• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1693-1699
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• 2019

최근 중학교에서 진행되고 있는 SW 교육은 주로 피지컬 컴퓨팅, 언플러그드 학습 그리고 시범 실습 교육을 위주로 진행되고 있다. 하지만 각각 비용, 흥미유발, 동기부여, 수업 집중 등 여러 가지 측면에서 어려움을 겪고 있다. 또한 체계적인 수업 설계가 이루어지지 않으면 학생들의 수업 이해도나 학업 성취도에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 본 논문의 목적은 기존 SW 교육에 활용되던 수업 도구보다 비용의 부담이 적으며 수업 설계에 보조적인 역할을 수행할 수 있는 챗봇을 개발하는 것이다. 이를 활용하여 함수 적용, 알고리즘 설계 및 프로그램 코딩과 같은 코딩이 이루어지는 메커니즘을 이해할 필요가 있는 수업 시나리오에서는 학생들이 챗봇 시스템을 통해 스스로 학습을 가능하여 학생들의 학습에 긍정적인 영향을 미쳤다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.49-65
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• 2018

천문학은 학생들이 쉽게 흥미를 느끼는 분야로 과학에 대한 호기심을 토대로 과학적 핵심역량 함양에 중요한 역할을 한다. 그러나 제한된 공간인 교실에서 이루어지는 학교 교육을 통해서는 천문학의 핵심 개념 이해에 필요한 공간적 사고를 발달시키기 어렵다. 주로 과학관에 위치하며 체험, 관람시설의 성격을 지닌 천체투영관은 시간과 공간의 제약을 넘어 천문학 개념을 교수할 수 있는 공간으로, 천체투영관에서 진행되는 비형식 교육은 정규교육과정을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 천체투영관을 이용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 초등, 중등, 고등학생에게 적용하여 천체투영관이 천문 개념에 미치는 효과를 살펴보았다. 국립대구과학관 1박 2일 캠프에 참가하여 천문 교육 프로그램을 수료한 학생을 대상으로 연구를 진행하였으며, 총 연구 기간은 8개월, 연구 대상 인원은 761명이다. 기존 캠프에서는 교실에서 방위, 별자리, 지구의 자전 등에 관한 수업을 진행하였는데 이와 동일한 내용을 천체투영관 수업용으로 개발하였으며, 수업 전과 후에 개념 이해 정도를 측정할 수 있는 검사 문항을 제작하였다. 이후 실제로 교실 수업 혹은 천체투영관 수업을 진행하여 수업의 효과를 비교하는 이질통제집단 전후검사 설계에 기초하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 첫째, 천체투영관 수업은 교실 수업에 비해 방위, 지구의 자전, 별자리 개념 이해에 효과적이었다. 둘째, 성별이나 학생들의 사전 천문학 지식 정도 등과 같은 메타 요인과 무관하게 천체투영관 수업은 개념 이해도 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 셋째, 고등학생에게 천체투영관 수업은 교실 수업 이후 추가적으로 수행하는 야간 관측 활동과 동일한 효과가 있었다. 따라서 야간 관측이 불가능한 환경에서 천체투영관은 이를 대체할 수 있을 것이다. 종합하면 천체투영관은 학생들의 천문 개념 이해에 도움이 되는 효과적인 교육 수단이라 할 수 있으며, 보다 효율적인 활용을 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권7호
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• pp.721-727
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• 2005

이 연구에서는 물질의 입자성에 대한 개념 학습에서 소집단 그림 그리기의 효과를 조사하였다. 경기도에 소재한 남녀공학 중학교 1학년 126명을 2인 1조의 소집단 그림 그리기 집단, 개별 그림 그리기 집단, 통제 집단으로 배치한 후,'물질의 세 가지 상태'와 '분자의 운동' 단원에 대하여 8차시 동안 수업을 실시하였다. 사전 검사로 자아효능감, 학습 동기, 과학 수업에 대한 즐거움 검사를 실시하였고, 사후 검사로 학업 성취도, 개념 이해도, 학습 동기, 과학 수업에 대한 즐거움 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 소집단 그림 그리기 집단의 학업 성취도와 개념 이해도 검사 점수가 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 그러나 학습 동기와 과학 수업에 대한 즐거움 검사 점수에서는 집단간에 유의미한 차이가 없었다. 모든 종속 변인에 대하여 수업 처치와 자아효능감 수준 사이의 상호작용 효과는 없었다.

• 실천공학교육논문지
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• 제11권1호
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• pp.17-23
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• 2019

비전공 학부생을 대상으로 SW 교육을 실시하는 데 있어, 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 적용하고 있다. 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 실시하는 데 있어, 컴퓨팅적 사고기반 기초 문제해결과정 교육방법이 제안된 사례가 있다. 그러나, 컴퓨팅적 사고과정을 교육하는 데 있어, SW 구조에 대한 이해도를 평가하고 교육하는 것이 선행되어야 한다. SW 구조를 이해한 후, 컴퓨팅적 사고과정을 적용하여 창의적인 산출물을 만들어내는 것이 올바른 SW 교육 흐름이다. 그러나, 아두이노를 활용한 수업에서 SW 구조에 대한 이해도 평가 방법 사례가 부족하다. 이에 본 논문에서는 비전공자를 대상으로 아두이노를 활용한 SW를 교육하는 강좌에 대한 한 학기 교육과정을 제시하였다. 그리고, 본 교육과정에서 필요한 SW 구조에 대한 이해도 평가 방법과 개발된 평가 문제들을 제안하고 분석하였다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.171-182
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• 2005

최근 수업 연구의 새로운 패러다임은 수업에서 '실제로 하는 일'에 초점을 두는 교실 수업 중심의 연구(Classroom Centered Research)로 전환하고 있다. 이와 같은 경향에 따라 본 연구는 중학교 가정 교과 수업이 어떠한 조직과 요소로 구성되어 있으며, 어떠한 내용으로 전개되는지 살펴봄으로써 가정 교과 수업의 관찰과 분석의 관점을 명료화하였다. 즉 본 연구는 학교 현장에서 가정 교과 수업을 관찰하고 분석할 수 있는 체계적인 도구를 개발함으로써 가정 교과 고사들이 자신의 수업을 스스로 분석${\cdot}$평가하고 수업의 질을 향상시킬 수 있는 준거를 마련하는 것을 목적으로 한다. 수업 관찰 대상을 명료화하기 위해서는 가정 교과 수업 조직의 전체적인 윤곽을 이해하고 수업 요소를 규정하는 것이 효과적이므로 수업의 계획과 조직 단계, 수업의 실행 단계. 수업의 평가 단계로 범주화하였다. 그리고 각 범주의 기능을 나타낼 수 있는 수업 요소를 규정하기 위해 수업 목표의 제시, 수업 활동의 구조, 교과 내용의 전달, 질문의 활용, 피드백의 제공, 학습 기회와 환경의 제공, 학습 동기 유발, 수업 평가의 실행, 평가 결과의 활용 등 9개 요소를 설정하였다. 그리고 교사들이 자신의 수업이나 동료의 수업을 진단하고 평가하기 위해서는 수업에 대한 총체적인 이해가 필요하므로 본 연구는 이상에서 살펴본 수업 관찰의 범주와 실제 가정 수업에서 나타날 수 있는 행동 요소를 상세화하여 가정 교과 수업 분석 틀을 개발하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.383-389
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• 2009

광고물 설계도면을 실제적으로 수업하려면, 대상물인 옥외광고물의 실제에 대해 개괄적인 지식을 먼저 다뤄야 한다. 설계도면에 표시하는 다양한 소재와 가공방법, 제작과정에 따른 요소의 배치 등을 이해하고 실습하려면, 현장의 광고물 제작과정을 이해하고 실물모형을 활용할 수 있는 것이 바람직하다. 옥외광고분야에 대한 전문실무기술서적이 매우 미흡한 실정에서 현장기반의 수업매체로서 옥외광고물의 제작과정 및 사용소재 등을 사진자료로 준비하고, 실물모형을 제작, 활용하고자 하였다.

• 대한화학회지
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• 제60권1호
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• pp.69-81
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• 2016

이 연구의 목적은 과학고등학교 화학수업에서 첨단과학 실험기기를 활용한 수업(이하 ALE 수업)전략을 개발하고 이 전략을 활용한 수업을 실시한 후, 학생들의 인식을 통해 ALE 수업 전략의 타당성을 살펴보고, ALE 수업자료 개발의 필요성을 고찰해 보는 것이다. 이를 위해 첨단과학 실험기기를 활용한 7차시의 수업을 구성하여 D과학고 21명에게 적용하고 이에 대한 설문을 실시하였다. 이후, 설문에 성실히 응답한 학생 9명을 대상으로 한 실험보고서 및 심층 면담을 통해 ALE 수업에 대한 학생들의 인식을 분석하였다. ALE 수업을 통해 학생들은 실시간으로 처리되는 데이터를 활용함으로써 수준 높은 학습개념을 쉽게 이해하게 되었고, 주변의 친숙한 물질이 실험재료가 될 수 있다는 점을 발견함으로써 실용적 탐구에 대한 안목을 갖게 되었다. 이에 따라 학생들의 과학에 대한 흥미와 자율탐구의지가 고취되었고 일부 학생은 실생활에서 발견한 일상적 문제를 검증가능한 과학적 문제로 구체화시키는 것과 같은 창의적 수행을 실시하기도 했다. 이와 같이 ALE 수업은 과학고등학교 학생들에게 과학기술에 대한 이해와 함께 과학에 대한 영역을 폭넓게 이해시키는 구체적인 방안의 하나가 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권5호
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• pp.432-446
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• 2007

구성주의적 수업의 구현은 교육 연구 및 현장 교사들이 당면하고 있는 중요한 교육적 과제이다. 본 연구에서는 구성주의적 수업을 위한 협력적 워크숍에 참여한 교사들의 실제 수업 실행에 관한 사례 연구를 진행하였다. 워크숍의 전 과정과 수업 계획 및 실행 과정을 녹화하여 전사하였고, 각 교사별로 심층 면담 및 설문을 실시하였다. 참여 교사들은 다양한 교수 지향을 가지고 있었고 이는 워크숍 과정 전반에 걸쳐 드러났다. 각 교사들은 자신의 교수 지향에 비추어 구성주의적 수업의 의미를 해석하였고, 그러한 이해 방식에 기초하여 수업을 계획하고 실행하였다. 각 교사의 교수 지향은 하나의 중요한 필터로 작용하면서 새로 접하게 되는 지식들을 수업에 적용하는 방식과, 우선적으로 고려 할 부분들을 결정하는 과정에서 각 교사들이 저마다 조금씩 다른 관점을 갖도록 하는 주요 배경이 되었다. 또한 각 교사들의 교수 지향은 실제 상황과 맥락에 따라 구성주의적 수업의 실행을 지지하거나 저해하는 요소로 작용하였다. 참여 교사들은 지식 구성 과정으로서의 과학 활동을 기존 수업의 혁신이 아닌, 추가적인 활동으로 이해하는 공통점을 보였으나 서로 다른 교수 지향의 영향으로 실제 수업은 매우 다양한 모습으로 전개되었다. 이처럼 교사가 새로운 지식을 받아들이고 수업에 도입하는 과정에 있어서 교수 지향의 역할과 다양성을 이해하는 일은 교사 교육의 중요한 출발점이 될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.193-201
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• 2004

본 연구는 ICT를 활용하여 가르친 학생들의 생식에 관한 이해와 태도의 변화를 알아보는데 그 목적이 있다. 10학년 과학 소단원인 '생식'에 대해 ICT를 활용한 학습 지도안을 개발하였고, 그 지도안을 학생들에게 적용하였다. 연구 대상은 지방 도시에 위치한 한 10학년 8개 학급 267명을 대상이었다. 4개 반은 lCT 학습 지도안을 가지고 1인 1 개인용 컴퓨터가 갖추어진 전산 실습실에서 수업을 하였고, 나머지 4개 반은 교과서를 중심으로 만든 수업 지도안에 따라 일반 교실에서 수업하였다. 검사도구는 생식의 이해를 묻는 지필 고사와 인간 생식에 대한 의식을 묻는 설문지로서, 전자는 수업 후에만 실시하였고, 후자는 수업 전과 후에 실시하였다. 과학 개념 이해의 경우, 두 집단 간의 평균값은 단순한 개념을 묻는 문항에서는 비슷하여 통계적으로 유의한 차이가 없으나 학생들이 어렵게 생각하는 개념과 자료해석 부분에서는 ICT 활용 집단이 더 높아서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 인간 생식에 관한 의식을 묻는 설문에서는 두 집단 모두 수업 후가 수업 전보다 높은 점수를 얻었다. ICT 활용 집단은 정보 탐색, 채팅 혹은 인스턴트 메시징 등을 이용하여 쪽지를 교환하는 방법을 사용하였으며, 10대 임신 등 몇 몇 논쟁점들에서 성에 관한 더 긍정적인 인식을 보여주었다. 이와 같은 연구의 결과로 볼 때 ICT활용 수업 지도안을 통한 수업은 학생들이 어려워하는 부분의 개념 이해에 효과적임을 알 수 있었고, 웹 상에서의 토론을 통해 서로의 생각을 나누면서 다양한 의견들을 접하는 기회를 제공하였다고 볼 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.283-290
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• 2004

이 연구의 목적은 과학 개념 학습 환경에서 스캐폴딩 전략을 적용한 코스웨어와 활동지를 개발하고 적용하여, 코스웨어 수업이 개념 이해도와 노력, 자기 점검 등을 포함한 정의적 영역에 미치는 효과를 알아보는 것이었다. 연구 대상은 충북 청원군에 소재한 인문계 고등학교 10학년 2개 반으로 실험집단과 통제집단으로 나누어, 실험집단에는 코스웨어와 활동지를 이용한 수업을, 통제집단에는 교사 중심의 설명식 수업을 화학반응속도 단원에 대해 3차시에 걸쳐 실시하였다. 수업 처치 전에 사전 문제 해결 능력 하위 변인 검사를 실시하고, 중간고사 과학 성적을 조사하였다. 수업 처치 후에는 개념 이해 검사와 사후 문제 해결 능력 하위 변인 검사를 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 스캐폴딩 전략을 적용한 코스웨어와 활동지로 학습한 실험집단은 교사 중심의 설명식 수업을 받은 통제집단과 통계적으로 비슷한 수준의 개념 이해 점수를 획득하였다. 이는 스캐폴딩 전략을 적용한 코스웨어가 학습자의 개념 발달을 위한 개별화 수업의 도구로 활용될 수 있음을 나타내준다. 한편, 문제 해결 능력 하위 변인 검사에서 실험집단은 통제 집단에 비해 노력과 자기 점검 그리고 인지전략 변인에서 통계적으로 유의미하게 향상되었는데, 이는 스캐폴딩 전략이 학습의 책임을 학습자에게 이양함으로써 자기 조절력이 향상된 것으로, 자기 주도적인 학습 능력의 향상을 위해 스캐폴딩 전략을 수업에 활용할 수 있음을 나타내준다.