• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권4호
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• pp.406-418
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• 2015

본 연구는 현 과학교육의 개혁 운동에 기초하여 예비 교사들의 자기 효능감과 교과교육지식(PCK) 이해의 향상을 위하여 과학적 탐구를 실행하였다. 이를 위하여 과학교육 방법론 수업(Science Method Course)은 초등학교 교실에서 실행할 수 있는 효과적인 과학 탐구 모델링 수업과 과학적 실천 교수학습을 포함하도록 수정하였다(RSMC). 본 연구에서는 다음과 같은 연구 문제를 조사하였다: (1) 수정된 과학교육 방법론 수업(RSMC)의 처치 전후 예비교사들의 PCK 정도는 어떠한가?: (2) RSMC 이수 후 과학 교수학습에서 예비교사들의 자기 효능감의 정도는 어떻게 변화하였는가?: (3) 예비교사들의 자기 효능감과 PCK 수준의 변화는 어떤 상관관계가 있는가? 연구에 참여한 예비교사들은 미국 중부의 중간정도 규모의 대학의 교사교육 과정에서 제공하는 과학교육 방법론 수업에 등록한 76명이며, 분석을 위해서 STEBI-B 설문지와 PCK 평가지를 이용하였다. 본 연구의 결과로는 예비교사들이 RSMC 이수 후 개인적 과학교수 효능감(PSTE: Personal Science Teaching Efficacy)이 확실히 향상된 결과를 볼 수 있었다. 또한 PCK 평가지에 근거하면, RSMC 전과 후의 PCK 수준은 평균값이 현저히 상승하였으며, 예비 교사들의 자기 효능감과 PCK 수준의 변화 사이의 상관관계 분석에서는 긍정적인 상관관계를 보여주었다. 따라서 본 연구에서는 과학교육개혁 운동에 근거하여 설계된 과학교육방법론 수업(RSMC)은 예비 교사들의 오개념의 수정, PCK 수준의 향상 증진, 그리고 현장 학교에서 탐구수업의 모델링 등을 통하여 과학교수학습에서 자기 효능감의 향상에 긍정적인 영향을 미친다고 결론 내릴 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권5호
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• pp.509-520
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• 2006

이 연구의 목적은 중등 학교 과학 실험 수업의 실태를 파악하기 위해 수업을 분석하는 것이다. 이를 위해 중등학교 과학 실험 수업을 세 범주로 분석하도록 개발된 분석 도구를 활용하였다. 이 분석 도구는 실험의 목적, 상호 작용, 탐구 과정 세 가지 영역에 20가지 평가 항목으로 구성되어 있으며, 4명의 과학 교육 전문가로부터 0.89의 타당도가 확보되었다. 수업 분석을 위하여 21차시의 실험 수업이 녹화되고 전사되었다. 전사된 프로토콜과 동영상을 바탕으로 실험 수업을 분석한 결과, 중등 학교 실험 수업은 실험 목적 측면에서 선언적 지식의 습득과 과학에 대한 태도의 향상에 집중되어 있었다. 상호 작용 측면은 교사의 발문이 학생들의 발산적 사고를 유도하지 못하고 있고 학생들에 의한 주도적인 실험 기회가 주어지는 대신 교사의 직접적 지도에 의해 실험 수업이 진행되고 있으며, 학생들의 토의 과정이 거의 나타나지 않는 등 상호 작용 I 수준으로 분석되었다. 탐구 과정은 학습 주제에 대한 현상 제시 및 문제 제기가 거의 관찰되지 않았다. 학생들의 가설 설정 활동이나 예상 활동도 대부분의 수업에서 관찰되지 않았으며, 실험 설계 부분은 활동지나 교사의 지시에 의해 주어지고 있었고, 학생들은 실험 결과 기록에만 집중되어 있어 탐구 과정 수준도 I 수준으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.359-368
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• 2010

이 연구의 목적은 초등학교 과학 수업 시간에 수행되는 실험 목적에 대한 교사와 학생의 인식에 대한 차이가 발생하는 원인을 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 6학년 10개 학급의 교사와 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담으로 통해 자료를 수집하였다. 면담의 범주는 크게 실험목적, 실험 목적의 지도 여부, 실험 수업 진행 방법, 평가 방법등 네 가지이다. 교사와 학생간에 실험 목적 인식의 차이가 발생하는 원인은 교사의 관점에서는 실험 목적에 대한 교사의 미지도, 교사가 의도한 실험 목적과 다르게 운영되는 실험 수업, 실험 목적과 유리되는 평가 방법의 문제에 기인한 것으로 나타났다. 실험 수업에서 교사가 의도한 실험 목적이 고려되어 지도되고 있지 않기 때문에 학생들이 실험 목적을 정확하게 인지하지 못하는 것이다. 교사들은 실험 활동을 통한 과학탐구능력의 향상을 중요하게 생각하고 있지만, 이것이 실험 수업을 통해 학생들에게 실질적으로 전달되지 못하고 있어 학생들이 과학탐구능력의 중요성을 인식하고 못하고 있다. 또한 타당한 평가도구나 방법의 부족으로 인하여 교사들은 실험의 중요한 목적인 학생들의 과학탐구능력을 중요한 부분으로 평가하지 못하고 있다. 따라서 탐구적 실험 중심의 과학-교수 학습이 효과적으로 이루어지기 위해서 초등교사들은 학생들에게 실험의 중요한 목적인 과학탐구능력을 강조하여 명시적으로 지도할 필요가 있다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.89-105
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• 2020

본 연구는 2015 개정 기술·가정 교과서의 '의복관리와 재활용' 단원을 ESD의 측면에서 분석하여 '의복관리와 재활용' 단원과 ESD와의 연관성을 찾고자 하였으며, 지속가능한 의생활 교육에 대한 학생들의 수업 참여도를 높이고 실천적 행동을 이끌어내는데 중요한 요소인 교과서의 탐구성향을 분석하였다. 이를 위하여 먼저 유네스코 통영 지역전문센터(Regional Centers of Expertise on ESD, RCE) 출판물의 ESD 핵심내용을 준거로 '의복관리와 재활용' 단원의 학습내용을 사회·정치·문화적 관점, 환경적 관점, 경제적 관점에 따라 분석하였다. 또한 Romey의 탐구적 교과서 분석방법을 변형하여 '의복관리와 재활용' 단원의 본문문장, 그림 및 도표, 학습활동 등을 분석하였다. 그 결과, 사회·정치·문화적 관점에서는 안전과 건강 및 식품, 환경적 관점에서는 자연자원과 에너지, 환경문제, 경제적 관점에서는 지속가능한 생산과 소비에 대한 내용을 찾아볼 수 있었다. 따라서 '의복관리와 재활용' 단원의 ESD 내용은 환경적 관점에 치우쳐져 있어 세 관점이 균형을 이루는 교과서 개발이 필요할 것으로 보았다. 또한 모든 교과서가 사실이나 정의적인 내용이 많아 탐구능력의 개발 기회를 얻기 어려운 성향을 지닌 것으로 나타났다. '의복관리와 재활용' 단원의 탐구성향 분석값과 ESD 관련 내용을 비교한 결과, 학습자의 수업참여를 높이기 위하여 글의 결론 부분에 ESD 관련 내용을 반영하고, 학습활동의 내용으로 ESD 관련 주제를 다루는 것이 필요할 것으로 보았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.201-214
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• 2022

본 연구에서는 학생들의 자유 탐구 활동에서 나타나는 실험 모델링의 특징을 탐색하였다. 연구는 '학교과학탐구'라는 주제로 이루어진 3년의 연구 과제 수행에서 기수집한 자료를 '실험 모델' 관점에서 재해석한 것이다. 4명의 학생들로 구성된 1개 소집단이 7회에 걸쳐 수행한 탐구 활동을 녹화하고 녹음한 파일을 주된 자료원으로 하였으며, 녹화 및 전사본을 해석적인 방법에 따라 분석하였다. 문제 상황으로부터 출발하여 이를 해결하고 마무리되는 과정을 포괄하는 것을 모델링 단위로 볼 때, 학생들의 활동은 3개 실험 모델링 단위로 구분되었다. 연구의 결과는 각 모델링 단위에서 분산인지체계로서 실험 모델링의 역동적 과정과 특징을 조명하고 교육적 의미를 논하는 것을 포괄한다. 구체적으로는 첫째, 학생과 실험도구 그리고 그들 사이의 상호작용으로 나타나는 원시적 형태의 계산은 실험 모델링을 구성하는 분산인지체계의 중요한 요소로 드러났다. 둘째, 초기에 학생이 도구에 익숙해지는 비언어적인 활동이 이루어졌으며, 그 활동이 충분히 이루어졌을 때 언어적인 양적 기호가 창출되었다. 창출된 양적 기호는 이후 활동에서 참고할 수 있는 데이터와 자신감의 원천이 되었다. 셋째, 도구의 전용화가 발생하였으며, 변인통제와 같이 기존의 과학 탐구에서 중요하게 다룬 요소들이 나타났다. 연구의 결과는 기존의 과학교육에서 주목받지 못했던 실험 모델링의 특징을 학생 활동을 통해 펼쳐 보임으로써, 설명 모델 중심으로 이루어져왔던 과학교육 연구와 교육에 새로운 시사점을 제공한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권3호
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• pp.361-384
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• 2003

본 연구는 연립일차방정식에 관한 문장제에서 IDEAL 문제 해결 모형을 바탕으로 "구조-표현"을 강조한 교수-학습을 실시하였을 때 학생들의 문제해결 과정을 탐구하였다. 연구 결과, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 이를 강조하지 않은 학급의 학생들보다 문제해결 능력이 향상되었으며, 동치문제, 동형문제, 유사문제를 더 정확하게 구별하였다. 또한, 구조-표현을 강조한 학급의 학생들이 그렇지 않은 학급의 학생들보다 문맥에 대한 이해 및 불완전한 정보 추출에서의 오류, 미지수간의 내적 관계에 대한 수학적 기호표현으로의 불완전한 전이 오류, 적절하지 않은 방정식 생성 오류의 발생 빈도가 적었다. 그리고, IDEAL 문제 해결 모형의 문제의 확인 단계(I)와 문제의 정의 단계(D)에서 학생들이 문제 해결 계획을 수립하기 위해 문제를 읽고 이해하여 문제를 해결하는 과정을 중점적으로 분석한 결과, 직접 변환 모델과 구조 도식 모델이 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.37-54
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• 2019

STEM 융합교육의 중요한 목적은 서로 다른 학문이 가지는 탐구의 방법을 이해함으로써 융합적 문제해결력을 기르는 것이다. 이를 위해 우선적으로 각 학문에서 중요하게 다루어지는 문제해결과정을 이해해야 한다. 본 연구는 과학(S), 공학(E), 수학(M) 각각의 분야에서 어떻게 문제해결과정을 정의하고 있는지 비교분석하고, 이를 근거로 SEM 문제해결과 CT 문제해결의 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 먼저 SEM 각 학문의 문제해결과정을 비교 분석하여 그 공통점과 차이점을 기술하였다. 다음으로 CT를 도구적 측면과 사고적 측면으로 구분하고 문제해결과정으로서 CT가 SEM 각각의 학문에서 문제해결과 어떤 차이가 있는지 기술하였다. 마지막으로, SEM 문제해결 프로세스와 CT와의 관계를 모형으로 제시하였다. 본 연구는 문제해결과정으로써 CT와 SEM이 융합할 수 있는 방향을 제시한다는 점에서 그 의미가 있다.

• 대한화학회지
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• 제52권3호
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• pp.295-302
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• 2008

본 연구에서는 과학 영재성 구성요인과 고전 검사이론을 이용하여 중학교 과학영재센터 화학반 선발에 사용된 선발문항을 분석하였다. 대부분의 문항이 과학영재성의 구성요인 중 두 가지 이상을 복합적으로 측정하는 문항이었으며, 중학교 수준의 과학지식을 적용하여 해결하도록 하였다. 과학 영재성의 구성요소의 하위요소를 분석 한 결과에서 창의성 영역에서는 유창성과 독창성이 과학탐구 능력에서는 문제발견 및 가설설정, 실험설계, 자료해석에 평가항목이 집중되어 있었으며 결론도출 및 일반화에 해당하는 요소는 상대적으로 부족하였다. 각 유형과 총점과의 상관분석에서 과학지식과 결부되어 과학 탐구능력을 측정하는 문항의 유형이 총점을 잘 설명하고 있음을 알 수 있었다. 마지막으로 문항 난이도는 다소 높고, 문항 변별도는 적절하였다. 이로부터 창의성과 과학탐구의 다양한 구성요소를 측정할 수 있는 문항을 균형 있게 안배해야 하며, 난이도의 조절이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.205-211
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• 2020

배선 결함은 안전한 항공기 운항에 커다란 영향을 미친다. 그러나 배선 결함의 고장탐구 과정은 광범위하고 복잡한 배선 시스템과 설치 위치 때문에 매우 어렵다. 최근 국내 항공사에 배선 결함 고장탐구를 효과적으로 할 수 있게 해주는 시간영역 반사계(TDR; time domain refelectometer) 장비가 소개되었다. 하지만 TDR의 효과와 유용성이 검증되지 않아 대부분의 항공사 정비 부서에서 TDR은 실질적으로 거의 사용되고 있지 않다. 본 연구는 TDR이 항공기 배선에서 결함의 위치 및 유형을 식별하여 문제 해결에 적용될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 수행되었다. 실제 항공기에 적용되는 다양한 전선 및 연결부품을 이용한 여러 실험 계획을 수립하여 관찰된 실험 결과를 장비 운용 가이드에서 제공된 데이터와 비교하였다. 실험 결과, 양쪽의 데이터가 유사함을 볼 수 있었으며 TDR은 실제 항공기 배선 결함 고장탐구시 활용 적합성이 있음을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.43-55
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• 2020

본 연구에서는 연구의 성과와 정책 결정 사이에 개입되는 영향과 사례들에 대해 살펴보았다. 복잡한 사회적 문제 해결에 있어 융합연구에 대한 기대와 더불어 융합연구가 직면한 현재의 이슈에 대해 살펴보았고 정책적, 재정적 지원 측면에서 과소평가되고 다소 부족하게 지원된다는 측면에서 이러한 영향관계에 대한 탐구를 통해 학제 간 융합연구가 정책적인 영향력을 행사하고 결과적으로 융합연구의 활성화를 이루는 방안에 대해 탐구하였다. 첫째로 융합연구의 정의에 대해 살펴보고, 둘째로 정책의 정의와 정책이 어떻게 만들어지는지를 살펴보았다. 셋째로 연구(지식)와 정책 관계를 4가지 유형으로 분류하여 연구결과가 과학적 증거로서 정책에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지, 융합 연구에 의한 기술적 변화가 어떻게 정책으로 형성될 수 있는지를 탐구하고, 그 관계에 긍정적인 영향을 미치기 위해 어떤 난제를 해결해야 하는지에 대한 통찰력을 제공하기 위해 다양한 사례를 모색하였다.