• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.167-185
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• 2012

본 연구는 생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업시연에 나타난 질문 유형을 분석하여 수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 목적이 있다. 질문 유형을 분석하기 위한 질문 분석틀은 크게 범주1(인지적 영역질문, 탐구기능질문, 정의적 영역 질문), 범주2(반복질문, 범위를 좁히는 질문, 연습 질문), 범주3(학생활동 진행 질문, 기억 질문, 사고 질문) 질문 유형으로 구분되었다. 5가지 과학수업 모형을 적용한 생물 예비교사의 질문 유형을 분석한 결과, 인지적 영역질문과 기억질문이 가장 높은 빈도를 나타냈다. 순환학습모형에서는 인지적 영역 질문이 가장 많이 나타났고, 특히, 학생활동 진행형 질문은 순환학습모형의 '1차 개념도입단계'와 실험을 수행한 '2차 탐색단계'에서 많이 사용되어 단계의 특징을 나타내고자 하였다. 발견학습모형은 관찰과 측정, 분류, 일반화 과정이 통합되어 있으나 수업시연에서는 기억질문이 많았고, 탐구기능 질문의 비중이 낮게 나타났다. 탐구학습모형에서도 기억질문이 많았고, 다른 수업모형에 비해 탐구기능 질문이 탐구학습모형의 '실험설계단계'와 '실험단계'에서 많이 나타났다. STS수업모형에서는 정의적 영역질문과 사고질문이 다른 수업모형에 비해 많이 나타났다. 개념변화학습모형에서는 기억질문을 많이 사용하여 개념변화학습모형의 모든 단계에서 학생들의 오개념을 자극하고 과학적 개념의 수정에 많은 도움을 주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.253-262
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• 2007

이 연구에서는 교사양성 과정에 있는 예비 과학교사들의 과학의 본성에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 연구참여자는 사범대학 과학교육학부 4학년에 재학 중인 학생 중에서 선정하였으며 물리교육 전공 5명, 생물교육 전공 8명, 지구과학교육 전공 1명, 화학교육 전공 8명으로 총 22명으로 구성되었다. 인식을 조사하기 위하여 개방형의 질문지를 개발하였다. 개발된 질문지는 크게 과학 지식의 본성, 과학적 방법의 본성, 과학이 미치는 영향의 세 가지 영역으로 이루어졌다. 면담은 반구조화된 형식으로 이루어졌으며, 참여자 1인당 평균 20분 정도 소요되었고, 면담 내용은 모두 녹음한 후 분석을 위하여 전사하였다. 대부분의 예비 과학교사들은 과학 지식의 가변성 및 발달적인 속성에 대해서는 비교적 이해를 잘 하고 있었으나 과학적 진설의 존재에 대한 이중적인 생각을 가지고 있었다. 대부분의 학생들은 과학이 개인 및 사회생활에 미친 영향으로 기술의 측면을 언급하고 있으며, 과학과 기술과의 관게에 대한 제한된 인식으로 가지고 있었다. 과학적 방법에 대해서는 가설연역적 방법을 이용한 실험연구가 더 과학적이라고 생각하는 경향이 있었으며 실험의 과정에 대해 일련의 정형화된 단계가 있는 것으로 인식하고 있었다. 이로부터 볼 때 예비 과학교사들은 과학의 본성의 다양한 측면들에 대해 제대로 이해하지 못하고 있으며 매우 제한된 인식을 갖고 있다고 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.259-271
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• 2018

본 연구는 예비 생물교사를 대상으로 사회정서학습에 기반한 SSI 논증 프로그램의 적용 효과를 살펴보았다. 사회정서학습에 기반한 SSI 논증 프로그램을 통해 예비교사들은 SSI에 대한 감정이나 느낌, 생각을 자유롭게 나누고, SSI 관련 과학 개념, 사실, 원리 등을 조사하도록 하여 문제를 확인할 기회를 가졌다. 이 과정에서 예비교사들이 자기의 감정을 확인하고 타인의 의견을 듣고 공감할 수 있도록 하여 자기인식과 사회인식의 기회를 경험할 수 있도록 하였다. 이를 바탕으로 각자 자신의 주장, 이유와 근거를 활용하여 논증 토론 과정에 참여하도록 하여 의사소통, 타협 및 갈등을 경험함으로써 자기관리 및 관계관리의 기회를 경험하였다. 마지막으로 논증 토론 과정 및 결과를 바탕으로 자신의 문제 해결 방안 및 주장에 대한 이유와 근거를 재정립하고, 최선의 해결방안을 선택하도록 하여 책임 있는 의사결정을 할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 낙태, 안락사, 유전자 조작 및 인공지능의 4가지 SSI를 경험하였다. 각 주제 당 3차시, 총 12차시에 걸쳐 수업이 이루어졌으며, 3-5명이 조를 이루어 논증 토론 활동에 참여하였다. 논증 구조 분석 결과에 따르면, Level 2에서는 상대방의 주장에 대한 비판이나 반박의 요소는 결여되어 있고 주로 누적담화의 형태로 상대방의 의견이나 주장에 대한 정보 보충이 이루어졌다. Level 3에서는 반박이 나타나기는 하지만 반박의 요소가 자신의 주장에 대한 이유나 근거를 제시하는 형태로 내재해 있었다. 즉, Level 2와 Level 3에서는 상대방에 대한 공감과 이해의 사회정서적 요소가 주로 나타났다. Level 4에서는 상대방의 의견이나 주장에 대한 질문, 비유 등을 통해 직접적인 반박이 나타났으며, 타협점을 제시하는 모습을 나타내 갈등관리와 협상이 이루어졌음을 알 수 있었다. Level 5에서는 논쟁 담화의 형태로 명확한 반박으로 구성된 확장된 논증이 나타냈으며, 상호 간의 질문과 답변으로 이루어진 논증 토론의 형태로 서로 간에 영향을 주는 공동체를 형성하게 되었음을 의미한다. 본 연구는 SSI 논증 토론에 자기인식, 사회인식, 자기관리, 관계관리, 책임 있는 의사결정 요소가 내재할 수 있도록 하였으며, 예비교사들은 자신과 타인의 감정을 인식하고, 주장하기와 반박하기를 통해 갈등, 타협의 과정을 경험하면서 자신의 요구와 사회의 요구를 반영한 의사결정 과정에 점차 적극적으로 참여할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.173-183
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• 2009

우리는 기능성자기공명영상을 이용하여 생물전공 및 비전공 예비교사들과 생물학자들의 가설 생성 및 이해에서 나타나는 두뇌 활성 차이를 검증하고자 하였다. 이를 위해 우리는 생명현상에 관한 두 세트의 과제 패러다임(가설생성 및 가설이해)을 설계한 뒤, 36명의 건강한 연구 참여자들(각 집단별 12명)과 함께 이 연구를 수행하였다. 이 연구의 결과는 첫째, 생명현상에 대한 가설생성에서 나타나는 두뇌활성 패턴에 있어 세 집단 간의 유의미한 차이가 발견되었다. 둘째, 배외측전전두피질부의 한 부분인 좌측 중전두이랑이 세 집단 모두에서 가설생성에 있어 중요한 역할을 하고 있다는 것이다. 또한 생물학자들에게서 나타나는 우수한 가설 생성능력은 2차적인 추상정보의 통합 기능을 하는 좌측 중전두이랑의 활성에의한 것으로 판단된다. 셋째, 생명현상에 대한 가설이해 과정에서는 세집단 간의 유의미한 두뇌활성 패턴차이가 발견되지 않았다. 이러한 결과들은 과학자들이 새로운 과학적 지식의 생성에 있어 숙련되어있다는 것을 보여주고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.684-696
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• 2004

이 연구의 목적은 6명의 예비교사들을 대상으로, 탄소 순환을 이해하는데 적용되는 개념들을 조사하여 지구시스템에 관련된 개념은 무엇인가를 알아보고, 탄소 순환에 대해서 시스템 사고를 적절히 수행하고 잇는지를 조사하는 것이었다. 연구방법은 고등학교 지구과학에서 다루고 있는 “지구의 구성” 단원 중 ‘탄소 순환’과 관련된 질문을 통해, 예비교사들이 진술한 내용을 분석하여 개념의 특성을 조사하였다. 이를 근거로 지구시스템에 관련된 개념을 구성요소로 하여 인과지도를 작성한 수, 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다, 첫째ㅡ 탄소 순환을 이해하는데 적용된 개념들 중 지구시스템에 대한 관련개념은 모두 42개가 나타났다, 그 중 기권 관련개념은 15개, 생물권 관련개념은 11개, 수권 관련개념은 9개였으며, 암석권 관련개념은 7개였다. 둘째, 인과지도에서 피드백 순환고리는 A와 F 예비교사들에게 2개와 1개가 완성되었으나, A예비교사에게서 완성된 2개의 피드백 순환고리 중 1개는 비과학적 개념연결에 근거하였다. 결론적으로, 연구에 참가한 6명의 예비교사들은 탄소 순환과 관련하여 지구시스템에서 암석권에 대한 이해가 낮으며, 4명은 시스템 사고가 수행되지 않았고, 2명은 시스템 사고를 수행하였으나, 그 수준은 높지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.523-536
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• 2015

본 연구에서는 대학교와 학교 현장의 연계를 통하여 진행된 실험교실의 사례에서, 3년간의 수업 후 평가회에서 나타나는 예비교사 공동체의 반성을 문화역사활동이론의 관점에서 분석하였다. 먼저, $Engestr{\ddot{o}}m$이 제안한 활동 체계를 이용하여 사회문화적 요소를 파악하였고, 반성의 양상을 '반성 주제의 다양성'과 '반성의 실제성'의 측면으로 구분하여 살펴보았다. 그리고 공동체의 반성과 실행의 순환 과정 속에서 나타나는 한계점을 살펴보았다. 분석 결과, 3년간의 수업 후 평가회에서 예비교사 공동체 반성의 사회문화적 요소는 변화하였는데, 수업평가회의 정례화, 도구의 도입, 평가회 운영 주체의 변화가 두드러지게 나타났다. 이 과정 속에서 반성의 주제는 다양해지고, 실제적인 논의가 이루어졌다. 그러나 시간 관리, 학생의 참여, 지도서인 '멘토의 역할'에 대해서는 반성적 실천이 발전되지 못하고 매번 비슷한 패턴의 논의가 반복되었다. 이러한 결과 분석을 토대로 활동체계의 측면에서 예비교사 공동체의 반성적 논의를 촉진시킬 수 있는 방법에 대하여 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.464-470
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• 2008

이 연구에서는 Draw-A-Science-Teacher-Test Checklist(DASTT-C)를 이용하여 국내 초등교사들의 과학 교수에 대한 자기 이미지의 특징을 조사했다. 서울시, 경기도, 강원도 지역의 초등교사 178명을 대상으로 설문조사를 실시했다. 연구 결과, 국내 초등교사들의 과학교수에 대한 자기 이미지는 4개의 과학 과목(물리, 화학, 생물, 지구과학)에서 모두 '학생 중심'보다는 '교사중심'인 경향이 강했다. 이는 초등교사들의 과학 교수관이 구성주의보다는 전통주의적인 경향이 강할 가능성을 시사한다. 따라서 구성주의에 기초한 예비 및 현직 교사교육과정을 효과적으로 설계하는 방안을 마련할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권8호
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• pp.767-778
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• 2014

많은 생물학자들은 진화론이 생물학에서 중심적이고 가장 강력한 이론임을 주장해 왔다. 이에 본 연구는 진화론의 생물학을 통합하는 역할에 대한 인식을 향상시키기 위한 교사교육프로그램을 개발하고 그 효과를 확인하였다. 교사교육프로그램의 내용 요소는 '진화 수용 향상', '진화 개념 강화', '진화의 통합성 인식 및 실천'의 3단계로 구성하였고, 방법 요소는 교육현장 실천성, 체험 및 활동, 자기성찰과 동료평가, 팀별과제 해결, 원활한 질문과 피드백으로 하여 총 6주(18시간)용 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램의 효과를 검정하기 위해 H대학교 대학원생인 현직 생물교사 6인과 예비 생물교사 7인을 대상으로 교사교육을 진행하였고, 단일 집단 사전 사후 검사 설계 방법을 사용해 효과를 검정하였다. 그 결과 개발된 교사교육프로그램은 진화의 가치를 반영한 생명과학 수업이 진행되기 위한 발판인 교사의 인식변화에 효과적임을 알 수 있었다. 프로그램을 경험한 교사들은 진화의 과학적 타당성에 대한 의심을 버리게 됐고, 진화를 과학 지식으로서 수용하였다. 또한 과학적으로 진화 기작을 설명할 수 있는 능력을 갖추게 되었으며, 전반적인 진화 지식의 향상 및 진화에 대한 관심 증가는 교사가 진화 지식에 대한 자신감을 가질 수 있게 하였다. 교사들은 진화가 갖는 생물학에서의 중요성과 통합적 역할에 대해 분명하게 인지하고, 이러한 관점으로 생명과학 수업을 진행하는 것이 학생들의 흥미와 이해를 돕는 방식이라는 것에 동의하게 되었다. 교사교육프로그램을 통해 진화의 통합적 역할을 인지하고 이를 수업에 반영하겠다는 실천의지를 보인 교사들이 실제로 학교 현장에 돌아갔을 때, 이를 효과적으로 반영하고 있는지에 대한 연구가 후속될 필요가 있다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.192-210
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• 2023

이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권5호
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• pp.879-889
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• 2012

이 연구는 탐구중심 생물학실험 수업이 예비 과학교사의 과학의 본성과 과학의 정의적 영역에 미치는 영향을 조사하였다. 이 연구를 위하여 사범대학 과학교육계열 학생 중 생물학실험을 신청한 67명을 연구대상으로 선정한 뒤 실험집단에는 탐구중심 실험수업을 적용하고 통제집단에는 관찰중심 실험수업을 적용하였다. 실험수업 처치 전과 후 두 집단 모두에게 과학의 본성과 과학의 정의적 영역에 대한 검사를 실시하여 탐구중심 생물학실험 수업의 효과를 알아보았다. 연구 결과 과학의 본성에 대한 사후검사에서 실험집단의 평균이 통제집단보다 조금 높았지만 통계적으로 유의미한 차이가 없었다(p>.05). 또한 실험집단과 통제집단 간의 과학의 정의적 영역을 분석한 결과 실험집단에서 과학에 대한 자기 효능감, 과학의 필요성, 장래직업에 대한 과학의 필요성이 통제집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.01). 탐구중심 생물학실험 수업은 예비 과학교사의 과학의 정의적 영역을 향상시키는 데는 효과가 있으나 과학의 본성에 대한 관점변화에는 영향을 주지 못하였다.