• 한국과학교육학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.448-460
• /
• 1999

수준별 학습지는 열린 교실에서 주요한 학습 자료이다. 그러나, 초등 학교에서 학습지들이 종종 원칙없이 개발되어 왔다. 특히, 과학 교육적 요소들이 학습지 개발에서 무시되어 온 경향이 있다. 이러한 문제점들을 개선하고자 과학 지식의 맥락적 특성과 교육적 구성주의를 고려한 수준별 학습지 모형을 개발하였다. 이 모형의 틀은 탐구와 학습 과제에 나타나는 맥락으로 구성되어 있다. 학습지의 수준은 탐구요소의 통합성과 맥락의 친근성을 바탕으로 결정하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.470-480
• /
• 2001

이 연구의 목적은 사회적 상호작용을 강조한 과학 탐구실험을 개발하여 이를 적용한 수업이 학생들의 탐구능력 신장에 미치는 효과를 알아보고, 실험을 수행하는 과정에서 일어나는 상호작용을 학생들의 인지수준에 따하 분석하는 것이었다. 이를 위하여 남녀공학 중 학교 2학년 197명을 실험집단과 통제집단으로 나누어, 실험집단에는 사회적 상호작용을 강조한 과학 탐구실험 수업을 통제집단에는 전통적인 실험수업을 한 학기에 걸쳐 적용한 후 과학 탐구능력 검사를 실시하였으며, 학생들의 인지수준에 따른 상호작용을 분석하고 이 실험 수업에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 사회적 상호작용을 강조한 과학 탐구실험을 적용한 수업이 전통적인 실험 수업에 비하여 학생들의 과학 탐구능력 신장에 효과가 있있다. 탐구실험 수업 과정을 살펴보면, 학생들의 인지 수준에 따라 상호작용 참여 정도에 차이가 있었으며, 같은 인지수준이더라도 모둠 구성 방식에 따라 상호작용의 형태에 차이가 있었다. 인지수준이 높은 학생은 학생들 사이의 상호 작용에서 주도적이며 교사와의 상호작용에도 적극적으로 참여하였고, 인지수준이 낮은 학생은 인지수준이 높은 학생을 추종하는 경향이 있으며 교사와의 상호작용에는 소극적이었다. 실험 수업에 대하여 학생들은 탐구실험 수업이 모둠원들과 상호작용 할 기회를 제공함으로써 토론을 많이 하게 되고, 동료로부터 도움을 받아 어려움을 해결할 수 있었다고 응답하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.263-271
• /
• 2007

이 연구의 목적은 고등학생들의 독창적인 문제발견 능력과 과학 학업 성취도, 과학 탐구능력, 창의적 성격 사이의 관계를 알아보는 것이다. 발견된 문제의 독창성을 평가하기 위해 빈도수에 의한 평가와 교사와 학생에 의한 주관적 판단에 의한 평가 방법을 사용하였다. 그 결과, 세 가지 평가 방법은 큰 차이가 없었으나, 빈도수에 의해 평가할 경우 친숙한 문제가 더 높은 점수를 받을 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 전체 학생들의 독창적인 문제발견 능력은 학업 성취도 및 창의적 성격과 정적 상관이 있었으나, 과학 탐구능력괴는 상관이 없었다. 그러나 독창성 점수가 높은 상위 집단에서는 창의적 성격과 정적 상관이 있었으며, 하위 집단에서는 학업 성취도와 정적 상관이 있었다. 또한 독창성 점수가 높은 상위 집단과 하위 집단 간의 과학 탐구능력과 창의적 성격은 유의미한 차이가 없었으며, 학업 성취도는 물리I과 화학I 과목에서만 유의미한 차이가 있었다. 앞으로 문제발견 능력을 평가하기 위한 평가 방법에 관한 연구와 함께 독창적인 문제발견 능력에 영향을 미치는 다양한 변인에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.1567-1579
• /
• 2012

과학 실험실은 과학에 대한 흥미 유발, 개념 이해의 촉진은 물론 과학 교육의 궁극 목표인 탐구 능력에 효과적인 교육의 장이다. 따라서 교육 과정의 요구를 만족할 수 있는 적절한 실험 실습 기자재 확충, 수업보조 자료, 사회적 지원 등 외적 수업 환경의 조성이 필요하다. 수업 환경은 교사의 직접적인 영향력이 발휘되는 영역이며 수업을 주도하는 교사가 가진 수업환경에 대한 인식은 과학 수업의 질을 좌우할 뿐 아니라 학생들의 학습 태도와 성취도에도 결정적인 영향을 줄 수 있다. 이에 초 중 고 과학 교사 262명을 대상으로 과학 실험실 및 교수 환경에 대한 교사의 인식을 알아보고자 이들이 선호하는 수업 환경과 실제의 환경은 어떠한지에 대하여 설문 조사를 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 실험실 및 교수 환경에 대한 과학 교사들의 인식은 선호에 비해 실제가 낮게 나타나(p<.05), 학교의 실제 수준은 교사의 기대에 미치지 못하였다. 둘째, 교사의 성별에 따른 선호와 실제 간의 차이는 없었으며, 남 여 교사 모두 선호가 실제보다 높게 나타났다(p<.05). 한편, 선호의 경우 모든 하위 영역에서 여교사가 남교사보다 높게 나타났다(p<.05). 셋째, 초 중 고 모든 학교급에서 선호가 실제보다 높게 나타났다(p<.05). 한편, 선호의 경우 모든 하위 영역에서 초등과 고등학교 교사 간 인식에 차이를 보였으며(p<.05), 실제의 경우 '과학 실험실 설비 상태' 영역에서만 초 중학교 교사 간 차이가 나타났다(p<.05). 넷째, 학교 소재지별로는 세 지역 모두 선호가 실제보다 높았다(p<.05). 또한 선호의 경우 모든 영역에서 소재지별 차이가 없었으나, 실제의 경우 '과학 실험실 설비 상태', '교수 조건과 서비스 지원', '지원 정책과 실천'의 세 가지 영역에서 중 소도시 교사의 인식이 대도시보다 낮게 나타났다(p<.05). 결론적으로 과학 탐구 활동이 원활하게 이루어지기 위해서는 선호와 실제 간에 조화를 이룰 수 있는 제반 교수 환경으로 개선해야 할 필요가 있다고 하겠다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.487-499
• /
• 2022

본 연구는 초등 과학 교과서 연구의 동향과 특징을 파악하기 위해 2001년부터 2021년까지 과학과 관련 학술지에 게재된 논문 중, 초등 과학 교과서와 관련된 연구 156편을 분석하여 교과서 분석에 관한 연구 동향을 살펴보았다. 분석 기준은 '형식'과 '주제' 두 개의 대범주로 구성하고, '형식'의 하위 범주로 '발행연도', '대상 교육과정', '분석 학년', '과학 내용 영역', '분석 대상', '발행 기관'을 '주제'의 하위 범주로는 '비교 연구', '내용 분석', '삽화', '탐구활동', '교과서에 대한 인식', '기타'로 설정하였다. '형식'에 대한 분석 결과 거의 매년 교과서 관련 연구가 수행되고 있었고 2009 개정 교육과정기에 가장 많은 연구가 수행되었으며, 전 학년(3~6학년) 및 과학의 전 영역을 대상으로 다룬 연구가 대부분을 차지하였다. 또한 과학교육 관련 학회지뿐만 아니라 비관련 학회지에서도 과학 교과서에 관한 연구가 수행되었다. '주제'에 대한 분석 결과 비교 연구, 내용 분석, 삽화, 탐구활동, 교과서에 대한 인식 순으로 연구 비율이 높았다. 초등 과학 교과서 연구 동향에 대한 분석을 바탕으로 초등 과학 검정 교과서에 대한 시사점을 얻고자 하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.167-175
• /
• 2016

본 연구에서는 2009개정 과학 교과서에 새롭게 추가된 캐릭터의 역할 범주화, 역할 및 발문 분석을 통해 과학 교과서에 사용된 캐릭터의 기초 정보를 제공하고 추후 교과서 제작에 참고할 수 있는 시사점을 알아보고자 하였다. 연구대상은 2009개정 초등학교 과학과 교육과정에 따라 개발된 과학 교과서 중 4학년 교과서이다. 분석방법은 분석 대상 선정 및 분석틀 개발, 캐릭터 역할 분석, 발문 분석이다. 연구 결과, 캐릭터의 역할 유형은 자료제공, 동기유발, 탐구 활동 안내, 탐구결과 순으로 활용되고 있는 것으로 나타났다. 과학 교과서 속 캐릭터를 영역별로 분석한 결과 생명 영역이 자유탐구, 에너지, 물질, 지구 영역보다 많이 활용되는 것으로 나타났다. 발문 유형 분석 결과는 확산적, 예상적, 적용적, 재인적 발문 순으로 나타났고 회상적, 평가적 발문은 없었다. 본 연구 결과는 그림과 텍스트의 결합 형태로 제시되는 캐릭터의 역할을 범주화하고 그 역할을 규명하여 실제 교과서 속에 활용된 캐릭터를 분석하였다는 점에서 의의가 있으며, 이는 앞으로 초등 과학 교과서를 구성하는 과정에서 보다 체계적이고 유기적인 캐릭터 활용에 시사점을 줄 것이라 판단된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제41권2호
• /
• pp.173-185
• /
• 2022

이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

• 한국학교수학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.359-384
• /
• 2014

본 연구는 고등학교 수학영재를 대상으로 한 GeoGebra 기반 수학영재 교수 학습 자료를 개발하여 수업에 적용해보고, 이 과정에서 나타나는 수학영재들의 인지적 특성을 알아보는데 있다. 실험 수업에 적용하기 위해 개발한 GeoGebra를 활용한 수학영재 교수 학습 자료는 기본도형의 작도, 슬라이더 도구를 이용한 애니메이션 만들기(함수의 그래프, 도형의 자취, 정적분, 고정점의 탐구, 매개변수 곡선 그리기 등), 이차곡선 탐구 등이며, 14차시 분량의 주제 탐구형으로 구성되었다. 그리고 개발한 자료를 적용하여 B과학고등학교 수학 동아리반 학생 14명을 연구 대상으로 약 4주간 동안 GeoGebra를 활용한 수업을 진행한 결과, 수업에서 수학영재들은 다양한 창의적 사고, 직관과 통찰, 논리적 사고, 수학적 추론 능력, 사고의 유연성 등의 인지적 특성을 나타냈다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
• /
• pp.171-174
• /
• 2012

이 연구는 협동학습의 수행과정에서 학습자들이 느끼는 어려움을 해소하고 협동학습 활동을 돕기 위해 협동학습 구조의 활용방안을 제안하고 그 효과성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 먼저 구조 활용 협동학습을 설계하고, 초등학교 4학년 1학기 과학과에서 실험단원을 선정하여 구조 활용 협동학습의 각 단계에 따라 수업을 하고, 학업성취도와 과학에 관련된 태도의 관점에서 효과성을 분석하였다. 연구대상은 경기도 소재 'ㅎ' 초등학교 4학년 학생들 중 사전 학업성취도와 과학에 관련된 태도 검사에서 동질집단으로 확인된 2개 학급 56명이었다. 연구결과 첫째, 구조 활용 협동학습은 실험집단과 통제집단의 학업성취도에 있어서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며 특히 과학 탐구 능력 영역에서 차이가 있었다. 둘째, 과학에 관련된 태도 변화에 있어서도 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며 학습자의 과학에 관련된 태도를 향상시키는데 효과가 있다고 할 수 있다.

• 한국학교수학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.565-584
• /
• 2012

본 연구는 내분삼각형 넓이의 일반화에 대한 탐구 과정에서 GSP가 영재학생들의 기하학적 원리와 개념의 이해를 어떻게 돕고, 일반화 과정에서 시각화한 내용을 어떻게 논리적으로 전개하는가에 대하여 탐구하였다. 이를 위하여 M대학교 과학영재교육원 중등수학 심화과정에 있는 학생 4명을 연구 참여자로 선정하여, 학생들이 삼각형의 각 변을 m:n으로 내분하는 점을 연결하여 만든 삼각형의 넓이와 기존의 삼각형 넓이 사이의 규칙성을 탐구하고 이를 일반화하는 과정에서 수집된 디지털 오디오 녹취물, 학생 활동을 촬영한 비디오 녹화자료와 학생활동지를 서로 연계하여 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, GSP를 활용한 시각화는 수학 영재학생들이 기하학적 원리와 개념을 직관적으로 이해하고 다양한 사례를 검증하여 일반화하는데 도움을 주고, 귀납적 추론 능력과 분석적이고 연역적인 추론 능력을 계발하는데 도움을 준다. 둘째, GSP를 활용한 교수 학습은 수학 영재학생들에게 능동적인 탐구활동을 조장하고 수학적인 개념의 확장이나 사고의 확산에 긍정적인 역할을 한다. 셋째, GSP를 활용한 수학영재 교수 학습은 수업에 소극적인 태도를 보인 학생에게 수업에 적극적으로 참여하도록 함으로써 수학에 대한 흥미와 태도, 자신의 능력에 대한 믿음, 자기 신뢰감 등과 관련된 수학적 과제 집착력을 발현하게 한다.