• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.359-382
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• 2008

다양한 개념변화이론이 존재하는 만큼 학습자들의 개념변화과정을 기술하기 위해 각각의 개념변화 이론에 열거된 분석대상이 다르다. 본 연구에서는 이러한 여러 가지 개념변화이론의 옳고 그름을 논의하지 않는다. 다만, 교실에서 일어나는 개념변화를 학습이라고 할 때 학습 과정을 설명하고 시사점을 얻기 위해서 기존의 이론을 고찰하여 정교화 시킬 필요성이 요구되었다. 본 연구에서는 학습이란 과제와 같은 주어진 맥락에 반응하여 학습자들이 갖고 있던 신념이 활성화되면서 새로운 개념구조를 구성하는 과정임을 이론적 고찰을 통해 이끌어내었다. 틀이론과 특정이론을 바탕으로 구성되는 정신모형에 대한 이론, 정보처리 이론에 바탕으로 둔 정신모형이론과 인지적 영역과 정의적 요인들을 통합한 정신모형 이론을 개략적으로 살피고 교실 수업에서 학습자가 구성하는 개념구조의 틀을 제안하였다. 또한 이것을 바탕으로 인지갈등을 새롭게 해석할 수 있는 개념구조적 갈등 모형을 제안하였다. 앞으로 이것을 이용하여 교실 수업에서 학습자들이 효과적으로 과학적 개념구조를 획득할 수 있는 방안들과 인지갈등을 포함한 개념변화에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.771-780
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• 2010

본 연구에서는 서울시 소재 대학의 "무기화학실험" 수강생을 대상으로 문제 중심 학습(Problem-based Learning; PBL) 전략을 적용한 실험 수업을 한 학기 동안 진행한 후, PBL 전략이 '자기 주도 학습 능력'과 '과학에 대한 태도'에 미치는 영향을 알아보았다. 이와 더불어 실험 수업에 적용한 PBL 문제와 PBL 실험 수업 과정에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, PBL 전략을 적용한 "무기화학실험" 수업 후, 학생들의 '자기 주도 학습 능력'과 '과학에 대한 태도'가 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p < .05). 특히, '자기 주도 학습 능력'은 7개의 하위 영역 중 '학습자적 신념'을 제외한 6개의 영역에서, '과학에 대한 태도'는 5개의 하위 영역 중 '과학의 유용성'을 제외한 4개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다(p < .05). 둘째, 학생들은 PBL 문제가 '자기 주도 학습'을 가능하게 하며 책임감을 가지고 학습할 수 있도록 하는 기회를 제공한다고 응답하였다. 하지만 스스로 문제를 정의하면서 학습 과제를 선정해 나가는 수업 과정에 대해서는 어렵다고 응답하였다. 셋째, 학생들은 PBL 실험 수업을 통해 효과적인 학습을 할 수 있었다고 생각하였으며, PBL이 실험 교과에 적합하고 자기 주도적으로 학습을 할 수 있도록 하는 수업 방식이라고 응답하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제18권2호
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• pp.119-130
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• 1999

The purposes of this research were as follows : (1) to investigate the effectiveness of the program for elementary preservice teachers, which was designed to develop postmodern views of science and constructivist views of teaming and teaching and (2) to find out the relation between students' learning approaches and their beliefs about science and school science. One hundred and forty three students enrolled in Science Education 11 in the University of Education participaled in the study. Students' beliefs of science and school science was not changed after treatment of the program. But they showed postmodern views of science and school science in comparison with the science teacher. Additionally the results showed that meaningful learners showed the constructivist view about school science as compared with the rote learners.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.162-172
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• 2005

이 연구의 목적은 학생들의 선개념과 불일치하는 현상을 관찰한 학생들의 반응 즉, 관찰, 관찰에 대한 인식, 선개념에 대한 신념 변화, 인지갈등, 새로운 실험의 필요 여부 및 실험 유형 등을 알아보는 것이다. 부산광역시 소재 중학교 3학년 여학생들을 대상으로 하였으며, 사전 검사를 통하여 오개념을 가진 학생을 먼저 선발하고, 사전개념에 대한 확신 정도가 큰 학생들을 선정하였다. 이 학생들 중 이 연구에 참여할 의사가 있는 학생을 다시 선별하였다. 최종적으로 이 연구에 참여한 학생은 16명이다. 학생들의 반응과 인지갈등을 알아보기 위하여 인지갈등 측정도구(CCLT)와 반구조화 된 면담을 이용하였다. 학생들에게 제시한 불일치 상황은 정성적 상황과 정량적 상황으로 분류하였다. 정성적 상황은 불일치 상황이 눈금으로 제시되지 않는 경우이고, 정량적 상황은 불일치 상황이 눈금으로 제시되는 경우이다. 불일치 상황을 정성적으로 제시했을 경우에는 자신의 선개념의 영향을 받아 틀리게 관찰한 학생이 있는 반면, 정량적 불일치 상황에서는 모두가 바르게 관찰하였다. 역학의 정성적 불일치 집단의 1명을 제외하고는 모두 제시된 상황이 자신의 선개념과 다른 현상이라고 인식하였다. 불일치 상황을 선개념에 비추어 관찰한 학생은 대체적으로 선개념을 버리지 않으며, 자신의 선개념을 지지하는 확인실험을 요구하는 경향이 있었다. 선개념에 대한 신념의 변화가 있는 학생은 신념을 유지한 학생보다 인지갈등 정도가 높았다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.600-610
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• 2000

본 연구에서는 전통적인 입자모델 교수 전략의 문제점을 분석하여, 잘 변화하지 않는 학습자의 신념체계인 연속적인 물질관을 입자적인 물질관으로 변화시킬 수 있는 새로운 입자모델 교수 전략으로 반성적 사고를 촉진시키는 입자모델 교수 전략을 고안하였다. 고안된 반성적 사고를 촉진시키는 입자모델 교수 전략을 초등학교 예비교사를 대상으로 처치한 후, 반성적 사고를 촉진시키는 입자모델 교수 전략의 효과를 전통적인 입자모델 교수전략과 비교 분석하였다. 전통적인 입자모델 교수전략의 문제점으로는 1) 입자모델을 실제물과 연결시켜 생각하지 못하는 문제점, 2) 입자모델을 학습할 때 무조건 암기하는 학습전략을 사용하는 경향이 높은점, 3) 입자모델을 수없이 학습한 후에도 연속적 물질관을 입자적 물질관으로 변화시키지 못하는 학생의 비율이 매우 놓은점, 4) 물질을 학습할 때 과학적 상황으로 학습하므로 물질에 대한 사고가 과학적 상황에 제한되어 있어 일상적 상황으로 연관시키지 못하는 문제점 등이 있다. 전통적인 과학적 상황의 입자모델 교수전략과 반성적 사고를 촉진시키는 일상적 상황의 입자모델 교수전략의 효과를 비교한 결과 일상적 상황의 입자모델 교수전략이 개념이해측면, 흥미측면, 입자적 물질관 형성정도, 기억측면에서 더 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구결과로부터 얻을 수 있는 과학교육에의 중요한 시사점은 일상적 상황의 입자모델 교수전략 방법이 과학을 과학적 상황(실험실 상황)에서만 국한되어 사고하는 것이 아니라, 학교 과학 수업시간에 학습한 과학을 일상 상황과 연관시켜 사고할 수 있도록 해 준다는 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.147-158
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• 2016

본 논문은 예비 생물교사들을 대상으로 약 9개월에 걸친 연구기간 동안 예비 생물교사의 과학의 본성과 과학의 본성 교수에 대한 태도의 변화, 과학의 본성 교수 계획 및 실행 과정, 과학의 본성 교수에 대한 신념 및 과학의 본성 교수 전략 등의 과학의 본성 교수내용학적 지식의 형성에 대해 살펴보았다. 예비 생물교사들은 3학년 1학기 <교과교육론>과목을 통해 과학이란 어떤 학문인지, 과학 지식이 어떻게 형성되는지 과학의 본성에 대해 명시적으로 토론하고 반성하는 기회를 가졌다. 뿐만 아니라 과학사의 에피소드를 통해 과학의 본성 요소를 찾아보는 과정을 거쳤으며, 과학의 본성에 대한 이해를 바탕으로 과학의 본성 학습목표를 도입한 교수학습 과정안을 구성하였다. 예비교사들은 과학 지식의 가변성, 과학 지식의 발달에 있어서 창의적 측면, 사회적 협의의 역할, 과학의 이론의존적 탐구, 과학 지식의 발달에 있어서 사회 문화적 영향 등을 과학의 본성 교수학습 목표로 도입하여 교수학습 과정안을 구성하고 수업에 이를 반영하였다. 또한 3학년 2학기 <교재연구 및 지도법>과목을 통해 과학의 본성 요소를 도입한 모의수업의 경험을 가졌다. 연구결과, <교과교육론> 과목에서 예비교사들은 과학의 본성과 과학의 본성 교수에 대한 관점에 향상을 나타냈으며, <교재연구 및 지도법>과목 후에는 두 요소에 대한 이해도를 지속적으로 유지하고 있음을 나타냈다. 또한 예비교사들은 모의 수업 후 적은 반성적 일지에서 과학의 본성 요소를 중등학교 생물수업에 도입할 때 어려웠던 점, 과학의 본성 교수의 필요성, 그리고 어떤 교수법이 효과적인지 제안하는 모습을 보여 예비교사 스스로 과학의 본성 교수내용학적 지식을 구축해나가고 있음을 보여주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.252-260
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• 2002

끓는점 개념에 관련된 변칙 사례를 제시했을 때 변칙 사례에 대한 학생들의 반응 유형을 알아보고 학습자의 인지적 수준(장의존독립성, 논리적 사고력)에 따른 인지 갈등 유발 정도 및 개념 변화를 조사하였다. 초등학교 6학년 학생 137명을 대상으로 장의존독립성 검사, 논리적 사고력 검사, 선개념 검사, 변칙사례에 대한 반응 검사를 실시하였고, 초기 이론과 일치하는 선개념을 가진 90명 의 학생들만을 선택하였다. 과학 개념 학습 후 학생들의 개념 변화를 조사하였다. 변칙 사례에 대한 반응 유형은 거부, 재해석, 배제, 판단 불가, 신념 감소, 이론 변화 등 6가지였으나, 대부분의 반응 유형은 거부 (33%)와 이론 변화(39%)인 것으로 나타났다. Mann-Whitney U 검증결과, 학습자가 장독립작일수록, 논리적 사고력이 높을수록 변칙 사례에 의해 인지 갈등이 많이 유발되며 개념 변화를 효과적으로 일으키는 것으로 나타났다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제18권1호
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• pp.105-126
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• 2016

수학 수업은 특정 교실의 학생과 교사의 독립적인 영역으로 간주되어 왔다. 최근 수업 전문성 신장에 관한 논의에서는 수학 수업의 개선을 위해 교사공동체가 함께 노력해야 한다는 관점이 확산되고 있다. 교사의 전문성 신장을 위한 학습공동체의 조직과 운영에 있어서 고려해야 할 사항은 무엇인가? 본 연구에서는 과학영재학교에서 학습자의 참여를 촉진하는 수학 수업 개선을 목적으로 하는 학습공동체의 운영 사례를 분석하였다. 연구 결과 교사들은 학습공동체를 통해 수학 및 수학 수업에 대한 신념과 목표를 공유하게 되었으며, 이를 토대로 자신과 동료의 수업에 대한 성찰하고 그 결과를 자신의 수업에 반영하여 수업 개선을 실천하고 있었다. 이러한 결과는 실질적인 수업 개선을 위해 학교 안에서 학습공동체를 통하여 교사들에게 수업을 대상화하는 기회를 제공하는 것이 중요하다는 시사점을 제공한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1471-1476
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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 하위 영역 7개 중 '학습자 신념'을 제외한 모든 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.892-905
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• 2002

과학교육에서 흥미나 신념과 같은 정의적 특성에 대한 강조는 점점 부각되고 있으나 실제 학생들의 과학에 대한 흥미는 감소하는 추세이며 특히 과학 관련 진로 기피 현상은 최근 심각한 사회문제가 되고 있다. 특히 실업계 고등학생의 경우에는 과학에 대한 기피가 더욱 심하고 국가사회나 과학교육계에서 관련 연구도 별로 없다. 본 연구에서는 실업계 고등학생의 과학 관련된 정의적 특성을 과학선호도로 정의하고 이를 측정하며 과학선호도의 인과요인을 분석하여 실업계 고등학생의 과학선호도 증진을 위한 시사점을 도출하였다. 여기서 과학선호도는 다차원성을 가진 정의적 특성으로 과학과 과학학습에 대한 감정적 반응을 포함하여 과학 관련 행동 의지와 과학 관련 가치를 포함하는 개념이며, 이를 측정하기 위해 범주별로 리커트형의 설문을 개발하였다. 또, 과학선호도의 인과요인을 개인의 능력이나 성향, 가정환경과 같은 개인적 요인과, 학교안 과학교육의 내용과 보상, 학교밖 과학관련 활동과 같은 교육적 요인, 과학기술에 대한 경제적 보상이나 사회문화적 분위기가 같은 사회적 요인으로 구분하여 역시 리커트형 설문 및 자유응답형 질문을 통해 측정하였다. 과학선호도에 영향을 미치는 인과관계는 선형회귀분석과 공변량 구조분석을 통하여 확인하였다. 과학선호도 조사 결과 실업고 학생의 과학선호도는 대체로 낮은 편이다. 과학 내용에 대한 호기심과 과학에 대한 가치는 비교적 높으나 과학학습에 대해서, 특히 과제 실행이나 진로 선택 등 과학을 선호하여 행동으로 실천하려는 의지 면에서는 부정적인 태도를 보이고 있다. 이러한 과학선호도 실태에 영향을 주는 요인으로 개인적 요인은 과학에 대한 감정반응과 행동의지에 직접적인 영향을 주고, 사회적 요인은 과학에 대한 감정반응과 가치확립에 직접 영향을 준다. 한편 교육적 요인은 과학선호도에 직접적인 영향을 미치는 것이 아니라 개인적 요인과 사회적 요인에 영향을 줌으로 인해 결과적으로 과학선호도의 모든 범주에 고루 영향을 준다.