• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.461-468
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• 2005

본 연구의 목적은 초등학교 6학년 학생들의 공간능력과 천체운동개념 및 과학탐구능력의 관계를 알아보고 학생들에게 천체운동개념을 쉽게 이해시키기 위한 교수$\cdot$학습 전략을 찾는데 도움을 주고자 하는데 있다. 연구 결과 첫째, 공간능력과 천체운동개념, 과학탐구능력 성취도에서 남학생이 여학생보다 약간 높게 나타났으나 그 차이는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 둘째, 공간능력과 천체운동개념과의 영향력을 분석한 결과 공간능력은 학생들의 천체운동 개념 이해에 영향력을 갖고 있었다. 천체운동개념에 영향을 미치는 공간능력 하위 요소는 도형유추, 도막세기, 회전등이었다. 셋째, 공간능력은 과학탐구능력의 성취도에 매우 높은 영향력을 갖고 있었으며, 특히 과학탐구능력에 영향을 미치는 공간능력 하위요소는 도막세기가 가장 높았고, 단일요소보다는 여러 요소들이 상호 복합적으로 작용할 때 그 영향력이 더 크게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.634-649
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• 2003

본 연구는 초등학생들의 과학적 증거와 설명에 대한 이해 진단을 목적으로 하였다. 과학적 증거의 수집, 자료의 객관성, 증거의 관련성, 자료 해석, 지식과 증거, 반복 관찰 이렇게 6개의 하위 탐구 능력이 Jeong, Songer와 Lee(2002)가 미국의 6학년 학생들의 과학적 탐구 능력을 측정하기 위해 개발한 문항을 사용하여 진단되었다. 춘천시에 소재한 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 자료를 수집한 결과, 전체적으로 약 절반에 해당하는 학생들에게서 체계적인 과학적 사고 능력이 결여되어 있음이 드러났다. 특히 학생들은 지식과 관련되는 구체적인 예나 증거를 연결하는 것을 어려워했고, 반복관찰의 개념에 대해 잘 모르고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에 참가한 학생들의 수가 적고 지역적 특성으로 인해 본 연구의 결과를 우리나라 초등학생의 전반적 과학적 탐구 능력으로 일반화하기는 어렵지만, 본 연구의 결과는 초등학생의 과학적 탐구 능력이 아직 만족할 만한 수준은 아니며, 이들의 탐구력 신장을 위해서 체계적인 노력이 필요함을 시사한다.

• 대한화학회지
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• 제50권5호
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• pp.385-393
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• 2006

연구에서는 고등학교 화학 수업에서 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시하고, 학생들의 인지 수준에 따른 과학 탐구능력, 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과와 수업에 대한 인식을 알아보았다. 서울에 소재한 남자 고등학교 2학년 4개 학급의 학생들(92명)을 대상으로 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시한 처치집단과 실험과정이 모두 제시된 실험 수업을 실시한 통제집단으로 배치한 후, 화학의 ‘금속과 그 이용' 단원에 대해서 수업을 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습은 과학 탐구능력 향상에 관해서 실험설계, 자료 변환 및 해석, 가설검증의 영역에서 유의미한 효과가 있었으며 문제 파악 및 정의, 가설설정의 영역에서는 효과가 없었다. 한편, 개방적 과학 탐구학습에서 학생들의 역할 및 수행할 과제의 증가로 인해 과학 수업에 대한 태도는 처치집단에 부정적인 효과가 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.669-677
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• 2017

이 연구는 과학 태도 과학 탐구 능력과 중학생이 지각하는 부모의 긍정적 양육 태도가 과학 학업 성취도에 미치는 직 간접 효과를 검증하여 변인 간의 관계를 파악하고자 하였다. 이를 위해 광역시에 소재한 남녀공학 중학교 전 학년 502명을 대상으로 과학 태도 검사(MARS) 과학 탐구 능력 검사(TSPS) 중학생이 지각하는 부모의 긍정적 양육 태도 검사(PBI)를 하였으며, 1학기 1 2차 과학 지필평가 자료를 수집 후 변인 간의 인과관계를 살펴보았다. 연구 결과, 부모의 긍정적 양육 태도는 과학 탐구 능력이나 과학 학업 성취도에는 직접 영향을 미치지 않았지만 과학 태도와 과학 탐구 능력은 과학학업 성취도에, 부모의 긍정적 양육 태도는 과학 태도에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 중학생이 지각한 부모의 긍정적 양육태도는 과학 태도, 그리고 과학 태도와 과학 탐구 능력을 매개로 과학학업 성취도에 간접 영향을 미쳤다. 이러한 연구 결과를 바탕으로, 중학생의 과학 학업 성취도를 효율적으로 향상시키기 위해서 학교에서는 정의적 특성인 과학 태도와 인지적 요인인 과학 탐구 능력을 종합적으로 고려한 다채로운 교육 프로그램과 교수 - 학습 방법을 개발할 필요가 있으며 가정에서는 자녀의 과학 태도에 바람직한 영향을 미칠 수 있도록 부모가 긍정적 양육 태도를 지닐 필요가 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.625-634
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• 2011

본 연구는 초등학교 과학수업에서 로봇활용 MBL수업을 적용 후 학생들의 과학탐구능력에 미치는 교육적 효과를 조사하였다. 또한 로봇활용 과학수업에 대한 학생들의 인식 조사 및 인터뷰가 수행되었다. 실험 집단은 로봇활용 과학 수업을 통제집단은 교과서, 실험관찰을 활용한 전통적인 과학수업을 실시하였다. 연구결과 탐구능력의 측정, 예상, 추리 세 가지 영역에서 유의미한 차이가 발견되었다(<.05). 그러나 관찰과 분류 요소에서는 유의미한 차이는 발견되지 않았다. 로봇활용 과학실험 수업에 대한 학생들의 인식조사 결과 로봇을 통하여 과학수업에 흥미를 가지게 되었으며 쉽게 학습내용을 이해한 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.405-420
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• 2010

본 연구의 목적은, 2007년 개정 과학과 교육과정에서 강조되고 있는 자유탐구를 현장에 원활하게 적용하기 위한 구체적인 지도방안을 구안하여 그것에 따른 자유탐구 수업이 초등학생들의 과학적 태도와 과학탐구능력에 어떠한 영양을 미치는지 알아보고 또한 자유탐구를 지도한 교사들이 자유탐구에 대해 어떠한 인식을 가지고 있는지를 알아보는것이다. 연구대상은 부산광역시 소재의 동일한 급지에 속한 J 및 S 초등학교의 5학년 각각 1개 반이었다. 실험집단이 속한 J초등학교는 자유탐구 수업을, 비교집단이 속한 S초등학교는 전통적 방식으로 제7차 교육과정에 의한 수업을 실시하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 자유탐구 수업을 한 학생들은 전통적 방식의 수업을 학생들에 비해 과학적 태도에서의 평균 점수가 더 높게 나왔으나 유의미한 차이는 아니었다. 하지만 하위 요소별로 보았을 때 정직성과 비판성의 요소에서 유의미한 차이가 나타났다. 자유탐구 수업을 한 학생들은 전통적 방식의 수업을 학생들에 비해서 과학탐구능력의 평균 점수도 높아졌을 뿐만이 아니라 그 차이는 p<.05의 수준에서 유의미한 것으로 나타났다. 특히 하위 영역에서 보았을 때 기초탐구능력에서 그러한 효과를 확인할 수 있었다. 자유탐구를 지도한 교사들은 자유탐구에 대해 '학생들의 흥미를 높이고 과학탐구능력 향상을 위한 자기 주도적 문제 해결학습'이라 생각하였다. 교사들의 자유탐구에 대한 부정적 인식척도는 환경 요인에 다소 높게 치우쳐 있어 환경 요인에 대한 요구가 많이 남아 있음을 보여준다. 그리고 교사들은 자유탐구의 장애요인으로서 주로 학생들의 경험이나 지식의 부족, 학급당 인원수 과다 등을 지적하였으며 자유탐구 정착을 위한 선행 조건으로는 자유탐구 지도를 위한 교육과정과 교재의 개발을 꼽았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.173-184
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• 1999

본 연구에서는 우리 나라 초 중 고등학교 학생들의 과학 탐구 능력에 대한 종단적 추이를 분석하였다. 1997년에는 우종옥 등(1998)이 개발한 검사지를 사용하였으며, 1999년에는 이를 일부만 수정하여 사용하였다. 조사 대상은 성별, 지역별 등을 고려하여 표집하였다. 조사된 자료는 각각 횡단적으로 분석하고, 이를 바탕으로 학생들의 과학 탐구능력이 어떻게 변해 가는지 종단적 추이를 분석하였다. 조사 결과 초등학생들의 과학 탐구 능력은 유의미한차이가 없었으나, 중 고등학생들의 과학 탐구 능력은 유의미하게 향상된 것으로 나타났다. 학교 과학 교육의 질을 과학적으로 관리하기 위해서는 교육과정이 추구하는 교육 목표의 달성이 성공적으로 이루어지고 있는지를 국가수준에서 주기적으로 측정하여 부진의 원인을 진단하고 개선 방안을 계속 연구하여야 할 것이다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.169-174
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• 2006

현대 교육은 단순한 암기 위주가 아닌 첨단 컴퓨터를 이용한 실험 실습 위주의 직접 보고 듣고 느끼는 방향으로 진보하고 있다. 실험 실습에 의한 과학교육은 사용자의 탐구능력 향상과 과학적 태도 향상에 중요한 역할을 하게 될 것이며 기존의 암기위주나 단순한 수치에 의한 개념 학습을 탈피하여 Data collection 기술과 분석의 활용을 통해 사용자가 과학을 좀 더 이해하고 사용할 수 있도록 하는 능력을 증진하게 한다. 이를 위한 과학교육의 한 방법으로 MBL(Microcomputer Based Laboratory)은 실험자가 실험실이나 야외에서 각종 기구를 사용해 데이터를 습득할 수 있도록 도와주는 컴퓨터 기반 과학 실험 시스템으로서 미국, 영국 등 과학 교육 분야에서 추구하고 있는 세계적인 추세라고 할 수 있다. 이러한 MBL 시스템의 구성은 센서를 통해 얻어지는 자료를 컴퓨터에 전달하는 매개체인 인터페이스, 과학 실험에서 발생하는 데이터를 직접 전기적 신호로 변환하여 인터페이스에 전달하는 센서, 인터페이스에서 전달되는 전기적 신호를 컴퓨터 화면에 나타내어 주는 컴퓨터용 전용 프로그램으로 구성된다. 이러한 MBL을 과학교육에 활용한다면 학생들이 스스로 과학적으로 탐구하고 문제를 해결할 수 있는 능력을 배양하는 데 많은 도움이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.624-633
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• 2005

본 연구는 그래프 능력과 과학 탐구 능력 및 과학 학업 성취도의 상관 관계를 알아본 것이다. 그래프 능력과 과학 탐구 능력인 정적인 .41의 상관을 보였으며 이러한 결과는 선행연구의 결과들을 지지하는 것이다. 또한 그래프 능력은 과학 학업 성취도와 거의 통계적으로 상관이 없는 것으로 밝혀졌다. 그래프는 과학 학습에서 중요한 의사소통의 도구이다. 또한 그래프 능력은 과학 탐구 능력과 어느 정도 상관관계도 보이고 있다. 따라서 고등학생들의 그래프 능력의 부족한 부분을 신장시켜 과학 학습에 장애가 되지 않도록 해야 될 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제43권2호
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• pp.227-238
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• 2019

이 연구에서는 데이터 기반 과학탐구에서 탐구활동과 협력적 문제해결력에 대한 초등학생들의 인식을 알아보고자 하였다. 이를 위해 경남 소재 도시의 초등학생 고학년 26명을 대상으로 20차시의 데이터 기반 과학탐구 수업을 진행하였다. 학생들은 탐구 문제를 선정한 후 디지털 탐구도구로 데이터를 수집하는 탐구 과정을 수행하였다. 수업 후 인식 조사 설문과 면담을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 학생들은 데이터 기반 과학탐구에서 '탐구 설계 및 수행' 단계가 가장 유익한 것으로 인식하였다. 둘째, 학생들은 데이터 기반 과학탐구를 통해 과학적 능력과 협동심이 향상되었고, 탐구문제 선정이 가장 어렵다고 인식하였다. 셋째, 학생들은 협력적 문제해결력의 향상에 대해 긍정적으로 인식하였다. 이상의 결과로부터 데이터 기반 과학탐구는 초등학생들의 과학적 탐구능력과 협력적 문제해결력 향상을 위해 필요함을 알 수 있었다. 이 연구를 바탕으로 다양한 탐구활동의 개발과 연구를 통해 미래를 살아갈 학생들에게 필요한 다양한 역량들을 함양할 수 있는 탐구 기회가 제공되기를 기대한다.