• 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.

• 한국지구과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.330-343
• /
• 2009

교과교육학지식(PCK)은 과학 교사의 전문성을 나타내는 지표로 인식되어 왔다. 이 연구에서는 예비 교사와 현직 교사의 주제-특정적 PCK를 비교 분석하였다. 이를 위해 과학 교사들의 PCK를 명시적으로 드러낼 수 있는 분석틀을 개발 및 적용하여 예비 및 현직 지구과학 교사를 대상으로 동일 주제에 대한 PCK 차이를 분석하였으며, 서로 다른 2개 주제에 대한 PCK가 어떻게 달라지는지를 각각 분석하였다. 연구 결과, 동일 주제에 대한 예비 교사와 현직 지구과학 교사의 PCK는 구성 요소에 따라 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 서로 다른 주제에 대한 PCK의 변화는 경향성을 나타내지는 않았으나, 구성 요소 및 교사에 따라 매우 큰 차이를 나타내었다. 이 연구를 통해 PCK의 주제-특정성을 확인하였으며, 과학 교사의 수업 전문성 개발 및 평가에 PCK분석틀 및 프로파일의 활용가능성에 대해 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.87-102
• /
• 2023

이 연구의 목적은 지역사회의 시민 강사 등이 지역사회 문제에 기반한 초등학생용 기후변화교육 프로그램을 개발할 때 반드시 포함해야 할 내용을 분석틀로 제안하는 것으로, 이 분석틀의 개발을 위해 현장 및 기후환경교육 전문가 24명에게 총 7번의 자문을 받았다. 최종 분석틀은 문항별 내용타당도는 I-CVI와 S-CVI 계수로, 전문가 패널 간 신뢰도는 Fleiss' Kappa 계수를 통계적으로 검증하였다. 최종 분석틀은 3개의 분석 영역(프로그램 목적 - 프로그램 내용 - 프로그램 평가)과 7개의 분석 항목, 7개의 분석 지표와 세부 설명으로 구분하여 개발했다. 특히 분석 지표에 대한 세부 설명란을 추가하여 내용타당도와 신뢰도를 높임으로써 객관적인 분석틀로서의 성격을 확고히 했다. 이 연구에서 제안한 지역사회 기반 초등학생용 기후변화교육 프로그램 분석틀이 체계적인 프로그램 개발에 도움이 되길 기대한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.68-69
• /
• 2010

본 연구의 목적은 서울시 소재 과학영재교육원에서 운영하는 프로그램에서 개발된 일부 모듈들에 구현되어있는 과학탐구과정 및 사고과정의 특징이 과학영재프로그램의 목적에 따른 목표를 성취할 수 있는지를 평가하고, 과학탐구과정이나 사고과정의 각 항목을 구현한 탐구의 실제를 알기 위한 것이다. 또, 본 연구의 결과를 토대로 모듈들에 대해 반성하고 개선점을 찾으려는 것이다. 연구 참여자들은 13명이며 연구 목적을 위해 첫째, 영재교육과정 및 평가에 관한 문헌을 근거로 과학영재프로그램의 목적과 목표를 설정, 둘째, 목적과 목표를 근거로 문헌에 제시된 분석틀들을 수정 개발, 셋째, 참여자들이 각자 모듈을 1개 선정하여 분석하고 이를 수정한 후 다시 분석하여 해석, 넷째, 분석결과의 해석을 토대로 반성을 하였다. 각 단계마다 각자 해결한 내용을 공개하고 모든 참여자들이 공개된 내용에 대해 비판하면서 합의하는 과정을 거쳤다. 합의 도출에 의해 첫째, 과학영재프로그램의 목적은 '탐구적 사고과정을 함양하고 지역사회에 유익한 새로운 지식을 창출한다.', 이에 대한 목표는 '자기 주도적인 탐구 계획 능력을 향상한다.'와 '숙달된 탐구 기능을 사용하여 실제문제를 해결할 수 있다.'로 설정하였다. 둘째, 분석틀은 '과학탐구과정' 과 '사고과정'의 두 범주로 구성하였으며, '과학탐구과정'에 해당하는 항목은 '사전탐구, 탐구방법, 해석적 탐구기술, 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성'으로, '사고과정'에 해당하는 항목들은 '논리적 사고, 창의적 사고'로 구성하였다. 셋째, 선정된 모듈들을 분석한 결과 모듈들은 대체로 탐구방법과 해석적 탐구기술을 많이 강조하였는데, 수정된 모듈들에서는 이 두 항목이 더욱 강조되었다. 특히, 해석적 탐구기술에서 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성, 창의적 사고를 강조하는 탐구의 실제가 증가하였다. 수정후 증가된 항목들은 앞에서 설정한 두 가지 목표에 도달하는데 도움이 되는 항목들이라고 합의 선정되었던 것이므로, 이에 따라 수정 전 모듈보다 수정 후 모듈이 보다 더 영재프로그램의 목표에 도달하기에 적합한 것으로 판단하였다. 넷째, 연구결과를 토대로 반성한 점은 '목표' 에 '창의적 사고'와 '과학의 본성'에 대한 강조가 부족하다는 것, '목표'에서 '실제문제를 해결'할 수 있어야 한다는 것에 비해 '모듈'에서 다루는 주제는 '실제문제'가 아니라 학문적인 질문에 치우쳐 있다는 것, '자기 주도적인 탐구 계획 능력'을 향상시키는 탐구의 실제가 대체로 적게 제시되어 있다는 것이다. 이러한 반성을 영재프로그램의 각 모듈에서 모두 구현할 수 있는 것은 아니지만 본 연구에서 설정한 목적과 목표에 따라 프로그램을 개발하는 경우 이러한 반성점을 고려하여 모듈을 개발한다면 영재프로그램 전체적으로 볼 때는 모두 구현되어 있을 것이다. 본 연구는 서울시에 소재하는 과학영재교육원들에서 개발하여 사용하는 많은 모듈 중 극히 일부를 대상으로 하였으므로 연구 결과를 모든 과학영재프로그램에 적용하기에는 한계가 있다. 그러나 본 연구처럼 프로그램이나 모듈을 평가하려는 연구자들에게 일련의 평가단계에 대한 시사점을 제공할 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2017

4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. TIMSS 2015에서 우리나라 중학교 2학년의 과학 성취도는 이전 주기인 TIMSS 2011의 평균점수와 유사하며, 참여국 중 4위로 TIMSS 2011에 비해 1단계가 낮아졌다. 본 연구에서는 우리나라 중학교 2학년 지구과학 영역을 중심으로 TIMSS 2015 문항과 우리나라 교육과정의 일치도를 분석하고, TIMSS 2015 지구과학 평가틀의 평가주제별로 우리나라 학생들의 정답률과 응답경향을 분석하였다. 교육과정 일치도를 분석함에 있어서 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지를 분석대상으로 삼았다. 연구결과에 따르면, 교육과정에서 다룬 문항일수록 우리나라 학생들의 정답률이 높게 나타나며, 우리나라 학생들의 경우 선택형 문항에 비해 자유롭게 답을 적도록 한 구성형 문항의 정답률이 절반가량으로 떨어지는 것으로 나타났다. 지구과학 평가주제별로는, 지구의 구조와 물리적 특징, 지구의 변화와 역사 등을 포괄하는 '고체 지구' 영역의 경우 교육과정에서 다루어진 선택형 문항의 정답률은 높은 반면에, 실생활과 연계된 문항이나 생물 등 다른 과학영역과 연계된 문항의 경우 정답률이 낮게 나타났다. 지구의 순환을 포괄하는 '대기와 해양' 영역의 경우, 지역별 기후 비교나 지구온난화의 특징 등에 대한 우리나라 학생들의 정답률이 낮게 나타났는데 일부 내용은 중학교 사회과 지리 영역에서 다루는 것으로 나타났다. 태양계와 우주에서의 지구를 포괄하는 '우주' 영역의 경우, 지구의 자전과 공전, 달의 중력 등은 초등학교에서부터 학습한 내용이어서 높은 정답률을 나타내었다. 연구결과를 토대로 우리나라 중학교 지구과학 교육과정 개선 및 교수학습 개선 방안을 초등학교와 중학교교육과정에서 지구과학 내용의 연계성 확보, 학교 평가에서 서술형 문항의 출제 경향 변화의 필요성, 과학탐구 관련 역량 신장의 필요성 등의 측면에서 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제41권4호
• /
• pp.673-689
• /
• 2022

계절 변화를 이해하기 위해서는 3차원 공간 속에서 천체들의 관계를 이해하는 것이 필요하며 이를 위해 학생들이 직접 3차원 모델을 구성하여 사용하고, 평가 및 수정하는 모델링 활동이 중요하다. 이 연구에서는 초등학생이 지구본과 전구를 사용하여 계절 변화 원인으로서 지구의 운동을 3차원 공간에서 모델링하는 과정을 분석하였다. 초등학교 6학년 17명이 참여하였으며 모델링 수업은 계절 변화와 관련된 현상과 개념을 탐색한 뒤 현상의 원인이 되는 지구의 운동을 지구본과 전구를 사용하여 학생들이 직접 모델을 구성하고 이를 활용하여 계절 변화를 설명하는 과정으로 진행되었다. 학생들의 모델링 과정을 녹화한 비디오 자료, 학생들의 활동지, 사후 면담 전사본을 연구 자료로 사용하였고, 삼각 검증을 통해 자료의 신빙성을 확보하였다. 모델링 수준 분석 틀은 선행 연구를 기초로 구성하였으며 모델에 대한 이해와 모델링 실행뿐만 아니라 지구의 운동 관련 개념을 고려하여 구성하였다. 최종 확정된 분석틀에서는 3차원 모델링 수준을 1수준부터 3수준까지 구분하였고 각 수준에서 나타날 수 있는 학생의 수행을 구체화하였다. 연구 결과, 계절 변화를 설명하기 위한 초등학생의 지구본 활용 모델링 수준은 크게 두 가지로 나타났다. 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 지구의 공전을 고려하였으나 경험적 증거를 활용하지 못하는 수준(2수준)과 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 공전을 고려하고 경험적 증거를 활용하는 수준(3수준)으로 나타났다. 그러나 학생들이 경험적 증거를 활용하여 모델링을 하는 경우도 과학적 모델 구성으로 이어지지 못하였는데, 이 연구에서는 그 원인을 모델링 시 사용하는 도구의 특징과 관련지어 탐색하였다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.133-142
• /
• 2023

이 연구는 코로나19 시기에 지방 소규모 과학관의 조직 및 운영 현황을 조사하여 과학문화 확산과 과학 대중화를 위한 기초연구를 수행하고자 거창월성우주창의과학관을 사례로 하여 질적 연구를 실행하였다. 과학관의 실태를 분석하기 위하여 평가 틀을 개발하였으며 정보 통신매체를 통하여 얻은 정보와 과학관의 정보 위원과 심층 면담을 통해 얻은 정보를 이용하여 연구를 진행하였다. 본 과학관은 코로나19가 최고조로 유행하였던 2020년 기준 전년 대비 매출과 입장 인원의 뚜렷한 감소세를 보인 것으로 나타났다. 이러한 상황에서도 비대면 프로그램 신설, 전시물 관리, 다양한 홍보 매체를 이용한 홍보 관리와 같은 위기 개선 방법을 사용하고 있음을 확인하였다. 하지만 전문인력 수급의 어려움, 직원들의 업무의 과다, 다른 과학관과의 차별화 부재 등은 향후 해결해야 하는 선결과제로 남아 있음을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.69-87
• /
• 2014

이 논문에서는 구성 자료의 지구통계학적 시뮬레이션을 위해 다중 자료 변환 기반 조건부 시뮬레이션 틀을 제안하였다. 우선 일반적인 통계 기법의 적용이 가능하도록 구성 자료에 로그비 변환을 적용하였다. 다음 변환들로는 최소/최대 자기상관 인자 변환과 지시자 변환을 순차적으로 적용하였다. 독립적인 새로운 변수의 생성을 위해 최소/최대 자기상관 인자 변환을 적용하였으며, 적용 결과 개별 변수들의 독립적인 시뮬레이션이 가능해진다. 그리고 다중 가우시안 확률 모델을 따르지 않는 변수들의 비모수적 조건부 누적 확률 분포 모델링을 위해 지시자 변환을 적용하였다. 최종적으로는 적용한 변환 방법들의 역순으로 역 변환을 적용하였다. 간석지 표층 퇴적물 성분 자료를 대상으로 제안 시뮬레이션 기법의 적용 가능성을 예시하였다. 모든 시뮬레이션 결과들은 구성 자료의 제한 조건을 만족하면서 샘플 자료의 통계 특성을 잘 반영하였다. 구성 자료의 다수의 시뮬레이션 결과들을 이용한 표층 퇴적물 분류를 통해 기존 크리깅에서는 얻을 수 없는 분류 결과의 확률론적 평가가 가능하였다. 따라서 제안 시뮬레이션 틀은 다양한 구성 자료의 지구통계학적 시뮬레이션에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.591-608
• /
• 2015

이 연구의 목적은 중학교 천문 수업에 대한 과학 교사의 교수 실행에서 나타나는 시스템 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 4명의 중학교 8학년 과학 교사의 천문 단원 수업을 녹화하였고 녹화된 수업은 모두 전사하였으며, 선행 연구의 시스템 사고 위계 구조를 수정하여 개발한 시스템 사고 분석틀을 적용하여 이들을 분석하였다. 또한, 수업 분석 후 참여 교사의 과학 수업에 대한 지향과 교수학적 생각을 심층적으로 분석하기 위해 비디오 자극 회상 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 모든 참여 교사들은 천문 수업에서 시스템 사고의 위계를 제대로 반영하지 못하였으며, 낮은 수준의 시스템 사고만을 활용하는 것으로 나타났다. 또한, 교사가 학생 중심의 교수 지향을 지녔다 하더라도 시스템 사고의 교수 실행은 교사 중심으로 진행되는 것으로 나타났다. 천문 수업의 교수 실행에서 시스템 사고가 부족하게 나타나는 것은 공간적 사고에 보다 집중하는 것과 지구과학 비전공 교사로서의 천문 내용 및 형성 평가 지식 부족 때문인 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 천문 수업에서 효과적인 시스템 사고의 도입 방안을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.182-195
• /
• 2023

이 연구에서는 과정중심평가의 특징이 중학교 과학 교육 현장에서는 어떻게 구현되고 있는지를 살펴보기 위해 연구학교 보고서를 분석하였다. 과정중심평가 운영 지표 또는 진단 도구를 제시한 6개의 선행연구 분석을 통해서 과정중심평가의 특징에 대한 분석 관점(수업과 평가의 통합, 평가 요소와 평가 방법, 피드백 내용과 시기, 학습자의 성장 관리)을 추출하였다. 그 분석틀을 이용하여 교육부 및 시·도 교육청 주관으로 운영한 7개 중학교의 과정중심평가 연구학교 결과 보고서를 분석하였다. 연구 결과, 수업과 평가의 통합 측면에서는 과정중심평가를 운영할 때 교육과정의 성취기준에 기반하여 수업과 평가 계획이 잘 구현되고 있었으며, 모든 보고서에서는 과정중심평가를 수행평가로 인식하고 있었다. 평가 요소와 평가 방법 측면에서는 지식에 대한 평가 요소가 주를 이루고 있고, 역량을 계획 단계에서는 제시하고 있으나 수업 실행에서는 다루지 않는 경우가 많았다. 그리고 평가 방법은 교사 중심의 관찰 평가와 보고서 평가에 치우쳐져 있고, 각 평가 요소에 대해 채점 기준의 설정이 미흡했다. 피드백 내용과 시기 측면에서 피드백은 주로 성취도 확인 측면에서 제공하였으며 학습과정에서 부족한 부분에 대한 비계를 적절한 시기에 제공한 사례는 찾지 못하였다. 학습자의 성장 관리 측면에서 과학 수업을 통해 함양된 역량은 생활기록부의 과목별 세부 특기사항에 기재하는 형태로 관리하고 있었으며, 학습자의 역량 성장 과정을 체계적으로 관리하고 평가의 결과를 교사의 수업 개선에 반영하는 내용은 보고서에 거의 나타나지 않았다.