• 과학교육연구지
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• 제48권1호
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• pp.47-62
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• 2024

본 연구의 목적은 초등학교 5학년을 대상으로 알지오매스를 활용한 수업이 학생들의 수학적 문제해결력 및 수학적 태도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 이를 위해서 초등학교 5학년 수학 교과서의 '직육면체'를 재구성한 알지오매스 기반 교수·학습자료를 사용해서 총 8차시의 실험 수업을 실시하였다. 그리고 실험 수업의 전후에 수집한 양적 자료들을 통계적으로 분석하였고, 또한 알지오매스를 활용한 실험 수업의 장면을 구체적으로 제시함으로써, 수학적 문제해결력과 태도의 측면에서 공학을 활용한 수업의 효과와 실제를 알아보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수학적 문제해결력검사에서 실험집단과 비교집단은 유의수준 0.05에서 유의미한 차이가 있었다. 즉, 알지오매스를 활용한 수업은 수학적 문제해결력의 신장에 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 수학적 태도 검사에서 실험집단과 비교집단은 유의수준 0.05에서 유의미한 차이가 없었지만, 수학적 태도의 모든 하위 요소들에 대해서 실험집단이 비교집단보다 평균 점수가 상승한 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.52-67
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• 2013

이 연구는 과학교육마술 프로그램을 개발하고 실제 교수-학습 과정에 적용함으로써 과학교육마술 프로그램 활용 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보는 데 목적이 있다. 이 연구를 위해 경기도 수원시에 위치한 J초등학교 3학년 2개 학급 60명을 대상으로 비교반(30명)과 실험반(30명)을 선정하였고, 비교반은 교과서 중심의 수업 방법을 적용하였으며 실험반은 과학교육마술 프로그램을 활용하여 수업을 진행하였다. 실험처치 후, 실험반과 비교반을 대상으로 각 영역에 대한 검사를 실시하여 과학교육마술 프로그램이 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 창의적 문제해결력의 변화에 있어서 비교반 학생들에 비해 통계적으로 유의한 향상을 보였다(p<.05). 둘째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 과학탐구능력 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 기초탐구과정의 하위 영역 중 '측정'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 측정 능력에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 셋째, 실험반 학생들의 과학적 태도 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 과학적 태도의 하위 영역 중 '끈기성'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 끈기성에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 넷째, 설문 분석 결과 '과학교육마술 수업으로 과학 수업이 즐거웠다'(100%), '과학교육마술 수업을 할 때 수업에 더 열심히 참여하였다'(87%), '과학교육마술 프로그램이 수업 내용을 이해하는 데 도움이 되었다'(93%), '과학교육마술 수업을 하면서 과학에 대한 흥미와 관심이 많아졌다'(90%), '앞으로도 과학교육마술 수업을 계속 했으면 좋겠다'(100%)라는 의견은 과학교육마술 프로그램이 학생들의 과학에 대한 관심 및 흥미 증가, 수업 참여도 향상, 학습 내용의 이해, 과학 수업에서의 즐거움 증가 등 인지적, 정의적 영역에 골고루 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 적용한 과학교육마술 프로그램은 창의적 문제해결력 및 과학에 대한 흥미와 관심, 학습 내용의 이해도, 과학수업에서의 즐거움, 수업 참여도 등을 향상시킬 수 있다는 측면에서 초등 과학 현장에 활용할 가치가 있음을 알 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.314-327
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• 2011

중 고등학교 현장 과학 교사들의 과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 인식을 알아보기 위해 설문 조사를 실시하였다. 조사 결과 현장의 과학 교사들은 과학에서의 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육의 중요성은 인식하고 있으나 실제 수업에서는 많이 적용하지 못하고 있으며 수업에 도입하는 것을 어렵게 느끼고 있었다. 이는 교사들이 창의적 문제 해결 능력을 창의성에 초점을 맞추어 이해하고 있기 때문에 창의성 교육에 대한 부담감이 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육에 대한 부담감으로 나타나고 있는 것으로 분석되었다. 또한 교사들은 경쟁 위주의 대학 입시제도와 학력 중심의 사회 분위기와 함께 다양한 수준의 학생들로 구성된 학급 상황과 과학 개념 위주의 교과 내용 구성, 부적절한 학교 교육 과정 등을 학교 현장에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 제대로 실행되는데 장애가 되는 요인으로 꼽고 있었다. 그리고 창의적 문제 해결 능력 신장 교육을 위하여 학급당 인원수 감축과 사회적 인식 변화와 함께 적절한 교수 전략의 개발과 교수-학습 방법에 대한 정보 제공, 타당하고 신뢰할 수 있는 평가 방법의 개발 등이 시급하다고 생각하고 있었다. 그러나 이러한 장애 요인들과 시급한 조건들이 산재해 있음에도 불구하고 대다수의 현장 과학 교사들은 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 초등학교 저학년에서부터 가능하다고 보고 있으며 초등학교 고학년과 중학교에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 적절하다고 생각하고 있었다. 그러므로 중 고등학교 현장에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 실효성 있게 이루어지기 위해서는 교사와 학생 모두 창의적 문제 해결 능력에 대한 의미를 정확히 이해하고, 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 수업의 필요성을 확실하게 인식하는 것이 필요한 것으로 생각된다. 특히 교사들이 학생들의 창의적 문제 해결 능력을 향상시키는데 활용할 수 있는 현장에 적용 가능한 형태의 수업전략의 개발과 보급이 시급한 것으로 판단되며, 동시에 이를 평가할 수 있는 평가 기준과 평가 도구의 개발이 이루어져야 할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제46권2호
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• pp.151-164
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• 2022

2015 개정 과학 교육과정의 6학년 1학기 교과서에서는 일상적으로 관측되는 천문 현상인 '낮과 밤'이 생기는 원인에 대해 설명하고 있다. 교과서상에서는 낮과 밤이 생기는 원인을 설명하기 위해 우주 기반 관점의 시각 자료만 사용되고 있다. 본 연구에서는 학생들에게 지구 기반 관점의 시각 자료를 추가로 제시하였을 때 지구 기반 관점과 우주 기반 관점의 공간 표상 형성에 어떤 변화가 있는지 알아보고자 하였다. 연구 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 학생들에게 지구 기반 관점의 시각 자료를 제시하였을 때 학생들의 지구 기반 관점은 물론 우주 기반 관점의 공간 표상 또한 변화시킬 수 있다. 둘째, 지구 기반 관점의 시각 자료가 학생들의 공간 표상 유형이 여러 측면에서 달라질 수 있는 가능성을 확인하였다. 셋째, 같은 지구 기반 관점의 시각 자료를 학생들에게 제시하더라도 성별, 공간 표상의 수준에 따라 각 관점의 공간 표상에 미치는 효과가 다르게 나타난다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.9-14
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• 2020

이 연구에서는 장애학생을 위해 개발된 통합교육 과학과 자료 e-book이 보편적 학습설계 측면에서 적합하게 구현되었는지 살펴보았다. 분석을 위해 2015 개정 교육과정 초등학교 과학과 3~6학년까지 일반 교과서 내용을 학습하기 어려운 장애학생을 위해 교수 적합화(adaptation)한 국가 수준 자료인 「장애학생 통합교육 교수-학습 자료: 과학과」를 선정하였다. 과학과 3~6학년 영역은 기초과학탐구, 물질, 생명, 운동과 에너지, 지구와 우주로 총 40개 단원으로 구성되어 있다. 내용분석기준은 CAST(2018)에서 제시된 UDL 3개 원칙에 따른 9개 항목의 세부항목을 기준으로 하였다. 연구결과 통합교육 과학과 e-book은 UDL 원칙 중 전략적 네트워크가 가장 많았으며, 운동과 에너지 영역에서 가장 많이 나타났다. UDL 원칙별로 살펴보면, 인지적 네트워크는 학습자에 맞는 정보제시 구현, 전략적 네트워크는 자료탐색 방식 다양화 등(4.1~5.2/6.3), 정서적 네트워크는 난이도를 최적화한 다양한 자료제시가 가장 많이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.417-427
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• 2017

미디어는 정보 전달 수단으로 사용되는 문자 또는 이미지를 의미하며, 시공간을 넘어 정보 전달을 매개한다. 미디어는 신문과 텔레비전과 같은 올드 미디어부터 인터넷과 스마트폰으로 대표되는 뉴 미디어까지, 테크놀로지의 발달과 함께 점진적 누적적으로 발달해왔다. 미디어 교육의 목표는 미디어의 속성을 이해하고, 미디어에 대한 비판적 해석과 선별적 수용 태도를 기르며, 나아가 미디어를 통해 창의적으로 의미를 표현하고, 의사소통할 수 있는 능력을 기르는 것이다. 연구자는 국어, 사회 교과교육 연구자들과 함께 2016년 7월~12월까지 '미디어 기반 학습에 기초한 한국형 교실수업 모델 개발 연구'를 수행하였다. 본 연구는 해당 과제의 기초 연구로써 연구자는 2006년~2016년 사이 발간된 58편의 논문에서 과학과 미디어 기반 학습과 관련된 문헌 연구를 통해 연구 동향과 변인을 추출하였다. 연구 결과 과학과 미디어 기반 학습 관련 연구가 최근 증가 추세에 있으며, 전체 연구 중 초등학생을 연구 대상으로 삼은 경우가 절반이 넘었다. 조사한 문헌들은 학생 대상 연구, 교사와 예비 교사 관련 연구, 스마트 기기 또는 미디어 콘텐츠 관련 연구, 디지털 교과서 개발 관련 연구로 구분할 수 있었으며, 4개의 변인 중 학생을 대상으로 인지적 정의적 발달 관련 연구와, 미디어 콘텐츠의 개발 및 적용과 관련된 연구가 다수를 이루었다.

• 과학교육연구지
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• 제42권3호
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• pp.371-389
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• 2018

본 연구는 주제 선정부터 결론 도출까지 학생 주도적으로 이루어지는 과학 탐구가 포함된 학생 연구 활동에서 학생과 교사들이 공통적으로 '주제 선정 단계'를 특히 어려워한다는 점에 주목하여 일반계 고등학교에서 '주제 선정 단계'를 중심으로 한 과학과제 연구 수업 실천 매뉴얼을 개발하고자 하였다. 선행연구 및 문헌들을 통해 이론적 기조가 되는 내용들을 추출하고, 추출된 내용이 실제 수업에서 구현될 수 있도록 실천적 지식에 근거하여 4단계 16차시 분량의 수업 매뉴얼을 개발하였다. 각 단계는 <오리엔테이션>, <소논문 리뷰 & 발표>, <다양한 정보원에서 과학 연구주제 찾기>, <최종 과학 연구주제 작성>으로 구성되어 있으며, 특히 3단계 '다양한 정보원에서 과학 연구주제 찾기'에서 영상, 신문기사, 과학잡지, 전통지식, 속담, 일상생활, 교과서 실험 속 연구주제 찾기의 세부 수업 활동을 통해 과학적 의문을 찾고 이를 연구주제로 발전시키도록 한다. 개발된 내용은 경상북도 G시 읍면지역의 일반계 S고등학교 2학년 자연반 학생들에게 적용하였다. 실험반은 개발된 수업 실천 매뉴얼에 따라, 대조반은 기존의 일반적인 과제 연구수업 단계에 따라 수업을 진행하고, 학생들이 작성한 최종 과학 연구주제 작성지, 과학적 문제발견 능력 검사, 과학에 대한 태도 검사, 수업 의견 조사지를 통해 적용된 수업의 결과를 비교 분석하였다. 그 결과 첫째, 실험반에서는 교과서 실험, 속담, 유튜브 영상, 신문 기사, 개인별 WHY NOTE 등 다양한 정보원을 통해 최종 연구주제를 선정했으며, 과학 연구 주제의 조건을 이해하고 연구 제목에 변인을 드러내 표현하였다. 그러나 대조반에서는 일부 학생들이 선정한 연구주제의 연구 범위가 구체적이지 못하거나 학생 수준에서 연구할 수 있는 범위인지를 전혀 고려하지 않고 작성했으며, 학생들에게 자율성을 최대한 많이 부여하다 보니 과제연구 활동의 의미를 제대로 이해하지 못하고 선행 연구물을 그대로 작성해서 제출하는 모둠이 많았다. 둘째, 과학적 문제발견 능력 검사 결과 대조반은14.84점에서 13.40점으로 1.44점 감소했으나(p>.05), 개발된 수업 실천 매뉴얼을 적용한 실험반의 경우 14점에서 25.42점으로 11.42점 증가(p<.05)하며, 하위 영역인 융통성, 정교성, 독창성 모두 점수가 상승함을 보였다. 셋째, 과학에 대한 태도 검사에서도 대조반의 경우 119.38점에서 116.96점으로 사전에 비해 사후 0.42점 감소(p>.05)하였으나, 실험반의 경우 119.80점에서 126.96점으로 10점 증가(p<.05)하는 결과를 보였다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 본 연구에서 개발한 '주제 선정 단계' 중심 과제연구수업 실천 매뉴얼은 일반계 고등학교 교사들이 과학과제 연구 수업을 할 때 수업의 안내서 및 지침서로 활용할 수 있으며, 이를 통한 수업은 학생들의 과학적 문제 발견 능력을 향상시키고 과학에 대한 태도를 긍정적인 방향으로 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.32-42
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• 2011

The purpose of this study is to provide meaningful basic materials for organizing a science curriculum in future by analyzing the status and changes of contents about astronomical phenomena in textbooks according to the changes of the science curriculum of elementary school. A main target of analysis is science textbooks of elementary school in curriculums from 1st to 7th. For the analysis, the analytic frame based on contents in astronomy textbooks of teachers colleges and colleges of education was used. The result of the analysis is as in the following. First, astronomy accounted for average about 7% of all pages of textbooks in all of science curriculums. The 1st educational curriculum had the most learning quantity of 10.40%, and the 6th curriculum had the least quantity of 4.39%. These results show that astronomy was not a small part and was considered important in each science curriculum of elementary school considering that earth science accounted for 17-26% of all pages in elementary school science curriculum. Second, the things that have been dealt with in common in all science curriculums from 1st to 7th of elementary school are the shape of the earth, the rotation and the revolution of the earth, the occurrence of the seasons, the apparent motion of the sun, the status and motion of the moon, the movement of a star, the brightness and distance of a star, constellations, the sun, planets and others. These contents are expected to be dealt with continuously as basic contents to organize astronomy regardless of the changes of curriculum. Third, in science curriculum of elementary school, astronomical phenomena based on life experiences regarding the earth, the moon and the sun are mainly dealt with in the first and the second grade. Contents requiring principles-understanding and research are dealt with in the fifth and sixth grade. These results show that elementary school science curriculum dealing with astronomy reflects the developmental stages of students and considers principle of learning possibility.

• 대한화학회지
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• 제62권3호
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• pp.226-234
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• 2018

본 연구는 화학영역에서 뜨고 가라앉는 현상과 관련되어 교과서에 진술된 모델을 모델의 생성과 관련된 본성 측면을 기반으로 평가하였다. 이를 알아보기 위해 7차 교육과정에서부터 2009 개정 교육과정의 초등학교 3학년 과학교과서 2종과 중학교 과학교과서 21종이 분석되어졌다. 분석 결과 진술된 모델은 (1) 모델의 전제조건에 대한 설명 부재, (2) 물질적 관점의 질술 방식, (3) 패턴의 원리 결여, (4) 다루어진 사례의 부적절성의 특성을 보였다. 학생들에 대한 모델의 교육은 모델을 이용한 활동 보다는 모델이 생성되는 과정과 관계된 교육이 선행되어야 함에도 그러한 모델의 본성에 대한 교육이 부족함을 알 수 있었다. 이를 해결하기 위해 모델의 생성과 관련된 모델의 진술과 이와 관련된 학생 모델 평가 도구 제작을 제언하였다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권37호
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• pp.393-411
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• 2014

2015년도 기능성게임 세계시장 규모는 약 9.6조 원으로 예상하고 있으며, 교육용 기능성 게임시장 규모는 전체 기능성게임시장 규모의 절반이 넘을 것으로 예측하고 있다. 국내에서는 90년대 말부터 교육업체를 중심으로 교육목적의 게임개발이 주를 이루었고, 2008년 문화체육관광부 주도로 사회 각계의 전문가들로 구성된 '기능성게임포럼'이 발족되면서 기능성게임의 잠재적 산업 발전을 위한 본격적인 정책 및 계획수립 작업이 진행되었으나, 기대만큼 크게 성과를 거두지는 못하였다. 2012년에 들어서면서 교육과학기술부가 2015년까지 디지털교과서 상용화 방침을 발표하여 교육목적의 기능성게임이 재조명 받기 시작하였고, 기능성게임 시장이 스마트 단말기의 보급 확산과 맞물려 더욱 활기를 띄기 시작하고 있다.1) 스마트 단말기의 보급이 확산되면서 온라인 중심의 기능성게임에서 스마트 단말기 또는 온라인과 스마트 단말기와의 연동 형태의 기능성게임으로의 개발이 중요한 화두로 떠오르고 있다. 기능성게임 시장의 절반 이상을 차지하고 있는 교육기능성 게임 시장 중 수출을 통한 해외 경쟁력을 갖추기 위한 분야는 수학분야로 수학교육을 위한 기능성게임 개발은 국내외적으로 게임 산업의 경쟁력을 높이기 좋은 분야이다. 또한 개인과 사회의 긍정적인 변화를 유도하기에 가능성이 높은 분야임에도 불구하고, 학생들과 부모들에게 호응을 얻지 못하고 있다. 왜냐하면 학생들은 게임으로 인식하지 않고 교육용 콘텐츠로 인식하여 기피하고, 부모들은 교육으로 인식하지 않고 게임으로 인식하고 있기 때문이다. 이러한 현상은 게임적인 요소와 교육적인 요소가 조화롭게 융합되지 못하고, 너무 교육에만 초점을 맞춰서 개발되거나, 게임적인 요소인 재미적요소만을 부각시켜 개발하였기 때문이다. 따라서 본 연구는 현 초등수학교과의 내용을 분석하여 현재 초등학생들이 즐겨하는 게임장르에 접목 시킬 수 있는 방법 및 내용을 찾아 초등학생들이 게임을 하면서 수학에 흥미를 느낄 있도록 효과적으로 초등수학을 접목시킨 기능게임 개발의 방향 제시를 목표로 하고 있으며, 기능성 게임 개발사와 수학교육 전문가 집단의 자문을 받아 초등학생들의 성향을 반영하고, 부모들의 요구 및 교육기관들의 요구를 반영하여 효과적인 수학교육을 위한 기능성 게임 개발에 대한 방향을 제시하였다.