• 대한화학회지
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• 제57권6호
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• pp.845-854
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• 2013

과학 글쓰기가 학생들의 창의적 사고력 향상에 영향을 주는지 알기 위해서 먼저 7차 과학과 교육 과정에서 제시한 기초 탐구 사고력과 통합적 탐구 사고력의 탐구 요소 별로 수업 시간에 활용할 수 있는 과학 글쓰기 유형을 제시하고, 이를 바탕으로 34차시의 수업 전략을 구성하여 고등학교 1학년 학생들에게 투입하였다. 연구 결과를 보면 실험반과 비교반의 창의적 사고력 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 창의성을 협의의 정의인 발산적 사고력으로 한정하고 창의성 항목인 유창성, 융통성, 독창성에 관련된 창의적 사고력을 각각 분석해 보면 유창성과 융통성에서 실험반과 비교반 학생들의 점수 차이가 통계적으로 유의미하였고(p<.05), 독창성에서는 실험반과 비교반 학생들의 점수 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다(p<.05). 과학 글쓰기를 강조한 수업 전략은 창의적 사고력 중 특히 유창성과 융통성 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.258-267
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• 2006

중 고등학교 현장 과학 교사들을 대상으로 7차 교육과정의 탐구 과정 요소의 활용 정도와 가설에 대한 교사들의 인식을 알아보기 위해 설문조사를 실사하였다. 조사 결과 교사들은 자료해석을 가장 많이 활용하였으며 다음으로 결론 도출을 많이 활용하였다. 가장 활용 빈도가 낮은 것은 가설 설정이었으며 다음으로는 자료 변환이었다. 이러한 결과와 더불어 교사들이 가장 활용하기 힘들다고 응답한 탐구 과정 요소는 가설 설정이었으며 자료 변환, 변인 통제가 그 뒤를 이었다. 가설 설정은 현장에서 활용 빈도가 가장 낮으며 교사들이 가장 활용하기 힘들어하는 탐구 과정 요소로 나타났다. 가설에 대한 교사들의 인식 조사 결과 많은 교사들(63.1%)이 가설에 대해 바르게 진술하였으나, 구체적인 문제 상황에서 가설을 바르게 선택하는 교사의 비율(5.0%)은 매우 낮게 나타났다. 현장에서 가설 설정 수업의 가능성에 대한 교사들의 인식 조사 결과 90%이상의 교사들은 중학교 이상에서 가설 설정 수업이 가능하다고 보았다. 그러나 실제로 과학교사들은 가설 설정을 현장의 과학 수업에 활용하는 것을 어려워하고 있음을 알 수 있다. 이러한 결과는 현재 중등학교 현장에서 거의 활용되지 않고 있는 가설 설정 관련 수업이 가설에 대한 적절한 정의와 수업 전략이 주어진다면 가능하다는 것을 의미한다.

• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.59-76
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• 2015

본 연구는 초등과학영재의 가설설정 능력과 가설설정에서 나타나는 특성을 탐색하고 메타인지와의 관계를 분석하는 데 목적을 두었다. 본 연구의 연구대상은 2013학년도 광역시 소재 대학교 부설 과학영재교육원 초등과학반 19명으로 선정하였으며, 가설설정 서술형 검사지, 메타인지 검사지, 과학수업방법 선호도 조사지를 활용하여 자료를 수집하였다. 가설설정 검사지의 서술형 응답자료는 가설의 내용이 과학지식에 기반하고 논리적으로 설정한 과학적 가설인지 또는 비과학적 가설인지로 분류하였으며, 비과학적 가설의 특성을 분석하였다. 연구결과, 초등과학영재들이 제시한 가설에서 과학적 가설은 47%(38개 가운데 18개)로 나타나 낮은 수준이었다. 특히 비과학적 가설은 53%로 인과관계가 분명하게 드러나지 않거나, 검증 불가능한 가설을 제시하는 특성이 가장 빈번하게 나타났다. 또한 가설설정 능력 및 가설의 특성은 탐구문제와 변인을 추출하는 과정을 제시하는지 여부에 따라 차이가 나타났다. 탐구문제와 변인추출과정이 제시된 경우에 더 높은 가설설정 능력을 보여주었다. 메타인지는 선행연구의 연구대상인 과학영재보다 높은 수준으로 나타났으며, 계획, 점검, 조절 가운데 점검 전략을 가장 빈번하게 사용하였다. 탐구문제를 스스로 제시하고 변인을 스스로 추출해야 하는 비구조화된 상황에서는, 가설설정 능력과 메타인지의 하위요소 조절 사이에 유의미한(p<.05) 상관이 있었으며, 메타인지의 계획과 조절 사이에도 높은 상관을 보였다. 메타인지의 조절 수준이 높은 학생들과 낮은 학생들의 가설설정 능력과 선호하는 과학수업방법에서도 차이나 나타났으며, 메타인지의 조절 수준이 낮은 학생의 경우는 가설을 스스로 설정하고 변인을 스스로 추출하는데 어려움을 겪는 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.199-206
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• 2005

지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여 찾을 수 있고 홈페이지를 방분했을 때 이해하기 어려운 그래프나 각 홈페이지가 제공하는 자료들에 대한 처리 방법을 도움말로 제공받을 수 있게 했다. 실시간 자료들을 이용한 학습은 학생들의 학습 의욕과 탐구 능력을 향상시켰으며 컴퓨터 활용 능력과 외국어 자료 활용 능력을 향상 시키는데도 도움을 주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.544-556
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• 2010

이 연구의 목적은 멘토링 과정을 통하여 초임중등과학교사의 탐구지향적 교수실행이 어떻게 변화해 나가는지를 알아보는 것이다. 이를 위해 교직 경력 3년 이하의 초임중등과학교사 3명을 멘티교사로 선정하고, 교직 경력 10년 이상의 멘토교사 3명과 짝을 이루어 멘토링을 실시하였다. 멘토링에 의한 초임중등과학교사의 탐구지향적 교수실행의 변화를 알아보기 위하여 멘토링 전과 멘토링이 진행되는 동안 총 5차시의 수업을 녹화한 후 분석을 위하여 전사하였다. 멘토 교사는 멘티교사의 수업을 관찰한 후 실시한 멘토링을 통해 멘티교사들에게 지속적으로 교수실행에 대한 피드백을 제공하여 멘티교사들의 전문성 발달을 유도하였다. 초임중등과학교사의 수업에서 탐구지향적 교수실행의 정도을 알아보기 위해 RTOP(The Reformed Teaching Observation Protocol)을 수업분석도구로 활용하였다. 수업을 분석한 결과 멘토링 실시 전 초임중등과학교사의 수업은 교사주도의 내용 전달에 치중한 수업이 주로 진행되고 있었고, 수업 중학생들의 다양한 탐구활동이나 문제해결이 장려되지 못하고 학생들의 자유로운 의사소통이 부족한 것으로 관찰되었다. 그러나 멘토링이 진행되는 동안 초임중등 과학교사들은 학생활동이 강화된 실험활동과 주제발표 및 토론 수업 등의 다양한 수업을 시도하는 변화를 보였다. 또한 멘토링 후반부로 갈수록 교사가 학생들의 다양한 표현을 격려하고 토론을 통해 자신의 생각과 의견을 제시해 볼 수 있는 기회를 제공하려고 노력하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.333-342
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• 2015

과학 탐구 활동은 학습자들 간의 협동학습을 통해 문제를 해결하는 학습 방법이다. 학습자 중심의 상호작용을 전제로 한 과학 탐구 활동을 구조적 차원에서 분석하는 것이 필요하다. 사회네트워크 분석법은 구성원들의 상호작용을 분석하는데 주로 사용되는 방법이다. 본 연구는 5인 1조 31개 조로 구성된 과학영재들을 대상으로 소집단 과학 탐구실험 활동에서 나타난 구성원 간의 상호작용의 양상을 수치적 특성을 바탕으로 유형화하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 과학영재들의 상호작용 유형은 모두 여덟 가지로 나타났다. 이 중 가장 많은 상호작용 유형은 전체 31개 조 중 모두 9개 조에서 나타나 29%를 차지한 유형 1로 세 명의 구성원이 상호작용 하는 경우였다. 이들 유형은 다시 한 구성원을 중심으로 나머지 구성원들이 모두 연결 관계를 형성하는 참여형과 중심적 역할을 하는 구성원이 없이 소외된 구성원이 존재하는 소외형으로 구분할 수 있다. 참여형은 유형 4, 유형 6, 유형 7, 유형 8로 모두 9개(29%) 조에서, 소외형은 유형 1, 유형 2, 유형 3, 유형 5로 모두 22개(71%) 조에서 나타났다. 즉, 한 구성원을 중심으로 모든 구성원이 상호작용에 참여하는 형태보다는 중심적 역할을 하는 인물 없이 일부 소외된 구성원이 존재하는 가운데 나머지 구성원들이 상호작용하는 유형이 대부분을 차지하였다. 이 연구를 바탕으로 과학 탐구활동에 적절한 집단의 크기는 무임승차효과나 소외된 학생이 없을 것으로 생각되는 3명이 가장 효과적이라고 할 수 있다. 또한 중심 구성원의 유무에 따라서는 있는 경우가 더 효과적일 것으로 사료된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권5호
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• pp.103-110
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• 2019

본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 기초하여 개발된 고등학교 '정보' 교과서의 '문제 해결과 프로그래밍' 단원에 대한 탐구성을 분석하였다. 7종 교과서에 Romey 분석법을 적용하였으며, 4개 분석항목인 본문, 자료, 활동, 평가에 대한 분석을 수행하였다. 연구 결과에 따르면, 본문, 자료, 활동, 평가의 항목에서 각각 1종, 3종, 6종, 2종의 교과서가 탐구성이 높은 것으로 나타났다. 그리고 Romey 평가지수를 기준으로 6종 교과서의 본문이 0.175~0.393로 낮게 분포되었으며, 자료 항목에서 4종 교과서가 0.058~0.226로 매우 낮았다. 평가 항목은 5종 교과서가 2~6.333로 매우 높게 분포되었으며, 교과서 간의 편차도 큰 것으로 나타났다. 그리고 새로운 교과서가 본문, 자료, 활동의 3개 분석항목에서 이전 교과서보다 탐구성이 향상되었으며, 평가 분석항목은 Romey 지수가 0.916에서 3.194로 크게 증가하여 탐구성이 과도한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이러한 분석 결과를 토대로 교과서의 개선 방안을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권4호
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• pp.449-475
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• 2022

본 연구의 목적은 교원양성 교육과정을 구성하는 핵심 학문 중에서 특히, 과학교과내용학과 과학교육학을 '본질적-총체적' 관점에서 비판적으로 고찰하는 것이었다. 본 연구에서는 먼저, '본질적-총체적' 관점의 정의, 철학적 배경, 그리고 실천전통과의 관계 등에 관하여 심층적으로 탐구하였다, 그리고 '본질적-총체적' 관점에서 과학교과 내용학과 과학교육학의 본질에 관하여 탐구하였다. 이에 따른 연구결과는 다음과 같다. 첫째, '본질적-총체적' 관점에 따른 과학교과내용학은 과학의 실천전통을 탐구하고 그 탐구의 결과를 체계화하는 학문이다. 과학교과내용학의 주요 활동에는 '교사를 위한 과학'의 정립과 실행, 과학교육과정(교과서) 개발에의 참여 등이 있다. 둘째, '본질적총체적' 관점에 따른 과학교육학은 과학의 실천전통에 뿌리를 둔 과학교육 현상 속의 본질적인 문제를 심층적으로 탐구하고 올바른 가르침을 수행하는 것에 관한 학문이다. 좀 더 구체적으로 말해, 과학교육학은 과학의 실천전통으로 학생들을 초대, 참여, 성장하도록 이끄는 것 (즉, 실천전통으로 입문시키는 것)과 관련된 일을 수행하는 분야라고 할 수 있다. 이와 관련된 과학교육학의 주요 활동에는 '과학교육과정(교과서) 개발부터 수업, 평가(기록)'에 이르는 활동이 포함된다. 논문에서는 연구의 결과를 바탕으로 향후 진행되어야 할 중요한 과제들을 논의하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.85-96
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• 2006

본 연구의 목적은 ICT를 활용한 문제 해결 과정에서 학습자의 기능 및 논리적인 사고의 경향성을 밝히고, 이를 통하여 ICT 활용 교육의 목표와 본질적인 가치를 추구하기 위하여 교수-학습과정에서 어떠한 노력이 필요한지 연구하는 데에 있다. 연구 방법으로 문서 작성 프로그램을 사용하여 학생들에게 탐구문제의 텍스트 자료를 표와 차트로 변환하는 수행 평가를 실시하였고, 이 수행 과정에서 요구되는 사항을 기능적인 영역과 논리적인 영역으로 작성한 기준 항목에 따라 3차에 걸쳐 채점을 하였다. 연구의 결과 전반적으로는 학생들이 프로그램을 시용할 때 기능과 논리 영역 중 기능적인 부분에서 더 중점적으로 사고를 하는 경향이 나타났으며, 전공이나 학년, 컴퓨터 실력, 자격증 보유 여부 등에 따라서도 기능적인 영역에서 우수한 것으로 확인되었다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.245-263
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• 2013

수학과에서도 통합을 통한 교육과정 재구성과 학생들이 문제를 제기하여 해결하는 과정을 강조한 프로젝트 학습에 대한 관심이 점차 증대되고 있다. 본 연구에서는 초등학교 4학년 학생들을 대상으로 '삼각형'을 중심에 둔 '피라미드의 비밀' 프로젝트를 구현한 실제를 소개함으로써, 수학과 프로젝트 학습이 어떠한 의의를 갖는지 탐색해 보고자 한다. 본 연구는 115시간의 주제 중심의 프로젝트의 과정 중 수학과 도형 탐구와 직접적으로 관련된 내용 24시간만 발췌하여 수학적 의미를 재해석한 연구이다. 프로젝트로 삼각형을 탐구한 결과 문제 해결의 과정으로서 측정, 작도, 각 등의 기하적 활동이 이루어졌으며, 학생들이 적극적이고 자율적으로 활동에 참여하고, 정확하게 측정하려는 태도가 자연스럽게 길러졌다. 각, 삼각형 등 평면도형에 대한 이해 뿐 아니라 입체도형에 대한 이해도 높아졌다. 프로젝트 학습은 주어진 문제나 내용만의 학습이 아닌 다른 영역으로 확장된다는 사실을 보여 주었다.