• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.457-464
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• 2008

본 연구는 학생들의 탐구능력 향상 및 고차원적인 사고력 증진에 효과적인 교육방법으로 관심이 확산되고 있는 탐구형 콘텐츠를 초등학교 과학교과에 적용할 수 있는 콘텐츠 설계 전략을 수립한 후, 이를 기반으로 초등 5학년 과학과 수업 [용액과 반응]을 위한 콘텐츠로 개발하였으며, 개발된 콘텐츠를 수업현장에서 파일럿 테스트를 통해 탐구형 콘텐츠의 설계와 개발 및 실제 수업에 적용할 때 시사점 및 고려할 사항들을 분석하였다. 연구 진행은 먼저, 초등학교 과학교과용 탐구형 콘텐츠 개발을 위해 문헌고찰, 기존 사례조사, 분석, 관련 사이트 검색, 전문가 회의 및 학교 현장 전문 교사진 검토 및 적용 테스트 등 다양한 연구 방법을 적용하였으며, 이를 바탕으로 전문가들 논의를 통해 본 연구에서 활용할 탐구형 콘텐츠의 설계 전략을 수립하고 이를 토대로 실제 콘텐츠를 개발하였다. 또한 개발된 콘텐츠를 2개 초등학교의 160명 학생들에게 실제 수업시간에 적용하여 현장적용 시 발생하는 문제점을 추출한 후 수정 및 보완을 하였다. 연구결과, 본 연구에서 개발한 탐구형 콘텐츠는 학습자들의 흥미유발과 학습동기 향상에 긍정적인 영향을 주었으나, 좀 더 구체적이고 분명한 학습안내 및 튜터의 지원이 필요하였다. 본 연구를 통해 온라인 탐구형 학습방법이 향후 다른 교과와 다양한 학습자 그룹으로 확산될 가치가 충분하다고 판단하였으며, 논문의 결과는 향후 초등학교 온라인 탐구형 콘텐츠, 특히 과학교과의 현장 적용 시 중요한 시사점을 제공할 것으로 기대한다.

• 공학교육연구
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• 제16권1호
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• pp.3-14
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• 2013

공학교육에 적용할 목적으로 효율적이고 정확한 개념 습득을 위한 탐구기반 개념학습 모형을 도입하고 이를 지원하는 탐구활동 지원도구를 개발하였다. 또한 이를 실제 교육현장에 적용하기 위하여 Windows 웹기반 응용프로그램인 온라인 학습 커뮤니티를 구축하였다. 여기에는 탐구기반 개념학습의 수업절차를 수행할 수 있도록 탐구활동 메뉴, 구성원 간의 커뮤니케이션 지원 기능, 정보공유 기능, 수업 및 탐구활동 스케쥴링 기능, 멘토링 기능, 온라인 활동 평가 기능 등이 포함되었다. 본 연구에서는 도출된 탐구활동 지원도구의 유용성을 검증하고 탐구활동 지원도구가 공학교육에서의 탐구기반 개념학습에 미치는 영향을 실험연구를 통하여 조사하고자 하였다. 실험연구 결과, 실험집단에게 탐구활동 지원도구를 오프라인 및 온라인으로 제공함으로써 비교집단에 비해 높은 메타인지와 효율적인 학습 수행을 지원하는 것이 가능하였으며 탐구활동을 촉진시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 학습자들의 개념이해능력에 있어서 탐구기반 개념학습의 수업절차, 탐구활동 지원도구, 교수자의 지원활동이 적용된 실험집단이 유의미한 차이를 보이는 것을 확인하였다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제8권1호
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• pp.27-43
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• 2006

이 연구의 목적은 예비중등교사들의 실제적인 수학화 능력을 신장할 수 있도록 n-단체의 n-부피를 탐구하는 교수단원 를 설계하는 것이다. 이 교수단원에서는 2차원 도형인 삼각형의 넓이와 3차원 도형인 사면체의 부피를 n-단체의 n-부피로 일반화하는 것에 초점을 맞추고 있다. 이 일반화 과정에는 형식불역의 원리와 카발리에리의 원리가 적용된다. n-단체의 n-부피를 구하기 위해 n-직교삼각기둥을 정의하고, 그것의 n-부피를 공리적으로 탐색한다. 그리고 n-단체의 n-부피를 벡터와 행렬식을 이용하여 구한다. 이 교수단원을 통해 예비 중등교사들은 삼각형과 사면체의 일반화된 도형인 n-단체, 그리고 삼각형의 넓이와 사면체의 부피의 일반화된 n-단체의 부피를 이해하고 탐구할 수 있고, 학교수학과 학문수학의 자연스런 연결을 도모할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.565-572
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• 2015

본 연구의 목적은 국내 외에서 진행된 과학교과 웹 기반 탐구학습 효과성연구에 관한 최근 동향을 분석하고 연구 및 설계 시사점을 도출하는 데 있다. 분석 대상 논문은 국내 외의 과학교과, 교육공학 관련 저명 저널 15개 학술지에 게재된 웹 기반 탐구학습 효과성 연구로 국내 16편, 국외 27편으로 총 43편이다. 논문 목록을 추출하기 위하여 '웹 기반 탐구학습', '탐구학습', 'WBI', 'Web-based inquiry learning', 'WISE' 등의 검색 키워드를 사용하였으며 과학 분야와 관련된 연구들 중 초, 중, 고교생을 대상으로 양적연구와 혼합연구로 진행한 논문을 최종 분석 대상으로 선정하였다. 주제별 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 외 모두 2000년대 초반에는 웹 기반 탐구학습 관련 연구가 많지 않았지만, 시간이 지남에 따라 관련 연구의 수가 증가하였다. 또한 국내의 경우에는 특정대상에 집중된 연구는 없었지만, 국외의 경우 중 고등학생을 대상으로 하는 연구가 상대적으로 많았다. 둘째, 많은 연구에서 웹 기반 탐구학습 프로그램을 독립변인으로 선정하여 여러 종속변인들의 변화를 측정한 실험연구와 개발연구가 시행되었다. 이러한 연구를 통해 많은 연구에서 과학교과에서 웹 기반 탐구학습은 과학 성취도와 과학 탐구능력의 향상에 효과적임을 확인하였다. 이 중 실험집단과 통제집단의 효과크기를 분석한 메타분석 결과, 중간정도의 효과로 보고되었다. 셋째, 국내 외 웹 기반 탐구학습에 관련한 연구들은 학습 환경 설계 시, 상이한 학습모형을 활용하는 것이 밝혀졌다. 국내 연구의 경우 웹 기반 탐구학습을 위해 웹사이트를 새로 설계하고 효과성을 검증한 경우가 많았지만, 국외에서는 다양한 테크놀로지 환경(WISE, SCY 등)을 활용한 연구들이 활발하게 진행되고 있었다. 본 연구결과를 토대로 앞으로 웹 기반 탐구학습 관련 연구에서 고려해야 할 요소들을 제언하였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.98-106
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• 2005

정보통신의 발달로 교육이 학습자 중심의 형태로 바뀌어 가면서 학습자의 자기 주도적인 능력이 점점 중요해지고 있다. 인터넷 학습환경에서도 학습자가 통제권을 가지고 학습자가 모든 선택과 조직을 할 수 있도록 허용되어 학습자는 학습방향의 상실과 인지적 부담의 문제를 초래한다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 방법 중의 하나가 학습자 특성에 맞는 교육이다. 본 연구에서는 장이론에 따라 학습자 특성을 구분하고 장의존 학습자에게 적응적인 웹 코스웨어 설계요소를 반영하여 웹 코스웨어의 설계전략을 탐구하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권8호
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• pp.795-806
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• 2014

이 연구는 초등과학부진학생들의 기초과학탐구능력을 향상하기 위해 중재프로그램을 개발하고 안구추적기를 활용해 중재프로그램의 효과를 검증하는데 있다. 연구 참여자는 초등과학부진학생 35명이었다. 안구운동추적기는 SMI사의 iView XTM RED로 고정형이고 샘플링 속도는 120 Hz이었다. 실험을 설계하고 분석하기 위해 Experiment 3.4와 BeGaze 3.4 프로그램을 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째 기초탐구 교수전략, 교사 학생 행동, 교수-학습지도안, 학습 활동지를 포함하여 중재프로그램을 개발하였다. 둘째, 중재프로그램 적용결과 기초과학탐구능력이 향상되었고 전체 문제해결시간이 통계적으로 유의미하게 줄어들었다. 셋째, 기초과학탐구 문제영역과 핵심단어에 대한 평균응시시간이 통계적으로 유의미하게 감소하였다. 넷째, 기초과학탐구문제해결과정에서 동공 크기(pupil diameter)가 통계적으로 유의미하게 확장되었다. 다섯째, 기초과학탐구문제해결과정에서 평균도약시간(average saccade time)은 통계적으로 유의미하게 증가하였다. 여섯째, 문제 단서영역에 대한 평균응시도입시간(average fixation entry time)은 통계적으로 유의미하게 빨라졌고, 평균응시시간은 통계적으로 유의미하게 줄어들었다.

• 직업교육연구
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• 제37권4호
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• pp.1-22
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• 2018

이 연구는 2015 개정 교육과정이 고등학교 1학년에 적용됨에 따라 대학수학능력시험 직업탐구영역의 시험과목에 대한 학교 교육과정 편성과 시험과목에 대한 교사의 인식을 살펴보고 향후 수능 직업탐구영역의 발전 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 전국 특성과고, 마이스터고, 직업계열 일반고를 17개 시 도 지역별, 계열별로 1~2학교 선정하여 해당 고등학교에서 수능 직업탐구영역 관련 교사 한명이 답변하도록 설계하였다. 총 92개교를 대상으로 설문조사를 실시하였고, 농생명 산업 계열 4개교, 공업 계열 15개교, 상업 정보 계열 22개교, 수산 해운 계열 3개교, 가사 실업계열 14개교 등 총 58개교가 설문에 응답하여 63%의 학교가 설문에 참여하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 2015개정 교육과정에서 전문공통과목으로 처음 도입된 '성공적인 직업생활'은 1학년에 31개교, 53.5%로 가장 많이 편성하였고, 다음은 3학년으로 나타났다. 2009개정 교육과정 필수과목이면서 수능 직업탐구영역의 계열별 과목인 '선택과목 1'과 '선택과목 2'는 모두 1학년에 각각 32개교 55.2%와 42개교, 72.4%로 가장 많이 편성되었고, 다음은 2학년으로 나타나 전문공통과목의 편성과 차이가 있었다. 둘째, 수능 직업탐구영역 선택과목에 대한 의견으로는, 계열별 2과목인 현행 유지가 36개교로 가장 높았으며, 다음은 '성공적인 직업생활' 1과목이 12개교, '성공적인 직업생활'과 계열별 1과목을 포함하여 총 2과목이 8개교로 나타나, 교사들은 현재의 수능 직업탐구영역의 계열별 두 과목이 타당하다고 인식하였다. 셋째, 직업탐구영역의 응시자 수 변화에 대한 의견으로는 '현행 유지'가 31개교로 가장 높았고 다음은 '약간 감소'가 17개교로 나타났다. 계열별 난이도 요구 결과는 '현행 유지'가 38개교로 가장 높았으며, 난이도에 영향을 미치는 요인들의 영향 정도는 '교육부 수능 정책의 변화'가 가장 높았으며 다음은 '직업탐구영역의 응시자 수 변화'가 높게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.835-846
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• 2017

본 연구에서는 중학교 과학영재들의 성별과 재능영역에 따른 공학 설계 과정에 대한 인식을 조사하였다. 공학 설계 과정에 대한 인식 조사 도구는 문제 정의 능력, 정보 수집 및 활용 능력, 아이디어 도출 능력, 탐구 수행 능력, 협업능력(의사소통, 협동, 리더십) 등의 총 5개 영역으로 구성되어 있으며, 리커르트 5점 척도로 설문에 응답하도록 하였다. 연구 대상으로는 총 102명(남자 69명, 여자 33명)의 중학교 과학영재들이 설문 조사에 참여하였으며, 성별과 재능영역(물리학, 생명과학, 소프트웨어, 수학, 천문지질, 화학)에 따라 비교 분석하였다. 과학영재들은 자신의 공학 설계 과정에 대해 높은 수준의 인식을 갖고 있었다. 따라서 과학 영재들의 성별과 재능영역에 따라 관심분야의 영재성이 충분히 발휘될 수 있도록 공학 설계 과정을 반영한 맞춤형 영재 교육 프로그램의 개발이 필요하다. 또한 과학영재들의 실제적인 요구를 충분히 반영하여 과학 영재를 위한 공학 설계 프로그램의 교수 학습 방법 및 전략이 수립되어야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제62권1호
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• pp.52-63
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• 2018

이 연구에서는 20명의 1학년 예비교사들이 탐구화학실험을 수행하면서 겪는 어려움에 어떻게 대응하는가를 분석하고, 탐구실험의 수행이 예비 교사들의 탐구수행능력 및 인식론적 목표와 고려에 어떤 변화를 주었는지 살펴보았다. '화학 지식을 실험에 적절히 적용하지 못함', '참고자료에 대한 강한 의존성' 및 '결과에서 나타난 현상에만 집중' 과 같은 특성은 탐구수행을 방해하였으나, 일부 조에서의 활발한 토의는 관련 화학 개념 및 실험 설계의 오류를 재고찰 하는 기회로 작용하여 장애를 극복하는데 도움을 주었다. 또한 활발하게 토론에 임한 학생들은 실험안에서 분담한 역할만 수동적으로 수행하는 것에서, 새로운 아이디어를 내고 그 아이디어에 대한 책임감을 갖고 실험 성공을 위해 노력해야 한다는 지식 생성을 위한 능동적인 인식론적 주체로서의 발전을 보였다. 이에 본 연구는 처음부터 완전한 자유탐구로 탐구실험 수업을 진행하는 것보다 예비교사의 수준을 고려하여 서서히 자유도를 높여가는 비계의 적용이 효과적임을 제안한다. 또한 본 연구에서 활발한 논의는 효과적이었지만 일부 조에서만 이루어졌으므로, 실험 수행 시 토론을 활발하게 하고 책임감을 높일 수 있도록 하는 비계의 도입이 탐구실험수업 설계에 고려되어야 할 것으로 보여진다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.626-639
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• 2008

고등학교 과학교과서의 개선을 위한 제안을 제시하기 위해 한국과 미국 고등학교 지구과학 교과서의 지질학 영역에 있는 탐구 활동이 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황 면에서 평가되었다. 탐구활동의 내용에서, 한국 교과서는 단원 당 5.8개로 미국 교과서의 단원 당 4개보다 더 많은 탐구활동 개수를 포함하고 있었다. 한국 교과서는 대부분 도표나 그래프 등 자료해석에 관련된 탐구활동을 포함하고 있고 미국 교과서는 스스로 조작하는 실험이나 자료변형 그리고 직접설계 할 수 있는 탐구활동 기회를 제공하고 있다. 탐구활동 1개당 사용된 탐구과정 개수는 한국 교과서가 평균 1.8개인 반면 미국 교과서는 3개로 미국 교과서가 한국 교과서보다 더욱 다양한 탐구과정을 사용한다는 것을 알 수 있다. 모든 교과서에서 가장 많이 사용된 탐구과정 요소는 추리와 자료해석으로 이 두 요소의 비율은 한국 교과서는 평균 73.3%이고 미국 교과서는 46.2%였다. 즉 한국 교과서는 특정 탐구과정 요소만을 강조하였고, 이런 고르지 못한 탐구과정 요소의 분포는 학생의 통합능력 신장에 저해요인으로 작용할 수도 있을 것으로 판단된다. 특히 통합적 탐구과정에서 미국교과서는 7개의 모든 요소가 다 제시되었지만 한국 교과서는 단지 2개 내지 4개의 요소만이 제시되어 한국 교과서가 미국 교과서보다 학생들이 다양한 탐구능력을 함양할 수 있게 하는 탐구활동을 제공하는데 있어 취약점을 갖고 있다는 것을 말해 준다. 탐구상황 분석에서 한국교과서는 다소 단편적 인이고 실생활과 관련이 낮은 탐구 상황이 제공되었고, 미국 교과서는 좀 더 실생활과 관련되어 적용된 탐구 상황의 내용들로 구성되어 있음을 보여주었다.