• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권1호
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• pp.123-134
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• 2010

본 논문에서는 평형저울을 이용하여 정확한 무게를 측정하기 위한 분동설계 과정에서 적용되는 수학적 내용 및 그 표현들에 대해 탐구하였다. 이 일련의 과정에서 일어날 수 있는 수학 장면과 아이디어 탐구, 2진법, 3진법의 2가지 다른 표현에 대한 이해 등을 포함한 구체적인 수학적 사고의 형성과정을 설명하고 분석한다. 이러한 과정을 현장에 적용하여 학습자의 수학적 사고의 발달과 수학적 성향을 개선시키는데 조금의 보탬이 되고자 하는데 그 목적이 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.533-543
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• 2010

이 연구는 자유주제 과학탐구 과정에서 일어나는 인지수준 향상 정도 및 탐구단계별 상호작용을 분석함으로써, 자유주제 과학탐구에 대한 질적 이해를 돕고자 하였다. 자유주제 과학탐구는 인지수준이 과도기(2B/3A)이고, 학습동기수준이 심층학습형, 심층능력형인 학생들의 탐구능력 신장에 긍정적인 효과가 있었다. 또한 학생들은 탐구과정 중 주제 및 가설설정단계에서 어려움을 겪으며, 자유탐구가 진행됨에 따라 논의의 기술은 증가하나, 상호작용의 질적 향상은 쉽게 나타나지 않음을 알 수 있었다. 심층학습형은 모둠 내에서 사고의 정교화를 촉진하는 역할을 하고 있었다. 심층능력형은 가장 주도적으로 상호작용에 참여하여 논의를 이끄나, 탐구결과에 대한 집착으로 과정적 측면을 소홀히 하는 경향이 있었다. 그리고 피상능력형은 하위수준의 상호작용이 많아서 논의를 심화시키지 못하나, 자유탐구가 진행됨에 따라 점차 상위수준의 상호작용이 증가하는 긍정적인 변화를 보였다. 이 연구로부터 자유주제 과학탐구 활동의 특성 및 자유주제 과학탐구 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권3호
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• pp.363-383
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• 2018

2015 개정 교육과정에 새롭게 도입된 <수학과제 탐구> 과목은 고등학교 1학년에서 다뤄지는 <수학> 과목을 이수한 후 수학 과제 탐구의 목적과 절차 및 연구 윤리를 학습하고, 이를 토대로 이전에 학습한 수학 내용을 더 깊이 탐구하거나 다른 교과와 수학을 융합한 흥미로운 주제를 선택하여 탐구하는 과목이다. 하지만, 이 신설 과목은 이례적으로 다른 여타 교과목과는 달리, 교과용 도서가 개발되지 않기 때문에 이 과목의 수업 진행은 온전히 담당 교사의 몫이 된다. 따라서 교육과정 성취기준을 토대로 효율적인 수업 방법이 이뤄지도록 <수학과제 탐구> 과목 운영에 대한 관심과 노력이 필요할 때이다. 본 연구에서는 2015 개정에 따른 수학과 교육과정에 새롭게 도입된 <수학과제 탐구> 과목의 교육 목적인 주제 선정 및 과제 탐구를 달성하기 위하여 성취기준에 부합하는 과제 탐구 수업모형을 개발하고 이에 근거하여 구체적인 수학적 탐구 과제를 개발하여 제시하고자 한다. 이때, 학생들의 학업 및 인지 수준에 보다 적합하고 독창적인 과제 개발을 위하여 실험수업을 실시하여 학생들의 의견을 수렴하고자 한다. 이러한 실험적용은 G 지역에 위치한 J 고등학교 2학년에 진학 예정인 9명을 대상으로 3차시의 수업으로 진행하며, 3차시 수업 직후에는 학생들을 대상으로 반 구조화된 면담을 실시한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.303-312
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• 2015

본 연구의 목적은 학교 과학 수업의 탐구활동 과정에서 어떤 규범이 형성되며 그러한 규범이 탐구 수행에 어떠한 영향을 주는지를 분석하고, 이를 토대로 학교 과학 탐구를 실행하는 과정에서 직면하는 여러문제들에 대해 고찰하는 것이다. 초등학교 고학년 두 학급의 탐구활동 사례를 중심으로 수업 관찰, 학생과 교사 면담, 설문지 등의 다양한 출처를 통해 자료를 수집하였다. 먼저, 교실 규범에 대한 이론적 범주로서 생활규범, 범교과 학습규범, 과학탐구 학습규범의 세 가지 범주를 구축하고, 각 범주의 하위 규범들을 귀납적으로 추출하였다. 더불어 각 규범들의 유형과 특징, 그리고 수업 및 탐구 수행에 미치는 영향을 함께 분석하였다. 교실 규범에 대한 분석을 토대로 학교 과학탐구의 실행 과정에서 직면하는 실질적인 문제로서 첫째, 집단적인 탐구 수행이 갖는 구조적인 어려움, 둘째, 탐구수업의 여러 국면에서 다르게 구현되는 교사의 권위, 셋째, 범교과적인 교육적 가치와 과학 탐구에서의 가치와의 갈등을 확인하였다. 끝으로 이러한 특징들이 학교 과학탐구의 실질적 실행과 교실 현상을 문화적으로 이해하는 데에 있어서 갖는 의미와 시사점에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권5호
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• pp.599-610
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• 2018

이 연구의 목적은 파브르의 탐구 과정에서 나타난 메커니즘 추론을 분석하고, 분석 결과에 기반하여 메커니즘 추론 모델을 개발하는 것이다. 이를 위해 Russ et al.(2008)의 분석틀을 수정 보완한 메커니즘 추론 분석틀로 "파브르 곤충기 1~10" 가운데 추론요소가 등장하는 30개의 챕터를 분석하였다. 분석결과 첫째, 파브르의 탐구 과정에서 나타난 메커니즘 추론의 하위 과정 요소는 선지식확인, 대상속성확인, 시작조건확인, 활동확인 등의 과정이 반복적으로 일어났다. 뿐만 아니라 이 메커니즘 추론의 과정 요소들의 순서는 탐구 주제, 의문 유형, 선지식이나 주어진 상황 등에 따라 다르게 나타났으며, 비선형적이고 반복적인 형태로 나타났다. 둘째, 메커니즘 추론의 과정 요소가 나타난 순서에 기반하여 메커니즘 추론 모델을 개발하였다. 파브르의 탐구 과정 분석을 통해 제안되는 메커니즘 추론 모델은 실체확인형 메커니즘 추론 모델(MIE), 활동확인형 메커니즘 추론 모델(MIA), 실체 속성확인형 메커니즘 추론 모델(MIP) 3가지였다. 이러한 결과는 인과 메커니즘을 밝히고자 하는 탐구를 수행하는 학생들에게 교사가 Why 뿐만 아니라 How, If, What과 같은 다양한 발문을 통해 탐구를 진행하도록 유도할 수 있음을 시사해준다. 또한 교사는 자연 현상의 기저에 존재하는 여러 실체들을 인식하는 메커니즘적 이해가 요구되며 학생들에게 다양한 가설을 생성하도록 하는 기회를 제공해야함을 시사해 준다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-59
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• 2024

본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권4호
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• pp.472-479
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• 2005

이 연구는 과학교사의 탐구과학능력발달의 전문성을 위하여 교육현장에서 실질적으로 적용 가능한 SSCS 프로그램을 이용하여 적용하고, 그에 대한 교사들의 인식을 조사하였다. 과학교사의 탐구능력발달에 대한 전문성을 위한 일련의 프로그램으로, 과학교사 28명이 SSCS 워크샵과 연수를 통하여 SSCS 모듈을 개발하고, 시연하는 일련의 과정으로 구성되었다. 과학 교사들의 탐구능력발달 모듈을 개발, 그리고 적용과 효과에 대한 인식이라는 두 가지의 연구 문제에 대하여 조사하였다. 과학 교사의 탐구능력발달 전문성은 SSCS 모델을 적용한 프로그램 개발과 수업 기술이 포함되며, 이것은 교사의 SSCS 모델 활용을 위하여 선결되어야 할 문제점으로 지적되었다. 교사들이 인식하는 프로그램 적용의 구체적인 효과는 교사의 과학 및 과학 학습에 대한 스스로의 동기 유발, 탐구적 문제해결 능력 함양, 탐구 과학 수업에 대한 자신감 함양 등이 제시되었다. 그러나, 프로그램의 과정이 요구하는 많은 시간과 노력과 다양한 분야에 대한 전문적 지식과 상식은 실질적인 어려운 점으로 지적되었다. 한편 교사들은 교육과정 과학 시간상의 제약 실질적인 학습효과에 대한 불확실성, 프로그램 개발의 어려움, 다양한 수업 전략의 필요로 인하여 SSCS 프로그램의 학교 현장 적용에 다소 제한적인 관점을 나타냈다.

• 정보교육학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.171-182
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• 2006

초등 과학과 학습은 관찰이나 실험 등의 탐구 활동을 소집단 중심으로 수행하는 경우가 많다. 학습자는 다양한 의견을 교류하면서 협력적 상호작용을 통하여 실험 및 관찰 결과로부터 결론을 도출할 수 있어야 한다. 오프라인과 온라인의 장점을 활용하는 새로운 교육방법인 블랜디드 러닝(Blended-Learning)을 활용하여 오프라인 상의 실험, 관찰 활동을 보완하고 온라인 커뮤니케이션 기능을 실험의 전 과정에 밀착 적용하여 학습자들의 다양한 상호작용을 강화함으로써 학습자들이 탐구학습에 보다 적극적으로 참여하도록 한다. 이러한 관점에서 제안된 웹 기반 탐구학습 시스템은 온라인 커뮤니케이션 기능을 사용하여 오프라인 탐구학습 과정에서 발생한 다양한 의견을 모으고 생각을 정리하여 아동들이 반성적 사고의 기회를 갖게 함으로써 탐구학습을 효율적으로 수행하도록 도와주는 것이다. 웹 기반 탐구학습 시스템을 초등학교에 실험한 결과 과학과 탐구학습에 대한 관심과 흥미도가 높아졌고, 학업 성취도가 향상되었으며 탐구학습 방법의 습득으로 탐구 능력이 향상되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.137-153
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• 2000

본 연구에서는 과학 탐구 요소 위주의 단편적인 활동이나 지시적인 확인 실험과 대비되는 종합적이고 포괄적인 문제 해결 활동으로서 '확장적 과학 탐구'를 개념화하고 이러한 탐구 활동을 통한 교육적 성취의 한 가지 중요한 정의적 구인을 '탐구 동기'로 개념화하였다. 탐구 동기는 과학 탐구 활동을 지향하고 출발시키는 개인의 심리적 태세로, 동기의 방향에 따라 정적(正的) 탐구 동기, 부적(負的) 탐구 동기로 구분하고 각각을 그 원인에 따라 외적 탐구 동기와 내적 탐구 동기로 구분하였다. 연구의 목적은 확장적 과학 탐구 활동에서 중학생들의 탐구 동기가 어떻게 변화하는지 종단적으로 조사하여 기술하는 것이다. 중학교 1학년 4개 학급의 남, 여 학생 128명을 연구대상으로 하였다. 과학 교과서의 '힘과 운동' 단원에 제시되어 있는 2가지 탐구 과제와 본 연구에서 개발한 4가지의 확장적 과학 탐구 과제를 학생들이 수행하는 동안 탐구 동기가 어떠한지 설문을 통하여 반복적으로 정량적 자료를 조사하였다. 또한 학생들이 제출하는 탐구 보고서를 통하여 탐구 동기 변화 과정에 대한 정성적 자료를 수집하였다. 이러한 정량적 및 정성적 자료를 분석하고 종합하여 탐구 동기의 변화 과정을 기술하였다. 각 과제에 대한 탐구 동기를 분석해 보면 확장적 과학 탐구에서 교과서에 제시된 협의의 탐구에 비해 정적 탐구 동기를 나타내는 학생 수가 유의하게 증가하지는 않았다. 그러나 탐구 보고서를 통하여 탐구 동기의 원인을 분석하여 보면 교과서에 제시된 협의의 탐구에서는 정적 탐구 동기의 원인으로 과제 외재적 요인이 과제 내재적 요인에 비해 높게 인식된 반면 확장적 과학 탐구에서는 정적 탐구 동기의 원인으로 과제 내재적 요인이 과제 외재적 요인에 비해 높게 인식되었다. 부적 탐구 동기의 경우는 교과서에 제시된 협의의 탐구나 확장적 과학 탐구 모두에서 과제 내재적 요인이 과제 외재적 요인보다 높게 인식되었다. 이것은 부적 탐구 동기를 변화시키기 위해서는 학습 환경의 개선보다는 과제 자체의 내용이나 구조를 개선하기 위한 노력이 필요함을 뜻한다. 확장적 과학 탐구의 전반부와 후반부에서 탐구 동기의 개인별 변화 양상을 살펴보면 정적 탐구 동기가 유지된 학생(39%)이 부적 탐구 동기가 유지된 학생(28%)에 비해 많았고 전반부에서 부적 탐구 동기를 보이다가 후반부에서 정적 탐구 동기로 변화된 학생(21%)이 반대의 경우(12%)보다 많았다. 또한 확장적 과학 탐구의 후반부에서 전반부에 비해 정적 탐구 동기 중 내적 탐구 동기로 구분되는 학생 수가 다소 증가하여 탐구 동기의 바람직한 변화는 확장적 과학 탐구의 전반부보다 후반부에서 나타났다. 결론적으로 확장적 과학 탐구는 과학 교과서에 제시된 협의의 탐구에 비해 정적 탐구 동기를 나타내는 학생 수가 유의하게 증가하도록 하지는 않았지만, 학생들이 정적 탐구 동기의 원인을 보다 더 과제 내재적 요인으로 인식하도록 하는데 기여하였으며 확장적 과학 탐구의 전반부에 비해 후반부에서 탐구 동기의 바람직한 변화를 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제67권6호
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• pp.441-461
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• 2023

본 연구는 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학교사의 교수 지향과 그에 따른 PCK의 특징 탐색을 목적으로 한다. 본 연구에서는 교사 12명을 대상으로 설문, 반구조화 면담, 수업관찰 및 현장노트의 질적 자료를 수집하여 귀납적으로 분석하였다. 본 연구 참여교사의 과학 교육 목표 지향과 과학 교수·학습 지향의 조합으로 범주화하여 '과학 개념 이해-강의식 수업' '과학 개념형성-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-강의식 수업' '과학 정보 분석 및 판단-탐구 수업' '과학적 태도 함양-탐구 수업' '과학적 태도 함양-강의식 수업' '과학·기술·사회 상호관계 인식 함양-탐구 수업'의 교수 지향을 추출하였다. 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학 교육 목표 지향과 관계없이 '탐구 수업 지향'의 교사는 '강의식 수업 지향'의 교사와 다르게 다양한 탐구 활동을 위한 온라인 학습환경 특이적인 교육과정에 관한 지식을 형성하고 있는 것으로 나타났다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 이해 점검을 위한 질문 전략, 반복 강의 전략 등의 교수 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 학생들의 과학 개념 형성을 위해 온라인 학습환경에서 실시간 모둠 활동을 수행하는 전략, 코로나 19 이전 수행하던 대면 모둠 활동을 가상 실험, 학생 개별 실험으로 대체하여 수행하는 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 과학 학습에 관한 지식이 드러나지 않은 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 온라인 학습환경에서 탐구 수업 관련된 학생의 학습 어려움에 관한 지식을 가지고 있었다.