• 영재교육연구
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• 제21권2호
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• pp.391-405
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• 2011

과학의 본성이 과학 교육에서 차지하는 의미에 비하여 실제 과학 영재교육에서는 과학 영재들의 과학의 본성에 대한 인식을 향상시키기 위한 획기적인 수업이 제공되고 있지 않다. 과학영재 담당 교사들에게 과학의 본성에 대한 효율적 수업 구성을 위한 기초 자료를 제공하고자, 본 연구의 과학 영재들의 과학의 본성에 대한 인식을 알아보고 인식 간에 존재하는 상충된 관점을 파악하였다. 연구는 서울의 한 대학부설 영재센터에 재학 중인 중학생 과학영재 73명을 대상으로 VNOS를 활용하였다. 인식조사 결과, 과학영재 학생들은 '과학지식의 잠정성' 영역을 제외한 다섯 개 영역에서 인식의 개선이 요구되었고 과학의 본성영역 간에도 서로 일치하지 않는 관점을 보였다. 과학 영재학생들의 과학의 본성에 대한 인식을 전문가적 관점으로 향상시키고 각 요소 간에 일관적인 관점을 갖도록 이끌기 위하여 두 가지를 제안한다. 첫째는, 실험 자료와 과학적 지식에 대한 인식을 변화시키기 위해 지식을 확인하기 위한 실험에서 지식을 구성해가는 과정을 강조하는 실험으로 바뀔 필요가 있다는 것이다. 둘째는 과학에 대한 안목을 넓히기 위해 과학자 문화와 과학자 공동체에 다양한 방법으로 경험할 기회가 제공되어야 할 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.189-209
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• 2009

수학의 이론적 특성인 추상성은 학생들이 수학적 개념을 파악하는데 많은 어려움을 느끼게 하고 있다. 본 연구는 현실적 수학교육이론에 바탕을 둔 공학적 도구의 활용을 통한 수학적 모델링 학습이 수학적 개념을 파악하는데 유용한 수단이 되는가를 알아 보고자 한다. 이를 위해 중학교 1학년 함수 단원 중 함수의 뜻에 대하여 영재학생들을 대상으로 수학적 모델링 학습을 설계하고 실험 수업을 실시하였으며 사전 사후 수학적 태도 검사와 수학적 모델링의 유용성에 관한 설문조사 및 학습자 관찰기록을 실시하였다. 그 결과 학생들의 수학적 태도에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며 과학적 현상에 대한 지식이 수학의 개념을 이해하고 문제를 해결하는데 유용하다는 유의미한 인식의 변화가 있는 것으로 나타났다. 학생의 흥미를 자극하고 학습동기를 촉진하며 수학적 개념을 효과적이고 올바르게 형성하는데 유용하게 쓰여 질 수 있는 다양한 과학적 현상들에 대한 연구와 개발이 이뤄진다면 학생들의 개념학습에 좋은 효과가 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.848-853
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• 2007

본 연구는 중학교 과학영재학생들의 과학에 대한 태도와 학습동기 및 학습전략에 대해 조사했다. 연구 대상은 대학교 부설 과학영재교육원 수강생 135명을 대상으로 했고 검사도구는 TOSRA 와 자기주도적 학습력 검사지 중 일부를 사용했다. 물리, 화학,생물,지구과학,수학, 정보과학의 6개 재능영역별 분석 결과 과학에 대한 태도와 학습전략면에서는 유의미한 차이가 없었고 학습동기에서는 유의미한 차이가 나타났다. 성별에 따른 분석 결과 여학생이 남학생보다 다소 높은 평균 점수를 보였으나 학습동기에서만 유의미한 차이를 나타냈다. 학습동기와 학습전략,과학에 대한 태도에 있어서 각 영역간 상관관계 분석 결과 '과학에 대한 취미적 관심'과 '과학에 대한 직업적 관심'이 다른 영역들과 높은 상관을 보였다. 따라서 과학 영재학생들의 과학에 대한 관심을 제고시킴으로써 향후 과학 관련 진로를 선택할 수 있도록 유도하는 다양한 교수전략들이 시도되어야 할 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.131-149
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• 2009

수학영재교육에 대한 관심이 높다. 하지만 2003년 교육청 영재교육원을 통한 수학영재교육이 실시된 이래 학생의 성취결과에 대한 분석은 부족한 실정이다. 본 연구에서는 수학기초지식을 정의, 성질, 절차로 세분화하고 그에 따른 검사문항을 국가수준의 성취기준을 준거로 개발하였다. 개발된 검사도구로 한 광역시 영재원을 선택하여 전수검사를 실시하고, 그 결과를 분석하였다. 먼저, 기초 정의에서는 연산과 관련된 기본적인 개념을 제외하면 비교적 낮은 성취결과를 보였다. 둘째, 기초 성질에서는 기초 정의가 결여된 기초 성질에 대한 문항에서 매우 낮은 성취 결과를 보였고, 전체적으로 기초 정의와 유사한 성취결과를 보였다. 셋째, 기초 절차에서는 매우 높은 성취결과를 보였다. 이러한 검사결과를 통해 볼 때 수학기초지식에 대한 이해력을 높일 필요성이 있고, 이를 위해 영재선발 문항과 영재교육 내용에 대한 체계적인 대안의 개발이 요구되어진다. 본 조사연구는 수학기초지식과 결부되어진 선발문항 개발 및 영재교육내용의 개선에 의미 있는 시사점을 제기할 수 있고, 수학영재교육의 긍정적 변화에 도움을 제공하리라 기대된다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.185-186
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• 2003

영재교육 프로그램 개발의 핵심적인 부분은 영재들에게 적절한 교육과정이며, 대표적인 영재교육과정모형으로 삼부심화학습모형(Enrichment Triad Model: ETM), 학교단위 심화학습모형(Schoolwide Enrichment Model： SEM), 자기주도적 학습모형 (Self-Directed Learning Model), 퍼듀 3단계 심화학습 모형(Purdue Three-Stage Enrichment Model) 등이 있다. 이들 모형에 대한 적용 연구가 일부 초등학교냐 중학교의 시범적인 속진 및 심화 프로그램 실시로 적용된 바는 있으나 정규 교육과정에서는 실시될 기회가 없었다. 국내에서도 2002년 영재교육법 시행령 적용 이후 과학영재학교가 지정되어 운영되고 있기에, 영재교육을 위한 모형을 정규 교육과정 및 교수-학습 과정에 적용하고 그 효과를 밝히는 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 삼부심화학습모형을 적용하기 위한 구체적인 교수·학습 과정안을 개발하고, 이를 과학영재학교 물리수업에 적용하여 그 과정과 학생들의 인식을 분석하고자 한다. 본 연구의 대상은 과학영재고등학교 1학년 72명이며 검사결과 지능지수, 추리력, 수리력, 지각력 면에서 매우 우수한 집단으로 나타났다. 삼부심화학습모형을 실시한 기간은, 1단계 활동을 2주간 실시하였고, 2단계 활동은 4개월간 진행하고 있으며, 3단계 활동은 겨울방학을 이용하여 실시할 계획이다. 삼부심화학습모형에 의하면 1단계는‘일반 탐색 활동을 통한 심화 학습’단계로 정규 교육과정 속에 포함되어 있지 않은 새롭고, 흥미로운 주제나 지식 영역들에 학생들이 접할 수 있도록 설계된 일반적 탐구 혹은 탐색 경험들을 제공하는 것으로 구성된다. 점수를 종속변인으로 하여 회귀분석을 한 결과 TTCT 도형과 언어 검사 모두 WAIS 소검사중의 기본지식문제가 TTCT 전체점수에 가장 높은 영향력을 미쳤다. 지능이 높은 그룹과 낮은 그룹에 대해 WAIS 11개 소검사와 TTCT 전체점수와의 상관을 구한 결과, 지능이 높은 그룹에서는 유의미한 상관을 의미는 소검사가 거의 없었던 것과는 달리, 지능이 낮은 그룹에서는 결정성지능을 대표하는 소 검사와 TTCT 도형검사 점수간의 상관이 유의미하게 나타났다. 이상의 결과를 통해 TTCT는 도형과 언어 검사 모두 유동성지능 보다는 결정성지능과 상관이 있음을 알 수 있는데, 이는 창의력 검사가 문제 해결 상황에 기존의 지식을 이용하는 능력을 측정하고 있기 때문으로 추정된다. 또한 지능이 낮은 그룹에서 높은 그룹에 비해 창의력 검사와 지능 검사 사이의 상관의 정도가 높았는데, 이는 일정 수준까지는 창의적 능력이 결정성 지능에 의해 제한을 받으나 일정 수준 이상의 결정성 지능을 갖게 되면 더 이상 결정성 지능이 창의적 능력을 제한하지 않기 때문인 것으로 해석된다.circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.다.환원당인 sucrose 함량은 계속 증가하였고 fructose, glucose, sorbitol의 함량(추황의 sorbitol을 제외)은 생장이 촉진됨에 따라 증가하다가 다시 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 총당과 환원당의 측정결과와 일치한 것으로 나타났다. 결론적으로 배의 성장에 따라 산 함량은 감소하였고 당 함량은 증가하였다.luco-pyranoside, quercetin 7-O

• 영재교육연구
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• 제23권4호
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• pp.567-592
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• 2013

효과적인 SSI 관련 의사결정 학습 방법의 모색을 위하여, 중학교 과학 우수학생들을 대상으로 지구온난화와 관련한 논쟁 상황을 주제로 자기주도적 협동학습을 강조한 SSI 의사결정 학습을 진행하였다. 자기주도적 협동학습을 강조한 SSI의사결정 학습은 (1) 교사가 제시하는 자료에 의존하지 않고 자기주도적으로 관련 자료를 수집하고, (2) 협동학습을 통해 찬성과 반대의 주장과 근거를 공유하며, (3) 마지막 글쓰기를 통해 자신의 의사결정과정을 정리하는 것을 강조하고 있다. 본 연구에서는 마지막 단계에서 이루어진 학생들의 의사결정 글쓰기를 분석하여 학습의 효과를 알아보았다. 학습의 효과를 알아보기 위하여 지구온난화 관련 논쟁 상황의 분석 및 설명을 교사 강의로 진행한 그룹 A, 분석 자료를 정리하여 교사가 제공하고 소그룹 토의와 프리젠테이션 과정을 진행한 그룹 B를 대조 그룹으로 설정하였다. 그리고 세 그룹의 수업 후 (1) 학생들의 의사결정 선택의 결과, (2) 학생들의 의사결정 글쓰기에 나타난 논증 구조의 수준, (3) 반성적 사고의 수준, (4) 과학의 본성을 포함한 과학적 정보의 활용 수준을 비교하였다. 그 결과 자기주도적 협동학습을 강조한 SSI 의사결정 학습이 학생들의 정보에 기반한 의사결정, 보다 높은 수준의 논증구조, 보다 높은 수준의 반성적 사고, 과학적 정보에 대한 평가 및 해석, 과학의 본성에 대한 이해에 긍정적인 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 이 학습의 결과, 학생들은 관련된 과학적 정보에 기반하여 보다 과학적으로 의미있는 의사결정에 도달하게 되었음을 알 수 있었다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.405-422
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• 2017

Nim 게임을 구분하여 한 더미 대상 게임을 1단계, 두 더미 대상 게임을 2단계, 세 더미 대상 게임을 3단계로 나누어 중학교 수학영재들을 대상으로 탐구활동을 실시하였다. 학생들은 난이도가 낮은 1단계에서는 연역적 추론을 통하여 쉽게 필승전략을 발견하였다. 2단계에서는 연역적 추론 또는 귀납적 추론으로 필승전략을 발견하였지만 귀납적 추론 과정에서는 오류가 발견되었다. 3단계 게임에서는 연역적 추론으로 필승전략을 발견한 학생들은 없었으며 귀납적 추론 과정에서는 오류가 발견되었다. 유한개의 경우에서 성립하는 패턴을 정당화 절차 없이 무조건 일반화하려는 경향이 오류의 원인임이 밝혀졌다. 학생들에게 이진법 상자를 시각적으로 제시한 결과, 학생들은 승패에 따른 패턴을 쉽게 발견하고 게임 활동을 통하여 필승전략을 인식하게 되었으며 일부 학생들은 발견한 필승전략을 정당화하는 단계에 도달할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.48-60
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• 2011

본 연구에서는 우리나라 환경에서 초등학교부터 고등학교시기까지 과학영재의 진로발달 과정을 심층적으로 탐색하였다. 연구 참여자는 과학고 학생 18명이며, 회고적인 심층면담을 통해 자료를 수집했다. 연구 결과, 초등학교 시절 이들은 과학에 대해 막연한 흥미가 발현되었는데, 환경적 요인보다 내적 요인이 크게 작용하였다. 중학교 시절에는 이들에게 과학을 보다 깊게 이해하고자 하는 욕구와 과학을 통해 사회적으로 앞서고자 하는 욕구가 발현되었다. 그러나 학교에서의 일반적인 교육과정과 학습방법은 과학을 깊게 이해하고자 하는 욕구를 만족시키지 못하였다. 이에 이들은 과학을 보다 전문적으로 심도 깊게 배울 수 있는 곳이라는 강한 기대로 과학고 진학을 선택하였다. 또한 과학고가 과학에 우수한 능력을 지닌 학생들이 선발되는 곳이라는 사실은 이들의 사회적 발전의 욕구를 더욱 자극하였다. 과학고에서 일반교육과정 이상의 심도 깊은 다양한 교육과정, 형식적인 틀에 얽매이지 않는 자유로운 학습 환경, 그리고 과학에 열정과 능력을 지닌 동료들은 이들의 진로발달에 큰 영향을 주었다. 중학교 시절에 주로 학교 학습에 충실했던 경우는 학문적 측면에서 자신을 재발견하며 과학에 대해 더욱 심도 깊은 이해에 도달하였다. 또한 중학교 시절 과학경시대회 준비 등을 통해 수학이나 과학을 일반 교육과정이상으로 심도 깊게 접했던 경우는 과학고의 자유롭고 능동적인 학습 환경에 만족스러워 했으며, 특히 경시대회 준비를 지속함으로써 자신의 전문 분야에 계속 깊이 몰입하였다. 또한 이 시기에 겪는 시련의 극복을 통해 심리적 성숙이 이루어지면서 진로에 대한 정체감이 더욱 확고해졌다. 그들은 지금까지의 학습 경험에서 개인적으로 깊은 감동과 가치를 느낀 학문 분야가 있었으며, 대학에서도 이를 전공할 계획을 세웠다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.193-207
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• 2013

이 연구는 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한일반 중학생들과 과학영재학생들의 개념을 조사하였다. 연구 대상은 일반 중학교 중학생 1학년 61명, 2학년 51명, 3학년 51명 총 163명과 대학부속 과학영재교육원 중등 과학영재학생 32명으로 하였다. 연구 내용은 지구와 달 표면에서 연직, 경사면, 수평면에 따른 물체의 운동에 대한 개념으로 하였다. 각각 지구와 달 표면에서 크기는 같고 질량이 다른 두 물체를 동시에 놓거나, 같은 속력으로 위쪽으로 던지거나, 수평면에서 굴렸을 때 '어느 것이 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 지구와 달 동시 상황에서는 같은 물체를 지구와 달 표면에서 동시에 놓거나, 던지거나, 굴렸을 때 '어느 장소에 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 연구결과 과학영재학생들이 일반 중학생들 보다 지구 표면에서 연직, 경사면, 수평면의 모든 조건에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었고, 달 표면에서 연직 위 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 지구와 달 표면 동시 상황에서는 연직 아래 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이는 없었고, 연직 위 방향, 경사면, 수평면에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 연구 결과를 통해서 얻은 결론은 첫째, 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한 설명을 할 때 진공에 대한 의미와 중력의 크기에 대한 학습이 먼저 이루어져야 한다. 둘째, 중학생들에게 다양한 상황과 조건에서 물체의 운동을 통합적으로 이해하도록 지도해야한다. 셋째, 중학생들은 상황을'동일시'하려는 사고 경향이 있다. 마지막으로 힘과 물체의 운동은 물리 영역에서 매우 중요한 단원이며, 교사가 물체의 운동을 설명할 때 위 결과들을 유념해서 가르쳐야 한다.

• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.323-337
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• 2013

이 연구의 목적은 자유탐구 활동에서 나타난 중학교 2학년 과학 영재 학생들의 과학적 추론 능력을 알아보는 것이다. 과학영재들이 과학자가 지식을 얻는 과정과 유사한 자유탐구 활동을 실시할 때 어떠한 과학적 추론과정을 거쳐 탐구하고 있으며 과학적 추론 능력이 어느 정도인지를 확인하고 분석하는 것은, 학생 지도에 있어서 교육적 시사점을 줄 수 있다. 이를 위하여 정선희 등(2011)이 번역한 Dolan과 Grady(2010)의 CSRI Matrix를 이용하여 추론 복잡성을 분석하였으며, 추론 복잡성이 높을수록 과학자가 지식을 얻는 과학적 추론 과정과 비슷하다. 연구 결과, 자유탐구의 과정별로 추론 복잡성 단계는 다양하게 분포하였다. 특히 의문 생성 과정과 연구 의문과 자료 연결 과정은 5개 팀이 모두 비교적 높은 추론 복잡성 단계를 나타낸 반면, 예비가설 생성과정 변인 선택 실험의 한계나 결점 고려 등은 비교적 낮은 단계를 나타내었다. 그리고 의사소통 및 연구 결과 방어는 가장 다양한 추론 복잡성 단계 분포를 나타내었다.