• 대한화학회지
• /
• 제56권3호
• /
• pp.371-377
• /
• 2012

이 연구에서는 대구 지역 중학교 2학년 165명이 작성한 자유 탐구 보고서를 주제 영역, 탐구 가설, 그리고 탐구 변인의 측면에서 분석하였다. 여름방학이 시작되기 전 2시간 동안 오리엔테이션을 진행하면서 탐구 과정에 대해 소개하고, 주제를 탐색하도록 하였다. 여름방학 동안 학생들은 주제 선정, 실험설계 및 수행, 자료 수집 및 분석, 결과 보고서 작성 등의 과정을 스스로 진행하였다. 여름방학 후, 결과보고서를 제출받으면서 학생들이 주제 선정에서 활용한 자료의 출처, 가설의 정의, 그리고 탐구 과정에서 가장 어려운 단계에 대한 인식도 조사하였다. 보고서의 주제 영역은 물리, 화학, 생물, 지구과학, 생활 영역으로, 보고서에 기술된 가설은 예측 가설과 설명 가설로 분류하였고 가설의 정의에 대한 학생들의 인식과 비교하였다. 탐구 주제, 탐구 가설, 실험 설계 부분에 제시된 탐구 변인을 분석하여 범주형, 연속형, 불확실 유형으로 분류하였다. 연구 결과, 주제 영역 중 화학 영역의 보고서가 가장 많았고, 다음으로 생물과 생활 영역이 많았다. 전체 165개 보고서 중 130개에 탐구 가설을 포함하고 있었는데, 이들 중 대부분은 예측 가설에 해당하였다. 보고서에 제시된 탐구 변인을 분석한 결과, 탐구 주제와 탐구 가설에 기술된 독립 변인과 종속 변인은 불확실 유형이 많았다. 그러나 실험 설계 부분에 기술된 변인들은 불확실 유형이 많이 줄어들었고, 범주형 변인이 증가하였다. 탐구 수행 과정에서 가장 어려운 단계에 대한 질문에 학생들은 주제 선정 단계를 가장 많이 선택하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.533-543
• /
• 2010

이 연구는 자유주제 과학탐구 과정에서 일어나는 인지수준 향상 정도 및 탐구단계별 상호작용을 분석함으로써, 자유주제 과학탐구에 대한 질적 이해를 돕고자 하였다. 자유주제 과학탐구는 인지수준이 과도기(2B/3A)이고, 학습동기수준이 심층학습형, 심층능력형인 학생들의 탐구능력 신장에 긍정적인 효과가 있었다. 또한 학생들은 탐구과정 중 주제 및 가설설정단계에서 어려움을 겪으며, 자유탐구가 진행됨에 따라 논의의 기술은 증가하나, 상호작용의 질적 향상은 쉽게 나타나지 않음을 알 수 있었다. 심층학습형은 모둠 내에서 사고의 정교화를 촉진하는 역할을 하고 있었다. 심층능력형은 가장 주도적으로 상호작용에 참여하여 논의를 이끄나, 탐구결과에 대한 집착으로 과정적 측면을 소홀히 하는 경향이 있었다. 그리고 피상능력형은 하위수준의 상호작용이 많아서 논의를 심화시키지 못하나, 자유탐구가 진행됨에 따라 점차 상위수준의 상호작용이 증가하는 긍정적인 변화를 보였다. 이 연구로부터 자유주제 과학탐구 활동의 특성 및 자유주제 과학탐구 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
• /
• 제7권2호
• /
• pp.169-192
• /
• 2005

본 연구는 수학 영재들을 위한 교수$\cdot$학습 자료 개발의 준거를 설정하고 교수$\cdot$학습 자료 개발의 절차 모형을 개발하여 그에 따른 주제탐구형 수학 영재 교수$\cdot$학습 자료의 실제적인 모델을 제시하는 것이다. 이를 위하여 우선 수학 영재 교수$\cdot$학습 자료 개발 준거와 파네스의 창의적 문제해결 학습 모형에 따라 '약수를 통한 자연수 탐구'라는 주제로 4차시 분량의 주제 탐구형 수학 영재 교수$\cdot$학습 자료를 개발하였다. 이 자료를 이용하여 대학부설 영재교육원의 초등 수학 심화/사사반 학생들과 교육청 부설 영재교육원 초등 수학반 영재아들을 대상으로 4차에 걸쳐 현장에 적용하면서 수정 및 재구성을 한 자료를 부록에 실었다. 그리고 그 자료를 수업에 적용$\cdot$분석함으로써 원형 및 자료 개발의 타당성을 확인하는 과정을 통해 얻게된 수학 영재 교수$\cdot$학습 자료 개발의 방향과 시사점을 제안하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제61권5호
• /
• pp.263-276
• /
• 2017

본 연구에서는 예비과학교사들의 개방형 탐구 경험이 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보았다. 서울 소재의 사범대학 내 과학교육과에서 개설된 '탐구화학실험' 수업을 수강하는 학생 40명을 대상으로 한 학기 동안 10개의 주제로 개방형 탐구 실험을 진행하였다. 개방형 탐구 실험은 제시된 현상을 관찰한 후 조별로 탐구문제를 설정하여 가설을 세우고, 직접 실험을 설계하고 수행하여 결론을 도출하는 방식으로 진행되었다. 학생들의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도 변화를 알아보기 위하여 세 차례에 걸친 검사지와 개인 면담 자료를 활용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 지식의 본성에 대한 이해는 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(p<.05). 하위 영역 중에서는 창의성, 초도덕성, 사회성 영역에서 유의미한 변화가 나타났다. 이 외에도 개인 면담을 통해서 과학 지식의 주관성에 대한 이해에 영향을 미친 것이 관찰되었다. 둘째, 과학 탐구에 대한 태도는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 학생들이 개방형 탐구를 경험한 초반에는 과학 탐구에 대한 태도가 다소 부정적이었으나 계속해서 경험할수록 긍정적인 태도가 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
• /
• 제50권4호
• /
• pp.467-487
• /
• 2011

The purpose of this study is to analyze of gifted students' improvement on mathematical attitude and problem-solving ability through project-based materials in science high school. For this study, research questions are established as follows. 1. Does the project-based materials-used instruction have a positive effect on improving problem-solving ability? 2. Does the project-based materials-used instruction have a positive effect on improving mathematical attitude? To solve these research questions, this study employed a survey and interview type investigation for gifted students' mathematical attitude and problem-solving ability. A subject of classes were randomly selected among the 11th grader in D science high school and designated one class as the experimental group and the other class as the control group. Twelve hours of the project-based materials-used instruction and the traditional textbook-oriented instruction had been carried out in each class. Findings on this study are as follows: First, the project-based material-used instruction is shown to be more effective in enhancing problem-solving ability than the traditional textbook-oriented instruction. Second, the project-based material-used instruction is shown to be more effective in improving mathematical attitude than the traditional textbook-oriented instruction.

• 한국가정과교육학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.141-160
• /
• 2017

현재 전 세계는 정보화 세계화의 사회로 개방, 협력, 통합을 특징으로 하고 있으며, 이를 위한 창의적인 인재를 요구하고 있다. 국가의 경쟁력은 곧 창의적 인재 양성에 달려 있으며 개인적인 욕망과 성취를 위한 창의적 인재 양성이 아니라 나누고 배려하는 창의적 인재 양성을 통한 국가 경쟁력 향상으로 인류학적 가치를 요구하고 있다. 본 연구에서는 2015 개정 교육과정의 기저에 있는 문 이과 통합형 교육과정의 특징을 가정교과에 적용시켜 통합형 창의 인재를 육성하기 위한 교수-학습 과정안을 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해서 우선, 1차에서 2015 개정 교육과정에서 제시된 의생활 영역의 내용 요소와 2009개정 교육과정이 적용된 기술 가정 교과서의 의생활 영역의 내용 요소를 추출한 후 전문가 집단이 내용선정 기준에 의해 5가지 주제를 추출하였다. 추출된 의생활 영역의 5가지 주제 중 '의복의 선택과 관리' 주제를 중심으로 주제 중심 통합형 가정과 의생활 교수-학습 과정안(이하 과정안)을 개발하였다. 과정안은 총 5차시 수업으로 [기초 탐구 - 내용 1 - 내용 2 - 심화탐구 - 적용]으로 구성하였다. 과정안은 교과 내 통합과 교과간 통합을 고려하였으며 통합형 수업의 진행 과정에서 배려와 나눔의 인성요소와 창의성, 문제 해결력 등을 향상시키고자 하였다. 세부적으로 실제 5차시 수업을 위해 개발한 교수-학습 과정안에 가정교과의 교과목표와 주제 중심 통합형 교육 목표를 분리하여 제시하였으며, 수업 진행단계에서 창의적 요소와 인성적인 교육 요소를 표면적으로 드러내어 수업에 적용하였다. 우리나라 교육은 새로운 교육과정이 수시로 개정 및 고시되고 있어 교사가 변화패러다임에 맞추어 수업을 실행하기가 어려웠다. 가정교과는 실제 생활과 밀접한 관련이 있어 통합형 주제로 수업을 하기에 적절한 교과이며 다른 교과에서 다루기에 한계가 있는 창의, 인성적 요소까지 학생들에게 통합적으로 교육할 수 있다는 점에서 교과의 교육적 의의를 가지고 있다. 본 연구의 주제 중심 통합형 가정과 의생활 교수-학습 과정안이 새롭게 도입되는 2015 개정 교육과정을 실시해야 하는 현장 교사들에게 도움이 되길 바라며, 나아가 이를 현장에 적용하여 학생들의 문제해결력 향상과 창의 융합형 인재양성에 얼마나 도움이 되는지에 대한 효과성을 검증하는 후속연구가 지속적으로 진행될 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.599-610
• /
• 2018

이 연구의 목적은 파브르의 탐구 과정에서 나타난 메커니즘 추론을 분석하고, 분석 결과에 기반하여 메커니즘 추론 모델을 개발하는 것이다. 이를 위해 Russ et al.(2008)의 분석틀을 수정 보완한 메커니즘 추론 분석틀로 "파브르 곤충기 1~10" 가운데 추론요소가 등장하는 30개의 챕터를 분석하였다. 분석결과 첫째, 파브르의 탐구 과정에서 나타난 메커니즘 추론의 하위 과정 요소는 선지식확인, 대상속성확인, 시작조건확인, 활동확인 등의 과정이 반복적으로 일어났다. 뿐만 아니라 이 메커니즘 추론의 과정 요소들의 순서는 탐구 주제, 의문 유형, 선지식이나 주어진 상황 등에 따라 다르게 나타났으며, 비선형적이고 반복적인 형태로 나타났다. 둘째, 메커니즘 추론의 과정 요소가 나타난 순서에 기반하여 메커니즘 추론 모델을 개발하였다. 파브르의 탐구 과정 분석을 통해 제안되는 메커니즘 추론 모델은 실체확인형 메커니즘 추론 모델(MIE), 활동확인형 메커니즘 추론 모델(MIA), 실체 속성확인형 메커니즘 추론 모델(MIP) 3가지였다. 이러한 결과는 인과 메커니즘을 밝히고자 하는 탐구를 수행하는 학생들에게 교사가 Why 뿐만 아니라 How, If, What과 같은 다양한 발문을 통해 탐구를 진행하도록 유도할 수 있음을 시사해준다. 또한 교사는 자연 현상의 기저에 존재하는 여러 실체들을 인식하는 메커니즘적 이해가 요구되며 학생들에게 다양한 가설을 생성하도록 하는 기회를 제공해야함을 시사해 준다.

• 천문학회보
• /
• 제44권2호
• /
• pp.67.1-67.1
• /
• 2019

IAU 창립 100주년을 맞이하는 시점에서 현대 천문학의 주요 주제들을 다룬 체험형 특별전 '우주연구실 인턴체험전'을 기획하여 과천과학관에서 45일간 운영하였다. 유·초등 어린이로부터 중·고등 청소년과 성인에 이르는 다양한 연령층의 약 5만 명이 전시를 관람하였다. 전시의 주요 연출방향은 현대적인 천문학 연구성과를 대중과 공유하되, 관람객 스스로가 연구과정에 대한 이해를 통해 결과를 인지할 수 있도록 하는 것이었다. 1900년대 이후 천문학자들의 실제 연구방법과 원리를 단순화한 체험요소들을 개발하여 인간의 우주에 대한 호기심과 탐구의 흐름에 따라 관람할 수 있도록 전개하였다. 또한 관람객이 인턴연구원 과정을 수료하는 형태로 관람동선을 연출하여 전시내용을 보다 적극적으로 탐구하게 하였다. 전시 관람객 인식조사 결과, 전시를 통해 '암흑물질'을 새롭게 알게 되었다고 한 응답자가 가장 많았고, 그 외 우주의 규모, 블랙홀과 외계행성 관측, 아직 밝혀지지 않은 것들이 많음을 알게 되었다는 응답이 주를 이뤘다. 전시물에 대한 평가로는 직관적으로 거리-광도 관계를 보여주는 전시물과 블랙홀에 대한 이해를 돕는 체험전시물들에 대한 만족도가 높았고, 전시해설이 전시내용을 이해하는데 도움을 줬다는 응답자가 많았다. 여전히 초등 저학년이 이해하기 쉬운 전시물이 필요하다는 과제가 남아있다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.350-359
• /
• 2001

본 연구에서는 간학문적 통합 방식의 주제중심 통합과학 단원을 개발하고 중학교 과학 수업에 적용하여 그 효과를 분석하였다. 관련 선행연구와 교과서 분석을 통하여 ‘상호작용’과 ‘안정성’의 두 가지 통합주제를 선정한 후 과학 네 영역을 포괄하여 주제와 관련된 주개념과 하위개념을 추출하고 해당 학습내용을 통합적으로 구성하였다. 통합주제가 상호작용인 경우 추출된 과학 각 영역별 주개념과 이와 관련되는 하위개념들이 높은 연계성을 가지도록 구성되었으나 통합주제가 안정성인 경우 주개념과 하위개념들을 서로 관련짓는데 어려움이 많았다. 즉 안정성이라는 통합주제는 상호작용이라는 통합주제보다 교과내용을 관통하는 연계성을 마련하기가 어려웠다. 개발된 주제중심 통합과학 단원을 실험집단인 중학교 3학년 2개 학급을 대상으로 운영하고, 전통적인 분과형 수업을 실시한 통제집단과 비교한 결과는 다음과 같다. 첫째, 주제중심 통합과학 수업과 전통적인 분과형 과학수업이 과학 성취도에 미치는 효과를 검증한 결과, 통합과학 수업이 분과형 과학수업에 비해 중학생들의 과학 성취도에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다. 둘째, 주제중심 통합과학 수업이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서 통합과학 수업의 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 주제중심 통합과학 수업에 대한 인식 조사 결과 전체적으로 긍정적인 것으로 나타났다. 하위 범주별로는 통합과학 수업시 학생의 참여 정도와 통합과학 수업에 대한 학습자의 흥미, 동기유발이 높게 평가되었으며, 학습자들이 통합과학 학습을 하는데 아직 어려움을 겪는 것으로 밝혀졌다.층서대는 Neognathodus roundyi 대로 지정될수있다. 이 생층서대와 금천층 코노돈트는 금천층의 지질시대가 북아메리카의 일리노이 분지에 분포하는 중기 석탄기의 더모이네시안 조(Desmoinesian stage)에 대비됨을 지시한다. 능력 없이도 특정 지식만 있으면 해결되는 문항이다. 반면에 정답률이 낮은 문항은 지구와 행성의 운동, 해파에 관한 문항이며, 특히 복합개념이 요구되는 문항의 정답률이 낮다. 학생의 오답 반응 분석 결과 기본 개념에 대한 이해가 미흡한 주요 내용은 공통과학에서는 변환단층 및 부정합에서 지질학적 현상, 혼합층과 수온 약층의 의미, 온대저기압 통과 전후의 날씨 변화이며, 지구과학 II 에서는 달의 위상과 위치변화, 화성암의 구성광물 ${\cdot}$ 화학조성 ${\cdot}$ 조직 변화와 마그마 분화 및 풍화와의 관계, 지진파 주시곡선, 대기순환의 종류와 규모, 해파, 혼합층과 수온 약층, 서안강화 현상, 행성의 위치와 운동, H-R도상에서의 별의 특성과 진화 등이다. 탐구 과정에 대한 학생의 성취도는 비교적 높으므로 이해도가 상대적으로 낮은 영역에 대해 학생의 오답 유형을 참고하여 기본 개념 지도에 보다 관심을 기울일 필요가 있다.Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.196-209
• /
• 2023

본 연구는 학교 밖 과학교육 활동 중 하나인 과학전람회의 교육수요자로서 교사의 인식과 요구를 파악하기 위하여 전국과학전람회를 지도한 경험이 있는 교사 11명을 대상으로 개방형 질문지를 활용하여 그들의 의견을 심층 조사하였다. 총 7문항에 대해 평균 3,600자 이상을 서면 답변하였으며, 이에 대한 질적 분석을 통해 과학전람회 참여로 인한 학생과 교사의 성장, 대회 참여의 어려운 점, 활성화를 위한 교사의 목소리를 알아볼 수 있었다. 교사들은 과학전람회 참여가 개방형 탐구과정을 경험하고 이로 인해 학생의 과학 관련 지식 및 태도의 향상, 이공계 분야 진로 진학으로의 연계가 활발해진다는 점에서 긍정적인 의견을 제시하였다. 다만 대회 참가 학생들은 학교생활기록부에 탐구내용을 기록할 수 없고, 지도교사들은 참신한 주제 발굴에 대한 강박과 탐구과정 지도에서 오는 부담, 전공지식에 대한 전문성 한계를 지적해 과학전람회 참여에 어려움이 있음을 알 수 있었다. 과학전람회 활성화를 위해서는 지도교사와 학생의 역량 강화를 위한 17개 시·도 교육청 수준의 지원 방안, 국립중앙과학관의 홍보 방법 및 심사 방식 개선, 교육부의 학교생활기록부 기재 요령의 개선을 요구하였고, 이를 통해 학교 현장에서 공감할 수 있는 과학전람회 제도 개선의 필요성을 도출하였다.