• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.541-553
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• 2018

본 연구는 자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해가 추론 복잡성과 어떠한 관련이 있는지 알아보고, 자유탐구가 참과학 탐구의 성격을 띠게 하는 맥락을 탐색하였다. 1명의 교사와 12명의 2학년 학생이 연구에 참여하였으며, 연구에 참여한 6팀 중 인식적 측면과 추론의 복잡성이 뚜렷하게 구분되는 2팀을 초점 집단으로 선정하여 사례연구를 실시하였다. 학생의 활동과 면담을 녹화, 녹음한 후 전사한 자료, 참여관찰 자료, 학생이 작성한 인공물 등을 분석하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 첫째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 인식 대상의 특성과 맥락에 따라 차이가 있었다. '현상 이해에 대한 가치 공유, 연구 가치에 대한 성찰 기회, 협업과 합의를 요구한 과제 특성, 팀원 간의 충분한 소통 기회'와 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 향상을 촉진했다. 반면, '연구 관련 문헌에 대한 비판적 검토 기회의 부재, 환경적 제약'과 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 하락을 촉진했다. 둘째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 추론의 복잡성에 영향을 미쳤다. '과학적 의미 형성'의 목표는 학생이 생성한 의문을 바탕으로 검증 가능한 가설을 설정하는 높은 수준의 추론에 영향을 미쳤다. 정당화에 대한 높은 이해는 대조군 설정에 의도적으로 주목하고 독창적인 실험 노하우를 개발하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 높은 이해는 논변을 들어 자신들의 연구를 방어하고, 후속 연구를 제안하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 반면, '정답 찾기'의 목표와 정당화에 대한 낮은 이해는 자료의 의미를 해석하지 않고, 실험의 한계점을 조절하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 낮은 이해는 연구를 적극적으로 방어하지 않고, 후속 연구를 고려하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 본 연구는 자유탐구 지도와 관련하여 활동의 가치를 공유하고, 학생의 인식적 권위를 확인할 수 있는 소통 기회와 비판적 검토 기회를 제공할 것을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.799-807
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• 2019

이 연구는 과학중점학교의 1학년 프로그램이 학생들의 과학과 핵심역량과 과학학습동기를 향상시키는지 확인하기 위하여 진행되었다. 과학중점학교 1학년 프로그램은 과학탐구 기초교육, 조사 발표, 심화실험, 소논문 기초교육 등으로 구성된다. 프로그램 참여자는 총 262명이며, 설문 검사를 모두 수행한 학생은 169명이다. 집단중심 추세모형 분석을 통해 유사한 점수 변화 보이는 집단으로 구분하였다. 연구 결과 과학중점학교의 1학년 프로그램은 학생들의 과학과 핵심역량과 과학학습동기를 유의미하게 향상시켰다. 집단중심 추세모형분석 결과 약 40~60%의 학생들이 프로그램의 효과를 보았다. 인문계열을 선택한 학생들 중에서도 효과가 나타나는 학생들이 있었으며, 과학중점 계열을 선택한 학생 중에서도 교육적 효과가 나타나지 않는 학생들도 일부 있었다. 집단중심 추세모형 분석을 통해 개별 학생들의 변화 과정을 확인할 수 있는 방법론적 효과를 확인하였다. 이 연구는 과학중점학교 정책의 긍정적 효과를 통계적으로 확인하였으며, 과학중점학교 프로그램의 효과 분석을 위한 사례로서 의미가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.325-337
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• 2022

본 연구는 2015 개정 초등학교 과학과 교육과정부터 도입된 과학핵심역량이 검정 교과서에 반영된 실태를 분석하고, 교사와 학생들의 인식을 분석하여 과학핵심역량교육의 효율적이고 효과적인 시행에 시사점을 주고자 함이다. 이를 위해 검정을 통과한 7종의 초등학교 3~4학년군 과학 교과서의 과학핵심역량 반영 실태를 분석하였다. 또한 검정 교과서 선정과정에 참여한 초등학교 교사 네 명과 심층 면담을 진행하고, 초등학교 3~4학년 156명을 대상으로 진행한 설문 조사를 통해 과학핵심역량에 대한 교사와 학생의 인식을 파악하였다. 분석 결과 첫째, 교과서 전체에 1586개의 과학핵심역량이 반영되어 있었으며, 역량별 반영 비율을 살펴보면 탐구 > 사고 > 의사소통 > 문제해결 > 참여 순이었다. 교과서별로 평균 227개를 반영하고 있었으며, 영역별로 살펴보면 생물 영역이 가장 많았다. 둘째, 교사들은 이전의 과학교육과 과학핵심역량교육의 차이를 느끼지 못하고 있었다. 셋째, 과학핵심역량에 대한 남학생과 여학생의 인식은 통계적으로 유의미한 차이가 없었으며, 과학적 사고력에 대한 인식의 평균이 가장 높게 나타났다. 이를 통해 본 연구에서는 과학핵심역량교육이 실현된 교육과정으로 정착되기 위하여 교과서가 핵심역량교육의 취지에 맞게 구성되어 실제적인 변화를 추구할 필요가 있으며, 교육을 실행하는 구성원들의 인식을 전환할 수 있는 노력이 필요하다는 결론을 얻었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.166-181
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• 2023

이 연구의 목적은 초등 과학 및 타 교과 교과서에 대한 Romey의 참여지수를 보고한 선행 연구들의 비교를 통해 교육과정 시기별 초등 과학 교과서의 탐구 성향의 변화 및 그 적절성에 대해 검토하는 것으로, 연구 결과를 요약하면 다음과 같다: 첫째, 본문 지수(T)의 경우, 제3차 교육과정 과학 교과서는 극히 탐구적인 교과서로 판정되는 값이지만(T>18), 이후 지속적으로 감소하며, 2007 개정 및 2015 개정 교육과정 교과서는 각각 권위적(비탐구적)인 교과서로 판정되는 값(T=0.25)과 적절한 탐구 수준의 교과서로 판정되는 값(T=0.99)에 근접한다. 수시 개정 체제 이후 과학 및 타 교과 교과서의 T값을 비교해보면 별 차이가 없는 수준이다; 둘째, 그림 · 도표 지수(FD) 또한 교육과정 시기별로 지속적으로 감소하는 양상이다(제3차 과학 교과서 : FD>2.75 → 2015 개정 과학 교과서 : FD=0.14). 특히 2015 개정 과학 교과서의 FD값은 비탐구적인 교과서로 판정되는 수준으로, 최근 보고되고 있는 타 교과 교과서의 FD값과 비교해도 낮은 수치이다; 셋째, 과학 교과서의 활동 지수(A)의 경우, 제3차부터 2015 개정 교육과정 국정 교과서에 이르기까지 점차 감소하지만 모두 탐구하기에 알맞은 교과서로 판정되는 값이다(제3차 과학 교과서 : A=1.12 → 2015 개정 과학 교과서 : A=0.64). 하지만 7차 교육과정 시기 이후 과학 교과서의 A값은 타 교과 교과서와 비교하여 전반적으로 낮은 편이다. 넷째, 과학 교과서의 질문 지수(Q)는 전술한 세 지수(T, FD 및 A)에 비해 극히 제한적으로 보고되었는데, 이는 교육과정 시기별 과학 교과서 구성 체계의 차이가 주된 원인으로 보인다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권2호
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• pp.284-300
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• 2024

이 연구의 목적은 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정의 성취기준 진술을 분석하여 곧 적용될 교육과정의 성취기준을 구체적으로 파악하는 것이다. 이를 위해 Bloom의 신교육목표분류체계에 기초해 초등학교 전체 성취기준의 진술을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 성취기준의 진술이 특정 지식 차원과 인지과정차원에 편중되어 있다. 이는 2022 개정 교육과정의 목표와 과학과의 교수·학습 방향에 부합하지 못하므로 다양한 유형의 활동과 탐구 학습이 가능한 성취기준을 개발해야 한다. 둘째, 학년군별 지식 수준과 인지 수준의 위계화가 필요하다. 상위 학년군에서 오히려 하위 지식·인지과정 차원이 차지하는 비율이 증가하였으므로 체계적인 위계화를 고려해야 한다. 셋째, 성취기준 서술어를 다양하게 사용할 필요가 있다. 특정 서술어에 의존하는 경향은 이전 교육과정보다 줄었지만, 한두 차례만 사용한 서술어가 절반 정도를 차지하므로 다양한 서술어를 균형 있게 사용할 필요가 있다. 이 연구의 결과를 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정에 따른 초등학교 과학 교과서의 성취기준에 반영하도록 성취기준 진술의 설계를 논의할 필요가 있다. 후속 연구로 과학 교육의 성격과 목표, 내용 요소를 고려하여 초등학교 과학 교육에 적절한 성취기준의 진술 방식 탐색 및 과학과 전체 교육과정의 위계성과 연속성 분석을 위한 중·고등학교 과학과 교육과정의 성취기준 비교 분석을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권3호
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• pp.558-565
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• 2001

본 연구에서는 중학교, 고등학교, 과학 관련 전공 대학생들의 과학 관련 태도 수준에 대해 비교 분석하였으며, 그 결과를 바탕으로 미래 과학 교육을 위한 시사점을 제공하고자 하였다. 연구 대상은 중학생 70명,고등학생 72명, 대학생 95명 등 총 237명이었다. 과학관련 태도의 조사는 리커르트 방식(1에서 5점 척도)으로 응답하는 도구를 개발하여 사용하였는데, 과학적 탐구, 과학 투자의 중요성, 과학자의 평범성, 과학의 사회적 가치 등 4개 영역에서 총 20 문항을 구성하였다. 과학 관련 태도 4개 영역 중 가장 높은 태도수준을 나타낸 영역은 과학 투자의 중요성이었으며,가장 낮은 태도 수준을 나타낸 영역은 과학자의 평범성으로 조사되었다. 과학 관련 태도 점수는 중학교,고등학교, 대학교 등 학교 급간에 따라서는 유의미한 차이를 나타내지 않았으나, 성별에 따라서는 유의미한 차이를 나타내었다. 과학 관련 분야의 인재 양성을 위해서는 중등교육 및 대학 교육의 교육 과정 개발 시 과학 관련 태도를 배양시키기 위한 방안이 요구된다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.399-420
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• 2008

작도문제는 도형의 다양한 개념들, 성질들에 대한 이해를 증진시키며, 기하학적 탐구능력을 기르는 도구로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 작도문제를 해결하는 대수적 방법의 본질, 의의에 대해 고찰하고, 대수적 방법을 활용하여 방접원의 반지름(들)이 조건의 일부로 주어진 삼각형 작도문제를 해결하고, 바탕문제를 중심으로 해결된 작도 문제를 체계화시켰다. 본 연구의 결과는 수학 심화학급이나 과학영재교육원의 창의적 수학 탐구의 자료로 활용될 수 있을 것이며, 삼각형 작도문제의 체계적이고 포괄적인 후속연구를 위한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제33권2호
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• pp.67-84
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• 2019

본 논문은 창의적 교육용 웹 기반 OKMINDMAP을 활용하여 중3학생 2명을 연구대상자로 선정하여 2018년 3월부터 12월까지 100시간의 수업과 여름방학의 2박3일 집중캠프를 통한 집중탐구활동의 결과물이다. 교사는 조력자로 연구문제는 학생 2명이 스스로 선정하였으며 다양한 프랙털 도형에 관한 차원을 생성함수를 변형하여 조사하였으며, 변형 시어핀스키 삼각형에서도 카오스게임이 가능함을 보인 연구물이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.451-458
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• 1998

본 연구에서는 초 중등학교의 전 교과에서 다루어진 식물 학습 소재의 다양성을 조사 분석하여 과학 교과서(생물영역)의 식물 학습 소재의 개발 방향성을 모색하고자 하였다. 분석에 사용된 교과서는 초등학교 9교과 143권, 중학교 13교과 117권, 고등학교 15교과 71권 등 총 331권이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 초 중등학교 전 교과의 학교 급간별 식물의 종 수는 초등학교 264종, 중학교 295종, 고등학교 283종으로 과학교과서(생물영역)의 103종, 206종, 193종보다 많다. 타 교과에 식물의 종 수가 많다는 것은 식물 학습 내용도 많이 포함하고 있다는 것을 의미한다. 2. 초 중등학교에서 식물 학습 소재가 많이 나타난 타 교과는 국어, 사회, 실과(실업 가정)로 단순한 식물 인용뿐만 아니라 과학 개념 및 탐구 활동을 내포하고 있다. 식물 학습 소재는 과학 교육 과정뿐 아니라 학교 교육 과정에서 큰 비중을 차지하고 있다. 3. 타 교과에서 인용되는 식물 학습 소재의 특징은 주변 식물, 자원 식물, 식용 식물, 관상 식물, 산업에 관련된 식물 등 유용성 있는 생활 관련 식물이다. 4. 과학과 생활과의 관계를 인식하여 타 교과의 식물학습 소재를 과학 교과(생물영역)의 식물 소재 개발에 적용한다면 STS 교육 및 통합 교과의 근거를 제공해 줄 수 있다고 본다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.501-520
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• 2022

천문학 학습 과정에서 공간적 사고의 중요성을 고려할 때, 교원 양성 단계에서부터 공간적 사고를 고려한 교수⋅학습 방법에 대한 교육이 이뤄질 필요가 있다. 그에 따라 본 연구는 초등 예비교사들에게 공간적 사고에 대한 교육을 실시한 후 이들이 천문 단원 교과서의 삽화 및 탐구활동에 대해 인식하는 문제점과 개선안의 양상을 탐구하였다. 본 연구에서는 천문 영역의 공간적 사고를 공간 개념, 표상, 추론 과정으로 구성된 것으로 정의하였다. 수도권 소재 A 교육대학에 재학 중인 3학년 학생을 대상으로 2021년 10월, 2주에 걸쳐 공간적 사고에 대한 교육이 실시되었으며 예비교사들은 천문 단원 중 1개 차시를 자율적으로 선택하여 공간적 사고 측면에서 현행 교과서의 문제점을 분석하고 그에 대한 개선안을 제시하였다. 최종적으로 22명이 제시한 33개의 사례가 분석되었으며, 연구 결과는 다음과 같다. 예비교사들은 공간 개념과 추론 과정 측면에서 교과서 삽화 및 탐구활동의 한계를 인식하고 그것을 보완하기 위한 개선안을 제안하는 모습을 나타냈다. 그러나 일부 예비교사는 문제점을 타당하게 인식하더라도 적절한 개선안을 제안하지 못하거나, 공간적 사고 측면에서 삽화나 탐구활동을 분석하지 못하는 경향도 나타냈다. 본 연구는 공간적 사고에 대한 일련의 교육을 통해 예비교사가 천문 교수 실행시 공간적 사고 측면에서 교과서 삽화나 탐구활동을 인식하고, 그 한계를 보완할 능력을 갖출 수 있음을 보였다는 점에 의의가 있다. 아울러 본 연구 결과가 공간적 사고와 관련된 교사 양성 프로그램에 시사하는 바에 대해서도 논의하였다.