• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제15권1호
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• pp.39-56
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• 2005

Tall & Vinner(1981)의 연구는 개념 학습에 관한 중요한 패러다임을 제공함으로 써, 다양한 내용 영역과 학교급에 대하여 반복적으로 수행되어 왔다. 이 연구에서는 상위 집단 학생들의 함수의 연속에 대한 이해라는 관점에서 Tall & Vinner(1981)의 연구를 반복 수행하였으며, 그 결과를 분석함으로써 우리나라 상위 집단 학생들의 고유한 특성을 도출하고자 하였다. 우리나라의 상위 집단 학생들은 함수의 연속을 용어의 구어적 의미나 시각적인 심상에 의존하여 이해하기보다는 개념정의와 직접 관련지어 파악하는 경향이 있었다. 학생들이 보여준 개념이미지는 5가지 유형으로 분류되었으며, 이를 통하여 이후의 학습에서 상위 집단 학생들이 부딪힐만한 인지적 갈등 상황이 어떤 것인지 간접적으로 파악할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.383-393
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• 2015

이 연구는 안구운동 추적기법을 활용하여 6학년 초등 과학 교과서 '과학 이야기'를 읽을 때 학생들의 읽기 과정을 분석하였다. 이 연구에 사용된 과제는 2009 개정교육과정 6학년 1학기 과학 실험본 교과서에 수록된 3개의 '과학 이야기' 글이고, 연구 대상은 서울 G 초등학교 6학년 학생 22명이었다. 참가자들은 중간 글 - 긴 글 - 짧은 글 순서로 3개의 글을 읽고, 각 글에 대한 이해도를 평가하는 9개의 문제를 풀었다. 이해도 결과 및 성취도 결과를 바탕으로 참가자들을 상위 집단, 중위 집단, 하위 집단의 3개의 그룹으로 나누었다. 연구결과, 상위 집단과 하위 집단의 안구운동 특성은 다음과 같은 차이를 보였다. 고정 수는 상위 집단이 하위집단보다 높았으며, 고정시간은 상위 집단이 하위집단보다 낮았다. 회귀 수는 상위집단이 하위집단보다 높았으며, 회귀시간은 상위집단이 하위집단보다 낮았다. 문장별 고정 수 및 평균 고정 시간 분석 결과, 상위집단이 전체 글의 주제나 주요 원리를 담고 있는 핵심 문장(key sentence)을 더 오래 살펴보았음을 알 수 있었다. 시선 흐름 및 사후 면담 분석 결과, 상위 집단은 문장 간 회귀가 많았으며 글의 핵심이 되는 부분이 어디인지 알고 그 곳에 특히 주의를 기울였다. 반면 하위 집단은 대부분 회귀 없이 순차적으로만 글을 읽었고, 일부 학생은 정상적인 범위를 벗어난 도약을 보이기도 하였다. 또한 학생들의 문제 풀이 방식에서도 집단 간 차이를 찾을 수 있었다. 이상을 종합하면 고정과 회귀가 많고 평균 고정 시간이 짧은 읽기방식이 과학 이야기 이해도와 관련이 있으며, 문장 간의 빈번한 회귀, 충분한 핵심 탐색 과정, 효율적인 주의 배분, 글에 대한 높은 이해력, 집중력을 보이는 학생이 과학이야기 이해도가 높았다. 교과서에 사용된 단어나 문장 또한 과학이야기 이해도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 이 연구는 기존의 과학 읽기 연구들과 비교하여 초등학생의 과학 읽기에서 어떠한 경향이 나타나는지 탐구하였고, 이 연구의 결과를 활용하여 과학 읽기에 어려움이 있는 학생을 위한 프로그램이 필요함을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제51권2호
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• pp.193-200
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• 2007

이 연구에서는 컴퓨터 보조 수업에서 상황맥락적인 피드백의 활용이 학생들의 개념 이해도, 과학 학습동기, 컴퓨터 보조 수업에 대한 인식에 미치는 효과를 조사하였다. 인천시의 한 남녀 공학 중학교에 있는 1학년 114명의 학생들을 상황맥락적 피드백 CAI, 피드백 CAI, CAI 집단에 배치하고, 8차시 동안 ‘물질의 세 가지 상태'와 ‘분자의 운동'에 대하여 수업을 실시하였다. 구획변인은 중간고사 과학 성적을 사용하였다. 이원 공변량 분석 결과, 사전 과학 성취 수준에 관계없이 상황맥락적 피드백 CAI 집단의 개념 이해도 점수가 다른 CAI 집단에 비해 높았고, 그 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다. 상위 학생들의 경우 피드백 CAI 집단의 과학학습 동기 점수가 CAI 집단의 점수보다 통계적으로 유의미하게 높았으나, 하위 학생들의 경우에는 세 집단 간 점수 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다. 컴퓨터 보조 수업에 대한 인식의 경우, 상황맥락적 피드백 CAI 집단과 피드백 CAI 집단의 상위 학생들은 CAI 집단의 상위학생에 비해 컴퓨터 보조 수업에 대해 긍정적으로 인식하였다. 피드백 CAI 집단의 하위 학생들은 다른 두 CAI 집단보다 부정적인 인식이 약간 높았다. 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.180-189
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• 2007

이 연구는 소집단 구성 방법 및 학생들의 과학 성취 수준에 따라 상호동료교수(RPT) 전략이 중학생들의 과학 성취도, 자아효능감, 수업에 대한 인식에 미치는 효과를 조사하였다. 서울시에 있는 중학교 2학년 학생 88명을 비교 집단, 동질 RPT 집단, 이질 RPT 집단으로 배치한 후, '혼합물의 분리' 단원에 대하여 8차시 동안 수엽을 실시하였다. 수업 처치 후, 세 하위 영역(지식, 이해, 적용)으로 구성된 과학 성취도, 자아효능감과 수업에 대한 인식 검사를 실시하였다. 연구 결과, 사전 과학 성취 수준에 관계없이 이질 RPT 집단의 지식과 이해 및 자아효능감 점수가 다른 집단의 점수들보다 높았고, 이들 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다. 동질 RPT 집단의 지식 영역 점수는 비교 집단보다 유의미한 점수 차이로 높았으나, 이해 영역과 자아효능감에서는 비교 집단과 유의미한 점수차이가 없었다. 과학 성취도와 적용 영역에서는 하위 학생들의 경우 이질 RPT 집단의 점수가 다른 집단보다 높았고, 이들 점수 차이가 유의미하였다. 상위 학생들의 경우에는 RPT 집단의 과학 성취도 점수가 비교 집단보다 유의미한 점수 차이로 높았으나, 적용 영역에서는 세 집단 간 점수 차이가 유의마하지 않았다. RPT 집단의 학생들은 대체로 수업에 대해 긍정적으로 인식하고 있었고, 특히 동질 RPT 집단보다 이질 RPT 집단의 학생들이, 상위 학생들보다 하위 학생들이 수업에 대해 좀 더 긍정적이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.89-99
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• 2008

이 연구에서는 과학사 소재를 활용한 명시적 반성적 과학의 본성(NOS) 수업이 학생들의 과학의 본성에 대한 이해, 학업 성취도, 과학 수업에 대한 즐거움에 미치는 효과를 조사하였다. 남녀 공학 중학교 3학년 4학급(129명)을 통제 집단과 처치 집단으로 배치하였다. '물질의 구성' 단원에 대하여 11차시 동안 수업을 실시하였다. 수업 처치 전, 두 집단의 학생들은 대부분 과학의 본성에 대해 부적절한 견해를 지니고 있었다. 수업 처치 후, 통제 집단 학생들의 과학의 본성에 대한 견해는 변하지 않았으나, 처치 집단의 학생들은 과학의 본성에 대해 보다 적절한 이해를 나타내었다. 처치 집단의 상위 학생들은 하위 학생들보다 과학의 본성에 대해 보다 적절한 관점을 지니게 되었다. 그러나 학업성취도와 과학 수업에 대한 즐거움 검사에서는 두 집단 간 점수 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.375-383
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• 2020

이 연구에서는 증강현실을 활용한 다중 표상 학습 전략이 학생들의 개념 이해도, 학업 성취도, 과학 수업에 대한 즐거움에 미치는 영향을 조사하였다. 남녀 공학 중학교 2학년 학생 136명을 처치 집단과 통제집단으로 무선 배치하였다. 학생들은 네 차시 동안 물질의 특성과 관련한 입자 개념을 학습하였다. 이때 처치 집단의 학생들에게는 증강현실이 제공하는 표상들 사이의 연계와 통합을 촉진할 수 있는 다중 표상 학습 전략을 개발하여 적용하였다. 이원 공변량 분석 결과, 개념 이해도, 과학 수업에 대한 즐거움 검사에 대한 처치 집단의 점수는 학생들의 사전 성취 수준과 무관하게 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 개념 이해도 검사의 하위 개념 중 입자의 보존에 대해서는 유의미한 차이가 나타났으나, 분포 및 운동에 대해서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 학업 성취도 측면에서는 사전 성취 수준과 유의미한 상호작용 효과가 나타났다. 이때 하위권 학생들의 성취도는 유의미하게 향상되었으나 상위권 학생들에게는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 연구 결과를 바탕으로 과학 교수학습에서 증강현실의 효과적인 활용을 위한 교육적 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권5호
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• pp.394-403
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• 2007

이 연구에서는 상호동료 질문생성 전략이 학생들의 개념 학습에 미치는 효과를 조사하였다. 남녀 공학 중학교 1학년 학생 92명을 통제 집단, 상호동료교수(RPT) 집단 및 상호동료 질문생성(RPT) 집단에 배치하고, '물질의 세 가지 상태'와 '분자의 운동' 단원을 대상으로 12차시 동안 수업을 실시하였다. 사전 과학 성취 수준에 관계없이 RPQ 집단의 개념 이해도 검사 점수가 세 집단 중에서 가장 높았고, RPT 집단은 통제 집단보다도 높았으며 이들 차이가 통계적으로 유의미하였다. 상위 학생들의 경우, RPQ 집단의 개념 응용력 점수는 다른 두 집단보다 유의미한 차이로 높았고, RPT 집단은 통제 집단보다 높았다. 하위 학생들의 경우에는 RPT 집단과 RPQ 집단의 개념 응용력 점수가 통제 집단보다 높았으나, RPT 집단과 RPQ 집단의 점수는 유의미한 차이가 없었다. 이러한 결과는 동료 간 교수 활동에 의한 상호작용이 학생들의 화학 개념 학습을 도와주며, 학생들이 직접 문제를 만드는 경우에 더욱 효과적임을 의미한다. 따라서 RPQ 전략을 중학교 과학 수업에서 학생들의 언어적 상호작용과 개념 학습을 촉진하기 위한 유용한 교수 방법의 하나로 제안한다.

• 대한화학회지
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• 제45권1호
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• pp.76-82
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• 2001

본 연구에서는 조 활동 기술을 교려한 집단 구성 방법(동질/이질)이 학생들의 개념 이해도, 과학 학습 환경에 대한 인식, 의사소통 불안, 소집단 토론에 대한 인식 등에 미치는 효과를 비교하였다. 수업 처치는 상태변화, 밀도, 용해 개념에 대해 9차시 동안 진행되?駭? 이원 공변량 분석 결과, 개념 검사 접수에서는 집단 구성 방법에 따라 유의미한 차이가 없었다. 과학 학습 환경에 대한 인식 중 '학생간의 협상' 범주에서 조 활동 기술 상위 학생들은 이질 집단에서, 하위 학생들은 동질 집단에서 보다 긍정적으로 인식하였다. 의사소통 불안에서는 유의미한 차이가 존재하지 않았다. 소집단 토론에 대한 인식 검사 결과, 불균등한 토론 참여를 단점으로 인식하는 학생이 동질 집단보다 이질 집단에 더 많았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권6호
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• pp.835-849
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• 2016

이 연구의 목적은 과학중점고등학교 학생들의 이공계 진로동기 변화의 양상을 확인하고, 학생들의 이공계 진로동기의 변화양상과 그들의 계열(인문계열, 자연계열, 과학중점계열)간의 관계를 확인하는 것이다. 이를 위해 과학중점고등학교에 다니는 고등학생 256명으로부터 7개의 구인으로 구성된 이공계 진로동기를 5학기 동안 주기적으로 측정하여 종단자료를 얻었으며, 이 자료들을 바탕으로 집단중심추세모형(Group-based trajectory modeling)분석을 수행하였다. 또한 각 구인들의 추세 집단과 계열 사이의 관계를 이해하고자 카이스퀘어 검증을 실시하였다. 분석 결과 우선 이공계 진로 교육 경험과 이공계 진로에 대한 가치 인식 구인은 학생 모두가 유사한 추세 양상을 보이는 것으로 나타났다. 부모의 사회적 지지, 이공계 진로 관련 교과에 대한 자아효능감, 이공계 진로동기 구인의 추세는 '상위집단'과 '하위집단'의 두 추세집단으로 구별됨을 확인하였다. 또한 이공계 진로 자아효능감과 이공계 진로 흥미 구인의 추세는 '다소 감소 집단', '대폭 감소 집단', '증가집단'의 세 추세집단으로 구별되어 나타났다. 각 추세집단의 추세양상을 확인한 결과, 대부분의 이공계 진로동기 구인의 수준이 고등학교 2학년 1학기 말 증가했다가 학년이 올라갈수록 감소하는 양상을 나타내었다. 또한 각 구인들의 추세 집단은 계열과 모두 유의미한 관계가 있음을 확인하였다. 반면 인문계열 학생들의 경우 이공계 진로 동기 변화 양상이 서로 다르게 나타나는 집단으로 구별되는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이 연구에서는 이공계 진로교육 환경이 학생들의 다양한 진로변화 양상을 고려하여 이루어져야 함을 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.101-111
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• 1989

본 연구의 목적은 광합성과 관련하여 한국 국민학교 5학년과 중학교 2학년 학생들이 갖고 있는 오개념을 조사하고, 학생들의 개념이해 정도, 논리적 사고능력, 그리고 학생배경변수들 사이의 상호관계를 조사하는 것이다. 세가지의 도구들이 이 연구를 위해 개발되었다. 광합성 개념검사 (Photosynthesis Concepts Test)는 광합성과 관련된 개념들의 이해를 평가하기 위해, 삐아제의 논리적 사고력 검사(Piagetian Cogical Reasoning Test)는 PCT에 포함된 3종류의 논리적 사고들, 변인 통제, 조합적 사고력, 상관관계 사고능력을 평가하기 위해, 그리고 실문서는 학생들의 배경변수들에 대한 정보를 얻기 위해 개발되었다. 이 도구들은 20명 의 국민학교 5학년, 239명의 중학교 2학년 학생들에게 시행되었다. 이 연구의 결과는 두집단의 학생들이 "먹이를 만든다"는 의미, 먹이의 정의, 식물에 의한 빛의 사용, 식물 뿌리와 잎의 기능들, 광합성 산물, 그리고 광합성을 위한 조건들과 관련하여 오개념을 갖고 있음을 보여 주었다. 국민학교 5학년과 중학교 2학년 사이의 개념 이해의 향상은 식물에 의한 빛 이용의 본질, 한 체계내에서 생물들간의 물질 교환, 포도당, 지방, 단백질 등에 대한 지식에서 보여졌고, 그래프를 해석하는 능력에서 또한 중학교 2학년 학생들이 앞섰다. 향상을 보인 항목들은 교과서에서 보다 많은 강조점을 두거나 상위의 논리적 사고능력을 요구하는 것들이었다. 희귀분석 결과, 전년도 과학성적과 논리적 사고력이 PCT 성취도에 가장 예견력이 높은 두 변수이며 5학년의 경우 성취도의 약 22%의 변량을, 중2의 경우 성취도의 약 40%의 변량을 설명하였다. 후속연구로서 내용의 추상성, 적절성, 그리고 요구되는 논리적 능력면에서 교수조건의 변형을 통한 오개념의 변화와 감소에 대한 실험적 연구가 제시되었다.