• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1082-1093
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• 2004

이 연구의 목적은 우리나라, 미국, 영국, 일본, 싱가포르의 과학과 교육과정을 목표 및 내용 체계를 중심으로 비교함으로써 우리나라의 과학과 교육과정을 위한 시사점을 도출하는 데 있다. 먼저, 과학 교육 목표의 진술 체제와 수준은 나라마다 서로 달랐다. 우리나라와 미국의 경우에는 여러 학년을 위한 과학 교육의 목표를 통일하게 제시하고 있으며, 목표를 비교적 폭 넓은 수준에서 진술하고 있다. 영국의 경우에는 성취 수준별로 성취 목표를 제시하고 있다. 일본은 초등학교와 중학교의 경우에는 상위 목표로 학교급별 목표를 먼저 제시하고 그 하위 목표로 학년별 또는 분야별(과목별) 목표를 제시하고 있으며, 고등학교의 경우에는 과목별로 목표를 제시하고 있다. 목표의 진술 수준을 보면, 학교급별 목표는 폭 넓은 수준에서 진술되어 있는 반면, 학년별 혹은 분야별 목표는 학습 내용과 결부시켜 조금 더 상세하게 진술되어 있다. 싱가포르의 경우에는 학교급별로 과학 교육의 목표를 제시하고 있으며, 비교적 폭 넓은 수준에서 목표를 진술하고 있다. 과학 교육의 목표는 나라별로 큰 차이가 없으며, 대부분의 나라에서 과학적 소양을 기르는 것을 중요한 목표로 삼고 있는 것으로 나타났다. 과학 지식의 습득, 과학 탐구, 과학에 대한 흥미와 호기심과 관련된 내용은 모든 비교 대상국의 교육과정의 목표 속에 포함되어 있었다. 각국의 과학과 교육과정의 내용을 종합적으로 비교하였을 때의 특징은 다음과 같다. 첫째, 과학 탐구를 가르쳐야할 내용 체계의 하나로 포함하는 경향이 있었다. 우리나라와 일본을 제외하고 미국, 영국, 싱가포르에서는 과학 탐구를 가르쳐야 할 독립적인 내용 체계의 하나로 포함하고 있다. 둘째, 물리, 화학, 생물, 지구과학 내용으로 영역을 구분하는 전통적인 내용 체계 방식에서 벗어나 내용 체계가 다양해지는 경향이 있었다. 셋째, 과학 내용과 관련하여 각국에서 가르치는 내용은 비교적 비슷한 것으로 분석되었다. 넷째, 우리나라, 일본, 싱가포르의 경우에는 학년별로 학습 내용을 제시하고 있으며, 미국과 영국의 경우에는 몇 개 학년을 묶어서 학습 내용을 제시하고 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.205-213
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• 2020

이 연구에서는 디지털 탐구도구로 측정한 데이터를 활용하는 과학 탐구 수업에서 초등학생의 지식정보처리역량과 협력적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 경남 S시의 초등학교 5학년 3개 학급을 실험집단, 3개 학급을 통제 집단으로 선정하였다. 통제집단은 전통적인 강의식 수업을 하였고, 실험집단은 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업을 하였다. 수업 후 검사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업은 초등학생들의 지식정보처리 역량 향상에 도움을 주었다. 둘째, 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업은 초등학생의 협력적 문제 해결력을 신장시켰다. 이상의 결과로부터 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업은 초등학생의 지식정보처리역량과 협력적 문제해결력 향상을 위해 필요함을 알 수 있었다. 이번 연구를 바탕으로 향후 디지털 탐구도구로 측정한 데이터를 활용하는 과학 탐구를 활성화할 수 있는 구체적인 교수·학습 환경에 관한 연구가 필요하다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권4호
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• pp.603-613
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• 2017

이 연구의 목적은 지속가능발전교육(ESD, Education for Sustainable Development)을 적용하여 초등학교 과학 교과서 지질관련 단원인 '화산과 지진'단원의 학습 내용을 재구성하여 지속가능발전 및 지질 개념을 학생들이 알기 쉽게 습득하도록 탐구 학습 모듈을 개발하고 그 효과를 검증하는 것이었다. 이를 위해 초등학교 3~4학년군의 '화산과 지진' 단원을 선정하여 탐구학습 모듈을 개발하였다. 개발한 탐구학습 모듈은 교과서 1종과 교사용 지도서 1종으로 초등학교 4학년 1개 반에 투입하여 효과를 검증하였다. 연구 결과 학생과 교사 모두 새로 구성한 학습모듈은 학생들에게 ESD의 관점을 이해할 수 있는 기회를 제공하였으며, 새로 구성한 학습모듈을 통해 과학학습을 흥미롭게 수행할 수 있었다고 응답하였다. 더불어 화산과 지진과 같은 환경에 대한 관심이 높아졌으며, ESD 관점에 대한 명시적인 학습 발문과 내용 제시는 학생들의 인식 변화와 학습 개념 이해에 도움을 주었다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 세계적인 교육의 흐름에 맞춰 ESD에 대한 관점이 우리나라 교과서에도 명시적으로 반영되어 학생들이 미래를 준비하는 생각을 갖게 해줄 필요가 있음을 보여주는 것이라 할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.617-625
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• 2008

본 연구의 목적은 11학년 지구과학 수업에서 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 김해시에 소재한 공립 K고등학교 11학년 2개반을 대상으로 하였으며 1주에 2시간씩 10주 동안, 실험집단에는 마인드 맵을 활용한 수업을 진행하였고, 통제집단은 전통적 수업으로 진행하였으며 각 집단은 34명으로 구성되어 있다. 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 대하여 사전검사를 실시한 후 수업을 진행하였으며 수업후에 사후검사를 통한 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1검증을 통해 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 효과적임을 의미한다. 둘째, t-검증을 통해 학생들의 과학에 관련된 태도에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도에 효과적임을 의미한다 결과적으로 마인드 맵을 활용한 지구과학 수업은 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도를 향상시키는데 더욱 효과적이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.528-541
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• 1999

제 6차 교육과정에 의해 발행된 4종의 공통과학 교과서의 탐구영역 중 탐구실험을 중심으로 과학탐구 평가표(SIEI)를 사용 하여 탐구 활동을 분석하였다. 공통과학 4종의 교과서의 탐구활동의 평균 횟수는 115.5회로 나타났고, 교과서별 비교에서 B교과서가 147회로 가장 많고, D교과서가 121회, C교과서가 100회, A교과서가 94회로 가장 적어 교과서별로 차이가 나타났다. 탐구활동 영역별 횟수는 관찰이 22회, 실험이 117회, 자료해석이 196회, 조사가 64회.. 토의가 51회, 분류가 4회 그리고 예상이 8회로 개념적 탐구 활동이 탐구실험에 비해 약 2.3배 정도 많이 나타났다. 탐구과제수는 A교과서가 268개, B교과서가 328개, C교과서가 207개 그리고 D교과서가 304개로 C교과서가 가장 적었다. 탐구활동의 구조적 분석 중 경쟁/협동구조의 평가에서 공동과제, 조별결과가 87.1%, 토론구조평가에서 토론이 없는 활동이 83.5%, 탐구자유도 평가에서 문제, 방볍, 답이 모두 제시된 탐구활동이 58.3%, 탐구영역평가에서 교과내용의 증명이나 시범활동이 66.9%로 이들이 각 평가영역에서 가장 높게 나타났다. 공통과학4종의 교과서에 대한 탐구과정을 종합적으로 평가한 탐구피라미드 구조는 모두 형태 I 구조를 나타내었고, 탐구지수는 평균 47.8로 매우 높은 수준이었다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.300-317
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• 2020

이 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 초등 과학 교과서 내 지구과학 영역에 제시된 개념과 탐구 활동의 내용을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 교과 교육 전문가 2인과 초등교사 3인이 함께 교과서 내 개념과 탐구 활동 문제점 탐색과 개선 방안 조사를 위한 설문지를 개발하였다. 설문은 두 차례에 걸쳐 진행되었으며 모두 30명의 초등학교 교사와 3명의 지구과학 내용학 전공 교수가 설문에 참여하였다. 연구 결과 초등학교 교과서의 고체 지구 영역에서는 8개의 개념 요소, 유체 지구 영역에서는 3개의 개념 요소, 우주와 통합 단원에서는 1개의 개념 요소에서 오개념이 포함되어 있는 것으로 조사되었다. 탐구 활동에서도 고체 지구에서 7개 유체 지구에서 3개, 우주와 통합 단원에서 1개씩 탐구 활동 내용에 보완이 필요한 것으로 조사되었다. 따라서 앞으로 교과서가 개정될 경우 내용 요소의 검정 과정을 강화할 필요가 있으며 나아가 교과서에 제시되는 개념의 경우 연계와 위계뿐 아니라 개념이 발달해 나가는 과정도 고려할 필요성이 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.617-626
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• 2003

과학교육에 있어 지금까지 개발된 수업모형은 마치 과학의 모든 목적을 달성시켜줄 것 같지만 실제 교육현장에 적용해 보면 기대하던 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 수업의 효과를 극대화하기 위해서는, 어느 한가지 방법만을 고수하는 것보다 개발된 수업모형을 유연성 있게 활용 할 수 있는 교사의 수업전략이 필요하다. 본 연구는 개념도와 순환학습을 통합한 수업이 개념도를 활용한 수업이나 순환학습과 비교하여 고등학생들의 학업성취도 및 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보는데 그 목적이 있다. 연구대상은 고등학교 2학년 여학생 324명으로, 개념도-순환학습 집단, 개념도 활용 집단, 순환학습 집단, 전통적 수업 집단의 4집단으로 나누어 수업하였다. 연구 단원은 고등학교 과학의 '생식과 유전' 단원으로 약 10주간 10차시에 걸쳐 수업처치 하였다. 수업처치 전, 후에 학업성취도 검사와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 연구결과는 공변량 분석 (ANCOVA과)과 사후 검증(Duncan test)으로 분석하였다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이었고(p< .05) 그 효과면에서 개념도를 활용한 수업보다 떨어지지 않았다. 성취 수준이 상위와 중위 학생들은 수업방법에 따라 학업성취도에 차이를 보이지 않았으나, 하위학생들은 개념도를 활용한 수업이 가장 효과적이었다(p< .05). 개념도-순환학습은 학생들의 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도를 활용한 수업이나 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 순환학에 떨어지지 않았다. 성취수준이 상위인 학생은 수업방식에 따라 과학적 탐구능력에 차이를 보이지 않았으나, 개념도-순환 학습은 중위와 하위 학생들의 과학탐구능력 향상에 순환학습 만큼 효과적이었다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 개념도 활용 학습이나 순환학습에 뒤지지 않았다. 따라서 개념도 순환 학습은 모든 학생들의 수준을 고려 할 때 학생들의 학업성취도를 향상시키고, 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도 활용학습이나 순환학습을 단독으로 적용하는 것보다 긍정적이라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권4호
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• pp.282-290
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• 2008

R&E 프로그램은 한국과학영재학교와 과학 고등학교의 과학영재들을 위한 사사교육 프로그램으로, 1년 동안 현직 과학자와 과학교사가 멘토로 참여하며 학생들이 실제 연구 과제를 수행하는 프로그램이다. 이 연구에서는 R&E 프로그램의 주요 목적인 연구 중심의 자기 주도적 학습, 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결능력의 신장, 과학자의 생활과 자세에 대한 인식과 희망 전공 등의 항목에 대해서 R&E 프로그램을 경험한 한국과학기술원 학부과정 신입생 182명을 대상으로 사사교육 프로그램의 효과에 대해서 스스로 어떻게 평가하고 있는지, 설문조사를 통하여 이들의 인식을 조사하였다. 그 결과는 첫째, 프로그램 참여를 통하여 동료들과의 협력(81.0%), 전문 과학지식의 습득(80.8%), 과학자의 생활과 자세에 대한 이해(77.5%), 과학에 대한 흥미(68.7%), 과학적 탐구방법(62.7%), 창의적 사고력(61.5%) 등의 순으로 향상되었다고 긍정으로 인식하였다. 둘째, KAIST 신입생들 사이에 출신 고등학교에 따라서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, 과학적 탐구방법 향상(p<.01), 연구과제에 관한 전문적인 과학지식 향상(p<.01)의 항목이었다. 이러한 결과는, 과학자로서의 품성 및 자질 함양, 과학적 탐구능력과 창의적 사고력 향상이라고 하는 과학영재를 위한 사사교육으로서 R&E 프로그램의 목적이 충분히 달성되고 있을 가능성을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.706-716
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• 2002

제6차와 제7차 교육과정 초등학교 과학과 교과서에 제시된 학습 내용을 과학 탐구 기능과 교수 학습 유형별로 분석한 결과는 다음과 같다. 3학년에서 6학년까지의 과학과 교과서에 제시된 학습 내용을 과학탐구기능에 따라 분석한 결과 첫째, 제7차 교육과정에서 기초탐구 기능은 증가하였으나 통합탐구 기능이 감소하였다. 둘째, 제6차에서는 조사 학년 모두에서 기초탐구 기능보다 통합탐구 기능의 비율이 높았고, 제7차에서는 저학년에서는 기초탐구 기능이, 고학년에서는 통합탐구 기능이 높게 나타났다. 셋째, 제7차 교육과정에서 과학탐구 기능을 기초탐구 기능과 통합 탐구 기능 영역으로 나누어 살펴보면, 기초탐구 영역에서는 관찰기능이 각각 63.8%, 54.4%, 통합탐구 영역에서는 문제인식에 관한 탐구 활동이 각각 75.3%, 82.5%로 대부분을 차지하고 있었다. 넷째, 과학탐구 기능 전체를 비교해 볼 때 제7차 교육과정에서 관찰(24.8%), 분류(5.4%), 측정(5.6%), 추리(6.0%), 자료해석(4.4%) 기능이 증가하였고, 예상(3.8%), 가설 설정(0.5%), 변인통제(1.8%), 자료변환(1.2%), 결론도출(0.8%), 일반화(0.9%) 기능이 감소하였다. 다섯째, 교수 학습 방법에 대한 분석 결과, 제7차 교육과정에서는 관찰학습이 감소한 반면에, 실험학습, 토론학습, 조사 및 과제학습과 창의학습이 증가하였다. 따라서 본 연구의 결과로부터 제7차 교육과정 과학과 교과서는 제6차에 비해 기초탐구학습과 통합탐구기능이 학년 아동의 인지발달 수준을 고려하여 구성 되었음을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.540-549
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• 2002

제7차 교육과정은 '21세기의 세계화 정보화 시대를 주도할 자율적이고 자율적이고 창의적인 한국의 육성'을 목표로 삼고 있다. 그러나 이를 위해 요구되는 창의력이나 문제 해결력과 같은 고등 사고 능력 신장을 위해서는 종래의 평가방법을 개선해야할 필요성이 있다. 학교 현장에서는 이를 인식하고 있음에도 불구하고 평가방법을 개선하는 것에 어려움을 느끼고 있다. 본 연구는 현장의 문헌조사 및 사례분석을 통하여 과학과의 평가영역을 선정하고, 계층화분석법(AHP)을 이용하여 과학과 평가영역의 중요도를 산출하였다. 이를 바탕으로 평가 영역을 중심으로 하여 과학과 평가를 개선하기 위한 방향을 제사하였다. 평가영역간의 중요도는 탐구능력, 인지적 영역, 창의력, 정의적 영역 순으로 나타났으며 특히, 전체 세부항목간의 중요도는 문제인식 및 가설 설정, 탐구의 설계, 이해 순으로, 평가의 가장 중요 영역으로 탐구능력, 그 중에서도 문제인식 및 가설 설정과 탐구의 설계의 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다. 연구 결과를 고려 할 때 인지적 영역 중심의 학교 현장의 평가 실태는 개선되어야 할 것이다.