• 한국과학교육학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.539-552
• /
• 2017

이 연구에서는 국내에서 진행되어 온 모델 및 모델링 관련 연구의 동향을 살펴보기 위한 것이다. 이를 위해 1989년부터 2016년 까지 국내 학술지에 발표된 과학교육 분야의 모델과 모델링 관련 연구 문헌들을 85편을 추출하였다. 이를 연구 대상, 연구 분야 및 연구 설계, 연구 방법 및 자료 수집, 메타모델링 지식 측면에서 분석하였다. 연구대상 분석에서 중 고등학생을 대상으로 한 연구에 비해 대학생을 대상으로 한 연구가 적었으며, 학생 전체와 비교하여 교사를 대상으로 한 연구는 적었다. 이로부터 교사에 대한 연구가 필요하다고 제안할 수 있다. 연구 분야의 경향을 분석한 결과, 물리, 화학, 생명과학, 지구과학 및 과학 분야별 연구 중에서 절반이상이 지구과학과 화학에서 이루어졌다. 과학교육에서 학생들이 모델과 모델링을 쉽게 인식하고 여러 교과에서 사용할 수 있는 능력을 키울 수 있도록 특정 교과의 분야가 아니라 다양한 분야에서 연구가 진행되어야 할 것이다. 연구설계 경향을 분석한 결과는 질적 연구가 많았으며, 그 다음으로 혼합연구, 양적 연구 순으로 나타났다. 연구 방법을 분석한 결과, 선행연구 등에서 이미 개발된 모델 및 모델링 관련 프로그램이나 전략을 적용하여 그 효과를 분석한 논문이 가장 높았다. 과학교육에서 성공적인 모델링 실습을 위해서는 특정한 과학 현상이나 개념에 대한 모델과 모델링을 적용한 수업전략을 개발하고 이를 실제 수업에 적용하여 효과를 알아보는 연구가 이루어져야 한다고 본다. 메타모델링 지식의 요소의 측면에서 살펴본 결과, 메타모델링 지식의 요소의 측면에서 살펴본 결과, 모델의 목적에 대해서 분석한 연구가 가장 많았고, 그 다음으로는 모델링 과정을 다룬 연구, 모델의 다양성을 다룬 연구, 모델의 본성을 다룬 연구 순이었다. 학생과 교사 모두의 모델 및 모델링에 대한 이해의 향상을 위해서는 메타모델링 지식과 그 구성요소인 모델의 본성, 모델의 다양성, 모델의 목적, 모델링 과정, 모델의 평가 및 수정에 대한 이해가 수반되어야 한다. 따라서 과학수업에서 학생들의 모델 및 모델링에 대한 이해 및 수업 전략으로써의 활용 측면연구와 과학교사의 모델 및 모델링에 대한 이해를 돕기 위한 방법, 교수학습 프로그램의 개발 및 적용에 대한 연구들이 실질적으로 다양하게 이루어져야 한다고 본다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.91-97
• /
• 2008

본 연구의 목적은 학생들이 과학 이론과 과학 법칙의 차이를 어떻게 이해하고 있는가를 알아보는 것이다. 과학 지식의 서로 다른 종류인 과학 이론과 과학 법칙에 대해서 올바르게 이해하고 있는 것은 과학의 본성을 이해하는 데 있어서 매우 중요함에도 불구하고 이에 대한 연구는 충분히 이루어지지 않고 있기 때문이다. 본 연구에서는 서울 지역의 고등학교 학생 32명을 대상으로 개방형 질문으로 구성된 설문을 실시하였다. 조사 결과, 학생들은 '과학 이론은 아직 증명되지 않은 것이며, 과학 법칙은 확실히 증명된 것이다.' 및 '과학 이론이 충분한 증거가 뒷받침되어 증명되면 법칙이 된다.'는 오개념을 가지고 있는 것으로 나타났다. 아울러 학생들이 알고 있는 과학 이론의 상당수가 지구과학 과목에 포함되고, 알고 있는 과학 법칙의 대부분이 물리, 화학 과목에 포함되어 있는 것으로 미루어, 지구과학을 덜 과학적인 학문으로 잘못 인식하고 있을 가능성도 보였다. 따라서 과학 이론과 과학 법칙에 대한 분명한 차이를 이해하는 것은 지구과학에 대한 올바른 인식에도 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.248-256
• /
• 2010

This study analyzed National Assessment of Educational Achievement items surveying to sixth-year student in elementary school utilizing three dimentional scientific assessment framework. Study's findings are as following. Science contents territory of national level study achievements estimation were set a problem energy, substance, life, earth relatively evenly. Action territory was set a problem most 'Comprehension' territory. In the case of science situation area, 'Purity scientific situation' among 5 category appeared the most.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.374-384
• /
• 2023

이 연구는 사회적 요구에 의해 강조되고 있는 집단지성, 가치관, 소프트웨어를 적용하여 예비교사들이 통합과학교육 프로그램을 개발하는 과정에서 예비교사에게 미치는 영향을 알아보았다. 이러한 결과로 첫째, 집단지성을 활용한 통합과학교육 프로그램 개발은 예비교사의 학습동기를 향상시켰다. 특히 수행과정에서 학습동기가 향상되는 것이 나타났다. 둘째, 집단지성 기반 통합과학교육 프로그램 개발은 예비교사들의 집단지성 역량을 함양하였다. 프로그램을 개발, 시연, 피드백하는 전 과정에서 집단의 긍정적 영향이 발현되었다. 셋째, 과학 교과에 소프트웨어와 개인의 가치관은 접목할 필요가 있으나 이를 위해 전문적 지원이 필요한 것으로 나타났다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.297-308
• /
• 2015

The purpose of this study was to suggest the earth science lesson model based on the creativity character education. To conduct this study, the curriculum revision in 2009 was analyzed by the causal mapping method. One after another, the creativity character education and earth system education were analyzed by the same method. Through as mentioned above, the key words which have relating concepts each other were picked out. Lastly, the key words were connected and compounded for the earth science lesson model based on the creativity character education. The model indicates that the earth science lesson based on the creativity character education requires the reconstructs of the processing and contents of the lesson. In other words, the teaching/learning must be progressed as corresponding between scientific facts and mental recognition, scientific concepts and compounding thinking skill, scientific laws and reconstructing thinking skill. In contents were reconstructed as relating to knowledge, creativity, characters and guidance counseling. The results of this study suggested the earth science lesson model based on the creativity character education needs developing and applying teaching/learning materials and managing discussing and cooperative learning.

• 과학교육연구지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.195-211
• /
• 2022

이 연구에서는 5명의 지구과학 교사를 대상으로 심층 면담을 통해 천체 관측 활동 경험이 가지는 의미를 현상학적으로 탐색하였다. 연구 참여자에게 Seidman의 3단계 면담법을 수정하여 개발한 질문지를 제공하고, 반구조화된 면담을 거쳐 자료를 수집하였다. 면담 자료의 분석을 거쳐 천체 관측 활동의 교육적 함의를 도출하였다. 교사들은 교원양성과정에서 수강한 관측 천문학 실습 강의를 통해 천문학과 관측에 대한 체계적인 기초 지식을 형성하였고, 교사가 된 이후에는 주로 동료 교사들의 도움을 얻어 실질적으로 천체 관측 활동을 수행하는 요령을 익혔다. 학생들을 대상으로 한 천체 관측 활동을 기획하고 실행하면서 교사들은 학생의 인지적 영역, 정의적 영역, 진로에 대한 인식에서 긍정적인 변화를 확인하였고, 따라서 천체 관측 활동의 교육적 가치를 높이 평가하였다. 천체 관측 활동은 교사 본인에게도 매우 큰 보람과 만족감을 주는 활동이고, 지구과학 교사로서의 자긍심을 고취하는 기능이 있는 것으로 확인되었다. 그러나 교사들은 학교 현장에서 관측 활동을 수행하는 과정에서 내적/외적인 장애 요인으로 인한 어려움을 경험하고 있었다. 교사들이 천체 관측 활동을 시도하거나 지속하기 위해서는 내적 장애 요인의 해결이 더 중요한 것으로 나타났으며, 이를 위해서는 적절한 시기의 연수를 통한 내용적 지원으로 자신감을 북돋아 주고, 교사 연구회와 같은 동료 집단에서 경험을 공유할 기회를 제공할 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권7호
• /
• pp.871-880
• /
• 2011

본 연구에서는 수정된 버전의 InVEST Volcanic Concept Survey 검사지를 통해 예비 지구과학교사들의 화산시스템에 대한 이해를 탐구하였다. 그 결과, 화산 과정을 이해하는 예비 지구과학교사들은 극히 제한적이라는 결과를 얻었다. 즉, 화산관련 용어의 단순개념을 묻는 질문들은 높은 점수의 응답들을 얻은 반면에 화산분출의 구조를 묻는 고도의 사고를 요구하는 깊은 개념적 연결의 질문들은 낮은 점수의 응답들을 얻었다. 특히, 환경과의 영향 및 위험 예측에 대한 문항에 대해서는 매우 낮은 이해를 나타내었다. VCS 결과는 개념구조의 틀 안에서 예비 지구과학교사들이 화산 개념을 잘 이해하고 있는지를 과학교육 연구자들에게 알려주는 측정 기준으로서의 교육적 가치를 향상시킬 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.165-173
• /
• 2019

본 연구의 목적은 토의 토론 중심 과학수업이 과학적 개념 습득 및 과학교수효능감에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 B 교육대학교의 2학년 학생 27명을 대상으로 연구집단을 구성하였다. 토의 토론 중심을 활용한 과학수업을 위해 2015 개정교육과정을 분석하여 지구와 우주영역인 '태양계와 별', '지구와 달의 운동', '계절의 변화' 단원에서 20개의 과학개념을 추출하였다. 그리고 과학주제를 토의 토론 중심 과학수업 12차시로 나누었으며, 12주간의 실험처치를 하였다. 연구집단에 사전-사후검사로 과학개념 검사, 과학교수효능감 검사를 하였다. 토의 토론 중심 과학수업을 통해 자연스럽게 과학개념의 습득과 과학교수효능감이 향상될 수 있도록 연구절차를 설정하여 연구를 진행하였다. 이에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들의 토의 토론 중심 과학수업은 과학개념 습득에 효과가 있었다. 둘째, 초등예비교사들의 토의 토론 중심 과학수업이 과학교수효능감 함양에 효과가 있었다. 셋째, 초등예비교사들의 토의 토론 중심 과학수업에 대한 인식 변화를 분석한 결과 참가한 학생 대부분이 토의 토론 중심의 과학수업에 대해 긍정적으로 인식하고 있었다. 이러한 연구 결과를 통하여 토의 토론 중심 과학수업이 초등예비교사들의 과학 개념 습득 및 과학교수효능감에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.527-537
• /
• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등 과학 교육과정 개발을 위한 2차 연구의 첫 단계로서 초등 과학교육의 세 가지 영역인 물상과학(물리+화학), 생명과학(생물), 지구과학의 개념들간에 공통적으로 함축되어 있는 주제들을 찾아내어 주제중심으로 교과내용의 재구성을 시도하는 연구이다. 채택한 주제는 에너지, 변화, 상호작용, 규모와 구조, 안정성의 5가지로서 이들은 각 학문 영역의 개념들이 단편적으로 제시되는 교육과정의 구성방식을 획기적으로 전환하도록 이끌어 줄 수 있는 하나의 모델이 될 것을 기대한다. 재구성의 절차는 우선, 물상과학, 지구과학, 생명과학의 영역별 총괄개념을 정하고, 그것을 다시 학년별 주개념으로 나눈 다음, 위의 다섯가지 주제별로 하위개념들을 기술하였다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.139-151
• /
• 2016

이 연구의 목적은 학생 활동 중심의 고등학교 '과학' 교과서 모델을 개발하고, 개발한 모델을 현장 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 이 연구를 위해 학생 활동 중심의 교과서 모델을 개발하기 위하여 국내 및 국외 교과서와 교육과정에 대한 문헌 연구를 수행하였으며, 선행 연구의 결과를 토대로 7E 순환 학습 모델에 기반한 교과서 개발 Framework를 개발하였다. 개발한 Framework를 토대로 '시스템과 상호작용 - 지구시스템'의 성취 기준에 대한 학생 활동 중심의 고등학교 '과학' 교과서 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 총 5차시 분량이며 시스템 사고, 융합인재교육에서 추구하는 여러 가지 목표를 반영하였다. 1~4차시까지는 최종산출물을 도출하기 위한 유기적은 연결되어 학생활동 중심의 탐구로 구성하였다. 마지막 5차시는 직업과 진로에 대하여 탐색할 수 있는 단원으로 제시하였다. 개발한 모형을 학교 현장에 투입한 후, 학생들의 반응을 살펴본 결과 수업에 대한 흥미, 교과서 내용, 산출물의 도출 등에서 학생들이 긍정적으로 응답하였다. 이러한 결과를 토대로 개발한 모델을 학교 교육과정에 적합하도록 수정 보완한 교과서가 만들어진다면 학생들의 긍정적인 변화를 이끌어낼 수 있을 것이다.