• 대한화학회지
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• 제63권6호
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• pp.486-504
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• 2019

본 연구에서는 2015 과학과 교육과정에 따른 통합과학, 화학 I, 화학 II의 '산·염기·중화반응', '산화·환원' 관련 성취기준과 교과서 활동 및 평가 문항을 과학과 핵심역량과 과학과 핵심역량별 하위요소를 기준으로 분석하였다. 통합과학의 성취기준에는 과학적 사고력이 가장 많이 포함되어 있었고, 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 순으로 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으나, 화학 I의 성취기준에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력이 포함되어 있었고, 화학 II의 성취기준에는 과학적 사고력만 포함되어 있었다. 통합과학, 화학 I, 화학II 교과서의 '산·염기·중화반응', '산화·환원' 활동에는 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었고, 각 교과에서 과학적 탐구 능력과 과학적 사고력이 높은 비율로 포함되어 있었다. 통합과학, 화학 I, 화학 II 교과서의 '산·염기·중화반응', '산화·환원' 평가 문항에도 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으며, 각 교과에서 모두 과학적 사고력이 포함된 비율이 매우 높게 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.39-47
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• 2018

이 연구는 사다리타기 게임에서 등장하는 사다리 모양에 따른 이산구조를 순열과 조합적 사고, 알고리즘적 구현을 통하여 최소생성사다리를 생성하는 방법과 컴퓨팅 사고력과의 관련성을 탐구하는 내용을 다루었다. 먼저 연구자는 사다리 모양의 세로판과 가로판의 조합에 따라서 생성되는 순열 중에서 역순열에 대응하는 사다리(최소생성사다리)를 필터링 기법과 새로 개선한 알고리즘을 고안하여 Mathematica 프로젝트로 진행하였다. 그 결과 최소생성사다리를 생성원(generator)으로 하는 새로운 그래프를 Mathematica로 창출하여 YC그래프라 이름 붙였으며 그에 대한 속성을 조사하였다. YC그래프는 이전 차원의 그래프를 내포하는 재귀적 구조와 다층 구조를 가졌으며 간선대칭의 특징을 보여주었다. 또한 계산복잡도가 증가함에 따라 세로판 5개, 가로판 10개 사다리부터 층별로 최소생성사다리를 생성하도록 탐색 공간을 분할하는 알고리즘을 적용하였다. 이 과정에서 자료의 시각화, 추상화 및 병렬처리 알고리즘 구현을 통한 컴퓨팅 사고력이 새로운 YC그래프의 창출 및 구조 분석에 기여한 것으로 나타났다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권7호
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• pp.341-350
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• 2018

이 연구의 목적은 초등 예비교사를 대상으로 과학적 사고력과 과학적 감성을 계발하기 위한 과학 에세이 쓰기 활동을 개발하여 그 효과를 분석하는데 있었다. 연구를 위해 우리나라 G지역의 교사 양성 기관에 다니고 있는 1학년 학생 60명이 선택되었다. 60명의 초등 예비교사는 모두 '과학 탐구'와 관련된 교양 강의를 선택한 학생들이었다. 연구결과, 과학적 사고력과 관련된 글에서는 과학적인 방법인 '귀납'의 방법을 사용하는 것을 확인할 수 있었으며, 과학적 감성과 관련된 글에서는 이야기의 배경, 매개체, 목적과 관련된 서술이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 더불어 초등 예비교사들은 글쓰기가 거듭되면서 글쓰기 능력이 향상되었으며, '과학'에 대한 이미지도 많은 부분에서 긍정적으로 변화함을 확인할 수 있었다. 아울러 이번 연구는 과학 글쓰기 능력 향상을 위해서 다양하고 흥미로운 과학 탐구 활동이 필요함을 시사해 준다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제14권
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• pp.197-215
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• 2001

최근 수학적 사고력 연구가 구체적 수학내용에 기반한 활동과 조작에 대한 연구보다는 활동이나 조작을 통한 결과로 수학적 사고력에 접근하는 일회성 연구로 이루어지는 경향이 있다. 본고에서는 교육 내용을 선정하기 위해 학교수학에서 아동들이 어떤 수학적 사고를 하는데 장애을 겪는지에 주목하여, 이러한 장애를 극복하는 것을 통해 수학적 사고력의 신장을 생각해보고자 하였다. 이에 대수에서는 문자도입에 따른 추상적 상징의 수용과 이용부분에서, 기하에서는 논증기하의 증명도입과정에서 형식적, 연역적 사고 시작으로 아동이 수학적 사고에 어려움을 겪는다는 사살에 주목하였다. 특히 논증 기하의 연역적, 형식적 증명은 논리와 추론이 바탕이 되어야 한다. 그런데 논리와 추론은 고등학교 1학년과정 집합과 명제부분에 들어있어 아동은 논리와 추론에 대한 어떤 경험도, 교육도 받지 않은 상태에서 증명을 하게 된다. 이에 교육 내용으로 수학적 사고력을 신장을 위해 가장 필요한 내용이 논증 기하가 도입되기 이전에 초등학교 5,6학년 아동을 대상으로한 논리와 추론교육이라고 본다. 또한 교육 방법으로는 컴퓨터를 이용한 교육공학적 접근을 하고자 하였다. 교육공학적 접근이 적극 권장되는 교육적 현실과 정규교육과정에서 이를 받아들일만한 시간적 여유가 없음을 감안하여, 교과 내용과 연계된 컴퓨터 교육을 제안하는 바이다. 이에 논리 및 추론 교육은 컴퓨터 교육으로 초등학교의 특기적성 시간이나 정규수업 시간에 이용할 것을 제안한다. 논리와 추론교육을 위해 무엇을 어떻게 가르칠 것인가에 대한 답으로 논리와 추론교육에 적합한 수학적 내용으로 크게 이산수학과 중등 기하의 초등화하여 탐구하도록 하는 내용을, 교육 방법 측면에서는 논리와 추론 교육을 위한 LOGO 기반 마이크로월드를 설계, 이용하여 수학적 사고력을 신장시키고자 한다. 여기까지가 수학적 사고력을 위한 가능성을 모색한 것이라면 후속연구로 이러한 가능성을 실험연구로 검증하고자 한다.

• 한국지역지리학회지
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• 제10권3호
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• pp.579-591
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• 2004

학습자의 사고에 대한 최근의 인지심리학적인 연구들은 사고가 보다 영역 특수적임을 강조한다. 보다 영역 특수적인 지리적 사고는 교과 내용인 지식과 역동적으로 상호작용하는 총체적인 인지 과정이므로, 지리적 사고력 함양은 교수-학습의 직접적인 목표로 체계화되어야 한다. 본질적으로 지리적 사고력은 교수-학습의 내용은 물론 그것을 어떻게 전개할 것인가에 관련되는 것이므로, 목표의 체계화는 지리적 기능의 상세화와 그것을 바탕으로 한 구체화의 과정으로 이루어져야 한다. 지리적 지식도 분명히 중요하지만 지리적 사고력 교육의 목적 달성에는 기능이 결정적이기 때문에, 본 연구는 지리적 사고력을 교수-학습 목표로 구체화할 수 있는 지리적 기능의 상세화를 모색하였다. 먼저, 고차적인 지리적 사고력과 상대적으로 저차적인 지리적 기능을 중심으로 지리적 사고 과정에 관련되는 개념을 정의하였다. 그리고 목표 지향적 탐구과정에서 고려되는 문제 해결 능력, 의사 결정 능력, 비판적 사고, 창의적 사고 등이 상보적으로 기능하는 복합적 사고 전략의 관점에서 지리적 기능을 상세화하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.173-182
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• 1998

본 연구에서는 초등학교 6학년을 대상으로 하여, 자연 수업에서 사용 가능한 메타인지 학습 전략을 선행 연구들을 기초하여 개발하고 예비 조사를 실시하여 수정한 후 이를 적용하였다. 이 교수 효과률 학업 성취도, 탐 구 사고력, 인지 전략의 사용, 메타인지 전략의 사용, 자아효능감, 내재적 가치, 자연 교과에 대한 태도, 과학적 태도의 측면에서 전통적 집단과 비교하고, 수업 처치와 이전 동기 수준 사이의 상호작용을 조사하였다.사전에 동기 검사를 실시하여 구획 변인으로 사용하였으며, 사전 학업 성취도 점수를 사후 성취도, 탐구 사고력 검사에 대한 공변인으로 사용하였다. 사전에 인지 전략의 사용, 메타인지 전략의 사용, 자아효능감, 내재적 가치, 자연 교과에 대한 태도, 과학적 태도 검사를 실시하여 이를 사후 점수의 공변인으로 사용하였고, 사후에 학업 성취도, 탐구 사고력 및 위 변인들에 대한 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 메타인지 학습 전략을 사용한 집단의 성취도, 인지 전략의 사용, 메타인지 전략의 사용, 자아효능감, 내재적 가치, 자연 교과에 대한 태도, 과학적 태도가 전통적인 집단에 비하여 높게 나타났다. 그러나, 탐구 사고력에서는 수업 처치의 효과가 유의미하지 않았다. 모든 변인에 대하여 수업 처치와 이전 학습 동기 수준 사이의 상호작용 효과는 나타나지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권2호
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• pp.111-119
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• 2008

과학 영재교육 대상자 선발방법으로써의 교사 추천제를 객관적으로 분석하기 위해, 과학 교사가 추천한 학생들의 과학적 태도, 탐구력, 논리적 사고력, 창의적 문제 해결력, 창의성 점수를 과학 영재원 재학생 및 일반학급 학생들의 점수와 비교하였다. 분석 결과, 과학 영재원 재학생과 교사 추천 학생은 일반 중학교 학생보다 모든 영역에서 높은 점수를 얻었으며, 과학 영재원 재학생과 교사 추천 학생 사이에는 유의미한 차이가 없었다. 이는 과학 영재학생 선발을 위해 교사 추천제를 적극적으로 활용할 필요가 있음을 시사한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.131-140
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• 2019

이 연구에서는 창의교육의 일환으로 컴퓨팅 사고력을 개발할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용해 지구과학 교수 학습에 적용하여 컴퓨팅 사고력에 대한 인식과 과학적 태도가 어떻게 변화되는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과를 바탕으로 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 초등학생들에게 적용할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 개발하였다. 총 12차시로 구성된 프로그램은 학생 활동중심의 문제를 제공하여 다양한 사고를 학생들이 유도할 수 있도록 탐구활동을 설계하였다. 둘째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 통해 컴퓨터 프로그램 활용에 대한 자신감, 컴퓨터 활용통합학습, 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅 사고력을 활용한 문제해결 요인에서 유의미한 결과를 나타냈다. 셋째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램은 호기심, 비판성, 협동성, 끈기, 창의성 항목에서 유의미한 차이를 나타내었다. 이것은 학생들이 문제를 접했을 때 의문을 갖고 이를 해결하는 과정에서 효과를 나타낸 것이라고 판단할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.43-51
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• 2000

본 연구에서는 협동학습 전략을 사용한 공통과학 수업에서 학생의 내 외향성을 고려한 소집단 구성의 효과와 내 외향적 학생의 차이를 조사하였다. 고등학교 1학년 93명을 대상으로 내 외향성의 측면에서 동질적으로 소집단을 구성한 협동학습과 이질적으로 구성한 협동학습을 물질 단원 10차시 동안 실시하였다. 사전 검사로 내 외향성 검사와 논리적 사고력검사, 사전 학습 동기 검사를 실시하였고, 사후 검사로 학업 성취도 검사, 탐구사고력 검사, 자아존중감 검사, 의사소통 불안 검사, 학습 동기 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도와 탐구사고력에서는 주효과나 상호작용 효과가 없었다. 그러나 자아존중감 검사에서는 상호작용 효과가 유의미하였다. 동질 집단에서는 내향적 학생과 외향적 학생의 차이가 크지 않았으나, 이질 집단에서는 외향적 학생의 자아존중감이 내향적 학생보다 높게 나타났다. 또한 내향적 학생은 외향적 학생에 비하여 의사소통 불안이 유의미하게 높았다. 소집단 활동과 조원에 대한 학생들의 인식도 조사하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.643-650
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• 1998

본 연구의 3단계 선다형 평가 문항은 과학적 결과와 그 결과가 나온 과정 또 그러한 과정에 관계된 과학적 개념을 함께 물어 봄으로써 과학적 탐구 사고력을 의미있게 평가할 수 있고 객관식 문항형태이지만 객관식 평가의 단점인 추측의 요인을 주관식 응답에 준하여 거의 제거할 수 있다고 판단된다. 오랜 기간동안 1단계 4지선다형 또는 5지 선다형 시험에 익숙해 있던 학생들은 3단계 선다형 문항에 매우 적용하기 어렵겠고 교사들 또한 문항을 제작하는데 많은 시간과 노력이 필요하겠지만 평가가 학생들의 학습에 미치는 영향을 고려한다면 3단계 선다형 문항의 현장 도입은 절실히 필요하다. 이의 도입은 학생들의 탐구사고력의 신장에 큰 기여를 할 것으로 판단된다.