• 제목/요약/키워드: 과학 학습에 대한 신념

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융합적 과학수업에 대한 초등교사의 인식론적 신념과 실행 -조사연구 및 자기연구- (Elementary Teachers' Epistemological Beliefs and Practice on Convergent Science Teaching: Survey and Self-Study)

  • 이수아;전영석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.359-374
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    • 2020
  • 본 연구는 조사연구와 자기연구의 복합 형태로 구성되었다. 조사연구로서 초등 교사의 융합 수업 및 융합 지식에 대한 인식론적 신념을 조사하였다. 그 결과를 대표하는 사례로서 교사이자 연구자인 "나"를 연구 참여자로 하여 융합 수업을 실행하는 교사로서 나의 융합 수업과 융합 지식에 대한 인식론적 신념을 살펴보고, 속력을 주제로 수학-과학-체육의 가족 유사성에 근거한 융합 과학수업 프로그램을 지도한 양상을 자기연구로 실행하였다. 초등 교사들의 융합 수업과 융합 지식에 대한 인식론적 신념에 대한 개방형 검사 문항을 초등 교사 28명에게 서면 질의 방법으로 조사하였다. 연구에 참여했던 초등 교사들은 융합 수업을 교과 활용적 접근 또는 다학문적 접근의 융합으로 생각하였다. 융합 지식을 개별 교과의 집합체로 인식하고 있었으며, 융합된 지식은 학생 스스로 문제를 해결하는 과정에서 습득할 수 있다는 인식론적 신념을 가지고 있었다. 교사이자 연구자인 나 역시 비슷한 신념을 지니고 있었다. 자기연구를 수행하는 동안 나는 가족유사성의 범주별 분석 결과와 그것에 근거한 융합 지식 체계를 반영하기 위해 노력하였으나, 간학문적 접근의 융합 활동을 구현하는데 어려움이 있었다. 수학의 단위, 비와 비율의 개념은 과학의 속력 개념과 연계되어 있어서 두 교과의 개념을 융합적으로 이해하는데 효과가 있었으며, 체육 활동은 수학과 과학 개념을 융합적으로 학습하기 위한 맥락을 제공하여 간학문적 접근의 융합 수업을 촉진시킬 수 있었다. 가족유사성에 근거한 간학문적 융합 지식 체계와 교사인 나의 인식론적 신념 간의 간극과 해결 양상에 대한 논의가 제시되었다.

두명의 한국 중학교 과학 교사들의 과학 수업 경험에 대한 현상학적 분석 (Two Middle School Science Teachers' Experiences of Teaching Science in the Republic of Korea: A Phenomenological Analysis)

  • 남윤경;장명덕
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.93-101
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    • 2013
  • 이 연구는 두명의 중학교 과학 교사의 과학 수업이 어떻게 한국의 독특한 교육 상황에 의해 영향을 받으며, 이러한 수업 경험이 그들에게 가지는 의미가 무엇인지를 알아보기 위한 현상학적 해석 연구이다. 특히 본 연구는 두 과학 교사가 어떻게 교수 방법을 선정하며 외부적인 상황 즉 교육과정, 학교정책, 환경, 문화, 학생들의 학습동기등이 어떻게 과학 교사들의 교수 방법, 수업 실제에 영향을 미치는지에 중점을 두었다. 이 연구는 두 달간 대도시의 한 중학교에서 시행되었으며, 각 참여 교사에 대한 수업 관찰과 수업 관찰 후 이루어진 인터뷰가 주요 데이터로 사용되었다. 연구 결과는 현상학적 연구 방법에 의해 분석, 기록되었다. 이 연구의 결과는 첫째, 과학 수업에서 다루어야 할 과중한 교과 내용의 양과 제한된 수업 시간등의 외부적 요인들이 중등학교 과학교사들의 수업에 대한 신념이나 경험에 상관없이 수업의 형태를 결정하는 중요한 요인이라는 것을 보여준다. 둘째, 사교육을 통해 이루어지는 학생들의 과학교과 선행학습과 학생들이 수업에 참여할때 나타나는 낮은 학습 동기가 각 교사의 교사의 역할에 대한 인식에 영향을 미치며, 궁극적으로 교사들의 교수 방법 선정에 영향을 미친다는 것을 보여준다.

학습자의 역학적 에너지에 대한 개념변화 중에 살펴본 물리지식과 앎에 대한 인식론적 신념간의 관계 (The Relationship between Learners' Epistemological Beliefs About the Nature of Physics Knowledge and Physics Knowing During Conceptual Change in Mechanical Energy)

  • 문성숙;권재술
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.499-518
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    • 2004
  • 본 연구에서는 학술자들이 역학적 에너지에 대하여 배우는 동안 과학지식 교과서 내 물리지식에 대한 인식론적 신념과 앎에 대한 인식론적 신념사이의 관계를 새롭게 규명하고 역학적 에너지와 위치에너지의 기초개념에 대한 변화과정을 정성적인 방법으로 살펴보았다. 연구를 진행하면서 6명의 대학생을 참여자로 선정하였으며, 과학지식 교과서 내 물리지식에 대한 인식론적 신념과 앎에 대한 인식론적 신념사이의 관계는 다음과 같이 세 개의 범주로 분류하였다: 권위에 의해 물리지식을 받아들이기, 교사에 대한 인식에 의해 물리지식을 받아들이기, 과학지식은 인간의 다양한 사고의 산물이라는 인식에 의한 이해. 과학지식이 다양한 인간사고의 산물임을 인식하는 참여자가 초인지활동을 활발하게 하였으며 역학적 에너지의 값에 대하여 과학적 개념을 갖고 있었다. 그러나 그 외 범주에 속하는 참여자들은 수업시간에 초인지 활동을 활발하게 하지 않아 수동적이었으며 역학적 에너지의 값에 대하여 비과학적 개념을 갖고 있었다. 위치에너지를 포함하여 역학적 에너지의 값에 대하여 비과학적 개념을 가진 참여자들의 개념변화과정을 살펴보면, 과학 지식에 대한 인식론적 신념과 에너지의 정의가 대안적 개념을 유지하게함을 볼 수 있었다. 참여자가 위치 에너지의 옴의 값에 대한 대안적 개념을 극복하는데 과학 지식의 도구적 성질을 이해하고 공식을 물리적 현상과 연결 지어 생각하는 것이 중요한 역할을 하였다.

멘델 유전에 대한 중학교 과학교사의 PCK 사례 연구 (A Case Study of the PCK of Middle School Science Teachers on the Mendelian Genetics)

  • 송미란;김성하
    • 과학교육연구지
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    • 제38권3호
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    • pp.718-736
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    • 2014
  • 이 연구는 멘델 유전에 대한 중학교 과학교사의와 이의 PCK 형성에 영향을 주는 요인을 조사하고자 하였다. 연구 대상은 생물교육을 전공한 5년 이상의 교육경력을 가진 중학교 과학교사 두 명으로 하였으며, 멘델 유전과 관련한 5차시의 수업 관찰, 교사의 반구조화된 면담, 교사 질문지, Content Representation, Pedagogical and Professional-experience Repertoire 등을 통해 자료를 수집하였다. 수집한 자료는 PCK의 구성요소인 과학교수 지향, 과학교육과정에 대한 지식과 신념, 학습자에 대한 지식과 신념, 과학교수전략에 대한 지식과 신념, 과학평가에 대한 지식과 신념 관점에서 분석하였다. 두 교사의 멘델 유전에 대한 PCK를 알아본 결과, 학생들이 과학교과를 통해 과학적 탐구과정을 학습함으로써 과학적 사고와 합리적으로 문제를 해결하는 능력을 기를 수 있고, 교사는 학생들이 그러한 능력을 습득할 수 있도록 조력자 역할을 해야 한다는 과학교수지향을 평소에 가진 것으로 나타났으나 수업 실제에서는 두 교사 모두 강의 중심 지향으로 나타났다. 과학교육과정의 목표와 관련 개념 및 지도 내용을 잘 인식하고 있었으나 학생들의 탐구방법 습득 및 탐구능력 향상을 위한 두 교사의 노력은 수업 실제에서 충분히 발현되지 못하였다. 그리고 학생들이 멘델 유전을 매우 어려워하기 때문에 쉽고 자세히 가르쳐야 한다고 인식하고 있으며 멘델 유전에 대한 기본 개념 및 연계된 개념을 정확히 이해하고 적용할 수 있도록 지도하였다. 또한 학생들의 선개념과 오개념을 파악하여 오개념 교정전략과 과학사를 이용한 교수 전략 등을 통해 학생들의 학습효과를 높이고자 하였고, 학습자의 인지적 영역 중 단순한 행동 영역에 대한 평가만 이루어졌다. 두 교사의 멘델 유전에 대한 PCK 형성 요인으로는 교사의 개인적 특성 및 노력, 교과서 및 지도서, 교수 경험, 학습자로서의 경험, 학교 상황, 동료교사와의 상호작용, 대학교육 과정 등이 있었다. 이 중 두 교사는 자신의 학습자로서의 경험과 과학적 탐구심이 강한 개인적 특성 및 보다 나은 수업을 위한 교사의 노력이 PCK 형성에 가장 큰 영향을 주었다고 하였다. 이러한 결과를 통해 교사의 PCK가 수업 실제에서 충분히 발현될 수 있도록하는 교사교육에 대한 설계가 필요하고, 교사들에게 지속적인 자기 연수와 전문성을 개발할 수 있는 기회를 제공하여 그에 따른 보상을 통해 교사들의 PCK를 발달시킬 수 있도록 해야 한다는 것을 시사한다.

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변칙사례에 의한 인지적 반응 유형에 따른 정의적 반응 및 학생들이 제시하는 효과적인 개념변화 교수-학습 전략 (Emotional Responses and Perceived Teaching-Learning Strategies for Effective Conceptual Change by the Types of Cognitive Responses to a Discrepant Event)

  • 강훈식;김민경;차정호;노태희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.723-731
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    • 2006
  • 이 연구에서는 중학교 1학년 28명을 대상으로 변칙사례에 의한 인지적 반응 유형에 따른 정의적 반응 및 학생들이 제시하는 효과적인 개념변화 교수-학습전략을 조사하기 위한 면담을 실시하였다. 연구 결과, 변칙사례의 신뢰성과 타당성을 강조할 경우 인지갈등이 더 잘 유발되는 것으로 나타났다. 흥미와 불안과 같은 정의적 반응이 나타나는 양상은 인지적 반응 유형 및 대안가설의 제시 유무와 명확성에 따라 달랐으며, 정의적 반응이 개념학습 과정에 긍정적인 영향을 준다고 생각하는 학생들이 많았다. 신념감소, 주변신념변화, 신념변화 반응을 보인 학생들의 경우, 효과적인 개념변화를 위해 필요하다고 생각하는 교수-학습전략이 대안가설의 제시 유무에 따라 다르게 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

과학 수업에 대한 반성적 사고의 개념적 정의와 유형: 예비 과학교사를 중심으로 (Conceptual Definition and Types of Reflective Thinking on Science Teaching: Focus on the Pre-service Science Teachers)

  • 박미화;이진석;이경호;송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.70-83
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    • 2007
  • 교육에서 교사의 중요성은 수많은 연구를 통해 강조되어 왔다. 이는 교육의 수준과 질이 교사의 전문성과 밀접한 연관성이 있기 때문이다. 교사의 전문성을 신장시키기 위한 방법 중 교사의 반성적 사고는 많은 교사교육 과정에서 중요하게 다루어지고 있다. 반성에 대한 개념은 주로 Dewey와 $Sch\ddot{o}n$에 의해 정의된 것이 받아들여져 왔으나 교사의 반성적 사고를 그러한 개념적 정의에 비추어 구체적으로 알아보기에는 모호하고 어려운 점이 있다. 이에 본 연구에서는 "과학교사의 반성적 사고란 과학수업 상황에서 자신의 기존 지식, 신념, 그리고 실천 행위와 이에 모순되는 내 외적 요소들 간의 갈등을 인식하거나, 이를 해소하기 위하여 새로운 대안을 고려하는 사고과정을 의미한다."로 정의하였다. 또한, 이를 기술적, 전문적, 비판적 반성의 세 가지 유형으로 구분하고 구체적인 분류 기준틀을 개발하였다. 기술적 반성은 자신의 교육학적 신념이나 지식 그리고 교사 교육과정에서 학습한 기성의 교육학 이론이 교사의 실천, 외부 환경 또는 외부의 교육적인 지식과 갈등을 일으키며 교사의 새로운 실천과 지식을 만들어가는 과정이라고 할 수 있다. 전문적 반성은 교사자신의 교육학적 지식과 신념 그리고 실천이 외부의 교육학적 지식이나 환경 등과 모순을 일으킬 때 자신의 지식과 신념에 의문을 가지고 새로운 대안을 고려하게 되며, 이때 기존의 것과 새로운 대안 사이에 교육적 가치갈등의 과정을 거치는 사고 과정을 의미한다. 비판적 반성은 자신이 가지고 있는 사회문화적 지식과 신념 및 실천이 외부의 사회문화적 환경과 갈등을 일으키며, 자신의 지식, 신념, 그리고 실천을 새롭게 형성하는 과정이다. 본 연구에서는 위와 같은 각 반성적 사고의 과정과 함께 각각의 특성과 교사가 자신에게 물었을 때 각 유형의 반성적 사고가 일어날 수 있는 몇 가지 질문들을 초점으로 정리하여 '반성적 사고의 유형 분류 기준틀'을 개발하였다. 이후 본 연구에서 개발한 기준틀을 적용하여 예비 과학교사의 반성적 사고를 분석해 본 결과, 세 가지 유형의 반성적 사고를 실제 확인할 수 있었다. 예비 과학교사들은 반성적 사고의 세 가지 유형 중 특히 기술적 반성을 많이 하고 있었으며, 비판적 반성의 사례는 극히 드물었다.

과학수업 후 변하는 것과 변하지 않는 것: 정신모형 이론을 중심으로 한 고등학생의 원운동 개념변화 사례 분석 (What Changed and Unchanged After Science Class: Analyzing High School Student's Conceptual Change on Circular Motion Based on Mental Model Theory)

  • 박지연;이경호;신종호;송상호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.475-491
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    • 2006
  • 최근 과학교육에서 학생들이 현재 가지고 있는 개념의 특성을 분석하고 개념형성에 영향을 미친 요인들을 확인하며 이들 요인들이 개념변화과정에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 심층적인 논의의 한 가지 이론적 배경으로 정신모형에 대한 관심이 높아지고 있다. 정신모형이란 학습상황에서의 외부 정보와 장기기억 속에 저장되어 있는 지식과 믿음 사이의 상호작용의 결과로서 작업기억 속에 형성된 역동적인 표상이다. 따라서 문제 상황에서 형성된 정신모형과 정신모형 형성과정을 조사하는 데에는 학생의 인식론적 신념, 존재론적 신념, 메타인지 등 인지적 요인, 동기, 불안, 목표 등의 정의적 요인, 수업, 제시된 과제 등의 맥락요인과 같이 다면적인 접근을 시도할 수 있다. 이에 본 연구에서는 학생들의 원운동 정신모형 형성에 영향을 미치는 관련 변인들을 사례연구와 문헌연구를 통해 확인한 후, 윈운동 단원을 가지고 정신모형 이론에 기반 한 수업모형을 개발하여 경기도 소재의 인문계 고등학교 2학년 물리수업에 적용한 후, 이 수업에 참여한 한 학생의 수업 전, 직후, 지연 사후의 각 시기마다 이 학생이 원운동 문항에 관해 어떤 정신모형을 형성시켰는지, 그리고 각 시기를 거치면서 원운동 문항에 관한 정신모형이 어떻게 변하였으며 이에 영향을 미친 요인들에 관해 알아보았다. 사례 분석 결과, 학생들이 각 시기의 문제 상황에서 떠올린 정신모형은 통합된 정신모형 이론에서 논의한 바와같이 수업이전 획득한 관련 지식과 인식론적 신념 등과 같은 인지적 요인, 과학학습에 대한 흥미 등의 정의적 요인, 메타인지 활동 등을 강조한 교수전략이 사용된 수업 등의 맥락요인들이 역동적으로 상호작용한 결과로 형성된 것임을 확인할 수 있었다. 한편, 겉으로 표현된 정신모형은 수업 후 어느정도 변화가 가능한 것으로 확인되었으나, 인식론적 신념과 같은 부분은 수업후에도 쉽게 변화지 않음을 알 수 있었다.

중학생의 학습양식에 대한 과학 교사들의 인식과 교수양식과의 연관성 탐색 (Exploration of relations between middle school science teachers' perception of students' learning styles and their teaching styles)

  • 최규리;최경희;이현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.267-275
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    • 2009
  • 학생들의 능력이나 적성 등을 고려하여 교육 방법을 다양화하기 위해서는 학생들이 학습 시에 나타나는 차이점이 무엇인지를 살펴보고 이에 적합한 교수 학습 방법이 무엇인지 탐색해 볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 과학 학습에서 나타나는 중학생들의 학습양식 유형에 대한 과학교사들의 인식을 살펴보고, 이러한 인식이 그들의 교수양식과 어떤 연관성이 있는지를 살펴보았다. 자료는 20명의 경력 교사들과의 개별면담으로 수집되었다. 연구결과, 학습양식에 대한 인식과 교수양식과의 연관성에 있어 크게 네 가지 유형을 보였다. 첫째, 학생들의 학습양식에 맞는 교수양식을 제공하는 유형, 둘째, 학생들의 부족한 학습양식을 채우거나 보충할 수 있는 형태의 교수 양식을 제공하는 유형, 셋째, 다양한 교수양식을 제공 하는 유형, 넷째, 교사의 신념에 따른 자신 있는 교수 양식을 학생들에게 제공하는 유형이었다. 본 연구에 참여한 대부분의 교사들은 자신이 가르치는 학생들의 다양한 학습양식에 대해 인식하고 있는 것과 달리, 학생들의 학습양식에 맞춘 교수양식을 제공하지 않는 것으로 보였다.

예비교사들을 통해 알아본 교사양성 프로그램의 효과 및 과제: 학생들의 변하지 않는 신념들 (Impacts and Tasks of Teacher Education Programs Revealed by Preservice Teachers: Students' Intact Beliefs)

  • 곽영순
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.309-323
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    • 2002
  • 본 정성적 연구는 구성주의 학습이론의 기초를 이루는 존재론 및 인식론적 관점에 대한 예비교사들의 이해수준을 네 번의 심충인터뷰를 통하여 추적 조사한 것이다. 보다 큰 연구에 참가한 16명의 예비교사들 가운데 5명이 유의미한 존재론 및 인식론적 변화를 보이고, 11명은 별다른 변화를 보이지 않았다. 본 연구는 교사양성 교육과정 동안, 철학적 신념에 있어서 변화를 보이지 않은 이들 11명의 교사들에게 초점을 두었다. 과학적 실재론적 신념을 일관되게 유지한 10명의 교사들은 하나의 합성사례로서 제시되었다(Young의 사례). 나머지 한 명은 예외적인 사례로서, 본 연구의 시작부터 관념론과 상대주의 인식론적 입장을 일관되게 유지하여 또 하나의 사례분석의 대상이 되었다(Ben의 사례). 이들 사례들은 각 개인의 깊이 새겨진 존재론이나 인식론적 신념은 굉장히 변하기 어렵다는 기존 주장을 확증한다. 본 연구에서 예비교사들은 그들의 신념이 변하지 않은 이유들을 설명한다. 본 연구는 예비교사들이 그들의 이상적인 교수방법들의 현장 적용과정에서 경험하는 장애요소들과 교사양성 프로그램이 예비교사들의 교수론적 신념변화에 미치는 영향을 조사한 것이다. 교사양성 프로그램의 이론적 교육과정과 예비교사들의 현장경험이 예비교사들의 교사로서의 성장과정에 주는 장점과 영향력들이 풍부한 증거자료와 함께 진술되었다. 교사 교육자들 및 교사양성 프로그램의 수업실제에 주는 시사점이 논의되었다. 본 연구는 현장에 기초한 교사교육 프로그램의 절실함과 노련하고 모범적인 현장교사들을 교사양성 및 교사 재교육에서 교사교육자들로서 권한을 부여해 주어야 함을 강조한다.

웹기반 문제중심학습(PBL) 시스템을 적용한 사이버 토론 학습 프로그램의 효과 (Effect of PBL applied On-line Debating System.)

  • 서성원;박상태;김의정
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.397-400
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    • 2013
  • 본 연구는 K대학부설과학영재교육원 학생 중 웹기반 사이버 토론 학습 프로그램인 "Science Cyber Conference" 참가자를 대상으로 문제중심학습(Problem-based Learning; PBL)전략을 적용한 시스템을 개발하여 16주 동안 프로그램을 진행한 후, PBL 전략이 '자기주도 학습 능력'에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이와 더불어 PBL 수업 과정에 대한 학습자의 인식을 조사하였다. 웹기반 PBL 전략을 적용한 프로그램 진행 후 학습자의 '자기주도 학습 능력'이 통계적으로 유의미하게(p<.05) 효과가 있었다. 특히 '자기주도 학습능력'은 7개의 하위 영역 중 '학습자 신념'을 제외한 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

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