• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.193-203
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• 2011

본 연구의 목적은 학습자에 따라 나타나는 관찰의 특성과 관찰에 영향을 주는 학습자의 성격유형을 분석하여, 과학적 탐구 능력의 바탕이 되는 관찰 능력향상을 위한 기초 자료를 제공하는 것이다. 고등학교 1학년에 재학 중인 여학생 77명을 연구대상으로 하여, 'Las Meninas' 미술 작품과 부피 플라스크를 관찰하여 관찰보고서를 작성하도록 하였다. 학습자의 성격유형은 MBTI 검사를 실시하여 MBTI 검사 결과를 바탕으로 연구에 참여한 학생들을 감각형과 직관형으로 구분 하였다. 학습자가 작성한 진술문은 객관적 실재적인 특성을 지닌 진술문과 주관적 추상적 특성을 지닌 진술문으로 분류하여 그 경향성을 분석하였다. 그 결과 총 77명의 참여자 중 41명이 감각적 인식을 선호하였고, 나머지 36명은 직관적 인식을 선호하는 것으로 조사되었다. 학생들의 관찰 진술문을 보면 학습자의 성격유형에 따라 관찰결과가 다르게 나타났다는 것을 알 수 있다. 학습자는 두 가지 인식방법을 모두 사용하되, 자신이 선호하는 경향에 해당하는 인식방법에 더 많은 비중을 두는 경향성을 보였다. 감각적 인식을 선호 하는 경우, 현상학적, 객관적 사실, 외형적 판단에 기초를 두고 관찰을 하는 경향이 있었다. 직관적 인식을 선호하는 경우엔 순간적 사고, 번득이는 아이디어, 숨겨진 이면의 의미에 관심을 두고 관찰하는 경향이 있는 것으로 조사되었다. 따라서 직관형 학습자는 관찰 기술 자체를 훈련하는 과정을 제공해야 하고, 감각형 학습자에겐 관찰 사실 이면에 숨어 있는 현상에 대해 생각 할 수 있는 기회와 현상의 발생 원인을 과학적으로 설명 할 수 있는 활동을 제시함으로써 관찰 능력의 향상을 교수할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권4호
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• pp.403-414
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• 2023

본 연구에서는 과학 수업에서의 적응적 실행에 대한 과학교사의 사례와 과학 교과에서의 적응적 실행의 특징에 대한 교사의 사례를 분석하였다. 이를 위하여 전국의 중고등학교 과학교사 128명이 제시한 적응적 실행의 사례 339개와 과학 교과의 특징적인 적응적 실행 사례 199개를 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교과의 적응적 실행의 가장 두드러진 특징은 실험과 관련된 적응적 실행이었다. 가장 많은 적응적 사례로 제시한 항목인 '추가적인 자료/활동의 제시'에서 학생들의 이해나 동기유발을 위해 시범실험을 추가하여 제시하는 것이나 두 번째로 많은 사례가 제시된 '실험기구 조작이나 탐구기능 제시'에서도 실험과 관련된 적응적 실행을 제시하였다. 또한 교사들이 응답한 과학 교과의 특징적인 적응적 실행에 대해서도 50%가 넘는 사례가 실험 지도와 관련된 내용이었다. 둘째, 수리력과 문해력 등 학습 상황에서 학생들이 겪는 어려움과 관련된 적응적 실행도 많이 제시되었는데, 과학 학습에서 도구로 사용되는 수학의 기본 능력과 관련된 사례와 한자어로 된 과학 용어의 이해와 관련된 사례가 많이 제시되었다. 셋째, '실험 지도' 이외에 '과학이론과 실세계의 연결', '과학 오개념 지도', '과학적 사고 함양', '융복합적 접근' 등을 위한 적응적 실행이 과학 교과의 특징적인 유형이었다. 넷째, 과학교사들이 제시한 적응적 실행의 사례는 학교급별로 전공별로 차이가 있어 적응적 실행과 관련된 추후 연구에서 학교급이나 전공을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 사례수가 적은 적응적 실행 항목들은 대부분 거시적 측면에서 실행되는 적응적 실행으로 이와 연관된 전문성 향상에 관심을 기울일 필요가 있다. 추가적으로 본 연구 결과를 바탕으로 과학교육에 주는 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권3호
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• pp.337-346
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• 2020

본 연구에서는 과학중점고 학생들이 말하는 과학중점고의 학생 참여형 수업의 특성과 과학긍정경험의 관련성 및 과학긍정경험 유발요인과 개선 방안을 탐색하였다. 전국 4개 권역에서 총 20명의 학생들과 5명의 담당 교사들이 심층면담에 참여하였으며, 먼저 학생 초점집단을 대상으로 심층면담을 진행하고 그 이후 교사와 심층면담을 진행하였다. 면담결과를 토대로 과학긍정경험에 도움이 되는 교수학습 경험, 과학긍정경험에 도움이 되는 평가 경험, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안을 탐색하였다. 심층면담에서 과학중점고 학생들과 교사들은 학생들이 이해할 수 있는 범위 안에서 관심을 끌면서 수업을 진행해야 학생 참여도가 높아지고, 학생들이 주제를 정하거나 직접 탐구과정을 설계하는 실험을 통해 과학 흥미와 같은 긍정경험을 높일 수 있으며, 과학의 본질에 맞는 탐구실험 활동을 통해 과학 문제 해결력과 과학적 사고력 등의 역량을 길러줄 필요가 있다고 주장하였다. 또한, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안으로는 과학 시수 확보, 과학과 선택과목의 내용을 선택과 집중 형태로 재구조화, 과학고가 아니더라도 과학을 좋아하는 학생들이 과학을 많이 배울 수 있도록 과학중점고 유지의 필요성 등이 제안되었다. 과학중점고 학생들의 과학긍정경험에 대한 연구결과를 토대로, 일반고 학생들의 과학긍정경험 제고에 주는 시사점과 일반고 학생들의 과학긍정경험을 높일 수 있는 방안을 제안하였다.

• 영재교육연구
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• 제26권3호
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• pp.427-447
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• 2016

이 연구의 목적은 IPA 기법을 활용하여 과학영재교육 수혜자들이 경험한 교육프로그램의 중요도와 만족도에 대한 인식을 분석하고, 과학영재들의 요구에 맞는 교육프로그램 제공을 위한 개선사항을 도출하는 것이다. 이를 위하여 과학영재교육 수혜자 288명을 대상으로 설문 및 심층면담을 실시하였다. 수집된 자료는 SPSS 20.0을 이용하여 교육프로그램에 대한 중요도와 만족도의 차이를 분석하기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였고, 교육프로그램 개선 사항을 탐색하기 위해 중요도-만족도 분석(Importance-Performance Analysis; IPA)을 실시하였다. 분석 결과 과학영재교육 수혜자들은 대체로 기존의 영재교육 프로그램에 대한 중요도보다 만족도가 낮게 나타났다. 또한 학교 급에 따라 요구하는 교육프로그램의 유형에 차이가 있었다. 즉, 초등학교 단계일수록 현장견학, 캠프 등 체험 중심의 교육, 중학교 단계는 탐구활동 중심의 교육, 고등학교 단계는 연구 중심의 교육을 선호하는 것으로 나타났다. 그러나 과학영재들의 진로탐색이나 리더십 향상을 위한 교육프로그램은 학교 급에 관계없이 시급하게 개선이 필요한 유형으로 인식하고 있었다. 이 연구는 착수효과를 고려하여 과학영재들이 요구하는 교육프로그램 유형을 분석했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권6호
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• pp.853-864
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• 2018

미래 과학자인 과학영재 학생들이 연구를 설계하고 수행하는 전과정에서 연구윤리를 어떻게 지키며 연구를 수행하여야 하는지에 대한 체계적이고 실질적인 교육이나 연구부정을 막기 위한 시스템적인 노력은 극히 최근에 시작되고 있지만 여전히 부족한 실정이다. 이 연구에서는 과학고와 영재고에 근무 중인 교사 68명을 대상으로 한국의 과학고와 영재고의 연구윤리교육과 윤리적 연구 환경 조성현황을 설문을 통해 알아보았다. 먼저 연구윤리교육현황을 살펴보면, 조사대상의 절반에 해당하는 학교가 연구윤리교육을 교육과정 내에 포함하고 있었다. 또, 반 이상의 교사가 수업 시간에 개인적으로 연구윤리를 가르친다고 응답하였고, 90%에 가까운 교사가 탐구 과정 중에 연구윤리를 가르친다고 응답하였다. 하지만 여전히 교사들은 연구윤리교육이 부족하다고 여기고 있었다. 다음으로, 연구윤리 준수를 위한 환경으로서, 연구윤리 규정과 시스템의 유무, 교사의 역량, 교사가 조성하는 동료검증, 자기검증 가능한 분위기, 연구윤리교육에 대한 관리자의 태도를 조사하였다. 지식과 경험 측면에서 교사는 역량을 갖추고 있었고, 동료, 자기 검증이 가능한 환경을 조성하고 있었다. 하지만 연구윤리규정과 검증 시스템은 학교에 충분히 갖추어져 있지 않다. 하지만 관리자들이 연구윤리교육에 대하여 높은 관심을 가지고 있으므로 충분히 개선될 것으로 보인다. 마지막으로, 교사들은 학생들의 윤리적 연구를 위해, 추가적인 연구윤리교육, 학생들의 태도 변화, 검증 시스템의 구축과 지속적 관리, 윤리적 환경조성, 명확한 지침 제공이 필요하다고 하였다. 이 결과는 각 영재학교에서 연구윤리교육 방향을 설정하는데 도움이 될 뿐 아니라, 영재 담당 교사들에게는 어떤 방식으로 학생들에게 도움을 줄지 계획하는데 도움이 될 것이다. 또한 과학영재 학생들을 둘러싸고 있는 외부적 환경을 학교와 교사가 어떻게 만들어나갈지에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.119-130
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• 2019

TIMSS 평가는 4년 간격으로 실시되는데, 우리나라의 경우에는 TIMSS 2011에서 4학년으로 평가에 참여하였던 학생 모집단이 4년 뒤인 TIMSS 2015에서 8학년으로 다시 평가에 참여함으로써, 우리나라가 TIMSS 평가에 참여한 이래 처음으로 코호트 집단의 초등학교와 중학교 성취도 자료를 얻었다. 이에 본 연구에서는 초4에서 중2로 학년 및 학교급이 바뀌면서 나타나는 우리나라 학생들의 성취도 급락의 원인을 탐색하기 위해, TIMSS 2011의 초4와 TIMSS 2015의 중2에 공통으로 사용된 설문 문항들을 분석함으로써, 성취도 상위 5개국을 중심으로 학생 특성, 교사 특성 그리고 교실수업 특성과 관련된 교육맥락변인들의 변화를 분석하였다. 연구결과에 따르면 학생들의 학교 소속감은 초4에서 중2로 가면서 증가한 반면에, 과학 수업에 대한 학생들의 인식은 대부분의 항목들에서 긍정적 인식의 비율이 낮아지는 것으로 나타났다. 교사 특성과 관련하여, 교사의 전문성 개발 활동은 초4에서 중2로 가면서 더 증가하였고, 과학교사의 수업에 대한 자신감은 국제평균과 유사한 경향을 나타내었다. 교실수업 특성과 관련하여, 과학수업에서 탐구 관련 활동 유형별 빈도는 초4에서 최상위 수준이다가 중2에서 국제평균보다 더 낮아지는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 우리나라 과학과 교수학습에 주는 시사점을 학교급별로 성취도 향상을 위한 차별화된 전략 마련의 필요성, 학생 참여형 수업으로 전환할 필요성, 과학 흥미에 영향을 주는 교육맥락변인에 대한 지속적인 연구의 필요성, 학생 성취도에 미치는 교사 수준의 교육맥락변인에 대한 심층연구의 필요성 등의 측면에서 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.827-835
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 10학년 과학 교육과정에 최신 과학 내용을 도입한 수업이 학생들의 과학과 과학 수업에 대한 흥미에 미치는 영향을 조사하였다. 서울시에 소재한 남녀공학 고등학교 4 학급을 각 2학급씩 비교 집단과 실험 집단으로 배치하였고, 학생들의 사전 과학학업 성취도에 따라 3집단(상, 중, 하)으로 나누어분석하였다. 처치집단은 ‘반응속도’, ‘환경’, ‘과학의 탐구’단원 수업에 최신 과학기술 내용을 도입한 학습 자료를 이용하여 학습하였다. 수업 처치는 6주 동안 실시하였으며, 처치 전 후에 학생들의 과학 학습 태도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 과학에 대한 흥미 영역에서는 학업 성취도와 수업 처치 간에 유의미한 상호작용 효과가 나타났다(p<.01). 과학 수업에 대한 흥미 영역에서는 성취도와 관계없이 모든 집단에서 수업 처치에 따른 주효과가 유의미하게 나타났다(p<.05). 최신 과학 내용을 교육과정과 연계하여 수업시간에 소개하는 것은 학생들의 과학과 과학 수업에 대한 흥미를 향상시키는데 도움이 되며, 교육과정 내용과 관련하여 최신 과학에 대해 배우기를 원하는 학생이 많은 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.237-247
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• 2009

이 연구의 목적은 자연사박물관 교육프로그램에 대한 참가자를 대상으로 만족도와 학교 과학 교육의 연계에 대한 인식을 조사하여 학교 밖 교육활동의 장으로서 자연사박물관 교육프로그램의 운영 방향에 대한 시사점을 알아보는 것이다. 본 연구에서는 공립 자연사박물관으로서 최근 6년간 3만명 이상의 가장 많은 교육 프로그램 수강생을 유치했으며 매년 60여 개의 다양한 프로그램을 개설함으로서 안정적으로 교육프로그램을 운영하고 있는 서울특별시 서대문구 소재의 서대문자연사박물관을 대상 박물관으로 선정하였다. 2009년 여름학기 교육프로그램에 참가자 중 988명의 학생과 479명의 학부모를 대상으로 자연사박물관 교육프로그램에 대한 만족도 및 학교 교육과의 연계에 대한 인식을 조사하였다. 연구 결과로, 프로그램 내적으로는 전시물 활용 교육 강화와 실험시간의 확보가 중요하며 프로그램 외적으로는 교통 및 홍보에 대한 개선이 필요할 것으로 보인다. 학교교육과의 연계는 지식적 측면 보다 탐구 능력 및 과학적 태도의 측면에서 연계가 될 수 있도록 하는 것이 더 중요하다는 인식이 많았다.

• 영재교육연구
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• 제26권4호
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• pp.653-675
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• 2016

연구에서는 대전소재 과학영재학교 1학년 학생들을 대상으로 반구조화된 설문과 보충 면담을 통하여 과학영재학교 학생들의 진로가 결정된 시기와 진로 선택의 특성을 알아보았다. 그 결과 과학영재 고등학교 1학년 2학기 중반쯤에 결정된 진로는 중학교 때 형성된 경우가 39.1%로 가장 많았다. 학생들의 진로 선택에 대한 부모님의 지지는 5점 척도로 했을 때 4.25점으로 매우 높게 나타났다. 진로 선택의 이유에 대해서는 많은 학생들이 내신 성적이 잘 나오는 과목이나 흥미가 있는 과목 중심으로 대략적인 방향만 설정해 놓은 상태였으며 그 비율은 73.6%로 나타났다. 장래희망 성취에 내신 성적이 미치는 영향이 크다고 생각한 학생의 비율도 71.3%로 높게 나왔다. 한편 교과 성적이 좋지 않아도 관련 분야로의 진로를 유지하면서 포기하지 않고 끝까지 노력하는 학생들은 자신감을 가지고 스스로에 대한 바른 진단과 대처로 성적을 향상시키고 있었다. 이러한 과정에서 교사의 칭찬과 격려가 많은 도움이 될 수 있었다. 진로 교육 프로그램 중에서 그 목적과 방향성 진로로 분명한 경우, 프로그램에 따라 적게는 14.9%~63.8%, 많게는 33.3%~64.4% 정도 진로 교육의 효과가 나타나지만 그렇지 않은 경우 2.3%~18.4%로 매우 낮게 나타났다. R&E 연구활동을 통해 목표를 구체화시키지 못하는 학생들의 비율이 28.7%~47.1%이고 더욱이 탐구가 어렵다는 것을 느끼고 좌절하는 학생들이 3.4%~12.6%에 이르렀다. 본 연구결과는 과학영재학교 학생들의 진로 지도에 대한 반성과 새로운 프로그램의 모색에 도움이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.253-264
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• 2022

본 연구에서는 이언 해킹(Ian Hacking)의 '현상의 창조'의 관점으로 과학자의 실행을 살펴보았다. 해킹의 관점에 따르면 과학적 현상은 규칙적인 것으로 과학자의 개입이나 실험 도구 없이는 자연 상태에 존재할 수 없다. 본 연구는 네 명의 생명과학자가 직접 경험한 '손탄다' 현상에 대한 생각과 에피소드를 분석함으로써 과학 교육적 의미를 도출하였다. 손탄다 현상은 과학자들 사이에서 통용되는 은어로써 동일한 실험 방법과 재료를 가지고 실험을 수행함에도 결과가 일정하게 나타나지 않는 현상을 일컫는다. 연구 결과 다음과 같은 네 가지 교육적 시사점을 도출하였다. 첫째, 실험에서 단순히 실험과정에 익숙해지는 것을 넘어 매순간 적절한 판단과 반응을 통해 당면한 문제를 해결하는 체화된 지식, 즉 비언어적인 지식의 중요성을 확인하였다. 이는 학생들에게 실제적인 탐구 경험을 제공하기 위해서 명제적 지식과 더불어 비언어적인 지식을 균형 있게 다루어야함을 시사한다. 둘째, 실험의 이미지를 재고하고자 하였다. 과학자의 인터뷰에 의하면 현상은 드물게 나타나며 현상을 안정화하기까지는 오랜시간이 소요된다. 반면 학교 실험의 이미지는 늘 성공적이고 안정적이므로 이에 대한 관점의 변화가 요구된다. 셋째, 과학적 실천의 구체적인 의미를 확인할 수 있었다. 본 연구는 과학자가 상황적 맥락에 맞게 지식을 적절하게 활용하는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 과학적 실천을 학교 교육에 적용시킬 방안에 대해 논의하였다. 마지막으로 손탄다 현상은 불확실성을 촉발함으로써 학생들을 과학적 참여로 이끄는 기회를 제공할 것으로 예상한다. 본 연구를 통해 학교실험 교육이 요리책식 실험을 탈피하여 학생들에게 과학적 실천을 경험시키려는 노력에 기여할 것으로 기대한다.