• 한국지구과학회지
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• 제29권2호
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• pp.163-174
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• 2008

본 연구의 목적은 달의 위상 변화 원인에 관한 교과서의 탐구활동과 학습자의 정신 모델을 비교하여 효과적인 교수 설계를 위한 시사점을 찾는 데 있다. 이를 위해 중학교 3학년 교과서 9종과 25명의 학생들을 조사하여 현직 교사를 포함한 9인의 과학교육 전문가들이 교차 분석하였다. 그 결과 탐구활동은 현상을 관측하고 공간 모델을 설정하여 검증하는 활동으로 이루어져 있었고 탐구활동에서 다루는 과학 개념은 달의 공전, 태양광선의 평행과 달의 반사면, 태양-지구-달의 위치관계, 지구에서 보는 달의 위상에 대한 개념이었다. 이 개념들은 모델 설정 및 조작, 시공간 관계의 사용, 추론, 의사소통 기능과 연결되어 있지만 과학자들의 실제 탐구에 필요한 중요 기능이 생략되어 있었다. 한편 학생들의 정신 모델은 과학적 모델, 혼재형 모델, 대안적 모델로 나누어 각 유형별로 논의하였다. 지식 통합의 관점에서는 교수 설계 시 다양한 탐구 경로를 통해 학습자의 선개념과 새로운 개념의 연결을 권장하고 있으나 이상의 결과는 개념 연결을 강화할 기회가 충분하게 제공되지 않음을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.635-641
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• 1998

초 중등학교의 과학(생물 영역)교과서의 분류 체계를 조사 검토하여 학교 급간별 인지 발달 수준에 맞는 식물 분류 개념 및 체계의 위계성 및 계열성에 대한 방향성을 모색하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 초등학교의 슬기로운 생활과 자연 교과서의 교과 내용은 생물을 식물계와 동물계로 구분하고, 식물을 크기와 사는 장소로 구분하여 학습 내용을 전개하였다. 학생들의 식물 개념은 꽃 위주로 형성되어 있어 꽃이 피는 식물과 꽃이 안 피는 식물로 분류하여 학습 내용을 구성하여야 할 것이다. 2. 중학교 과정은 생물계를 식물계와 동물계의 2계로, 고등학교에서는 식물계, 동물계와 원생생물계의 3계로 구분하나 원핵생물계, 균계, 원생생물계, 식물계, 동물계의 5계로 제시해 주어야 할 것이다. 중등학교의 분류의 개념은 종의 특징을 기술한 각론 위주로 구성되나 전반적인 특징, 분류 기준, 분류방법등 총론 위주로 구성되어야 할 것이다. 고등학교에서는 조류(algae)에 편중되어 있으나 고등식물인 종자식물 위주로 구성되어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권3호
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• pp.481-498
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• 2004

The purpose of this study was to compare and analyse the subject organization and teaching units of middle school science curriculums and science textbooks, by studying the organization of subject matter and content scope and level of middle school science subject in South and North Korea. As a result of this study, the composition, scope, and level of content between middle school science textbooks in South and North Korea were similar. However, the study found that science education objectives, separated science curriculum subject organization, economical efficiency weighted format and organization of science subject matter, result-centered experiments, the enlightenment of Kim Ilsung and his son in North Korea science education were very far from the desirable direction of science education. Therefore, the view on level-based curriculum and organization of the science curriculum should be integrated, and preparation of student-centered organization of textbooks and expansion of science-technology-society content is needed before unification. And also, the united Korea science curriculum shouldn't simply compromise or neutralize between middle school science curriculum in South and North Korea. They should make a future-oriented plan for information and globalism society.

• 한국과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.97-107
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• 1992

ln this study, we analyzed 5 science textbooks currently used for the 7th graders quantitatively by using the science textbook rating system of Collette and Chiappetta(1986), making meta-analysis of the results of 17 graduate school students of Seoul National University. The rating system consists of 11 categories with detailed items respectively : content, organization, reading level, instruction approach, illustrations, end-chapter teaching aids, laboratory activities in text and/or accompanying manual, teacher aids, indices and glossaries and mechanical makeup of text. Each item in the checklist is to be given between one and five points and the total number of possible points in this rating system is 290. It was shown that 5 science textbooks currently used for 7th-year-students were all "poor" in terms of total points and had, at large, uniformed results especially in 10 items; 7 items concerning moral and ethical implications of science, vocabulary lists, accompanying laboratory manual, annotated editions for test, supply list for laboratory program, student workbook and glossary with low points, while 3 items concerning facilities needed for laboratory activities, activities relevant to the content and textbook size with high points. A Science teachers could get a broad view with a correct impression of the books usefulness in making an evaluation of available textbooks.

• 대한화학회지
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• 제45권1호
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• pp.83-89
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• 2001

이 연구에서는 중학생들의 용해 현상 및 그와 관련된 내용에 대한 이해 실태를 알아보았다. 연구 결과 75% 이상의 학생들이 용해를 입자의 크기 차이로 인하여 한 물질이 다른 물질 사이로 들어가는 현상으로 이해하고 있었으며, 일부 학생들은 용해가 일어나면 용질 이 없어지거나 용매에 포함되는 것으로 이해하고 있었다. 또한, 학생들은 용해현상을 큰 입자 사이로 작은 입자가 들어가는 것으로 이해함으로써 정작 용해가 될 때 부피가 감소하는 이유를 제대로 설명하지 못하였다. 그리고 용해도에 미치는 용질 상호간의 영향에 대한 이해는 매우 낮은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 중학교 과학 교과서의 용해 관련 개념의 설명이 불충분하고 과학교사들의 부적절한 모형 사용에 의한 설명 때문으로 생각된다. 따라서, 중학생의 이해 수준에 알맞는 교과서의 설명과 용해 현상을 입자적 관점에서 시각적으로 보여줄 수 있는 적절한 모형의 개발이 요구된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.305-314
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• 1999

선행연구에서 조사한 화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안 및 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 본 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형틀을 재평가하고자 하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생들을 대상으로 통제 집단과 실험 집단을 구분하고 수업 전 학습 동기를 조사하였다. 그 후에 '화학 변화' 단원을 전통적인 수업과 개념변화 수업으로 지도하고 사후 학습 동기를 조사하였다. 학습동기를 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 그리고 교과서에 의존한 전통적인 수업을 받은 집단 모두 수업을 받은 후에 학습 동기가 증진된 것으로 나타났다. 특히 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업은 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업이나 교과서에 의존한 전통적인 수업보다 학습 동기의 증진에 효과적이었다. 이러한 효과는 특히 수업을 받기 전에 학습 동기가 낮았던 학생들에게 더욱 크게 나타났다. 수업에 따른 개념의 이해도 증진의 효과를 분석한 결과에 따르면, 세 종류의 수업을 받은 학생들은 모두 수업 후에 개념의 이해도가 증진된 것으로 나타났다. 그러나 그 중에서도 학습동기를 고려한 개념변화 수업 집단과 학습자의 인지만을 고려한 개념 변화 수업 집단이 교과서에 의존한 전통적인 수업 집단(통제 집단)보다 사후 개념 이해도가 높았다. 특히 수업 전 학습동기가 높았던 학생들은 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받았을 경우 교과서 중심의 전통적인 수업을 받았을 경우보다 개념의 이해도가 높아진 것으로 나타났다. 또한 수업 전 학습동기가 낮았던 학생들의 경우에는 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받음으로써 학습동기가 증진하는 것으로 나타났다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.509-521
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• 2020

본 연구는 싱가포르 교과서와 영국의 중등 졸업 자격시험 항목에서 도수밀도(frequency density)라는 개념을 발견하면서 시작되었다. 도수밀도의 수학적 의미를 파악하기 위해 도수밀도 개념의 수학적 연결성을 수학 내적 연결성과 수학 외적 연결성 측면에서 고찰하고, 이에 관한 지도 방안을 소개하고자 하였다. 수학 내적 연결성 측면에서는 고등학교 연속확률분포 단원의 연속확률변수와 확률밀도함수와의 연계성을 탐구하였고, 수학 외적 연결성 측면에서는 중학교 과학 교과의 밀도 개념과의 연계성을 탐구하였다. 연구 결과, 수학적 연결성을 바탕으로 도수밀도 개념의 도입 필요성을 제시했다. 도수밀도의 도입과 지도 방안에 대해서는 싱가포르의 중등 2학년 수학 교과서를 소개하였다. 싱가포르 교과서에서는 비균등 구간의 자료를 히스토그램으로 올바르게 표현하고 정확하게 해석하기 위한 방법으로 도수밀도를 도입하고 있다. 따라서 우리나라도 도수밀도를 도입함으로써 확률밀도함수와 상대도수밀도, 그리고 도수밀도 사이의 수학 내적 연결성을 강조하여 일관성 있게 지도하고, 도수밀도의 과학 교과와의 외적 연결성을 고려하며, 도수밀도 도입 방법으로 싱가포르의 지도 방안을 고려해 볼 수 있겠다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.214-221
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• 2004

본 연구에서는 현행 제7차 교육과정의 중학교 과학교과에서 제시된 대기압 개념을 분석하여 무게의 측면으로 대기압을 설명하는 교과서를 이용한 수업(수업방안 A)과 기체 분자운동과 무게의 양쪽 측면에서 설명하는 교과서를 이용한 수업(수업방안 B)의 두 가지 수업방안을 선정한 후 수업방안이 중학생들의 대기압 개념변화에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 이를 위하여 중학교 3학년 4개 학급을 대상으로 2개 학급씩 나누어 각각 수업을 실시하였다. 이 때 수업 전-후에 나타나는 학업 성취도와 대기압의 개념변화를 조사해본 결과는 다음과 같다. 첫째, 학업 성취도에 미치는 효과는 '수업방안 B'가 '수업방안 A'에 비해서 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 개념변화에 미치는 효과는 개념 검사의 사후 점수를 각 하위척도별로 효과를 검증한 결과, 개념의 요소 4개 중 3개의 요소인 '대기압이 작용하는 원리'와·대기압이 작용하는 방향과 이유', '지표면의 온도 상승에 따른 기압 변화와 그 이유'에서는 개념 변화에 유의미한 향상이 있는 것으로 나타났으나 '고도에 따른 대기압의 분포와 그 이유'에서는 개념 변화에 있어 유사한 것으로 나타났다. 셋째, 대기압 개념의 올바른 수업방안으로는 대기압을 기체 분자 운동론의 입장에서 정의하고 높이에 따른 대기업의 크기 분포는 공기의 무게로 정의한 것과 결과가 같게 나타남을 강조할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.693-711
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• 2009

이 연구의 목적은 제 7차 교육과정의 초 중등학교에서 가르치는 생물 수업 목표 간의 연계성을 분석하는 것이다. 이 연구를 위해 각학년에서 7개의 중요한 영역인 세포, 식물의 형태와 기능, 동물의 형태와 기능, 유전, 생물의 다양성, 진화, 생태와 환경 영역을 분석하였다. 목표들 간의 관계를 나타내기 위해 수업 목표의 연계성 지도를 제시하였다. 이 연구 결과의 요약은 다음과 같다. 첫째, 세포에 대한 개념은 초등학교를 포함해서 저학년에서 충분히 다루어지지 않고 있다. 에너지 대사 개념이 반복적으로 다루어지고 있지만, 초등학교에서 에너지 대사 개념을 학습할 때 에너지 개념은 다루지 않았다. 둘째, 고등학교와는 달리 초등학교와 중학교의 교과서들이 식물의 형태와 기능에 관한 주요 개념들을 다루고 있다. 셋째, 유전과 진화와 같은 개념이 추상적인 개념이어서 중학교 이상인 고학년에서 다루어지고 있다. 생물의 다양성뿐만 아니라 유전과 진화가 학년간의 연계성이 없어서, 새로운 교육과정에서는 이러한 개념들 간의 연계가 필요하다. 넷째, 생물의 다양성, 생태와 환경, 진화 그리고 식물의 형태와 기능 영역이 일부 학년 수준에서만 제한적으로 다루어지고 있다. 초중고의 모든 학년을 통하여 수업 목표간의 연계성을 알아보는 수업 목표 간의 연계성 분석 결과는 교육과정과 교과서 개발을 위한 초기 자료로써 중요한 역할을 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제48권1호
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• pp.77-84
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• 2004

이 연구는 중학교 과학 교과서에 제시된 물질과 관련된 개념 이해에 대한 문제점을 분석하여 개선 방안을 제시하는데 목적이 있다. 연구를 위하여 과학 교과서 중 관련 단원 내용을 분석하여, 공-막대(ball-and-stick) 모형을 개발하고 이를 이용한 수업의 효과를 분석하였다. 연구 대상은 서울 지역 여자 중학교 2학년 130명이며, 전통적인 강의식 수업과 공-막대 모형을 이용한 수업의 효과를 중학생들의 인지 수준에 따라 살펴보았다. 수업 전에는 학습자의 특성을 알아보기 위해 논리적 사고력 검사를 실시하였고, 수업 후에는 개념 검사, 과학에 관련된 태도 검사 등을 실시하였다. 그리고 10개월 후에 파지 효과를 알아보기 위해 개념 검사를 다시 한번 더 실시하였다. 연구 결과에 의하면 공-막대 모형을 이용한 수업을 실시한 실험 집단이 과학 개념의 이해도와 파지 효과에서 유의미하게 높은 효과가 있었으며, 또한 과학에 대한 태도와 과학 교과에 대한 태도에서 모두 긍정적인 효과가 있었다. 그리고 인지 수준별로는 구체적 조작기의 학습자에게서 파지 효과가 높았다. 이러한 연구 결과로 볼 때, 구체적 조작기와 과도기가 많은 중학생들에게는 모형을 이용하여 직접 조립하고 구체적으로 물질의 형태를 만들어 보도록 하는 것이 학습 흥미도를 높여 주며, 물질이라는 거시 세계와 원자라는 미시 세계를 연결시켜 주어 학생들이 올바른 과학 개념을 형성하는데 효과적인 것으로 생각된다.