• 정보교육학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.89-97
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• 2008

제 7차 초등학교 과학과 교육과정에서는 특히 탐구학습을 강조하고 있다. 그러나 단위 시간과 학습자료의 부족이라는 현실적인 이유 때문에 학교 교육 현장에서는 실제적인 적용이 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 웹기반 발견학습 시스템을 설계 구현하고 그 효과성을 검증하는데 목적이 있다. 검증 과정으로 초등학교 4학년 과학과의 용수철 늘이기 단원을 대상으로 일반적인 발견학습 모형을 적용한 비교집단과 웹기반 발견학습 시스템으로 수업을 받은 실험집단의 학업성취도에 있어 유의미한 차이가 있는지 조사하였다. 적용 결과, 웹기반 발견학습 시스템으로 수업을 한 경우, 전통적인 발견학습 모형 그대로 적용한 경우보다 학업 성취도가 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.681-692
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• 2010

본 연구는 고등학교 10학년 과학 '반응속도' 단원에 대해 자기조절 학습 프로그램 활용 실험수업을 실시한 후, 과학탐구 능력, 과학적 태도 및 학업성취도에 대한 교수-학습 효과를 분석하였다. 통제집단에 대해 교과서 및 교사용 지도서에 따라 실험수업을 실시하였으며, 실험집단에 대해서는 자기조절 학습 프로그램 활용 실험수업을 실시하였다. 사전 검사에서 두 집단 간에 유의미한 차이가 없었으나, 사후검사에서 실험집단의 평균값이 유의미하게 높았다. 과학탐구 능력의 경우, '인과관계'에서 가장 높게, '변인통제'에서 낮게 평균값 차이가 나타났다. 과학적 태도의 경우, '정직성'과 '개방성'에서 두 집단 간의 평균점 차이가 가장 크게 나타났다. 학업성취도의 사후검사 결과, 실험집단의 평균점수가 통제집단에 비해 높게 나타났다. 또한 실험집단의 사후검사 결과, 자기조절 학습 전략과 과학탐구 능력, 과학적 태도 및 학업성취도 사이에 유의미한 상관관계가 나타났다. 자기조절 학습의 세부요소에서 동기조절이 이들과 (과학탐구 능력 및 학업성취도) 가장 높게 상관성을 나타내었으며, 그 다음으로 행동조절과 인지조절 순으로 나타났다. 특히 메타인지 요소가 가장 낮게 상관성을 나타내었다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권2호
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• pp.189-203
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• 2008

MBL은 학생들에게 정확하고 효율적인 데이터 수집과 실시간 그래프를 제공함으로써 실험 시간을 단축시켜, 실험 결과에 대한 깊이 있는 토론을 가능하게 함으로 탐구의 본질적 특징인 의사소통과정을 강조한다. 따라서 본 연구에서는 과학 탐구와 탐구의 본질적 특징인 의사소통의 관점에서 중등학교 지구과학 MBL수업의 양상을 살펴보았다. 3개의 MBL수업을 녹화한 비디오 테잎을 주된 자료원으로 하였으며, 수업 녹화물과 전사본을 교실탐구 기본요소와 논의 요소틀을 이용하여 분석하였다. 교실탐구의 기본요소는 "문제제기", "증거수집", "설명형성", "과학지식과의 연결", "이론의 발표"의 5가지이다. 연구 결과로 첫째, 세 수업은 각 진행 단계별로 탐구 요소와 그 수준에서 유사한 양상을 보여주었다. 학생들은 교사 주도적 문제 제기로부터, 절차에 따른 증거 수집을 하고, 교사의 지도에 따라 설명을 형성하며, 특정 과학지식을 사용하도록 안내되었다. 하지만, 이론의 발표 요소는 1개의 수업에서만 관찰되었다. 둘째, 탐구의 본질적 측면으로서 논의적 의사소통은 매우 드물게 나타났다. 논의 과정을 포함한 담화 에피소드는 과학적 현상을 다루기보다 실험 과정이나 절차적 측면에 관해 이루어졌다 이론의 발표가 진행된 수업에서 1개의 에피소드만이 과학현상과 관련된 활발한 논의적 의사소통을 보여주었다. 결론적으로 MBL자료가 탐구의 본질적 특징인 의사소통을 강조한다 하더라도, 실제 수업에서 진정한 탐구의 모습을 구현하는 일은 쉽지 않다는 것을 알 수 있다. 따라서 MBL수업에서 탐구 및 논의적 의사소통을 구현하기 위해서는 학생들에게 논의의 기회 제공과 더불어 논의를 유의미하게 개진할 수 있는 교사의 적절한 도움이 필요하다.

• 영재교육연구
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• 제13권2호
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• pp.43-56
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• 2003

본 연구에서는 탐구 과정기술과 사고력을 중시하는 초등학교 과학과목의 특성을 고려하여 개발된 원격교육모형에 적용할 수 있는 학습 자료를 개발하고, 원격교수학습의 토론방 활동을 통해 나타난 학생들의 특성을 조사하였다. 탐구적 사고력을 향상시킬 수 있는 자료를 개발하여 원격교육을 실시한 결과 학생들은 토론방에서 활발한 토론을 통해서 다양한 사고와 실험 방법 등을 고안하고 수행하는 태도들을 나타냈다. 특히 주어진 과제들이 주변 환경 속에서 찾을 수 있는 실험 도구들을 사용하도록 구성되었기 때문에 web 환경에서 이루어지는 원격교육이 단점을 극복하면서 학생들의 탐구적 활동을 자극하였다.

• 대한화학회지
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• 제55권5호
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• pp.875-881
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• 2011

이 연구에서는 자연과학을 전공하는 대학생과 고등학교 과학교사를 대상으로 대학에서의 과학 학습에 영향을 주는 요인과 고등학교 과학교육 개선 방향에 대한 인식을 알아보았다. 대학생들은 전공별로 대학에서의 과학 학습에 주는 영향을 주는 요인에 대해 다른 양상을 보이는 것으로 나타났다. 물리학과의 경우에는 수학 능력과 논리적 사고력, 화학과와 생물학과의 경우에는 영어 능력과 기초 과학 지식이 대학에서 공부하는 데 큰 영향을 준다고 인식하는 경향이 있었다. 대학생과 과학 교사 두 집단 모두 기초 과학 지식과 수학 능력이 대학에서의 과학 학습에 크게 영향을 준다고 인식하는 것으로 나타났다. 대학에서의 성공적인 과학 학습을 위한 과학교육 개선 방안으로, 대학생들은 탐구 기회 확대, 과학교사들은 선택과목의 필수 이수 확대라고 각각 응답하여 두 집단 간 다른 양상을 나타내었다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.273-288
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• 2020

본 연구에서는 2015 개정 교육과정 고등학교 통합과학 교과서에 나타난 과학의 본성(NOS) 분포를 분석하였다. 분석 대상은 2015 개정 교육과정으로 출판된 통합과학 교과서 5종 모두를 분석하였으며, 분석의 개념적 틀로는 과학적 소양 기반 4가지 영역의 과학의 본성(NOS)(Lee, 2013)을 활용하였다. 4가지 영역의 과학의 본성(NOS)은 1. 과학지식의 본성(nature of scientific knowledge), 2. 과학적 탐구의 본성(nature of scientific inquiry), 3. 과학적 사고의 본성(nature of scientific thinking), 그리고 4. 과학과 기술 및 사회의 상호작용의 본성(nature of interactions among science, technology, and society)이다. 분석은 2명의 분석자가 수행하였으며, 두 분석자간의 신뢰도는 Cohen's kappa 계수 0.83 ~ 0.96으로 비교적 높은 신뢰도 값을 나타냈다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 2015 개정 교육과정 통합과학 교과서에서는 과학의 본성(NOS) 4가지 측면 중에서 '과학탐구의 본성(nature of scientific inquiry)' 영역을 전반적으로 가장 강조하고 있었다. 이것은 통합과학 교과서 5개 출판사 전체 영역에서 '과학 탐구의 본성(범주 II)'의 분포가 평균 약 44 %로 나타나는 것에서 확인할 수 있었다. 둘째, 2015 개정 교육과정 통합과학 교과서는 출판사에 상관없이 '과학탐구의 본성(범주 II)'을 가장 강조하고 있었지만, 그외 다른 측면의 과학의 본성(NOS) 부분은 출판사별로 다소 차이가 나타나고 있었다. 따라서 통합과학 교과서들은 과학적 내용과 활동을 탐구하는 방법으로서 주로 제시하면서 출판사별로 다소 다르게 과학의 본성(NOS) 특징을 강조하고 있다고 말할 수 있다. 셋째, 2015 개정 교육과정 통합과학 교과서에서 강조하는 과학의 본성(NOS) 측면은 4. 환경과 에너지 단원을 제외하고 모든 단원에서 유사하게 나타났다. 이것은 과학의 본성(NOS) 단원별 분석 결과가 대부분의 단원에서 전체 교과서 분석 결과와 유사한 양상이었으며, 4. 환경과 에너지 단원에서만 범주 II의 '과학 탐구의 본성' 영역 다음으로 '과학-기술-사회와 상호작용하는 과학의 본성(STS)(범주 IV)'이 강조되고 있는 것에서 확인할 수 있다. 이와 같은 결과는 2015 개정 교육과정 통합 과학 교과서가 지난 교육과정에 비하여 비교적 다양하고 균형 있는 과학의 본성(NOS) 측면을 제시하고 있으며, 2015 개정 교육과정의 목표인 과학적 문제해결력과 창의력 증진을 위하여 과학적 탐구를 강조를 하고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제40권3호
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• pp.254-266
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• 2016

이 연구에서는 2007 개정 및 2009 개정 중등 과학 교과서 및 화학 교과서를 중심으로 교과서에 수록된 MBL(microcomputer-based laboratory) 실험을 교육과정 시기, 대상 학년, 실험이 제시된 맥락, 내용 영역, 주제, 사용된 센서, 그리고 출판사 등의 측면에서 분류하고 그 특징을 분석하였다. 분석 결과, MBL 실험은 2007 개정 교육과정기의 경우에는 중학교 과학 교과서에서만 25번 제시되었고, 2009 개정 교육과정기의 경우에는 과학 및 화학 I, II 교과서를 통틀어 29회(중학교 19회, 고등학교 10회) 제시되었다. 전체적으로는 교육과정 개정 이후 중학교 과학 교과서에 MBL 실험은 증가하지 않은 반면, 고등학교 교과서에는 처음으로 제시되었다. MBL 실험은 중학교 1학년에 가장 많이 제시되었고, 선택탐구보다는 필수탐구에 주로 포함 되었다. 센서 중에서는 운동 센서와 온도 센서가 가장 많이 사용되었고, 그 다음으로는 산소와 이산화탄소 센서가 많이 사용되었다. 출판사별 분석에서는 전체적으로는 사용 빈도가 감소하였고, 일부 출판사의 교과서에서는 MBL 실험이 단 한번도 사용되지 않았다. 이 결과들을 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.729-738
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• 2019

R&E 프로그램은 연구 중심의 자기주도적 학습을 통하여 과학영재들이 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결 능력을 신장시킬 수 있도록 하며, 관심 분야 전문가와의 긴밀한 만남과 과학탐구 경험을 통해 과학자로서의 연구 태도와 품성 및 자질을 함양하고, 창의성을 계발하도록 하는 것에 목적이 있다. R&E 프로그램의 교육적 효과로 미래과학기술 인력의 질적 향상뿐만 아니라 과학자들의 교육참여를 유도함으로써 교육 인력의 저변 확대를 통한 과학영재 교육의 질적 내실화를 도모할 수 있다. 본 연구에서는 R&E 프로그램이 미래 과학기술인력으로써 필요한 창의인재역량과 첨단과학기술 분야 진로 지향성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 KAIST 과학영재교육연구원의 R&E 프로그램에 참여한 D과학고등학교 1학년 학생 62명을 대상으로 집중연구 사전, 사후에 걸쳐 창의인재역량과 과학진로지향의 변화를 설문을 통해 분석하였다. 그 결과 학생들은 R&E 프로그램 참여 후 창의인재역량 중 인지적, 정의적 특성이 유의미하게 증가하였고, 사회적 특성에서는 유의한 변화가 없었으나 세부영역에서는 유의미한 증가를 확인하였다. 또한, 과학진로지향과 관련하여 과학학습, 과학진로에 대한 선호도, 과학진로에 대한 가치 인식 및 과학진로 정보의 필요성 항목에서 유의미한 변화가 없는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 R&E 프로그램의 교육적 효과를 보여줌으로써 대상과 지도목표에 따른 R&E 프로그램 모델의 개선방안을 제안하고자 하며, 나아가 연구역량 교육 및 과학진로진학을 지도하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권2호
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• pp.301-321
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• 2024

이 연구의 목적은 과학교사에게 오랫동안 요청된 이원화된 업무, 즉 '과학교과수업'과 '교과 외 과학 관련 행사'의 역사적 연원을 밝히는 것이다. 1970년대에는 기초과학 중심의 제3차 교육과정과 기술교육 중심의 과학화운동 사이의 긴장 속에서 국민학교 과학교육이 이루어졌다. 문교부는 과학화운동이 도입되기 전부터 오랫동안 국제기구의 지원을 받아서 탐구 중심의 기초과학교육 정책을 추진하였고, 특히 1973년 제3차 교육과정을 통해서 이를 실현하려고 하였다. 그러던 중 1973년에 '전 국민의 과학화운동'이 정권 차원에서 갑자기 추진되었다. 문교부로서는 갑작스러운 유신정권의 요구를 이미 진행 중이던 제3차 교육과정 속으로 편입해야 하는 상황에 처하게 된 것이다. 이처럼 두 가지 정책에서 비롯된 두 가지 요구가 공존하였기 때문에 이후 초등학교 과학교육 활동은 과학교과수업과 교과 외 과학 관련 행사로 이원화되어 실행되었다. 과학화운동은 교육과정 자체에 직접적인 영향을 미치지는 못하였지만, 학교 현장의 인사조직, 활동 공간, 평가 제도에 변화를 주었다. 국민학교에 과학화운동이라는 거대 프로그램이 도입되면서, 학교 내부의 인사조직을 변화시켜서 '과학주임교사제'가 새롭게 만들어졌고, '과학코너'라는 새로운 공간이 확보되었으며, '과학장제'라는 새로운 제도가 보급된 것이다. 이처럼 과학화운동 자체는 초등교육에 갑작스럽게 도입되었으나 결과적으로는 제3차 교육과정이 목표로 삼았던 탐구 중심 과학교육이 실천되는 데 어느 정도 기여했던 듯하다. 이는 역설적으로 과학화운동의 여파가 일선 교육청과 학교의 '교과 외' 자율적 활동으로 흡수된 것에 기인했다. 과학화운동 자체는 특정 시기의 정부 주도 정책이었지만, 다양한 과학교육종사자들이 오래 준비해 온 제3차 교육과정의 틀을 유지하면서도 긴급한 정부의 요청에 응답하는 방식이 교과 수업과 교과외 과학 활동으로 이원화된 것이었다. 이처럼 1970년대 과학교육현장에서 과학교육종사자들이 능동적으로 대응한 과정을 살펴봄으로써 과학교육계가 현재의 급변하는 환경에 대응할 수 있는 실마리를 얻을 수 있을 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.487-495
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• 2021

4차 산업혁명 시대에 필요한 창의적 및 비판적 사고를 함양할 수 있는 자기조절학습 전략을 이용하여, 고등학교 화학I '화학반응에서의 양적관계' 단원의 탐구실험 수업에 응용하였으며, 학업성취도 및 과학적 태도에 대한 효과를 연구하였다. 학업성취도의 경우, 사전검사에서 두 집단 간에 의미 있는 차이가 없었으나, 사후검사에서 실험집단의 평균값이 유의미하게 높았다. 실험집단 학생들은 모둠별 토의, 메타인지 활동 등으로 부피비, 몰비, 입자수 비 및 계수 비, 등의 양적관계를 더 잘 이해하였다. 학업성취도는 메타인지와의 상관성이 가장 높게 나타났다. 과학적 태도의 경우, 준비성, 호기심, 등에서 두 집단 간의 평균점 차이가 크게 나타났으며, 과학적 태도는 행동조절과의 상관성이 가장 높게 나타났다. 따라서 메타인지와 과학적 태도에 대한 효과를 고려할 때, 자기조절학습 전략이 이 시대에 필요한 창의성 및 인성교육에 가장 적합한 교수-학습 형태인 것으로 나타났다.