• 한국과학교육학회지
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• 제38권6호
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• pp.865-874
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• 2018

본 연구의 목적은 고등학교 학생들의 소집단 자유 탐구 활동에서의 탐구 문제 발견 과정을 탐색하는 것이다. 이를 위하여 고등학교 2학년 학생 91명을 대상으로 자유 탐구를 수행하게 하였다. 한 학기(약 4개월) 동안 이루어진 탐구 과정 중 비교적 성공적으로 탐구를 수행한 15개 모둠, 48명의 학생들을 대상으로 모둠별 심층 면담을 실시하였다. 면담 결과를 바탕으로 학생들의 탐구 과정에서 나타난 탐구 문제 발견의 단계와 탐구 문제 발견을 위해 시도한 전략을 통해 탐구 문제 발견 과정의 특징을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 탐구 문제 발견 과정에서 주제어 선정, 문제점 제시, 의문점 제시, 탐구 문제 발견 등의 단계가 발견되었으며, 특히 탐구의 소재, 상황 등의 탐구 대상에 해당하는 주제어 선정 과정이 많이 발견되었다. 둘째, 학생들이 탐구 문제 발견 과정에서 사용한 전략으로는 정보 탐색, 선행 연구 탐색, 지식/경험의 공유, 지식/경험의 연결과 확장, 환경 인식, 전문가 자문, 적합성 논의, 정교화 등이 발견되었다. 셋째, 일상생활에서의 문제점을 발견하고 이를 해결하는 방안을 연구하는 형태의 탐구에서는 문제 발견 과정이 비교적 쉽게 이루어졌다. 넷째, 인터넷을 통한 선행 연구의 탐색은 주제어 선정 및 탐구 주제의 정교화 과정에서 유용하게 활용되었다. 다섯째, 학생들이 여러 개의 후보 탐구 주제 중 하나를 선택할 때 고려하는 주요 요인은 실행 가능성, 실생활 적용 가능성, 경제성 등이었다. 여섯째, 시사적인 상황이 탐구 주제 생성에 영향을 주었다. 이상의 내용을 바탕으로 학생들의 탐구 문제 발견을 도와 줄 수 있는 몇 가지 방안을 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제38권1호
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• pp.168-181
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• 2014

이 연구에서는 초 중 일반계 고등학교 과학과 평가의 실태를 고찰하고자 하였다. 이를 위해 초등학교 60개교, 중학교 40개교, 일반계 고등학교 20개교를 표집하여 설문지를 발송하였고, 초등학교 교사 292명, 중학교 교사 110명, 고등학교 교사 116명, 총 518명의 응답 결과를 얻었다. 설문 조사 결과, 학교급이 올라갈수록 지필평가의 비율이 늘고 수행평가의 비율이 줄어들고 있었다. 그리고 과학과 지필평가에서 서술형 문항의 비율이 선다형 문항에 비해 낮았고, 중 고등학교는 초등학교와 비교할 때 선다형 문항의 비율이 높았다. 또한 지필평가에서 지식 영역과 탐구 영역의 출제 비율을 살펴본 결과, 학교급, 성별, 교직 경력과 상관없이 모두 지식 영역이 탐구 영역보다 출제 비율이 더 높았다. 채점 시간을 고려하여 서술형 문항을 제한된 범위에서 실시하는 경우가 많은데, 이러한 경향은 초등학교보다 중 고등학교에서 더 많이 나타났다. 교사들은 서술형 문항을 개발하여 실시함으로써 학생들의 이해 수준을 파악할 수 있음을 잘 인식하고 있는 경우도 있지만, 서술형 문항에 대한 채점 결과를 신뢰하기 어려워서 서술형 문항을 제대로 개발하지 않는 것으로 나타났다. 한편 고등학교의 경우 수행평가를 실시 목적에 맞게 실시하는 비율이 가장 낮게 나타났다. 교사들은 학생들의 다양한 능력을 평가하기 위해 수행평가를 실시 목적에 맞게 실시하는 경우도 있지만, 수행과 관련되어서만 평가하고 시간과 노력이 많이 필요해서 수행평가를 형식적으로 실시하는 경우도 있었다. 학교 현장에서 수행평가가 실시 목적에 맞게 실시되고 서술형 평가가 정착되며 탐구 영역의 출제가 원활하게 이루어지도록 교사 연수, 실험과 평가 지원을 위한 조교 배치 등 행 재정적 지원이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권3호
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• pp.441-447
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• 1999

본 연구는 초등학생들의 정신용량과 인지양식에 따라 과학탐구능력에 차이가 있는지 알아보는데 목적이 있다. 대구시내에 소재하고 있는 초등학교의 5학년 264명을 대상으로 조사하였다. 과학탐구능력을 측정하기 위한 과학탐구능력 검사(TSPS), 정신용량을 측정하기 위한 FIT(Figural Intersection Test), 인지양식을 측정하기 위한 잠입도형검사(GEFT) 등 3가지 지필 검사를 실시하여 자료를 수집하였다. 본 연구의 결과 학생들의 정신용량이 클수록 과학탐구능력의 성취도가 높았다. 장독립적인 학생이 장의존적인 학생보다 통계적으로 유의미 (p<.05)하게 과학탐구능력의 성취도가 높았다. 그러나 과학탐구능력에 미치는 정신용량과 인지양식의 상호작용 효과는 통계적으로 유의미하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 정신용량과 인지양식이 과학탐구능력의 발달에 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다. 아울러, 본 연구는 과학교육 연구에서 신피아제적 접근에 대한 가능성을 제공한다. 본 연구 결과로 볼 때, 과학 탐구과제의 수행에 인지 발달이 매우 중요한 변인임을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.17-29
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• 2013

2009 개정 교육과정 고등학교 '과학'은 민주주의사회의 구성원으로서의 필요한 과학적 소양을 함양하는 것을 목적으로 개발되었다. 우주 탄생에서 생명의 출현에 이르기까지 과학자들의 탐구과정을 탐색하고 첨단 과학기술이 현대 사회에 어떻게 적용되고 영향을 주는지를 탐구함으로서, 과학적 탐구방법과 과정을 이해하고 과학에 대한 흥미와 호기심을 제고하고자 하였다. 한편, 흥미는 학습 성취도와 진로에도 영향을 주는 심리적 구인으로서 중요하다. 이 연구에서는 2009 개정 교육과정 고등학교 '과학'에 대한 고등학생들의 흥미를 선행연구에 따라 다차원적 속성을 지닌 흥미로 규정하여 흥미 측정도구를 개발하고, 이를 2011년에 고등학교 '과학'을 이수한 10개교 고등학생 997명을 대상으로 적용하여 조사하였다. 응답자료를 바탕으로 요인 분석 결과, 고등학교 '과학'에 대한 학생들의 흥미는 동기 차원, 활동 차원, 주제 차원 등을 지닌 다차원적 속성으로 나뉘어지며 각 차원별로 여러 개의 하위 차원으로 구성됨을 통계적으로 확인하였다. 응답 학생들의 고등학교 과학에 대한 일반적인 흥미는 중간 점수보다 약간 높게 나왔으며, 차원별로 보면 동기, 활동, 주제 순으로 흥미가 높게 나타났다. 또한, 응답자의 성별과 진로 희망 계열에 따라서 일부 하위 차원과 범주별로 통계적으로 유의미한 흥미 분포의 차이가 나타났다. 이러한 연구 결과는 2009 개정 교육과정의 고등학교 '과학'을 지도함에 있어서 학생들이 보이는 흥미의 차원별 분포 및 개인변인에 따른 차이를 고려해야한다는 점을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권3호
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• pp.303-319
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• 2014

본 연구에서는 탐구공동체의 의미와 특징을 Peirce와 Dewey의 관점을 중심으로 이론적으로 고찰하고, 이를 바탕으로 탐구공동체가 갖는 과학 교육적 함의에 대해 과학 수업과 교실, 과학 교육과정을 중심으로 논의함으로써 탐구공동체의 과학 교육적 적용 방안을 탐색하고자 하였다. 탐구공동체의 의미와 특징은 다음과 같이 다섯 가지로 요약될 수 있었다: 첫째, 탐구공동체에서 탐구는 진정한 의심으로부터 시작된다. 둘째, 탐구공동체에서 탐구가 시점은 진정한 믿음의 상태이다. 셋째, 탐구공동체에서 탐구는 실제적 효과의 관찰에 바탕을 둔 최선의 설명과 해결책을 시도한다. 넷째, 이상적으로 탐구공동체는 끊임없이, 그리고 무한히 탐구하는 공동체를 전제한다. 다섯째, 현실적으로 탐구공동체는 공동체 속에서 서로의 의견을 자유롭게 의사소통함으로써 최선의 설명과 해결책에 찾게 되는 공동체를 전제한다. 이를 바탕으로 학교 과학교육의 장에서 탐구공동체가 구현되려면, 흥미, 개방성, 엄격성, 오류가능성의 견지, 참여, 끊임없는 탐구 지향, 충분한 시간을 그 조건으로 하는 "자연 현상이나 사물과 관련하여 진정한 의심의 상태를 믿음의 상태로 바꾸는 것을 목적으로, 참여자로서 목적을 공유한 구성원들이 실제적 효과에 대한 관찰과 오류가능성을 견지하면서 자유로운 의사소통을 통해 최선의 설명과 해결책에 이르고자 끊임없이 노력하는 교실 공동체"인 과학 교실 탐구공동체가 필요함을 제안하였다. 끝으로 이를 바탕으로 과학 교육과정과 관련하여 몇 가지 제언을 하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제20권1호
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• pp.91-105
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• 2001

이 연구에서는 물의 상태와 상태 변화를 중심으로 유치원, 초등, 중등 과학 교재의 탐구능력 전개 과정의 연계성을 고찰해 보고자 하였다. 이를 위하여 유치원 제 5차 교육과정 교재들과 제 6차 교육과정에 근거한 초등학교 자연 고과서와 중학교 과학 교과서를 분석하였다. 분석 결과, 유아, 초등, 중등 과학 교육과정의 연계성 측면에서 볼 때, 모든 학년에서 예상, 분류, 가설설정, 실험 설계 등의 탐구능력이 부족한 것으로 나타났다. 또한 측정 능력은 이론적으로 초등학교 저학년부터 가질 수 있음에도 불구하고, 고학년 이상에서만 제시되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-12
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• 2001

확장적 과학 탐구는 실제의 과학 활동에 보다 가까운 포괄적인 과학 탐구의 기회를 제공한다는 점에서 학교 과학교육에서 추구되어야 하며 이러한 탐구 활동을 통한 교육적 성취 중 중요한 하나가 탐구 동기라고 할 수 있다. 본 연구에서는 확장적 과학 탐구 과제의 특징인 실제성, 개방성, 연속성이 중학생의 탐구 동기에 어떠한 영향을 미치는지 구체적인 사례 분석을 통하여 탐색하였다. 탐구 동기를 조사하기 위한 설문 결과와 학생들의 과학 학습 성취 수준을 고려하여 면담 대상 학생 10명을 추출하였으며 개별 면담 결과를 기록하여 탐구 동기의 변화 사례 및 원인을 분석하였다. 확장적 탐구에 대해 정적 탐구 동기를 나타낸 학생들은 교과서 탐구가 이론의 확인에 그친다는 점에서 비판적이었으며 확장적 탐구 과제의 실제성과 개방성을 정적 탐구 동기의 주요 원인으로 인식하였다. 또 확장적 탐구에 대해 부적 탐구 동기를 보인 학생들은 교과서 중심의 학습을 강하게 선호하였으며 확장적 탐구 과제의 개방성을 부적 탐구 동기의 주요 원인으로 인식하였다. 연속성에 대해서는 대체적으로 긍정적인 반응보다는 부정적인 반응이 다소 많았으나 탐구 동기의 주요 원인으로 인식되지는 않았다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권3호
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• pp.300-312
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• 2019

본 연구의 목적은 고등학교 지구과학 교육에서 쉽게 다룰 수 있는 소형 망원경과 DSLR 카메라를 활용하여 산 개성단을 관측하고, 이를 통해 수집한 데이터를 활용하여 천문학자들과 같은 연구 방법으로 산개성단까지의 거리를 탐구할 수 있는 천체 관측 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 2015개정 과학과 교육과정을 분석하여 고등학교 지구과학 교과 교육에 적합한 과학 동아리 활동 수업 자료와 교사용-학생용 학습 콘텐츠를 개발했다. 지구과학 교육과 천문학 분야의 전문가(교사) 6명이 패널로 참가하였고, 패널들 간의 상호간 신뢰도를 구축한 후, 프로그램의 타당도를 검증했다. 총 10차시 수업자료로 개발된 프로그램은 내용타당도(CVI. .89)와 현장 적합성 정도(리커트 5점 척도, 4.17) 검사에서 매우 만족스러운 검증 결과를 받았다. 프로그램에 대한 패널들의 의견 반영과 델파이 분석으로 개발 프로그램을 지속적으로 수정-개선하여 완성하였다. 개발된 프로그램을 고등학교 천체 동아리 학생들(N=9)을 대상으로 시범적 예비수업에 적용한 결과, 학생들의 수업 만족도가 4.48로 매우 높았다. 본 연구의 천체 관측 교육 프로그램을 천체 탐구의 융합교육 활동으로 활용한다면 학생들의 우주와 천체에 대한 관심과 호기심, 탐구 능력 증진에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권5호
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• pp.499-508
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• 2007

본 연구의 목적은 외국 교육과정에 나타난 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 살펴보고, 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학교과서에 나타난 기초 탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리가 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석 결과는 다음과 같다. 분류에서는 전체 빈도수가 관찰이나 측정에 비해서 적었으며, 초등학교에서 많이 발견되었다. 분류의 단계는 '한 가지 특성에 의한 분류'가 대부분이고 분류의 상위 단계인 '복합 특성 특성에 따른 분류' 활동은 많이 발견되지 않았다. 예상에서는 대부분이 실험 결과를 이용한 예상 활동이었고, 예상의 단계에서 초보적 예상이 대부분으로 예상의 상위 단계인 조작적 예상은 많이 발견하지 못했다. 추리는 분류와 예상에 비해서 많은 빈도수를 나타냈으며, 학년급간 분포에서도 상위 학년에서 많은 빈도수를 나타내었다. 또한, 추리의 단계에서도 초등학교에서 중고등학교로 넘어가면서 추리의 상위단계인 이차적 추리의 빈도가 증가하였다.

• 대한화학회지
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• 제67권2호
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• pp.106-115
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• 2023

이 연구의 목적은 전국과학전람회에서 장려상을 수상한 학생의 과학탐구 연구보고서 오류를 조사하고, 학교급별 오류 유형 빈도를 분석하는 것이다. 학생 과학탐구 연구보고서 목차를 바탕으로 분석틀을 구성하고 연구 문제/가설, 선행연구, 실험 수행, 결과, 결론, 참고문헌 6단계로 나누어 오류를 분석하였다. 연구 문제/가설에서 '잘못된 연구 문제 설정', '잘못된 가설' 실험 수행에서 '변인 설정 오류', '제한된 조건만 고려', '측정의 오류', '실험기구 부정확한 사용', '기구 및 재료 선택의 오류', '불충분한 실험 회수'등 각 단계별로 여러 유형의 오류를 확인하였다. 연구결과, 실험 수행은 모든 학교급에서 오류 비율이 가장 높았으며, 실험 수행을 제외한 오류 유형의 비율은 학교급별로 차이가 있었다. 학교급별 오류 유형 비율은 초등학생은 실험 수행(36.88%), 선행연구(17.02%), 결론(16.31%), 연구 문제/가설(13.48%), 중학생은 실험 수행(42.86%), 결론(20.00%), 선행연구(14.28%), 결과(11.43%), 연구 문제/가설(10.01%), 고등학생은 실험 수행(45.16%), 연구 문제/가설(16.13%), 결론(16.13%), 선행연구(11.83%) 순으로 나타났다. 이 연구 결과는 교사가 학생 과학탐구 연구 및 보고서 작성을 지도할 때 지도계획을 수립하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.