• 한국과학교육학회지
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• 제22권1호
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• pp.141-157
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• 2002

본 연구의 목적은 수 과학 통합 교육 활동 프로그램 모형 개발을 위한 기초 연구로서 수 과학 통합교육 활동에서 나타난 유아 수 과학 관련 개념 발달과 교사의 교수-학습 전략을 분석하는 것이다. 연구대상은 청주시의 K 초등학교 병설 유치원에 재원 중인 원아 4명을 대상으로 3주간 실시하여 얻어진 총 7회의 수업사례이다. 결과 분석은 수집된 7개의 수업사례에서 나타나는 유아들의 수 과학 관련 개념의 발달과 교사의 교수-학습 전략을 질적으로 분석하였으며, 분석 결과, 유아들은 물체의 무게와 모양 그리고 움직임 간의 관련성, 물체의 크기와 무게와의 관련성, 물체의 거리 측정에 대한 세 가지 측면에서의 개념 발달을 나타냈다. 유아들의 수 과학 개념 발달을 돕기 위한 교사의 교수-학습 전략은 발문 내용, 자료와 매체의 활용, 집단 구성의 측면에서 이루어지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권2호
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• pp.187-195
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• 2019

이 연구의 목적은 2015 개정 교육과정에서 신설되어 2018학년도에 처음 적용된 고등학교 통합과학의 운영 실태를 진단하고 과학 교사들의 인식을 파악하며, 이로부터 현장 안착을 위한 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위해 통합과학 교원 연수에 참여한 과학 교사를 대상으로 설문을 실시하였으며, 고등학교 과학 교사 384명의 응답 결과를 분석하였다. 분석 결과에 따르면 단위학교에서 통합과학은 6단위로 편성하고 2명 이상의 교사가 성취기준을 나누어 담당하는 경우가 많은 것으로 나타났다. 그리고 과학 교사들은 통합과학 적용으로 인한 가장 큰 변화로 학생 활동 증가를 꼽았으며, 수행평가 비중 증가, 평가 방법 다양화, 교사 간 협의 증가, 자연 현상의 통합적 이해 제고 등에 대해 대체로 긍정적 변화 인식을 보였다. 특히 화학을 전공한 교사들은 자연 현상의 통합적 이해 제고에, 교직 경력 15년 이상의 교사들은 학생 활동 증가, 평가 방법 다양화, 교사 간 협의 증가에 대해 더욱 긍정적으로 인식하고 있었다. 통합과학을 지도하는 데 있어서는 비전공 내용에 대한 교수를 가장 어려워하며, 가르쳐야 하는 내용의 적정 수준을 결정하는 것 역시 어렵게 느끼고 있었다. 그러나 공통과학을 전공한 교사들은 비전공 내용을 가르치는 것에는 어려움을 거의 호소하지 않았으며, 15년 이상 경력 교사들은 상대적으로 활동 위주의 수업과 과정 중심 평가에 어려움을 겪는 등 집단 간 차이도 확인되었다. 통합과학을 2명의 교사가 나누어 담당하는 경우에 연수 내용으로는 교과내용학, 연수 방법으로는 이론과 실천을 접목한 혼합 연수와 맞춤형 연수에 대한 요구가 통계적으로 유의하게 높았고, 1명의 교사가 전담하는 경우에는 대체로 가장 낮은 요구를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 통합과학이 성공적으로 실행되기 위해서는 양질의 교수학습 및 평가 자료를 개발하여 배포해야 하고 통합과학 지도를 위한 교사 연구 모임 등을 활성화하며, 중 장기적으로는 단위학교 상황에 맞게 적용할 수 있는 통합과학 편성 운영 모델을 개발하고 통합과학에 대한 전문성을 갖춘 과학 교사 양성 시스템이 요청됨을 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제64권6호
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• pp.429-437
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• 2020

본 연구는 고등학교 통합과학 담당교사를 대상으로 교육과정-수업-평가 실행과 변화를 조사하였다. 17개 시도의 통합과학 담당교사 529명을 대상으로 과학과 핵심역량, 기능, 교수학습 방법과 평가 방법에 대한 실행, 그리고 교사의 수업 준비, 주제/교재, 교수학습, 평가에 대한 변화를 온라인설문을 통해 조사하였다. 연구 결과 첫째, 교사들은 통합과학 수업에서 과학과 핵심역량 중 과학적 의사소통능력과 과학적 탐구능력, 과학과 기능 중 자료수집 분석 및 해석, 의사소통에 대한 실행이 높았다. 교사들이 통합과학 수업에서 많이 활용하는 교수학습 방법은 강의이며, 평가 방법은 선택형, 서술형 및 논술형, 보고서로 조사되었다. 교사의 경력에 따른 집단 간 차이를 살펴보면, 10년 미만의 교사 집단이 10년 이상의 교사 집단보다 2015 개정 과학과 교육과정에 기반한 수업 실행에 소극적인 것으로 나타났다. 둘째, 통합과학 교사들은 수업 준비는 교과서 외에 여러 가지 자료를 탐색하고 재구성하고, 주제와 교재 준비를 위해 여러 분야의 통합적인 개념을 적용하려는 노력이 증가한 것으로 나타났다. 셋째, 통합과학 교사들이 과정중심평가를 수업에 적용하는 것은 소극적이지만, 수업 구현을 위한 수업 재구성, 학생 참여도 증가를 위한 방안 모색 등 수업 전반에 대해 노력과 준비를 하고 있는 것으로 조사되었다. 교사의 자율성과 전문성을 존중하면서도 평가의 공정성과 신뢰성을 확보하고 교사 공동체를 기반으로 책임을 분담할 수 있는 시스템 및 과정중심평가에 대한 교사의 관심 또는 운영 단계별로 지원하는 시스템의 구축이 필요하겠다. 이를 통해 교사의 업무 과중 해소, 그리고 평가의 질 관리, 과정과 결과의 공정성, 객관성 확보할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권5호
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• pp.769-781
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• 2016

이 연구에서는 중등 예비 화학교사가 지필평가 문항을 개별 및 소집단별로 제작하는 과정에서 고려된 교과교육학 지식(PCK) 구성 요소 사이의 상호작용을 분석하였다. 예비교사 8명의 개별 지필평가 문항 제작 활동에 대한 발성사고 과정을 분석한 결과, PCK 구성 요소 중에서는 과학 평가에 관한 지식 측면이 가장 많이 고려되었으며, 과학 교육과정에 관한 지식과 과학 내용에 관한 지식, 학생에 관한 지식 측면도 비교적 많이 고려되었다. 그러나 과학 교수 전략에 관한 지식 측면은 거의 고려되지 않았다. PCK 구성 요소 중 2가지 측면 또는 3가지 측면의 통합이 다양한 유형으로 자주 나타났으나, 4가지 이상의 측면이 통합된 경우는 없었다. 한편 각 4명의 예비교사로 구성된 2개 소집단의 지필평가 문항 제작 과정을 분석한 결과, 고려된 PCK 구성 요소의 경우 개별 지필평가 문항 제작 과정과 비교하여 전반적인 양상은 유사하였다. 그러나 과학 교육과정에 관한 지식 측면은 약간 적게 고려되었고, 나머지 4가지 측면에서는 비교적 높은 빈도로 고려된 하위 항목의 개수가 증가하였다. PCK 구성 요소 사이의 통합 수준에서는 2가지 측면의 통합의 발생 비율은 감소하고 3가지 측면의 통합의 발생 비율이 증가하였으며, 특히 4가지 및 5가지 측면의 통합이 새롭게 나타났다. 그러나 과학 교육과정에 관한 지식을 포함한 통합은 감소하였고, 과학 교수 전략에 관한 지식 측면을 포함한 통합은 여전히 거의 나타나지 않았다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.331-339
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• 2017

수학은 오랜 역사를 가진 학문으로 수학으로부터 새로운 학문이 발생하기도 하고 다른 학문과의 관련을 계속 이어왔기에 수학과 타 교과 통합 교육은 수학의 학문적 특성에 비추어 자연스러운 시도라 할 수 있다. 그렇지만 과학 과목의 주제를 수학의 학습 소재로 다루는 시도 외에 타 교과와 통합을 통한 수학 교육 연구는 별로 이루어지지 않았다. 본고에서는 수학과 타 교과 통합 교육의 유형과 통합 교육에 대한 국내 연구 동향을 살펴보고 고등학교 수학 교과와 사회 교과의 통합 교수-학습자료를 중심으로 하여 수학과 타 교과와의 통합 교수-합습자료를 문헌연구를 통하여 알아보았다. 그 결과, 수학의 유용성에 대한 인식 제고 및 흥미도 향상에 도움을 줄 수 있도록 수학과 과학 또는 수학과 사회 외에도 예술, 체육, 국어 교과와의 통합 자료도 최근 개발되었음을 알 수 있는데, 이에 대한 수정 보완에 대한 연구는 본고를 토대로 하여 앞으로 더 수행되어야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.11-22
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• 2011

이 연구는 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 연구대상은 초등학교 6학년 2개반 73명을 선정하였으며, 실험집단은 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육을, 통제집단은 교과서 중심의 분과형 수업을 12차시 동안 처치하였다. 연구의 결과로 첫째, 인지적 영역인 수학 과학 학업성취에 있어서 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 교과서 중심의 분과형 수업보다 더 효과적이었다. 특히, 학업성취 하위요인인 지식, 이해, 적용 영역으로 사후 검증한 결과 지식영역에서는 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 이해와 적용 영역에서는 실험집단이 통계적으로 유의하게 향상됨을 확인할 수 있었다. 둘째, 정의적 영역인 교과 태도 수준에 있어서 실험집단이 통제집단에 비해 긍정적인 영향이 있음을 확인할 수 있었다. 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 현행 수학 과학 교과의 정의적 영역인 흥미를 보완할 수 있는 하나의 방법이 될 수 있으리라 기대한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권3호
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• pp.497-524
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• 2011

교과간의 연결성을 바탕으로 통합교육에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 요즘 본 연구는 간학문적 통합교육이 가능한 수학의 함수단원과 화학의 분자운동단원을 선택하여 통합적 교수모형을 설계하고 경기도 성남시에 거주하는 학생을 대상으로 총 5단계의 8차시에 걸친 사례연구를 2010년 2학기말에 실시하였다. 연구결과 수학과학통합교육은 상호 교과의 공통내용을 학습하는데 시너지효과를 주며 긍정적인 변화를 가져왔다. 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 MBL를 사용하여 기체의 부피, 온도, 압력 등의 측정값을 구하였고 이 측정값으로부터의 보일의 법칙과 샤를의 법칙 속에 함수개념을 이해할 수 있었는데 두 주제가 공통의 학습목표를 지향하기에 Fogarty의 통합적 교수모형이 적절하였음을 알 수 있었다. 학생들의 학습과정을 통해 전체 5단계를 걸쳐 학습하는 동안 함수에 대한 개념이 확립되어 일반화하는 단계까지 점진적 수학화가 이루어졌다고 할 수 있으며 따라서 수학적 과학적 사고의 통합이 가능하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권2호
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• pp.194-209
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• 2015

본 연구의 목적은 스크래치 프로그래밍을 활용한 초등과학 '작은 생물' STEAM 수업을 개발하고 적용하여, 초등 영재학생의 창의적 인성, 창의적 문제해결력, 과학적 태도의 향상에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 개발한 STEAM 수업은 과학 지식과 스크래치 프로그래밍을 통합한 내용적 융합의 방법을 통해 학습자가 창의적 설계와 감성적 체험을 효과적으로 경험할 수 있도록 설계되었다. 연구 대상은 26명의 초등과학 영재학생들이었으며, 양적 및 질적 접근을 통해 자료를 수집하였다. 7차시의 수업을 적용한 결과, 개발한 STEAM 수업이 창의적 인성 및 과학적 태도에 효과가 있었다. 창의적 인성 하위 요소 중, 독립성에서 효과가 있었으며, 과학적 태도 측면에서는 자발성 및 인내심에서 유의한 상승을 보였다. 본 연구는 생명 과학 및 컴퓨터 프로그래밍처럼 STEAM 수업을 위한 효과적인 수단을 통합하는 일이 과학 기술에 대한 학생들의 창의성과 흥미를 신장시킬 수 있음을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.345-358
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• 2013

이 연구에서는 전국 사범대학의 공통과학 교사양성 교육과정 운영 및 공통과학 교사의 임용 실태를 조사하였다. 또한, 과학교육계열 교수들의 공통과학 교사양성 교육과정 및 교사임용의 개선방안에 대한 의견을 조사하였다. 대부분의 학과에서는 공통과학 복수 전공이 필수가 아니었고, 학과별로 공통과학 교육과정 이수인원 비율에 큰 차이가 있었다. 심화과학 전공 교사자격증만 취득할 때 다른 전공의 과학 과목의 이수가 필수인 학과는 없었으며, 일부 학과만이 과학사와 융합교육, 과학창의성과 융합교육, 통합과학교육의 실제 등과 같은 통합과학적 성격의 과목을 개설하고 있었다. 공통과학 교사양성 교육과정과 관련하여 교수들은 공통과학 복수전공 의무화에 대해 부정적으로 인식하고 있었다. 또한, 통합과학 관련 과목을 선택과목으로 개설할 필요가 있다고 생각하는 경우가 많았다. 공통과학 전공 교사임용과 관련하여 교수들은 공통과학 교사자격증의 필요성은 공감하지만, 공통과학 전공의 임용이 따로 필요하지는 않다고 생각하는 것으로 나타났다. 심화전공 교사자격증만 취득하는 경우에는 다른 전공의 과학 과목을 이수할 필요가 있다는 인식이 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 공통과학 교사양성 교육과정 및 교사임용의 개선방안을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.373-389
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• 2013

이 연구에서는 사례연구를 통해 중등 초임 과학영재교육 담당교사의 코티칭 과정에서 나타나는 과학수업 반성의 특징을 조사했다. 중등 과학영재교육 경력이 5년 미만인 초임 교사 2인을 선정하여 총 3회에 걸친 9차시의 과학영재수업을 공동으로 계획, 진행, 평가하도록 했다. 두 교사의 모든 코티칭 과학영재수업을 참관했고, 반성대화 전사본과 반성일지를 Davis(2006)가 제안한 '생산적 반성'의 관점에서 분석했다. 연구 결과, 자료의 종류 및 수업 차수에 관계없이 두 교사의 수업 반성 과정에서 모두 '과학영재 교수전략 및 지도'와 '과학영재학생' 측면이 비교적 많았다. 두 측면보다 적긴 했지만 '과학영재 교육과정' 측면에 대한 반성의 빈도도 낮지 않았다. 그러나 '과학내용지식'과 '과학영재교육 평가' 측면에 대한 반성은 매우 적었다. 통합 수준에 대한 결과에서는 두 교사의 반성 과정에서 과학영재수업의 5가지 측면 중 2~4가지 측면이 다양한 형태로 통합되어 있었다. 특히 '과학영재 교수전략 및 지도'나 '과학영재학생' 측면과 다른 측면이 통합된 경우가 많았다. 이런 경향은 과학영재교육 경험이 더 많은 교사에게서 강하게 나타났으며, 이 교사의 경우에는 '과학내용지식'과 다른 측면이 통합된 경우도 적지 않게 나타났다.