• 한국과학교육학회지
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• 제28권2호
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• pp.180-185
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• 2008

본 연구의 목적은 초등 예비교사들을 대상으로, 과학에 대한 태도와 탐구 능력을 검사하여, 성별과 고등학교 때의 계열에 따른 차이점을 분석하고 과학에 대한 태도와 탐구 능력의 상관관계를 알아보는 것이다. 과학에 대한 태도 검사 도구는 SAS를 이용하였으며 탐구 능력 검사 도구는 통합 탐구 능력을 측정하는 TIPS II를 사용하였다. 연구 결과는 다음과 같다, 첫째, 초등 예비교사들의 성별에 따른 과학에 대한 태도와 탐구 능력은, 전체적으로 보아 유의미하지 않았으며 초중고 학생들을 대상으로 한 선행 연구들의 결과와 일치하지 않았다. 둘째, 초등 예비교사들의 고등학교 계열에 따른 과학에 대한 태도는 인문계열의 초등 예비교사들이 자연계열 초등 예비교사보다 긍정적이었으며 탐구 능력은 자연계열 초등 예비교사들이 부분적으로 우수하였다. 이러한 결과도 초중고 학생들을 대상으로 한 선행 연구 결과들과는 일치하지 않는 것이다. 셋째, 초등 예비교사들의 과학에 대한 태도와 탐구 능력은 유의미한 상관관계가 있었다. 하지만 초중고 학생들을 대상으로 한 선행연구와는 달리, 과학에 대한 태도의 특정 영역만이 탐구 능력과 유의미한 상관관계를 보였다. 이런 연구 결과들을 볼 때, 초중고 학생들을 대상으로 이루어진 선행 연구들의 결과를 초등 예비교사들에게 그대로 적용하는 것은 적절하지 못하며, 초등 교사 양성 기관에서는 교육 대상의 특수성을 고려하여 과학교육을 지도할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.284-309
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• 2013

본 연구는 학교 과학 탐구의 특징이 어떠한지 탐색하는 것을 목표로 하였다. 연구를 위하여, 연구진은 13개의 과학중점학교에서 운영하는 다양한 유형의 일상적 과학수업을 참관하고 녹화하였다. 연구 자료는 총 15개 수업(18차시)에 해당하는 수업 관찰 및 녹화, 교사 및 학생과 면담, 수업 지도안 및 학생 활동지 등의 문서자료로 수집되었다. 수업 녹화물과 면담 녹음자료는 즉시 전사하여 분석에 사용되었다. 자료 분석은 3단계로 이루어졌다. 1단계에서는 전체 수업 중에서 교사-학생, 학생들 간의 상호작용이 활발한 수업을 선정했다. 2단계에서는 선정된 수업의 담화를 주제의 흐름에 따라 단편으로 나눈 후 '탐구의 인지적과정' (Chinn & Malhotra, 2002)을 준거로 하여 세부적으로 분석 및 해석했다. 3단계에서는 담화의 연속선상에서 일관되게 나타나는 탐구의 특징을 조명하였다. 연구 결과는 과학적 탐구의 특징으로서, '변인조절-실험장치 개선', '실험 계획 과정(변인탐색-절차계획-변인통제-측정계획)', '(관찰)증거-설명 변환 과정', ' 증거-설명 연결의 추론 과정'이 반영된 4개 수업 사례로 제시되었다. 연구 결과를 토대로 학교과학 탐구 실제에 대한 교육적 의미가 논의되었다.

• 천문학회보
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• 제38권2호
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• pp.101.1-101.1
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• 2013

심화 지구과학 교과서는 과학 계열 고등학교 학생들을 대상으로 지구과학 심화 내용에 대한 다양한 탐구 활동을 통하여 개념과 원리, 탐구 기능 창의적 문제 해결력 그리고 과학적 태도를 함양함과 동시에 대학에서 학문을 연구하는데 필요한 기본적인 능력을 기르는데 필요한 지식 및 탐구 방법을 습득할 수 있도록 실험서 형태로 내용을 구성하였다. 총 5개 대단원 중 우주 속의 지구에는 푸코진자, 시간과 역, 태양계, 달을 대상으로 한 직접 실험과 CLEA와 실제 관측 자료를 활용한 별의 일생, 성단과 변광성, 외부 은하, 그리고 허블의 법칙을 실험실에서 실습해볼 수 있도록 안내하고 있다. 2011년 8월 초판 발간으로 지금까지 20개 과학 고등학교에서 채택되어 2614명의 학생이 이용하였고, 현재 활용 실태 조사 결과를 바탕으로 수정작업이 이루어지고 있다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.199-206
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• 2005

지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여 찾을 수 있고 홈페이지를 방분했을 때 이해하기 어려운 그래프나 각 홈페이지가 제공하는 자료들에 대한 처리 방법을 도움말로 제공받을 수 있게 했다. 실시간 자료들을 이용한 학습은 학생들의 학습 의욕과 탐구 능력을 향상시켰으며 컴퓨터 활용 능력과 외국어 자료 활용 능력을 향상 시키는데도 도움을 주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권4호
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• pp.525-534
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• 2019

본 연구에서는 과학선도학교인 과학중점학교의 업무담당 교사들을 중심으로 심층면담을 실시함으로써 과학중점학교가 학생긍정경험에 주는 영향 요인을 탐색하였다. 교사 심층면담을 통해 학생의 정의적 태도, 즉 과학긍정경험 향상에서 과학중점학교의 효과성을 가져온 요인을 과학중점학교 교육과정 운영 측면, 교수학습 방법과 자료 측면, 과학중점학교의 2015개정 교육과정 적용 측면 등에서 탐색하고, 일반학교에 파급할 수 있는 시사점을 도출하였다. 과학중점고의 경우 교사들의 과학수업에 대한 열의로 학생들의 과학학습에 대한 참여도 향상을 이끌어내고 있으며, 중점반 이외의 학생들에게도 과학에 대한 관심을 유발하고, 높아진 실험실 접근성을 통해 학생들의 실험과 탐구 능력 및 연구역량을 향상시키며, 과학수업개선을 통해 학생들의 의사소통과 협력 등의 역량을 신장하고, 과학에 대한 흥미 체험을 토대로 진로 탐색 및 진로 찾기에서도 효과를 발휘하고 있었다. 연구 결과를 토대로 과학중점고의 특성을 일반학교 교육과정 운영에 확대할 수 있는 방안을, 과학 공부의 가치를 체험할 기회 제공, 선배들을 통해 이공계열 진로 체험의 기회 제공, 팀프로젝트 등을 통한 자기주도적 과학탐구의 기회 제공, 과학교사들의 교육과정 재구성 및 수업 변화 의지의 필요성, 일반고 학생과 교사를 위한 공동실험실 운영 및 실험조교 지원의 필요성 등의 측면에서 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.68-85
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• 2019

이 연구는 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행한 초등학교 교사들의 경험을 현상학적 연구 방법을 사용하여 이해하는 것이다. 4명의 초등 교사가 참여했으며, 심층 면담을 실시하였다. 사용한 질문은 Seidman(1998)과 Schuman(1982)이 제시한 면담법을 재구성하였으며, Giorgi(1985)의 현상학적 체험 연구 방법 4단계를 적용하였다. 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 교사들은 수업 중에 시스템 사고를 증진시키는 확산적 발문을 많이 하였고, 학생 중심의 물리적, 심리적인 환경을 조성하여 시스템 사고를 향상시켰다. 둘째, 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 교수학습 예시 자료의 부족과 수업 주제 선정의 어려움을 언급하였다. 또한, 평가 도구와 측정 방법이 부족하여 학생들의 학습 내용과 과정을 올바르게 평가하는 것이 어렵다고 지적하였다. 초등학생들의 탐구 활동 능력 부족으로 시스템 사고를 기반으로 한 과학 탐구 수업의 효과를 극대화 시키는 데 한계가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 초등학교 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 여러 역할을 수행하고, 어려움을 겪으면서도 더 나은 수업의 방향을 찾고 있었다. 이 연구 결과는 앞으로 초등학교 수업 현장에서 시스템 사고를 적용하는 데에 가치 있게 활용될 것으로 기대된다.

• 과학교육연구지
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• 제45권2호
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• pp.143-155
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• 2021

본 연구의 목적은 2018년도부터 적용된 2015개정 교육과정의 통합과학과 과학탐구실험의 지난 3년간의 현장적용 실태를 점검하고, 이를 토대로 2022 개정 교육과정 및 고교학점제에 대비하여 두 과목의 개선 방안을 탐색하려는 것이다. 이를 위해 전국에 분포한 고등학교들이 고르게 포함되도록 지역별로 분배, 표집하여 설문조사를 실시하였으며 총 192개 학교의 과학교사가 설문에 참여하였다. 또한 과학과 선택과목 재구조화에 대한 현장전문가의 의견을 조사하기 위해 12명의 고등학교 과학 교사들을 초점집단으로 선정하여 심층면담을 실시하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 설문조사에서 통합과학의 경우 현장적용 3년차를 맞이하여 대부분의 학교에서 6~8단위로 편성·운영하는 것으로 나타났으며, 학급당 통합과학 담당 교사는 3개년도 평균 2~3명으로 나타났다. 과학탐구실험의 경우 학기당 1단위씩 총2개 학기로 편성·운영하는 경우가 가장 많았으며, 부족한 시수를 채우기 위해 여러 명의 과학교사가 과학탐구실험을 담당하고 있는 것으로 나타났다. 심층면담에서 과학교사들은 향후 고교학점제에 대비하여 학기단위 집중이수가 가능한 규모로 통합과학을 축소하고, 핵심역량을 강화하여 재구조화해야 한다고 주장하였다. 연구결과를 토대로 2022개정 교육과정의 고등학교 공통과목 재구조화에 주는 시사점을 학기단위 집중이수가 가능하도록 통합과학을 빅아이디어를 중심으로 재구성하는 방안, 선택과목 수강을 안내할 수 있는 기본 과학개념을 중심으로 과학과 공통과목을 구성하는 방안, 고등학교 1학년 과학과 공통과목을 통한 선택과목 안내 및 진로지도의 필요성, 과학영역간 간학문적, 다학문적 통합·융합 과목을 지도를 위한 교사 전문성 강화의 필요성 등을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.634-649
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• 2003

본 연구는 초등학생들의 과학적 증거와 설명에 대한 이해 진단을 목적으로 하였다. 과학적 증거의 수집, 자료의 객관성, 증거의 관련성, 자료 해석, 지식과 증거, 반복 관찰 이렇게 6개의 하위 탐구 능력이 Jeong, Songer와 Lee(2002)가 미국의 6학년 학생들의 과학적 탐구 능력을 측정하기 위해 개발한 문항을 사용하여 진단되었다. 춘천시에 소재한 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 자료를 수집한 결과, 전체적으로 약 절반에 해당하는 학생들에게서 체계적인 과학적 사고 능력이 결여되어 있음이 드러났다. 특히 학생들은 지식과 관련되는 구체적인 예나 증거를 연결하는 것을 어려워했고, 반복관찰의 개념에 대해 잘 모르고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에 참가한 학생들의 수가 적고 지역적 특성으로 인해 본 연구의 결과를 우리나라 초등학생의 전반적 과학적 탐구 능력으로 일반화하기는 어렵지만, 본 연구의 결과는 초등학생의 과학적 탐구 능력이 아직 만족할 만한 수준은 아니며, 이들의 탐구력 신장을 위해서 체계적인 노력이 필요함을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.200-213
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• 2000

교육부의 제6차 교육 과정 개편과 더불어 모든 고등 학교의 필수 교과로 도입된 공통 과학이 현재 고등 학교에서 어떻게 운영되고 있는가를 조사해 본 연구이다. 그 결과 3.2%의 학교에서만이 교사 1인이 담당하고 있었고 나머지 대부분의 학교에서는 담당 과학 교사의 전공별로 각 단원을 분담하여 가르치고 있었다. 이 경우 각 단원에 통합 과학적인 요소들이 많아서 애로가 많음을 토로하고 있었으며, 시간표상에 배치된 공통 과학이 다른 학과목과 같이 편성되어 있기 때문에 하나의 학습 주제를 해결하기엔 시간이 너무 짧다는 의견들이 많았다. 또한 공통 과학을 위한 전문 실험실이 없고 담당 학생수가 너무 많아서 고민하고 있었다. 또한 공통 과학의 지식 편은 강의식 학습으로, 탐구 편은 탐구 학습으로 운영하고 있었으며, 평가는 지식편인 경우, 객관식 또는 주관식 질문지법을 이용하여 평가하였으며. 탐구편인 경우, 학생들의 보고서를 중심으로 평가하고 있었다. 공통 과학에 대한 학생들의 반응은 보통을 넘지 못하고 있어서 과학에 대한 흥미 도를 고조시키기 위하여 도입된 본래의 의도에서 빗나가고 있음을 나타내고 있었다.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.719-739
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• 2011

본 연구는 SGIM(Small Group Inquiry Method: 소집단 탐구기법)을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 본 연구에서 개발한 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 총 9차시(6주간)로 구성하였으며, 탐구절차에 따라 계획단계(3차시), 탐구수행(4차시), 결과발표(2차시) 등으로 운영하였다. SGIM을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 살펴보기 위한 연구대상은 울산광역시 소재 M초등학교 초등과학영재학급(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 측정도구는 메타인지 및 과학탐구능력 검사지를 사용하였고, 연구의 결과 분석은 t검증과 ANOVA 검증방법으로 분석하였다. 연구의 결과는 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재의 메타인지(t=3.371, p=.003)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재의 과학탐구능력(t=2.371, p=.028)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재들의 과학탐구능력 신장과 메타인지 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있었고, 초등학교의 지역영재학급이나 공동영재학급에서 운영할 수 있는 초등과학영재 프로그램으로써 지구과학 영역의 수업에 좋은 사례가 될 수 있을 것이다.