• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권4호
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• pp.502-518
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• 2015

본 연구는 초등학교 과학교과서에 수록된 광합성 실험을 초등 예비교사들이 직접 수행하고 그 실험결과와 자신의 반성을 담은 탐구과정상의 어려움과 해결책을 탐구보고서에 작성하도록 하였다. 10개조의 탐구보고서와 발표자료를 바탕으로 초등 예비교사들의 반성적 사고와 실험 수행 능력을 분석하였다. 반성적 사고에 대해서는 10편의 탐구보고서에서 '지식', '과정', '지향', '태도' 4가지 유형과 관련된 총 108개의 진술 문장을 추출하였다. 분석 결과 광합성 실험을 통해 획득한 '지식'에 대한 반성적인 사고에 대한 내용이 가장 많았다. 지식유형에서도 실험을 통해 새롭게 알게 된 것이나 기존의 개념이해가 변화한 내용에 대한 반성이 가장 높은 빈도를 보였다. 실험 수행 능력은 10개조 중 반성적 사고 4가지 유형을 합산하여 가장 높은 빈도를 보인 한 개 조와 가장 낮은 빈도를 보인 한 개 조의 탐구보고서를 '실험준비 및 안전사고 예방', '실험 수행', '실험결과 정리 및 일반화', '실험결과 보완 및 피드백' 4단계에 따라 분석하여 56개의 문장을 추출하였다. 분석 결과 '실험결과 보완 및 피드백' 단계에서 두 조 간에 가장 큰 차이를 보였다. 최하위 조의 경우 '실험결과 정리 및 일반화' 단계의 '컴퓨터를 이용한 정보 처리', '대체 시약 및 재료 탐색', '대체 실험법 고안' 능력과 관련된 내용은 탐구보고서에서 찾을 수가 없었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.399-413
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• 2020

이 연구에서는 과학탐구실험 수업에서 나타나는 과학교사의 NOS-PCK를 분석하였다. 수도권에 소재한 고등학교에서 과학탐구실험을 담당하고 있는 4명의 과학교사가 연구에 참여하였다. 이들의 NOS 수업을 관찰하였고, 교수학습 자료를 수집하였으며, 반구조화된 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 NOS-PCK의 다섯 가지 요소에 따라 분석하였다. 연구 결과, NOS와 관련된 교육과정에 대한 이해와 고려가 부족한 경우가 있었다. 그리고 주어진 탐구 활동이나 교과서의 구성이 NOS 교수에 효과적이지 않다고 생각하여 교육과정을 적극적으로 재구성하였다. 교수전략의 측면에서 교사들의 수업은 명시적인 접근에 가까웠으나 반성적인 접근은 대체적으로 부족하였다. 교사들은 NOS에 대한 견해가 개인의 주관적인 것이라거나 NOS가 인지적 학습의 영역이 아니라는 등의 이유를 들어 NOS에 대한 평가에 소홀한 모습을 보였다. 교사들은 평가 결과에 기반하기보다는 자신의 경험에 의존하여 학생들의 상태를 추측하였다. 마지막으로 NOS 교수에 대한 의지는 교사의 수업 전반에서 중요한 역할을 하였으며 교사들은 NOS 학습의 가치 중 특정 측면에 주목하였다. 이상의 결과를 바탕으로 NOS 교수에 대한 과학교사의 전문성을 높이기 위한 방안을 논의하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제16권
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• pp.367-386
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• 2003

현재 우리 나라에서는 과학영재교육원을 설립하여 초 ${\cdot}$ 중학생을 대상으로 영재 교육 프로그램을 운영하고 있다. 하지만 실제 초등학생보다는 중학생에 초점을 두고 이루어지고 있으며 프로그램의 내용 역시 일반화되어 있지 못하다. 특히 영재교육진흥법과 시행령이 통과되어 올해부터 영재 학교 ${\cdot}$ 학급이 운영되고 있는 현시점에서 영재들을 교육시킬 교수 ${\cdot}$ 학습자료의 개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 문제해결력중심, 수학실험중심, 수학탐구중심이면서 수학분야에 흥미가 있고 재능이 있는 아동들에게 수학적인 힘을 강화하고 자발적인 학습 태도를 배양시킬 수 있는 초등학교 중학년 영재아들을 위한 학습자료를 개발하는데 이 연구의 목적이 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-12
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• 2000

남북한 중등학교 지구과학 관련 교육과정 및 교과서를 TIMSS 교육과정 분석틀에 의해 비교 분석하였다. 북한의 고등중학교에서는 '지구과학' 과목이 별도로 개설되어 있지 않으며, '지리'에서 부분적으로 지도된다('천문학'은 1996년 고등중학교 교육과정에 처음으로 설정된 과목으로 추정되나 본 연구에서는 구체적 자료를 입수하지 못함). 북한에서 지리는 고등중학교 $1{\sim}5$학년에서 주당 2시간씩 지도되고 있으며, 1학년 및 5학년용 지리 내용의 대부분이 지구과학과 관련되어 있다. 남한의 경우 지구 과학 영역의 목표는 '자연 현상의 탐구에 흥미와 호기심을 가지고, 기본적인 탐구 방법과 과학 지식을 습득하여 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르게 한다'는 데 있으며, 북한 지리 교육의 목표는 '김일성 및 김정일 부자에게 충직한 주체형의 공산주의 혁명가 양성'이라고 할 수 있다. 남한과 북한 모두 '지구의 모양과 '지구의 변화 과정'을 많이 지도하고 있는데 비해, 남한에서 많은 비중을 차지하는 '우주 속에서의 지구'가 북한에서 매우 적은 것은 북한에서 '천문학'을 별도로 지도함을 시사한다. 전체적으로 북한의 지구과학 영역의 범위와 수준은 남한의 중학교 수준에 해당한다고 볼 수 있는데, 특히 기상 분야 및 천문분야의 경우는 남한과 수준차가 심하다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권2호
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• pp.143-150
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• 2005

가상 필드는 초등학생들이 수학이나 과학에서 많이 필요로 하는 관찰력과 과학적 탐구 능력을 키워주기 위해 만들어진 시뮬레이션 가상현실 환경이다. 지난 4년간 가상 필드는 한 초등학교의 여러 학년 학생들을 상대로 사용되었는데, 가상 필드에서 탐색을 하던 학생들이 방향감을 잃어버리거나 또 자료 수집에 어려움을 보이는 등 여러 가지 문제점이 발견되었다. 이렇게 발견된 문제들을 해결하고 학생들이 좀 더 원활하게 자료 수집을 쉽게 할 수 있도록 도와주기 위해 처음에는 단순히 종이를 이용하는 형태에서 점진적으로 다양한 멀티미디어 환경을 이용하는 프로그램들을 개발하여 학생들에게 제공하였다. 이 논문에서는 초등학생들이 가상현실을 교육에 사용하면서 발생했던 문제점들을 기술하고 그것을 해결하기 위해 제공된 프로그램들을 설명한다. 또한 이런 프로그램들이 어떻게 사용자들의 행동에 영향을 주었는가에 대해서 설명한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.871-876
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• 2015

본 연구에서는 오목렌즈로 관찰되는 상에 대한 초등예비교사들의 이해를 분석하였다. 연구를 위해 29명의 3학년 초등예비교사들을 대상으로 2009개정 과학교육과정 '오목렌즈로 물체 관찰하기' 탐구활동을 수행하게 하였으며, 탐구활동에서 예비교사들이 겪는 어려움에 대해 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 상의 크기 비교에 어려움을 나타냈다. 둘째, 렌즈로부터 멀리 떨어진 물체가 더 작게 관찰되는 원인을 옳게 설명하지 못했다. 셋째, 눈과 렌즈사이의 거리가 멀어짐에 따른 상의 크기 변화를 옳게 설명하지 못했다. 넷째, 오목렌즈에 의한 상의 형성 개념을 5단계로 나누었으며, 대부분의 예비교사들은 1단계에 머물러 있었다. 연구결과로부터 초등 예비교사교육에 대한 제고 방안에 대해 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제50권6호
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• pp.506-514
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• 2006

연구는 교실 밖 화학체험학습 프로그램의 적용이 중학생들의 과학 탐구 능력과 과학 관련 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 교실 밖 화학체험학습 프로그램은 ‘재미있는 교실 밖 화학, ‘신나는 과학수업'을 위해 개발된 것으로 자연환경에 부합되는 화학체험 제재를 선정하여 자연에서 실험 소재를 구하고 일상생활 속에서 경험할 수 있는 자연친화적 화학실험으로 구성되었다. 교실 밖 화학체험학습 프로그램은 전일제 계발활동을 통하여 교실과 실험실을 벗어난 자연환경에서 적용하였다. D중학교 3학년 과학반 학생들을 대상으로 실험 집단과 비교 집단으로 나누어 실험 집단은 교실 밖 화학체험학습 프로그램에 참가시키고 비교 집단은 전통적 수업방식을 따랐다. 두 집단 사이의 과학 탐구 능력과 과학 관련 태도의 변화를 비교·분석하고 교실 밖 화학체험학습 프로그램에 대한 학생들의 반응을 알아보았다. 그 결과, 교실 밖 자연친화적 화학실험은 중학생들의 과학 탐구 능력과 과학 관련 태도를 향상시켰다. 또한 학생들의 70% 이상이 교실 밖 화학체험학습 프로그램에 긍정적인 반응을 보였으며 과학에 대한 관심과 흥미, 자발적 참여도가 높아졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권3호
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• pp.357-370
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• 2022

본 연구에서는 화학 결합 학습에 적합한 모바일 증강현실 학습도구를 개발하고 모바일 증강현실을 활용한 과정기반 안내탐구학습(POGIL-MAR)을 제안하여 이 교수학습 방법이 과학 학업 성취도, 과학 학습 동기 및 학습 몰입감에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 연구 참여자는 경기도 소재의 남녀 공학 고등학교 1학년 학생 139명으로, 이를 통제집단(TL), 실험집단 1(POGIL), 실험집단 2(POGIL-MAR)로 무선 배치하였다. 학생들은 4차시에 걸쳐 화학 결합과 관련된 학습을 하였다. 이원 공변량 분석 결과, POGIL-MAR 집단은 과학 학업 성취도, 과학 학습 동기, 학습 몰입감 검사에서 사전성취 수준에 관계없이 다른 집단에 비해 유의미하게 높았다. 또한, 하위 집단의 경우, POGIL-MAR 집단이 TL과 POGIL 집단보다 통계적으로 유의미한 학업 성취도 향상이 있었다. 과학 학습 동기의 하위요인에 대한 이원 중다공변량 분석 결과, POGIL-MAR 집단이 학습 동기의 하위 요인인 내재 동기, 직업 동기, 자아 효능, 점수 동기, 자기 의지에서 유의미하게 높았다. 특히, 내재 동기에서 교수학습 방법과 사전 성취 수준 사이의 상호작용 효과가 유의미하게 나타났다. 한편, 학습 몰입감의 하위 요인에 대한 이원 중다공변량 분석 결과, POGIL-MAR 집단이 분명한 목표, 분명한 피드백, 행위-인식 일체감, 학습 통제감, 자기만족적 경험에서 유의미하게 높았다. 이러한 결과를 바탕으로 모바일 증강현실을 활용한 과정기반 안내탐구학습의 교육적 시사점을 논의하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권2호
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• pp.183-194
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• 2015

본 연구에서는 고등학교급 과학영재 지도교사에게 필요한 전문성의 요소를 도출하고, 과학고 수학 과학 교사를 대상으로 전문성에 대한 인식을 조사하였다. 선행연구와 전문가 협의를 통해 전공지식, 탐구지도, 교과교육, 학생지도, 학교업무로 크게 다섯 가지 요소와 각 하위 요소들을 추출하고, 설문지를 구성하였다. 전국 19개 과학고, 총 284명의 수학 과학 교사들이 설문에 응답하였다. 전문성 요소별로 바람직한 과학고 교사에게 요구되는 수준과 자신의 수준을 조사하여 비교하였으며, 과학고 재직 경력에 따른 차이, 학위의 종류(이학, 교육학)와 최종학위에 따른 차이를 분석하였다. 이와 함께 향후 과학영재 지도교사의 전문성 향상을 위한 시사점을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권4호
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• pp.404-416
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• 2015

본 연구의 목적은 고등학교 과학 교과의 효과적인 수업방법에 대해 고등학교 과학교사들과 고등학생들이 가지고 있는 인지프레임을 조사하고, 그들이 2009 개정 과학과 교육과정의 고등학교 과학에서 제시하고 있는 교수학습 방법을 어떻게 이해하고 있는지를 알아보는 것이다. 이를 위해 275명의 고등학교 과학 교사와 275명의 고등학생으로부터 데이터를 수집하였고, 수집된 데이터는 언어네트워크 분석법을 통하여 단어 분석과 프레임 분석을 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 고등학교 과학 교사들은 문제해결능력과 탐구능력을 향상시킬 수 있는 학생 중심의 수업이 효과적이라고 인식하고 있다. 반면 고등학생들은 교사들이 충분한 자료를 제시하여야 하고 대학 진학에 도움이 될 수 있는 수업이 효과적이라고 인식하고 있다. 둘째, 두 집단은 모두 2009 개정 과학과 교육과정을 충분히 반영하지 못한 인지프레임을 가지고 있다. 특히 두 집단은 융합 또는 통합이라는 요소를 그들의 인지프레임에 연결시키지 못하고 있고, 여러 과학 분야의 내용들이 서로 밀접하게 관련되어 있다는 사실을 인식하지 못하고 있다. 그러므로 교사들이 고등학교 과학 교육과정에 대해 명확하게 이해하고 이를 실행할 수 있도록 현직 연수를 강화시킬 필요가 있다.