• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권3호
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• pp.297-304
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• 2020

이 연구의 목적은 지구의 공전 실험에 대해 알아보고, 학교 급별로 효과적인 지구의 공전 실험이 무엇인지 알아보는데 있다. 연구자는 지구의 공전을 학습할 수 있는 8가지의 실험 방법을 조사 또는 개발하였다. 초등 예비교사 26명에게 이 실험을 실시하고 토의하도록 한 후, 학교 급별로 효과적인 지구의 공전 실험을 선택하고 이유를 쓰도록 하였다. 그 결과 초등학교에서는 계절별 별자리가 달라지는 실험, 중·고등학교에서는 계절별 별의 스펙트럼을 비교하는 실험, 대학교에서 외행성의 역행운동이 효과적이라고 선택하였다. 예비교사는 직접 체험의 가능 여부, 교과 내용과 연계되는 정도, 배경지식과 고차원적인 사고의 정도를 실험 선택의 이유로 제시하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권3호
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• pp.243-254
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• 2016

본 연구는 지구과학I 교과를 이수한 110명의 고등학생들이 지구과학자의 일에 대해 내면화 하고 있는 이미지를 그리기 활동을 통해서 분석하였다. 지구과학이라는 교과의 특성을 반영하는 결과로서 지구과학자가 일하는 장소를 실외로 표현한 사례가 절반에 가깝게 높았다. 연구 대상은 천문과 지질 영역에 편중되고 있어 대기와 해양 영역에 대한 학생들의 인식이 부족함을 알 수 있었다. 일할 때 사용하는 도구 역시 망원경이나 현미경으로 답한 사례가 많아서 전형적인 실험 장치들로 분석되었던 선행연구들의 결과와는 차이가 컸으며, 일하는 행동은 발명이 아니라 연구 활동으로 인식하고 있음을 밝혔다. 학생들이 지구과학자를 자신의 미래와 연계하여 선택할 수 있는 하나의 직업으로 인식할 수 있도록 우리 모두가 노력해야 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.13-29
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• 2023

본 연구는 대칭성에 대해 이론적으로 고찰하고 이의 과학교육적 함의를 도출하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 첫째, 고대 그리스 학자들을 통해 일반적인 서양 과학의 사유방식을 살펴보았다. 둘째, 대칭성에 대한 인식을 고대와 근현대로 나누어 살펴보았다. 셋째, 이에 대한 과학교육적 함의를 도출하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 서양 과학의 사유방식은 파르메니데스에서 시작되어 플라톤이 정립한 '추상화'이다. 둘째, 고대의 대칭성 인식은 추상화를 기반으로 한 아름다운 비율과 조화로서의 대칭성, 근현대의 대칭성 인식은 변화에서 불변을 찾고자 했던 추상화를 기반으로 한 불변의 관점으로서의 대칭성이다. 그리고 고대의 대칭성의 예시로서 에라토스테네스의 지구 둘레 측정 실험에 대해 고찰하였으며, 근현대의 대칭성의 예시로서 갈릴레이 상대성 및 변환을 고찰하였다. 셋째, 이에 따른 과학교육적 함의는 다음과 같다. 대칭성에 대한 인식은 고대부터 근현대 과학을 관통하는 핵심주제라는 관점에서 과학의 본성 교육에 도움이 될 수 있다. 둘째, 에라토스테네스 지구 둘레 측정 실험과 갈릴레이 상대성 및 변환의 경우 2022 개정 교육과정에는 제시되어 있지 않지만 과학과 핵심역량 및 개념 이해에 도움이 될 수 있다. 마지막으로, 대칭성을 중심으로한 통합적 접근으로의 과학교육은 과학적 태도와 흥미에 긍정적인 영향을 줄 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권2호
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• pp.130-139
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• 2006

자연사 박물관을 비형식교육기관으로 정의하게 될 경우, 가장 먼저 고려하는 것은 형식교육기관과 어떤 형식으로 보조를 맞추고 도움을 주고받을 수 있는가 이다. 이는 전시의 내용과 전시의 형태에서 과학교육과정을 어느 정도로 또한 어떻게 반영하고 있는가를 통해 알아볼 수 있을 것으로 가정하였다. 본 연구에서는 미국 자연사 박물관인 스미소니안 자연사 박물관과 뉴욕의 아메리칸 자연사 박물관의 전시물 중에서 지구과학관련 전시물 461점을 선별하였다. 선발된 전시물의 다양한 측면을 개발된 도구를 이용해 조사하였다. 개발된 교육과정분석틀은 미국 국가과학교육기준(National Science Curriculum Standard; NRC, 1996)과 TIMSS(Third International Mathematics and Science Study; Robitaille et al., 1993)의 과학교육과정 프레임을 근거로 구성하였다. 고려되었던 전시의 특징은 우선 전시의 활동 유형, 전시 기술, 전시 매체, 전시 표현 등이고 아울러 과학의 본성이 어떻게 전시물에 나타나는가를 살펴보았다. 비형식 교육기관으로서의 자연사 박물관의 역할에 대한 잠재력을 본 연구를 통해 재검토하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권2호
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• pp.80-94
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• 2021

본 연구에서는 고등학교 지구과학 I 고체지구 영역에서 컴퓨팅 사고력 기반의 교수학습활동을 개발하고, 그 효과와 시사점을 살펴보았다. 이를 위해 총 8차시에 해당하는 문제해결 중심 언플러그드 활동을 개발하고, 이를 A 고등학교 학생 65명을 대상으로 적용하였다. 교수학습활동을 실시한 결과 학생들의 컴퓨팅 사고력과, 컴퓨팅 사고력에 대한 인식 측면에서 유의미한 변화를 확인하였다. 활동 이후 학생들의 자기보고서의 응답과 면담자료를 토대로 지구과학 문제해결과정에서 컴퓨팅 사고력과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식에 영향을 준 요인을 살펴보았다. 또한 컴퓨팅 사고력 기반의 교수학습설계와 진행의 측면에서 고려해야 하는 요소에 대한 시사점을 도출하였다. 연구 결과를 토대로 지구과학을 포함한 다양한 교과목을 통한 컴퓨팅 사고력 개발을 위한 교수학습활동의 필요성과 운영방안을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.645-662
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• 2007

본 연구의 목적은 우리나라 중등학교 과학 수업에서 모델이 활용되는 양상을 탐색하는 것이었다. 대기 및 해양 지구과학에 관련된 총 13개의 비디오 녹화 자료와 그것들의 전사본을 계량적인 방법과 질적인 방법으로 분석하고, 3명의 현장 교사들과 면담을 수행하였다. 연구의 결과는 서로 연관된 여섯 가지 주장들로 요약되었다. 즉, 1) 우리나라 중등학교의 대기 및 해양 지구과학 관련 수업에서는 평면적 그림 모델과 기호 모델, 모상 모델과 도해적 모델이 주로 활용된다. 2) 지구과학 수업에서 교사들은 모델을 교과 내용을 전달하기 위한 하나의 표상 형식으로서 활용한다. 3) 우리나라 중등학교 지구과학 수업에서 교사들은 이미 그 구조가 결정된 전형적인 모델을 집중적으로 활용한다. 4) 지구과학 수업에서 종종 학생들이 직접 모델을 다룰 때에는 모든 학생들이 동일한 모델을 가지고 유사한 절차에 따라 활동에 참여한다. 5) 지구과학 수업에서 교사가 과학적 모델의 본성에 대해 설명하는 경우는 거의 없으며, 학생들이 과학적 모델의 본성에 대해 생각해 볼 수 있는 기회 또한 거의 제공하지 않는다. 6) 교사들은 지구과학 수업에서 과학적 모델을 활용하는 일의 가치가 교사의 교수법적인 의도에 비추어 판단되어야 한다고 생각한다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 모델을 활용한 과학 수업과 과학 교육 연구에서 고려해야 할 점들을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권2호
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• pp.107-115
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• 2018

지구의 모양을 아는 것은 지구과학 교육에서 중요한 성취기준이다. 이 연구의 목적은 학교 급별로 효과적인 지구의 모양 실험을 조사하여 학교 탐구실험에 도움을 주고자하는데 있다. 이를 위해 연구자는 지구의 모양을 학습하기 위한 다양한 실험 방법을 제시하고, 예비교사 26명에게 초등학교, 중 고등학교, 대학교 학생들에게 적절한 실험이 무엇인지 조사하였다. 그 결과 효과적인 지구의 모양 실험에 있어서 학교 급별로 차이가 있었다. 예비교사는 초등학생들에게는 '항구로 돌아오는 배의 돛 관찰하기 실험이 효과적일 것으로 생각하고 있었다. 그리고 중 고등학교 학생들에게는 지구의 위도에 따른 북극성 고도 비교하기 실험, 대학교 학생들에게는 지면의 높이에 따른 시야의 차이 비교하기 실험이 효과적일 것이라고 응답하였다. 예비교사는 학교 급별 효과적인 지구의 모양 실험을 선택할 때에는 실험 방법의 난이도, 추상적인 사고와 배경지식의 깊이 등이 고려되어야 한다고 생각하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.236-247
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• 2021

본 연구는 초등예비교사들의 성별, 고교재학 중 지구과학 이수여부가 계절변화 원인에 대한 개념영역, 개념이해 수준 및 오개념에 어떤 영향을 미치는 지를 알아본 연구로서 2021년 5월부터 11월까지 P교육대학교 초등예비교사 71명을 대상으로 수행되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들이 계절변화를 설명하는데 사용되는 개념영역은 성별에 따른 차이보다는 고교 재학 중 지구과학 이수여부에 따라서 더 큰 차이를 보였다. 둘째, 초등예비교사들의 계절변화에 대한 개념이해 수준은 성별에 따른 차이는 유의미하지 않았지만, 고교 재학 중 지구과학을 이수한 집단이 이수하지 않은 집단에 비해 개념이해 수준점수가 통계적으로 유의미하게 높게 나왔다. 셋째, 초등예비교사들의 계절변화와 관련한 오개념 소지 비율은 성별에 따른 차이는 유의미하지 않았지만, 고교 재학 중 지구과학을 이수하지 않은 집단이 이수한 집단에 비해 오개념 소지 비율이 통계적으로 유의미하게 높게 나왔다. 이상에서 살펴 본 결과 초등예비교사들의 계절변화에 대한 개념영역, 개념이해 수준, 오개념은 성별에 따른 차이보다는 고교 재학 중 지구과학 교과의 이수 여부에 따라 더 큰 영향을 받는다고 판단된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.592-592
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• 2022

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.67-67
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• 2010

과학교육에서 효과적인 과학 수업을 위하여 과학사 도입의 중요성이 계속 강조되어 왔다. 이에 따라 과학 교과서에는 많은 과학사 자료가 사용되고 있다. 하지만 과학 교과서에 사용된 과학사 자료가 어떤 유형과 맥락에서 어떠한 역할을 하고 있는 지에 대한 면밀한 분석은 이루어지지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선행 연구와 관련 문헌 분석을 통해 과학 교과서에 사용된 과학사 자료를 분석하기 위한 3차원 틀을 개발하고, 이를 제 7차 교육과정의 과학 교과서 지구과학 내용을 대상으로 적용하였다. 개발된 분석틀은 수업맥락, 역할, 제시유형의 3개 차원으로 구성된다. 수업맥락 차원은 흥미, 사회-문화적, 인식론적, 개념적 맥락의 4가지 영역으로 세분되며, 제시유형 차원은 에피소드/일화, 발견/고안, 선형적인 발전, 역사적 실험의 4가지 영역으로 세분된다. 역할 차원은 기본적, 보충적, 탐구적의 3가지 영역으로 세분된다. 개발된 3차원 분석틀을 적용하여 과학 교과서의 지구과학사 자료들을 분석한 결과, 수업맥락 차원에서는 개념적 맥락의 과학사 자료가 모든 학년별 과학 교과서에서 가장 많았다. 역할 차원에서는 기본적 역할이 압도적으로 많았으며, 탐구적 역할의 경우에는 매우 적었다. 제시유형 차원에서는 발견/고안과 선형적인 발전 유형이 대부분이었고, 에피소드/일화 유형의 자료는 주로 흥미 맥락과 연계되어 극히 일부만 사용되고 있었다. 3차원 각 영역들을 48개의 조합으로 분석한 결과, '개념적 수업맥락-기본적 역할-발견/고안 유형'과 '개념적 수업맥락-기본적 역할-선형적 발전 유형' 2개 조합에 집중되었으며, 나머지 조합들의 빈도는 매우 낮았다. 전체적으로 3차원 분석틀 각 영역에 부합하는 과학사 자료가 과학 교과서에 다양하게 포함되지 못하고 일부 영역에만 집중되는 것으로 나타났으며, 이러한 연구 결과는 앞으로 다양한 수업맥락, 역할, 그리고 유형으로 과학사 자료들이 개발될 필요가 있음을 시사한다.