• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제13권1호
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• pp.275-286
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• 2002

교사 중심 수업과 획일적인 평균 교육으로 인해, 창의적인 사고와 탐구활동이 학습과정에서 소홀히 취급되면서, 문제를 인식하고 해결할 수 있는 기회를 학생들에게 제공하지 못하였다. 또한 이러한 교수 ${\cdot}$ 학습의 불균형은 학생들에게 진정한 수학의 가치를 경험할 수 없게 만들고 있다. 본고는 이러한 교실수업을 개선하기 위해 (1) 수준별 교수 ${\cdot}$ 학습 자료를 개발하고, (2) 수준별 협동학습에 적용하여 (3) 문제해결 능력에 미치는 영향을 고찰해 보고자 한다. 수준별 협동학습은 학생들의 능력에 따른 맞춤수업과 그들의 자기표현 욕구 및 공동체에 대한 소속감을 증진시킴으로써, 학습 부진의 누적을 예방하고 협동하는 사회 교육실현에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.99-112
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• 2005

문제중심학습은 실세계 환경과 공학적 환경에서 탐구하고 문제 해결하는 실천적 학습에 중점을 두며, 크게 교육과정 조직자와 수업전략의 두 가지 전략을 포함한다. 이 연구에서 구안한 PBL 전략은 크게 교육과정 조직자로서의 문제설계 단계와 수업전략으로서의 문제 적용 단계로 구분된다. 특히 문제 적용 단계는 문제해결 학습에 기초하며, 그 절차는 즉 '문제의 확인', '문제의 구체화', '해결방안의 탐색과 창안', '해결방안의 선정', '해결방안의 구체화', '실행', '평가', '적용과 성찰'의 단계이다. 특히 이 연구에서 계획과정의 상세화는 문제해결 모형이 갖는 장점 중의 하나인 문제해결을 위한 구상, 즉 확산적 사고와 수렴적 사고활동을 유도하기 위한 전략의 방편이 된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.91-103
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• 2017

이 연구는 거꾸로 수업에 기반 한 지구과학수업 모델을 개발하고, 초등 예비 교사의 과학수업에 수업모델을 적용하여 그 효과를 분석하였다. 본 연구에서 개발한 수업모델은 교실수업에서 이루어지는 모든 내용과 정보를 사전에 학생들에게 제공하는 것으로 거꾸로 수업에서의 선행과제를 대체하였다. 교실수업에서 '지식'내용은 교수에 의한 강의식 설명으로 20분 동안 학생들에게 수행되었으며, 그 후 학생들은 지식과 관련된 심화탐구문제를 토론 협력을 통해 모둠별로 해결하였다. 탐구문제 해결 후, 모둠원 중 발표자로 선정된 한 학생이 모든 학생들 앞에서 모둠에서 수행한 결과를 발표하였다. 14차시 수업 중에 나타난 학생들의 학습과정과 사전에 제공된 학습 자료의 포트폴리오는 기말고사를 대처한 한 학기의 과정평가로 교수에 의해 운영되었다. 수업에 참여한 많은 학생들은 본 수업 모델이 수업에 대한 집중력, 그리고 토론기술과 사고능력을 향상시키는데 있어서 매우 긍정적으로 작용한다는 인식을 나타냈다. 결론 적으로 본 수업모델은 지구과학수업에서 적용하는데 매우 유용하다고 볼 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제58권6호
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• pp.649-657
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• 2014

과학 글쓰기가 학생들의 문제해결력 향상에 영향을 주는지 알기 위해서 과학글쓰기 수업 모형(REWS 모형)을 개발하였다. REWS 모형은 네 단계로 이루어져 있으며 R단계는 읽기를 통해 과학적 문제를 인식하는 단계이며 E단계는 문제를 탐색하는 단계, W단계는 글쓰기를 통해 과학적 이해를 증명하는 단계이고 S단계는 통합적 문제해결 단계이다. 135명의 고등학교 1학년 학생들을 실험반과 비교반으로 나누고 실험반은 REWS 모형으로 수업을 하였고 비교반은 강의식 수업을 실시하였다. 수업은 34차시동안 진행하였다. 연구 결과를 보면 실험반과 비교반의 문제해결에 필요한 비판적 사고력 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 즉 과학 글쓰기를 강조한 수업 전략은 학생들의 문제해결력에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1056-1073
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• 2011

이 연구의 목적은 탐구 과정을 수행하는 동안 발산적 사고와 수렴적 사고를 경험할 수 있는 수업 전략을 개발하고 이를 적용함으로써 그 효과를 검증하는 것이다. 이를 위하여 발산하기 모형, 수렴하기 모형, 발산-수렴 함께하기 모형을 탐구의 각 단계에 활용할 수 있는 수업 전략을 개발하였다. 그리고 중학교 1학년을 대상으로 개발한 수업 전략을 실시한 후 이 수업 전략이 창의적 사고력, 비판적 사고력, 창의적 인성 및 학업 성취도에 미치는 효과를 알아보았다. 그 결과 문제 인식, 가설 설정, 변인 통제의 모든 영역에서 창의성의 하위 범주인 유창성과 융통성이 유의미하게 향상되었다. 독창성에 대해서는 실험 집단의 교정 평균이 통제 집단에 비해 높게 나타났으나 통계적으로는 유의미하지 않았다. 비판적 사고력에 대해서는 문제 인식, 결론 도출 및 일반화 과정에서 유의미한 신장을 나타냈다. 또한, 본 연구의 수업 전략은 학업 성취도에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 창의적 인성에 대해서는 모든 하위영역에 대하여 유의미한 차이가 나타나지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권1호
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• pp.16-24
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• 2006

본 연구에서는 실생활 소재를 사용한 문제해결형과 과제해결형 탐구 활동을 적용했을 때, 학생 간 상호작용의 양상을 조사하였다. 연구를 위해, 충북 청원군 소재 중학교 3학년 학생 5명의 실험 수업을 관찰하고, 녹음 및 녹화 후 기록 원고를 작성 분석하였다. 학생들의 대화를 질문, 설명, 사고, 메타인지의 4가지 상호작용 유형으로 분류하고, 각 유형별 학습 접근 수준은 심층적-피상적 접근으로 분류하였다. 실험 형태별 언어적 상호작용의 수와 학습 접근 수준 비교 결과, 문제해결형 탐구실험은 문제점 발견에서 해결까지 상호작용의 수가 문제 발생 이전에 비해 2배 가량 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 심층적 접근 수준의 상호작용의 수도 4배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 과제해결형 탐구실험에서는 실험과정 중 상호작용의 수가 고루 분포하였다. 또한 학생들은 문제해결형 탐구실험에서 보다 많은 심층적 접근의 상호작용을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.763-773
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• 2017

이 연구는 현장의 과학 수업의 학생들의 인성 여량에 미치는 영향을 분석하여 교과교육을 통한 인성 교육의 가능성을 제시하기 위해 탐구 전 과정에서 논의와 글쓰기를 강조한 논의-기반 탐구(Argumentbased Inquiry, ABI) 과학수업을 교수학습 전략으로 적용하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 변인으로 하여 역할분담을 한 집단(ABI-R집단)과 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 두 집단으로 나누어 집단별 인성 역량 변화를 분석하였다. 이를 위해 광역시에 위치한 남녀공학 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 하여 2개 학급 51명은 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 하고(ABI-R집단), 2개 학급 46명은 역할분담을 하지 않았다(ABI집단). 4개의 탐구 주제를 총 10시간에 걸쳐 진행하였으며, 처치 전 동일시기에 인성지수 검사를 실시하고 사후 인성지수 검사를 실시하여 변화를 분석하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업의 마지막 단계의 반성 글쓰기에 나타나는 인성 역량을 알아보았고, 과학 수업을 통한 인성 역량 함양에 대한 설문지를 통해 학생들의 인성 교육에 대한 인식 조사를 실시하였다. 과학교과의 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 적용한 집단(ABI-R집단)이 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 인성지수 검사 결과, ABI-R집단이 ABI집단 보다 인성 역량 변화가 통계적으로 유의미하게 높았다. 특히, 인성 역량의 하위 요소 중 공감, 책임, 존중에서 역할분담을 적용한 그룹이 역할분담을 나누지 않은 통계적으로 유의미하게 높았다. 모둠 활동과 같은 협동학습에서 역할분담을 통해 학생들은 자신의 역할을 명확하게 인지함으로써 수업에 대한 참여도가 높아지게 되고, 학생들 사이의 상호작용이 촉진되며 다른 사람을 배려하고 존중하게 된다. 그러나 협력 항목에서는 이와는 반대로 역할분담을 적용하지 않은 그룹이 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 이는 개인이 하나의 역할을 유지하지 않고, 모둠내에서 자연스럽게 자신의 역할을 형성하고 상황에 따라 역할을 교대하면서 공동의 문제를 해결하기 위해 노력하면서 협동이 높아진 것으로 보인다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에 대한 학생들의 인식 조사를 분석한 결과, 학생들은 자신들의 인성 역량 변화에 도움이 된다는 인식이 많았고, 협력 항목이 가장 크게 증가할 것으로 기대하고 있었다. 이는 학생들이 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업이라는 모둠 활동에서 서로의 이해를 공유하고, 지식 및 정보를 의사소통을 통해 공유함으로써 공동의 문제를 해결하는 것을 강조하기 때문에 인성 역량을 키우는데 도움이 될 것이라고 생각하는 것으로 볼 수 있다. 과학교과에서 모둠 활동에서 역할분담을 통해 학생들이 수업에 적극적으로 참여하도록 하되, 주어진 역할 수행에만 고정되지 않고 문제 상황에 따라 능동적으로 임할 수 있도록 수업상황을 제시할 필요가 있음을 제안하고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권2호
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• pp.107-122
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• 2015

본 연구는 수학 기반의 융합 수업 모형을 제안하고자 STEAM 모형, 각 교과 기반의 융합모형 개발연구를 토대로 수학적 문제 해결에 중점을 둔 융합 수업 모형을 개발하고, 6학년을 대상으로 4차시 수업을 실시하여 수업 모형의 각 단계별 구현 양상을 살펴봄으로써 수업 모형의 적절성 및 한계를 탐색하였다. 그 결과 수업 모형의 각 단계는 학생들이 다양한 문제 해결 방법을 찾고 비판적으로 해결 과정을 검토하며 수업에 대해 긍정적인 관점을 갖도록 하는데 긍정적이었으나, 깊이 있는 수학적 탐구로 이끌거나 감성적 체험을 확장하는 데는 적절한 교사의 역할이 부각되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 수학 기반 융합수업을 구현하는데 시사점을 제공하고자 하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권3호
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• pp.193-202
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• 2018

본 연구에서는 창의 산출물 활동이 초등 과학 영재의 과학적 태도, 자기효능감, 창의적 문제해결력에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 K도에 위치한 G초등학교 과학영재반 학생 20명을 연구 대상으로 하였고 본 수업에 앞서 모의 창의 산출물 활동 수업을 진행하였다. 모의 수업 후 창의 산출물 활동 본 수업을 8차시 5주 동안 진행하였으며 사전 사후의 검사지를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 과학적 태도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 자기효능감 향상에 유의미한 효과가 있었다. 셋째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 창의적 문제해결력 향상에 유의미한 효과가 있었다. 기존 수업 방법과는 달리 학생 주도적 개방형 탐구를 실시하였기 때문에 학생들은 이 과정에서 잦은 실패와 시행착오를 겪어야 했고 아쉬움을 토로하기도 하였지만 동료와 함께 주제에 대해 직접 실험을 설계하면서 의견을 나누고 탐구 문제를 해결해가는 과정이 즐겁고 만족스러웠다고 진술하였다. 앞으로 과학영재교육 대상자들을 위해 창의 산출물 활동 수업을 더 효과적으로 활용할 수 있는 프로그램이 개발되어서 교육 현장에 널리 보급될 수 있도록 하는 노력이 필요하리라 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권7호
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• pp.1259-1272
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• 2013

본 연구는 탐구적 과학 글쓰기 실험수업이 중학생들의 창의적 사고와 비판적 사고에 미치는 효과를 알아보기 위한 것으로 이를 위해 Keys 등(1999)이 개발한 SWH 전략에 기초하여 탐구적 과학 글쓰기 프로그램을 개발하였다. 연구의 대상은 2개 학급 63명은 비교집단으로, 2개 학급은 실험집단으로 선정하였고, 소집단의 구성은 인지수준이 비슷한 동질집단으로 구성하였다. 프로그램의 처치는 2011년 3월부터 7월까지 9개의 활동 주제로 총 18차시를 투입하였다. 사후검사는 사전검사와 동일한 검사지를 사용하였으며, 검사 결과는 SPSS 20.0 프로그램을 사용하여 창의적 사고와 비판적 사고의 사전검사를 공변인으로 하는 공변량 분석(ANCOVA)으로 통계 처리하였다. 또한 설문지를 이용하여 학생들의 탐구적 과학 글쓰기 실험수업에 대한 인식을 알아보았다. 이러한 연구결과를 살펴보면, 탐구적 과학 글쓰기 실험수업이 창의적 문제해결력 향상에 효과적이므로, 지속적인 탐구적 과학 글쓰기 수업전략의 제시와 다양한 실험 주제 개발이 필요하다고 여겨진다.