• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.538-547
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• 2019

본 연구는 현직 및 예비 지구과학교사의 H-R도와 별의 진화에 대한 개념 이해 상태를 알아보기 위해 개념 지위 분석틀을 활용하여 수행하였다. 이해 가능성 영역에서 현직교사의 비과학적 용어 사용이 다수 발견되었고, 그래프작성에서 낮은 과학적 탐구 능력과 개념에 대한 비과학적 비유가 발견되어 교수 과정에서 잘못된 개념 전달의 가능성이 확인되었다. 예비교사는 중등교육과정 연계 문항에서 다수의 오류를 보였으며, 이와 관련하여 학교 현장에 적용이 더 잘 될 수 있도록 예비교사 교육 과정의 개선이 필요하겠다. 개연성 영역에서, 두 집단 모두 별의 진화가 갖는 우주론적 의미를 이해하고 있었으나, 예비교사의 별의 실제기작에 대한 설명이 구체적이지 않았다. 유용성 영역에서, 현직교사는 지구과학의 학문적 특성을 반영한 교육적 고민을 하고 있었고, 지식을 현실 문제해결에 활용, 적용하려는 경향이 높았다. 반면, 예비교사는 높은 무응답률을 보여 H-R도와 별의 진화를 실용적 개념으로 파악하지 않는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 두 집단 모두에서 H-R도와 별의 진화에 대한 비과학적 개념이 다수 발견되어 교사 교육 및 교수 학습 계획 수립 시 주의가 필요함을 확인할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.201-207
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• 1997

This study was performed to survey the achievements in problem solving by the inquiring experiment, which was done by the superior group in the traditional cocepts-centered written tests. The purpose of this study was to identify characteristics of inquiring experimental assessment by analyzing differences between concepts-centered written and inquiring experimental tests. The subjects of this study was 211 applicants. They are the superior group of the 9th grade students, and score in the top 1% of total achievements percentage in school. They also have passed the primary entrance examination. The inquiring experimental test was developed according to the curriculum in school, and is composed of 5 subcategories: problem-perception and formulating hypothesis, designing an experiment, carring out an experiment, recording data and drawing conculsion, and generalizing conculsions and communicaton. The checklists of each subcategory were made and testing methods were divided into observation and report. The major results of this study are as follows: 1. The achievements in each subcategory of inquiring experimental performance were very low in the superior group who took the concepts-centered written tests. 2. The results of factor and correlation analyses in this study confirmed the abilities measured by inquiring experimental assessment differed from abilities measured by existing tests. These results indicated that even students who achieved high in scientific knowledge, these abilities were not automatically transformed inquiry process which many other abilities were integrated into. Therefore, problem solving ability requires integrated abilities which are fostered by inquiring experimental tasks. This suggests that new instrument for assessment must be developed to measure integrating ability especially where scientifically gifted students are selected, or where entrance examinations to the science schools are administered.

• 한국과학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.146-151
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• 1993

This study analyzed the problem associated with inquiry centered science education and formulated some improvement Strategies for inquiry learning in the standard Korean high school course. In order to attain the goals of questionaire survey methods were used. To examine the current status of biology education, seperate questionaires were developed through an educational research and development procedure used for tearchers and student. The questionaires were developed to ask about instruction and evaluation methods, the level of inquiry learing and abstacles to it. Here are some of our results: 1) Biology instruction and learning is more knowledge-orinted than inquiry-orinted, 2) Inquiry approach in science teaching is hard to be applied because of crowed classroom conditions. 3) The material is too broad in range and too difficult in content. There is virtually nothing that can be related to everyday life. The material focusing on inquiry activities is unsatisfactorily selected and organized. 4) Effective methods of inquiry-based instruction and evaluation are not available. 5) Biology teachers are burdened with too many class hour a week and too many varieties of additional works. 6) 91.1% of biology teachers and 90.3% of students recognize that lab and field works are needed to enhance inquiry learning. However, in reality, such inquiry activities are lacking. 7) 73.3% of schools have no lab assistants. 8) The university entrance examination is the greatest factor against inquiry learning. 9) There are very few chances of in-service education for biology teachers to learn more about biology curriculum and science education theory.

• 한국과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.56-65
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• 1993

The purpose of this study is to analyze the inquiry activities of SCIIS and Korea primary school science curricular meterials and to make suggestions for the improvement of inquiry learning based on the analysis The Scientific Inquiry Evaluation Inventory (SIEI: Myung Hur, 1984) was used to evaluate the inquiry activity content of the primary school "Science, Level-6" and "SCIIS, Level-6" textbooks. The results are as follows: 1) The inquiry activities of Korean science textbooks are stressing on gathering and organizing data, but rarely require students to formulate a hypothesis, to design an experiment. 2) The SCIIS textbooks relatively tended to put more weight on interpreting/ analysing data and hypothesizing/ designing experiments. 3)The Korean science textbooks had little concern about establishing hypothesis and designing experiments, interpreting / analysing data. 4) The SCIIS textbooks require students to perform a variety of inquiry skills when compare to Korean science textbooks. 5) Competition / Cooperation Scale checks the level of competition and cooperation among student teams inherent in science curricular materials. The result from each team is incorporated into the formation of a class result. The communication is required to formulate a synthesized class response, enhances cooperation among teams. The SCIIS(84%) is the higher than Korea(50%) in cooperation scale. 6) Korean science textbooks rarely require students to discuss about experiment when compare to SCIIS textbooks. 7) Korean science textbooks provide students with both inquiry problems and experimental procedure, or including answers SCIIS textbooks provide students with both inquiry problems and experimental procedure, or problems only. 8) The Korean textbooks emphasize demonstrating or verifying of the text while the SCIlS emphasize extending the content of the text in inquiry scope scsle. The inquiry pyramid which helps analysis the inquiry activity curriculum as a whole is one of type 1- the course is centered on gathering and organizing data. The SCIIS are better than the Korean science textbook in the light of proportion of interpreting / analysing data and hypothesizing / designing experiments.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.111-121
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• 2005

이 연구에서는 초등학교 6학년을 대상으로 변인통제 능력이 요구되는 문제해결 과정에서 실험설계와 증거제시의 특성 및 어려움을 분석하였다. 연구 결과 변인통제 문제 해결 과정에서의 실험설계 유형은 원인 변인과 통제 변인의 통제나 변화 여부에 따라 통제변인변화형, 원인변인통제형, 완전변인통제형, 불완전변인통제형, 모든변인변화형으로 구분되었으며, 실험설계 과정에서 선행신념에 포함된 원인 변인값을 포함시키려는 경향이 강하게 나타났다. 결론에 대한 증거제시 사례를 분석한 결과 원인변인의 변화 여부, 통제변인 통제 여부, 실험결과와 결론의 일치 여부에 따라 완전변인통제형, 원인변인통제형, 원인변인변화형으로 구분되었으며, 원인변인통제형이 가장 빈도가 높았다. 실험설계에 비해서 증거제시에서의 변인통제 정도는 훨씬 낮았는데, 이는 선행신념에 포함된 원인 변인값에 집착한 증거제시, 증거 실험에서의 실험 결과와 선행 신념의 불일치, 다중변인과제에 대한 잘못된 선입견 때문인 것으로 나타났다. 따라서, 선행신념을 극복할 수 있고, 탐구 과정 요소의 특성이 반영된 다양한 변인통제 발달 프로그램이 개발되어야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.315-326
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• 2004

본 연구의 목적은 자연사 박물관에 대한 학생, 교사, 학부모들의 관람 유형과 관람 만족도 간의 관계를 조사하는 것이다. 연구 대상은 전국 소재 초, 중, 고 학생, 교사, 학부모, 그리고 대학생들 204명이었고, 연구 결과는 교차 분석과 카이 제곱 검증 등을 통해 검증되었다. 구체적으로 자연사 박물관 관람의 지배적인 행동 유형을 알아본 후, 그 다음 이것과 관람 만족도 간의 관계를 알아보았다. 그 결과 첫째, 지배적인 관람 행동 유형은 '가족 단위'의 관람, '여가와 단순 관람'의 목적, '설명카드'를 읽으면서 관람하는 방식, 그리고 평균 '2시간 이상'의 관람인 것으로 나타났다. 둘째, 동행인이 가족과 혼자인 경우, 과학에 대한 관심으로 관람하는 경우, 설명카드나 설명을 들으면서 하는 관람 등은 관람 만족도가 높은 편이었다. 셋째, 학교 단체 관람객, 여가 및 단순관람의 목적, 과제탐구의 목적 그리고 전시물만 보는 관람방식은 관람 만족도가 낮은 편이었다. 넷째, 관람 시간이 길수록 관람 만족도가 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.485-491
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• 1998

한국 생물 영재 학생들의 국제적 수준과 생물 영재 교육 프로그램의 필요성을 탐색하기 위하여 전국 각 고등학교 대표 학생들 중 선발된 30명과 국제생물올림피아드 참가 학생간의 성적을 비교하였다. 이론 분야를 세포 생물학, 식물 해부 및 생리학, 동물 해부 및 생리학, 행동학, 유전과 진화, 생태학, 분류학 및 미생물학 등 8개 영역으로 구분하여 1998년 1월과 3월, 2회에 걸쳐 이론 평가를 실시하였다. 그 결과 한국 생물 영재 학생들은 생물 전 영역에 걸쳐 국제생물올림피아드 참가자보다 성적이 낮은 것으로 나타났으며, 특히 행동학과 분류학 영역에서 크게 뒤떨어지는 것으로 조사되었다. 한국대표 급 상위 4명은 동메달 수상 수준에 해당하였으나, 행동학과 분류학 영역에서는 메달 수상자보다 훨씬 뒤떨어지는 것으로 나타났다. 그러므로 생물 영재 학생들을 위한 이론 강의와 탐구적 활동을 포함한 교육 프로그램이 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권6호
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• pp.675-692
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• 2023

This study used a Chatbot, a generative artificial intelligence (AI), to analyze the interaction between the Chatbot and students when exploring critical minerals from an epistemological aspect. The results, issues to be kept in mind in the teaching and learning process using AI were discussed in terms of the role of the teacher, the goals of education, and the characteristics of knowledge. For this study, we conducted a three-session science education program using a Chatbot for 19 high school students and analyzed the reports written by the students. As a result, in terms of form, the students' questions included search-type questions and non-search-type questions, and in terms of content, in addition to various questions asking about the characteristics of the target, there were also questions requiring a judgment by combining various data. In general, students had a questioning strategy that distinguished what they should aim for and what they should avoid. The Chatbot's answer had a certain form and consisted of three parts: an introduction, a body, and a conclusion. In particular, the conclusion included commentary or opinions with opinions on the content, and in this, value judgments and the nature of science were revealed. The interaction between the Chatbot and the student was clearly evident in the process in which the student organized questions in response to the Chatbot's answers. Depending on whether they were based on the answer, independent or derived questions appeared, and depending on the direction of comprehensiveness and specificity, superordinate, subordinate, or parallel questions appeared. Students also responded to the chatbot's answers with questions that included critical thinking skills. Based on these results, we discovered that there are inherent limitations between Chatbots and students, unlike general classes where teachers and students interact. In other words, there is 'limited interaction' and the teacher's role to complement this was discussed, and the goals of learning using AI and the characteristics of the knowledge they provide were also discussed.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1235-1244
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• 2004

학업성취도 국제 비교 연구 결과에서 우리나라 남 여학생의 과학 성취도 차이가 큰 것으로 보고되고 있다. 이 연구에서는 TIMSS-R 과학 성취도에서의 성 차이를 문항 수준에서 살펴보기 위하여 각 문항의 GDI(Gender Difference Index) 값을 산출하였다. 그리고 문항 유형, 성취수준, 내용 영역에 따른 GDI 값을 비교하였다. 문항 유형에 상관없이 우리나라와 국제 결과 모두 남학생이 여학생보다 성취도가 높은 것으로 나타났으며, 우리나라의 성차가 국제 펑균보다 크게 나타났다. 특히 우리 나라 여학생들은 선다형 문항에서 상대적으로 낮은 성취도를 나타내었다. 성취수준에 따른 우리나라와 국제의 GDI 값을 비교해 보면, 상위 10%에 해당되는 문항들에 대해서는 우리나라의 GDI 값이 국제의 경우보다 낮게 나타났으나 그 이외의 성취수준에 해당되는 문항들에 대해서는 우리나라의 GDI 값이 더 높게 나타났고 특히 상위 50%에 해당되는 문항들의 경우 우리나라와 국제의 차이가 크게 나타났다. 내용 영역별로 남 여학생의 성취도를 비교했을 때는 과학 탐구와 과학의 본성 영역을 제외하고는 모든 내용 영역에서 우리나라 남학생들의 성취도가 여학생들보다 높았다. GDI가 10 이상인 문항 중 남학생들의 성취도가 높은 문항들은 생물과 지구과학 영역에 속하는 경우가 상대적으로 많았으며, 학교 교육과정에서 전혀 배우지 않은 문항들의 비율 또한 비교적 높았다. 그리고 남학생들이 높은 성취도를 보이는 문항은 전 수행 영역에 걸쳐서 비교적 골고루 분포되어 있었다. 이상에서와 같이 문항 유형, 성취수준, 내용 영역에 따라 과학에서의 남 여학생의 성취도 차이가 다르게 나타났다. 이러한 결과는 여학생들의 과학 성취도를 향상시키기 위한 방안을 모색하는 과정에서 보다 구체적인 방향을 제시할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권2호
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• pp.59-72
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• 2023

이 연구에서는 중학교 과학 교사 6명과 중학생 8명을 대상으로 집단 면담을 하여 중학교 과학 디지털 교과서의 실감형 콘텐츠에 대한 교사와 학생의 평가 기준 및 내용을 분석하였다. 평가 대상은 중학교 2학년 '지구와 우주' 영역에 수록된 2개의 증강현실 콘텐츠와 2개의 가상현실 콘텐츠였다. 연구 결과 교사와 학생들은 'VR/AR 매체 특성', '기술적 구동', '사용자 인터페이스', '교수-학습 설계 측면' 네 개의 평가 기준으로 실감형 콘텐츠를 평가하였다. 각 측면에서의 평가 내용은 다음과 같았다. 첫째, VR/AR 매체 특성 측면에서 실감형 콘텐츠의 신기함과 흥미로움 그리고 동영상과 같은 매체와 달리 직접 조작이 가능하다는 점은 긍정적으로 인식되었으나 시각적 실재감이 부족하고 마커 활용 부분이 부정적으로 평가되었다. 둘째, 기술적 구동 측면에서 특정 OS에서 제대로 작동되지 않는 점, 실감형 콘텐츠 앱 내 개별 콘텐츠의 용량이 크다는 점, 빈번한 앱 프리징 현상이 빈번하게 발생한다는 점이 부정적으로 평가되었다. 셋째, 낮은 직관성과 낮은 유연성으로 사용자 인터페이스 측면에서 부정적인 평가를 받았다. 넷째, 교수-학습 설계 측면에서 교사들은 콘텐츠에 과학적으로 정확한 정보가 포함되어 있는지, 학생들이 콘텐츠의 내용을 쉽게 이해할 수 있는지, 교사가 계획하는 수업 목표나 내용을 담고 있는지, 학생들의 탐구 활동에 도움이 되는지를 기준으로 실감형 콘텐츠를 평가하였으며 대체로 부정적인 평가가 많았다. 학생들은 주로 자신들의 과학 학습에 도움 여부를 기준으로 학교 과학 학습에서의 실감형 콘텐츠가 크게 필요하지 않다고 하였다. 이러한 연구 결과에 기초하여 과학 교수·학습을 위한 실감형 콘텐츠 개발 방향을 논의하고 후속 연구에 대해 제언하였다.