐구 수행 후 '실험활동'이 가장 많이 증가하였으며, 활동장소로는 활동유형과 관련된 '실험실'이 가장 많았다. 이이서 초등 예비 교사들의 탐구 수행 경험 전후의 과학 교수 불안을 확인해 본 결과, 과학지식, 탐구 수업 준비, 탐구 수업 운영, 모든 영역에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 이는 탐구 경험이 과학 교수에 대한 자신감을 갖게 하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제62권4호
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• pp.299-313
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• 2018

과학교육에서 탐구 중심의 교육은 중요하나 실제 교육 현장에서는 현실적인 어려움으로 인하여 획일화된 형태의 과학 탐구가 이루어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 본 연구에서는 RS(Reverse Science)를 중학교 화학 교과 수업에 활용하여 학생들에게 능동적으로 탐구 학습에 참여하고 과학적 사고가 가능한 기회를 제공하고자 한다. 본 연구에서는 이를 개발하고 적용하여 중학교 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 효과와 이에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 프로그램 적용을 위해 D 소재 중학교 2학년 6학급을 선정하고, 실험 집단과 비교 집단을 각각 64명, 64명으로 128명을 구성하였다. 실험 집단에는 RSP기반 화학 탐구 프로그램을, 비교 집단에는 같은 주제의 강의식 수업과 확인실험을 3개의 주제로 7차시에 걸쳐 지도하였으며, 과학 탐구 능력 검사지를 사용하여 사전 사후 검사 결과를 분석하고, 수업 관찰, 학생 활동지, 주관식 설문지, 인터뷰 내용의 분석을 통해 드러난 학생들의 인식을 바탕으로 프로그램의 효과를 논의하였다. 그 결과, 본 프로그램을 활용한 수업이 중학생의 과학 탐구 능력에 통계적으로 유의미한 변화를 보였으며, 구체적으로 실험집단은 비교집단에 비하여 기초 탐구 능력의 하위요소 중 예상에서 유의미한 것으로 나타났고 통합 탐구 능력의 하위요소인 자료변환, 가설설정, 변인통제에서 그 차이가 유의한 것으로 나타났다(p<.05). 또한, 학생들이 과학 법칙이 생성되는 과정에 관심을 가지게 되었고 친구들과 협력으로 인해 높은 흥미를 보였으며 학생들에게 과정 중심의 탐구를 통해 과학적 사고를 하는 기회를 제공하였다. 결국, RSP기반 화학 탐구 프로그램이 학생들에게 미치는 긍정적인 영향을 바탕으로 프로그램의 활용 가능성을 확인 할 수 있다.

• 영재교육연구
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• 제21권2호
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• pp.337-356
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• 2011

본 연구는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램 개발 적용이 초등과학영재학생의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. IIM이란 독자적 탐구방법으로 학생들 스스로 탐구하고 연구하는 수업형태로 7단계의 학습단계를 가지고 있다. 본 연구의 실행을 위해서 초등학교 과학교과 5학년 천문영역의 내용을 바탕으로 IIM의 탐구단계를 적용하여 총 7차시(6주간)로 천문학습 프로그램을 구성하였으며, 주제 선정하기(1차시), 목표 설정하기(2차시), 자료 조사하기(3차시), 탐구 활동하기(4차시), 목표 평가하기(5차시), 보고서 작성하기(6차시), 발표하기(7차시) 등으로 구성하여 적용하였다. 본 연구의 효과를 검증하기 위해 연구반은 울산광역시 소재 G 초등학교 과학영재반(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 검사도구는 과학탐구능력 검사와 과학적 태도 검사지를 사용하였고, 통계해석 프로그램은 SPSS WIN 18.0을 사용하여 결과를 분석하였다. 연구의 결과는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생의 과학탐구능력(F=4.920, p=.021)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재학생의 과학적 태도(F=11.224, p=.001)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생들의 과학탐구능력 신장과 과학적 태도 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있으며 나아가 과학영재원이나 과학영재학급 교육과정에 기여할 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.417-433
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• 2013

이 연구는 우리나라의 학생들이 과학을 어려워하고, 과학에 흥미가 없으며, PISA 평가에서도 과학적 소양이 하락하고 있는 현실을 개선하고자 과학교과를 중심으로 한 STEAM 활동이 초등학생들의 과학탐구능력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여 경기도 소재 초등학교 6학년 실험집단 31명(남자 15, 여자 16), 비교집단 31명(남자 17, 여자 14)의 두 집단을 선정하고, 창의적 설계, 감성적 체험, 내용 통합을 고려하여 STEAM 프로그램을 개발하였다. 또한, 사전-사후 실험설계를 통하여 과학탐구능력(TSPS 검사지)과 과학에 대한 태도(과학과 관련된 정의적 영역 평가지)를 검사하였다. 과학탐구능력의 경우 사전검사에서 실험집단이 16.77, 비교집단이 17.81로 비교집단의 평균 점수가 높았으나, 사후검사에서 실험집단이 20.48, 비교집단이 18.00으로 실험집단의 점수가 더 높았으며, 유의미한 수준에서 실험집단의 과학탐구능력이 향상되었음을 알 수 있었다(p<.05). 과학에 대한 태도의 경우 사전검사에서 실험집단이 3.13, 비교집단이 3.43 이었으나, 사후검사에서 실험집단이 3.50, 비교집단이 3.33으로 실험집단의 점수가 더 높았으며, 유의미한 수준에서 실험집단의 과학에 대한 태도가 향상되었음을 알 수 있었다(p<.001). 또한, STEAM 활동에 대한 학생들의 인식 조사를 통하여 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단의 학생들이 STEAM을 긍정적으로 인식하고 있다는 설문 결과를 얻을 수 있었다. 결론적으로, STEAM 활동이 초등학교 학생들의 과학탐구능력 향상 및 과학에 대한 태도 개선에 효과가 있고, 학생들은 STEAM 활동을 긍정적으로 인식하고 있다고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.565-572
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• 2015

본 연구의 목적은 국내 외에서 진행된 과학교과 웹 기반 탐구학습 효과성연구에 관한 최근 동향을 분석하고 연구 및 설계 시사점을 도출하는 데 있다. 분석 대상 논문은 국내 외의 과학교과, 교육공학 관련 저명 저널 15개 학술지에 게재된 웹 기반 탐구학습 효과성 연구로 국내 16편, 국외 27편으로 총 43편이다. 논문 목록을 추출하기 위하여 '웹 기반 탐구학습', '탐구학습', 'WBI', 'Web-based inquiry learning', 'WISE' 등의 검색 키워드를 사용하였으며 과학 분야와 관련된 연구들 중 초, 중, 고교생을 대상으로 양적연구와 혼합연구로 진행한 논문을 최종 분석 대상으로 선정하였다. 주제별 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 외 모두 2000년대 초반에는 웹 기반 탐구학습 관련 연구가 많지 않았지만, 시간이 지남에 따라 관련 연구의 수가 증가하였다. 또한 국내의 경우에는 특정대상에 집중된 연구는 없었지만, 국외의 경우 중 고등학생을 대상으로 하는 연구가 상대적으로 많았다. 둘째, 많은 연구에서 웹 기반 탐구학습 프로그램을 독립변인으로 선정하여 여러 종속변인들의 변화를 측정한 실험연구와 개발연구가 시행되었다. 이러한 연구를 통해 많은 연구에서 과학교과에서 웹 기반 탐구학습은 과학 성취도와 과학 탐구능력의 향상에 효과적임을 확인하였다. 이 중 실험집단과 통제집단의 효과크기를 분석한 메타분석 결과, 중간정도의 효과로 보고되었다. 셋째, 국내 외 웹 기반 탐구학습에 관련한 연구들은 학습 환경 설계 시, 상이한 학습모형을 활용하는 것이 밝혀졌다. 국내 연구의 경우 웹 기반 탐구학습을 위해 웹사이트를 새로 설계하고 효과성을 검증한 경우가 많았지만, 국외에서는 다양한 테크놀로지 환경(WISE, SCY 등)을 활용한 연구들이 활발하게 진행되고 있었다. 본 연구결과를 토대로 앞으로 웹 기반 탐구학습 관련 연구에서 고려해야 할 요소들을 제언하였다.

• 농촌지도와개발
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• 제20권4호
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• pp.1023-1043
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• 2013

본 연구는 초등학교 현장에서 교사와 학생이 쉽게 식물을 기를 수 있고, 초등학교 과학과 교육과정의 탐구기능을 연계하여 개발한 '상추 기르기-탐구 활동'이 초등학교 5학년생의 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보고자 수행하였다. 대상자는 수원에 있는 H 초등학교 5학년 실험군 24명과 대조군 24명으로 구성하였다. 실험군과 대조군 모두 사전에 과학탐구능력 검사를 실시한 후, 실험군은 2013년 4월 5일부터 6월 14일까지 10주간 상추 기르기-탐구 활동에 참여하였고 대조군은 참여하지 않은 채, 사후에 과학탐구능력 검사를 한 번 더 실시하였다. 상추 기르기-탐구활동 프로그램에 의한 과학탐구능력은 실험군과 대조군의 집단 간 비교 결과 유의한 차이가 나지 않았고, 실험군과 대조군의 사전 사후 과 학탐구능력은 실험군과 대조군 모두 사전보다 사후에 유의한 증가를 나타냈다. 특히 실험군은 하위영역 중에서 관찰, 분류, 추리, 예상, 자료 해석, 가설 설정의 여섯 가지 영역에서 대조군보다 사후 평균값이 더 많이 향상되었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권3호
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• pp.366-389
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• 2021

이 연구에서는 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학 교사의 모습을 구성하는 요인들을 추출한 후, 이들 요인 사이의 구조적 연관성을 분석하였다. 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학교사의 모습을 구성하는 요인들을 확인하기 위하여 탐색적 요인 분석(EFA)을 실시하였고, 그 결과를 바탕으로 확인적 요인 분석(CFA)을 실시하였다. 또한, 확인적 요인 분석을 통해 산출된 요인 구조를 토대로 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학 교사의 모습을 종합적으로 살펴보았다. EFA 결과, 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학 교사의 모습을 이루는 요인으로 5개 요인(교수 전략, 평가 전략, 사전 지도, 학생 이해, 학습 발달)을 추출하였다. CFA 결과, 교수 전략과 학습 발달, 교수 전략과 학생 이해 사이에 상관관계가 비교적 높게 나타났다. 추출된 요인 구조를 바탕으로 과학 탐구 수업에서 과학 교사의 모습에 대한 학생들의 인식을 종합적으로 살펴본 결과, 초등학생들은 과학 교사가 학생들에 대한 이해를 반영하여 학습 발달을 지원하고, 효과적인 수업 전략과 적절한 평가 방법을 활용하는 것을 중요하게 인식하고 있었다.