• 과학교육연구지
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• 제45권1호
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• pp.69-89
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• 2021

이 연구의 목적은 과학 흥미의 가장 높은 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들을 대상으로 과학 흥미와 관련된 개인적인 특성을 탐색하는 것이다. 서울시 두 곳의 초등학교 총 201명을 대상으로 6개월 단위의 세 차례 설문조사(과학 흥미, 과학과 관련된 활동의 참여도와 선호도 등)를 실시하였다. 과학 흥미에 유의미한 변화 혹은 대표적인 흥미 발달 단계를 보이는 학생들을 대상으로 연구 참여자를 모집하였다. 총 7명의 학생들이 사례 연구에 참여하였다. 학생들은 12주 동안 포토저널(photo-journal)을 작성하였고 2주에 한 번씩 총 6번 연구자 본인을 만나 심층면담과 반-구조화된 인터뷰에 참여하였다. 발달된 개인적 흥미 단계의 두 학생들을 대표 사례로 선정하여 과학 흥미가 가장 높은 학생들이 참여하는 과학과 관련된 활동과 개인적 특성에 대해 분석하였다. 그 결과 RF 학생은 집에서 직접 실험을 하는 활동과 물건을 분해, 조립하는 활동에 참여하였다. 두 종류 활동의 참여는 호기심을 해결하는 과정이었다. 스스로 인터넷이나 책을 찾아보거나 혼자 해결이 어려울 때는 선생님에게 도움을 구하기도 하였다. JW 학생은 그림 그리기와 집에서 직접 실험 활동, 비형식 교육기관 방문 활동에 참여하였다. 온라인과 오프라인 매체를 활용하여 타인과 소통하였을 뿐만 아니라 개인적으로 궁금한 점은 직접 해결하기도 하였다. 두 학생 모두 개인적인 궁금증을 스스로 해결하려는 경향이 있었다. 또한, 가정과 학교에서 과학과 관련하여 긍정적인 경험이 진행되고 있었다. 이 연구는 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들의 삶을 포토저널을 통해 간접적으로 통찰하고 개인적인 특성을 분석함으로써 학교 현장과 교육관련 종사자들에게 과학 흥미 발달 단계가 높은 학생들의 특성을 알리는데 도움이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.97-111
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• 2020

2015 개정 교육과정에서는 융복합적 사고력 신장을 위해 '통합과학'을 신설하고, 문이과 구분 없이 모든 학생이 배우도록 공통 과목으로 지정하였다. 또한 2015 개정 교육과정에서는 이전 교육과정과 차별화되는 특징으로 '역량'을 도입하였다. 2015 개정 교육과정에서 역량은 범교과적 성격의 핵심역량과 교과의 학문적 지식과 기능에 기반한 교과 역량으로 구분된다. 과학과 교과 역량에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 5가지로 이루어져 있다. 하지만 교육과정 문서의 교과 역량에 대한 설명은 불충분하며, 역량에 대한 전문가들의 인식 역시 통일되어 있지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 역량 기반 교육이 학교 현장에 제대로 적용되기 위해서는 과학 교사들이 역량에 대한 이해가 선행되어야 된다고 판단하여 고등학교 과학 교사들을 대상으로 과학과 교과 역량에 대한 인식을 조사하였다. 우선 통합과학 성취기준에 대한 이해가 높은 전문가 워킹 그룹 운영을 통해 통합과학의 성취기준과 교과 역량의 관계를 분석하였다. 그 다음으로 고등학교 과학 교사 31명에 대상으로 서술형 설문을 통해 5가지 교과 역량에 대한 인식을 알아보았다. 교사의 응답은 언어 네트워크 분석 기법을 통해 분석하였다. 분석 결과 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 3개 교과 역량은 교사들이 생각하는 바와 교육과정 문서에서 제시한 정의와 유사성이 높았으나, 과학적 사고력, 과학적 문제 해결력의 경우 교사들의 인식과 교육과정 문서상의 정의와 어느 정도 간극이 존재하였다. 또한 5개 역량에 대해 교사들의 인식을 종합적으로 분석한 결과를 보면 5개 교과 역량이 상호배타적이나 독립적이기 보다 연관성이 매우 높음을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제41권3호
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• pp.297-317
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• 2017

본 논문은 과학과에서 사회정서학습(Science Social and Emotional Learning, SSEL)의 적용 가능성을 탐색하기 위하여 과학과 사회정학습 요소를 제안하고, 그에 따라 중학교 과학 교과서의 물질 분야 및 고등학교 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 과학과 사회정서학습의 가능성과 필요성은 과학교육의 목표인 과학적 소양과 과학의 본성에서 찾을 수 있었다. 과학과 사회정서학습의 요소는 '수리(Numeracy),' '정보통신활용(Information and Communication Technology, ICT),' '비판적 사고(Critical Thinking),' '창의적 사고(Creative Thinking),' '사회적 기술(Personal and Social Capability),' '윤리적 이해(Ethical Understanding),' '문화적 이해(Intercultural Understanding)' 등으로 구분하여 제시하였고, 그에 따라 과학 교과서 중 물질의 분야 및 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 분석 결과에 따르면, 과학과 물질분야의 교과서 내용 및 화학I 교과서의 내용에 수리, 정보통신활용, 비판적 사고, 창의적 사고가 60~70% 이상 포함되어 있으나, 사회적 기술능력, 윤리적 이해 능력, 문화적 이해 능력 등은 제한적으로 반영된 것으로 나타났다. 교과서의 부족한 요소들에 대해서는 추후 교과서의 내용의 수정 또는 교사의 수업을 통한 보완 등이 필요하다. 또한 과학 교과에서 얻고자 하는 과학적 탐구 능력과 사회정서적 역량을 동시에 기를 수 있는 과학과 활동이나 실험 활동 등 구체적인 적용 방안에 대한 연구가 필요하다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.30-42
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• 2023

이 연구는 초등 예비교사들이 작성한 과학 일기를 양적·질적 분석하여 초등 예비교사들이 지닌 과학의 본성에 대한 관점의 특징과 그 변화 과정을 분석하여 범주화하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 초등 예비교사 13명이 쓴 과학 일기 112편을 분석하였다. 수집된 자료는 과학의 본성 4가지 영역의 연구 개념틀을 이용하여 영역별 빈도수를 분석하였고, VNOS-C 검사 분석틀을 이용하여 과학의 본성에 대한 관점 변화 양상을 귀납적으로 도출하여 유형화하였다. 그 결과 초등 예비교사들이 작성한 과학 일기에 나타난 과학의 본성에 대한 관점은 과학의 사고적 본성, 지식적 본성, STS적 본성, 탐구적 본성은 비교적 비슷한 비율로 서술되었으나 그 중 과학의 사고적 본성이 가장 높은 비율로 나타났고, 과학의 탐구적 본성이 가장 낮은 비율로 기술되었다. 과학 지식의 가변성, 경험적 증거의 중요성, 과학의 긍정적·부정적 작용에 대해서는 특히 집중적으로 언급되었다. 또한 초등 예비교사들의 과학의 본성에 대한 관점 변화 양상은 '고전적 관점 유지형', '현대적 관점 유지형', '회귀형', '발전형', '혼재형'으로 유형화 할 수 있었다. '과학 지식의 경험적 본성' 요소는 학생에 따라 변화 양상이 다양한 유형으로 나타났고, 대부분의 학생들이 과학 지식의 잠정성에 대해서는 현대적 관점을 여러 회기 동안 유지하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.509-521
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• 2020

본 연구는 싱가포르 교과서와 영국의 중등 졸업 자격시험 항목에서 도수밀도(frequency density)라는 개념을 발견하면서 시작되었다. 도수밀도의 수학적 의미를 파악하기 위해 도수밀도 개념의 수학적 연결성을 수학 내적 연결성과 수학 외적 연결성 측면에서 고찰하고, 이에 관한 지도 방안을 소개하고자 하였다. 수학 내적 연결성 측면에서는 고등학교 연속확률분포 단원의 연속확률변수와 확률밀도함수와의 연계성을 탐구하였고, 수학 외적 연결성 측면에서는 중학교 과학 교과의 밀도 개념과의 연계성을 탐구하였다. 연구 결과, 수학적 연결성을 바탕으로 도수밀도 개념의 도입 필요성을 제시했다. 도수밀도의 도입과 지도 방안에 대해서는 싱가포르의 중등 2학년 수학 교과서를 소개하였다. 싱가포르 교과서에서는 비균등 구간의 자료를 히스토그램으로 올바르게 표현하고 정확하게 해석하기 위한 방법으로 도수밀도를 도입하고 있다. 따라서 우리나라도 도수밀도를 도입함으로써 확률밀도함수와 상대도수밀도, 그리고 도수밀도 사이의 수학 내적 연결성을 강조하여 일관성 있게 지도하고, 도수밀도의 과학 교과와의 외적 연결성을 고려하며, 도수밀도 도입 방법으로 싱가포르의 지도 방안을 고려해 볼 수 있겠다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권3호
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• pp.399-408
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• 2023

본 연구에서는 초등학교 과학 '동물의 생활' 단원 수업에 메이커교육 프로그램을 개발하고 적용하여, 학생들의 학업성취도와 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 조사하였다. 메이커교육 프로그램의 주제는 '동물의 특징을 모방한 로봇 VR 전시관 만들기'이다. 프로그램의 단계는 TMI 메이커교육 모형에 따라 과학 개념을 탐구하고, 창의적으로 로봇 VR 전시관을 만드는 활동으로 구성하였다. 연구 결과, 해당 프로그램의 적용은 유의미한 학업성취도와 창의적 문제해결력 향상을 가져왔다는 것을 발견했다(p<.05). 본 연구는 초등 과학 수업에서 메이커교육의 효과성을 입증한 것으로, 메이커교육을 적용하여 학생들의 과학 학습에 대한 흥미와 참여도를 높일 수 있을 것이다. 또한, 다양한 주제와 프로그램을 개발하여 초등학교 과학 수업에서 메이커교육을 더욱 적극적으로 활용할 수 있도록 노력할 필요가 있다. 본 연구의 결과를 일반화하기 위해서는 다양한 연령층과 초등 과학의 다른 영역에서 메이커교육의 효과성을 조사하는 추가적인 연구가 필요하다. 또한, 교육자들이 메이커교육을 효과적으로 활용할 수 있도록 교육 및 교육자 역량 강화가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.59-69
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• 2007

이 연구에서는 과학실험의 새로운 방법으로 학교현장에서 도입 단계에 있는 컴퓨터를 기반으로 하는 MBL실험에 대하여 초 중 고 교사들의 인식을 조사하였다. 이를 위해 초 중 고등학교의 과학교과서에 나오는 실험 주제 중 MBL(microcomputer based laboratory) 실험으로 대체할 수 있는 실험주제를 세 가지씩 선정 하여 초 중 고등학교 과학 교사들에게 연수를 실시한 후 MBL실험 연수 내용 MBL실험기대효과 연수 후 MBL실험 적용 의지에 대하여 설문조사를 실시하였다 연구 결과, 초 중 고등학교 교사 모두 MBL실험 연수가 매우 유익하고 유용하다고 생각하였으나 연수내용 수준에 대하여 약간 높게 생각하였다. 또한 MBL실험에 대한 기대효과로는 컴퓨터를 이용하는 MBL실험은 정확하고 빠르게 데이터를 수집하고 처리 할 수 있어 실험 시간을 단축할 수 있으며, 단축된 실험시간을 실험결과를 분석하고 토론하는 활동에 활용할 수 있어서 올바른 개념 형성과 그래프 해석 능력 및 탐구력 신장에 효과적일 것이라고 생각하였다. 그러나 실험기구 조작 능력 향상에는 효과적이라고 생각하지 않았다. 또한 대부분의 교사들은 연수 후에 과학실험 수업에 바로 이용하려는 의지가 높게 나타났으나, 새로운 교육과정에 도입하기 위해서는 MBL실험을 위한 도구 구입과 낙후된 실험실 여건, 교사 연수 기회 부족 등이 장애라고 지적하였다. MBL실험의 확장 적용을 위해서는 MBL실험 도구의 단가를 낮추기 위한 기술 개발 및 각종 센서의 제작 보급과 함께 MBL실험 자료 개발과 교사연수가 확대되어야 할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.670-690
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• 2014

이 연구는 고등학교 생명 과학 I의 지필평가 실태를 조사하기 위하여 일반계 고등학교 10개교를 임의로 선정하여 2013학년도 생명 과학 I의 문제지 33부(선택형 문항 690개, 서답형 문항 162개)를 분석하였다. 문항에 대해서는 Bloom의 신 교육목표 분류체계의 틀과 국가수준 학업성취도 평가의 과학과 평가틀에 근거하여 분류하였다. 선택형 문항의 경우 실제 정답률과 이원목적분류표에 제시된 난이도를 비교하였고, 서답형 문항의 경우 문항유형에 따른 문항 수와 배점을 비교하였다. 서답형 문항 중 서술형 문항에 대해서는 반응의 허용 정도, 자료 제시 여부, 출제 형식에 따라 구분하였다. 지필평가 문항 분석 결과, 서답형 문항의 비율이 19.0%로 선택형 문항의 비율(81.0%)보다 낮았다. Bloom의 신 교육목표 분류체계에 의한 분석 결과, 지식 차원에서 '개념적 지식'에 해당되는 문항이, 인지과정 차원에서 '이해하다'에 해당되는 문항이 많았다. 국가수준 학업성취도 평가의 과학과 평가틀에 의한 분석에서 '지식' 영역에 해당되는 문항이 '탐구' 영역에 해당되는 문항보다 약 9배 많았다. 선택형 문항에서 이원목적분류표에 제시된 난이도와 실제 정답률을 비교한 결과, 일치하는 비율은 41.5%였다. 서답형 문항의 유형에 따른 문항 수의 비율을 비교한 결과, 단답형 문항의 비율이 34.0%였고, 그리기 문항은 '세포와 생명의 연속성' 단원에서 주로 출제가 되었다. 서술형 문항에서 반응의 허용 정도에 따라 분류한 결과, 모두 '응답 제한형'에 해당되었고, 그 중 '내용범위 제한형'(67.3%)에 해당되는 문항이 가장 많았다. 그리고 자료 제시여부에 따라 분류한 결과 '자료 제시형'(65.4%)에 해당되는 문항이, 출제 형식에 따라 분류한 결과 '지식 서술형'(80.4%)에 해당되는 문항이 가장 많았다. 이 연구 결과를 통하여 학교 현장에서 '탐구' 영역에 해당되는 문항을 더 많이 출제할 필요가 있으며, 서술형 문항의 실제적 비중을 높이면서, 다양한 유형으로 출제할 필요가 있다고 생각된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권3호
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• pp.288-296
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• 2015

This study aimed to analysis of concepts and inquiry activities related to the 'Earth Science' area in the South Korean elementary school textbooks to the current and to seek the improvement of future textbook. For the study, we were collected South Korean elementary school textbooks to the current. After the collection had been made, we were analyzed related to the 'Earth' area in the South Korean elementary school textbooks and were extracted central concepts and inquiry activities. The result of this study: First, there were 'A change in the land', 'Strata and Fossil', 'Volcanoes and Earthquakes', 'Earth and Moon', 'The weather', 'The Solar system and the Star', and 'Seasonal Change' in the central concepts related to the 'Earth' area in the South Korean elementary school textbooks to the current. Second, central concepts were almost the same but the curriculum was changed. Third, inquiry activities also were confirmed to be maintained with little change. This result was believed that it can provide a variety of suggestions at this point in changing the curriculum.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.207-218
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• 2016

본 논문은 영국의 컴퓨터과학 교육의 정책적 배경을 탐구하는 것이다. 영국은 2014년 9월부터 '컴퓨팅'을 교과로써 초등학교부터 고등학생까지 가르친다. 교육부는 기존의 ICT 교과를 컴퓨터과학으로 대체하였다. 영국 교육부는 기존의 ICT 교육에 대한 교사들의 문제인식과, 학계의 요구, 미래 산업을 위한 인재에 대한 요구를 받아들였다. 풀뿌리 조직으로 시작한 CAS의 노력이 영국의 교육 제도를 변화시키는 과정에 정부, 대학, 기업, 평가기관, 비영리 기관 등 다양한 조직의 적극적인 협력이 있음을 알게 되었다. 이를 통하여 우리나라의 소프트웨어 교육 발전을 위한 여러 가지 시사점을 제시하였다.