• 과학교육연구지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.227-238
• /
• 2019

이 연구에서는 데이터 기반 과학탐구에서 탐구활동과 협력적 문제해결력에 대한 초등학생들의 인식을 알아보고자 하였다. 이를 위해 경남 소재 도시의 초등학생 고학년 26명을 대상으로 20차시의 데이터 기반 과학탐구 수업을 진행하였다. 학생들은 탐구 문제를 선정한 후 디지털 탐구도구로 데이터를 수집하는 탐구 과정을 수행하였다. 수업 후 인식 조사 설문과 면담을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 학생들은 데이터 기반 과학탐구에서 '탐구 설계 및 수행' 단계가 가장 유익한 것으로 인식하였다. 둘째, 학생들은 데이터 기반 과학탐구를 통해 과학적 능력과 협동심이 향상되었고, 탐구문제 선정이 가장 어렵다고 인식하였다. 셋째, 학생들은 협력적 문제해결력의 향상에 대해 긍정적으로 인식하였다. 이상의 결과로부터 데이터 기반 과학탐구는 초등학생들의 과학적 탐구능력과 협력적 문제해결력 향상을 위해 필요함을 알 수 있었다. 이 연구를 바탕으로 다양한 탐구활동의 개발과 연구를 통해 미래를 살아갈 학생들에게 필요한 다양한 역량들을 함양할 수 있는 탐구 기회가 제공되기를 기대한다.

• 한국수학교육학회:학술대회논문집
• /
• 한국수학교육학회 2006년도 제11회 국제수학영재교육세미나프로시딩
• /
• pp.45-52
• /
• 2006

이 글에서 우리는 탐구를 위해 그래핑 계산기를 사용할 때 탐구의 경험과 능력, 태도를 포함한 학생에 대한 영향을 조사하였다. 그래핑 계산기가 수학 탐구 과정의 기초를 형성한 이후에, 두 학생이 인터뷰되었고 당시 과정을 수료한 162명의 학생이 조사되었다. 결과는 그래핑 계산기가 학생의 탐구 능력을 개발하는데 유용한 도구라는 것을 보여준다. 대부분의 학생들은 그래핑 계산기에 대한 긍정적인 태도를 가졌고 그 사용에 흥미를 느꼈다.

• 과학교육연구지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.203-220
• /
• 2013

2007년 개정 과학과 교육과정에서는 학생들의 창의성을 함양하고, 자기 주도적 학습의 기회를 가지며, 과학에 대한 흥미와 동기를 유발하여 과학 관련 진로 모색으로 이어질 수 있도록 '자유 탐구'를 신설하였다. 이 연구에서는 2007년 개정 과학과 교육과정과 2009년 개정 과학과 교육과정에 명시된 '자유 탐구'가 중학교 과학 교과에서 적용되고 있는 실태를 과학 교사 대상 설문 조사 및 교사와 학생 대상 면담을 통하여 고찰하였다. 2010학년도에 '자유 탐구'를 운영했다는 응답 비율은 49.6%였고, 2011학년도 1학기에 '자유 탐구'를 운영했다는 응답 비율은 34.1%였다. '자유 탐구'를 적용한 기간에 대해서는 한 학기라고 응답한 경우, '자유 탐구'의 주제 선정 방법으로는 학생들이 탐구하고 싶은 주제를 선정한 경우가 가장 많았다. '자유 탐구'의 주제와 관련된 아이디어는 주로 과학 교과서 또는 교사용 지도서에서 가장 많이 찾으며, 한 소집단은 주로 4명으로 구성한다는 응답이 가장 많았다. 소집단을 구성한 방식은 친한 친구들끼리 학생들이 정하거나 학생들의 성별, 능력 등을 고려하여 교사가 정한 경우가 많았다. '자유 탐구' 운영을 통해서 학생들에게 나타난 효과로, 과학에 대한 흥미와 관심이 향상되었다는 응답이 가장 많았고, 과학 탐구 능력과 자기 주도 학습 능력이 향상되는 응답도 많았다. '자유 탐구'를 수행한 학생들은 활동이 재미있었고 또 하고 싶다고 응답하였다. '자유 탐구'를 운영할 때 겪은 어려움으로는, '자유 탐구' 지도에 시간과 노력이 많이 든다는 응답이 가장 많았고, 학생들의 과학 탐구 능력, 흥미와 관심이 부족하다는 응답도 많았다. '자유 탐구'를 운영하지 않는 이유로는 '자유 탐구'를 운영할 시간이 부족하다는 응답이 가장 많았고, '자유 탐구'를 반드시 운영해야 된다고 생각하지 않는다는 응답도 많았다. '자유 탐구'가 제대로 운영되기 위해서 가장 시급하게 해결되어야 할 것으로는, '자유 탐구' 지도 방법 관련 자료 및 학생들이 참고할 자료의 개발 및 보급, '자유 탐구' 운영 시간 증대, 학급 당 학생 수 감축 등의 응답이 많았다. '자유 탐구'를 현장에 효과적으로 적용하기 위해서는 인턴 교사, 실험 조교 등의 인력 보강, 관련 자료의 개발 및 보급, 교사의 인식 제고 등이 필요하다.

• 과학교육연구지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2014

이 연구는 멘토링을 활용한 과학탐구프로그램인 제주과학탐구아카데미에 참가한 학생들을 대상으로 멘토링 및 제주과학탐구아카데미에 대한 인식을 조사하기 위한 것이다. 연구 대상은 탐구계획서를 제출하여 심사를 통해 선발되어 본 프로그램에 참가한 중학생 50명과 고등학생 50명이다. 멘토링에 대한 조사 결과 학생들은 멘토와의 상호작용을 통해 탐구에 대한 자신감을 가지게 되었고, 탐구에 대한 새로운 관점을 구축하게 되었다고 응답했다. 또한 과학탐구프로그램에 대한 인식을 조사한 결과 학생들은 이 탐구프로그램 활동에 많은 흥미를 느꼈고 과학 개념을 이해하는 데에도 도움이 된다고 응답했다. 이 연구의 결과는 과학탐구 프로그램 개발에 있어서 멘토링 도입을 적극적으로 검토할 필요가 있음을 나타내고 있다. 후속 연구로 과학탐구 프로그램 참여 경험이 학생들의 과학탐구력, 개념 이해 등에 어떻게 영향을 미치는지 다양한 영향 요인에 대한 분석이 이루어져야 할 것이다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
• /
• 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.143-144
• /
• 2003

6차 교육과정부터는 과학 교육에서 학생들의 학습 목표를 과학 개념에 대한 이해 뿐 아니라 탐구 사고력 및 기능 향상도 중요한 목표로서 취급하고 있다(교육부, 1992). 그런데 학생의 탐구 사고력을 향상시킬 수 있는 과학교육이 제대로 이루어지지 못하고 있는 것이 현재의 실정이다. Schwab(1961)가 탐구 학습의 단계를 분류하면서 지적한 바 있듯이 탐구는 주어진 과제를 해결하는 고정적 탐구보다는 스스로 과제를 설정하고 이를 해결하려 하는 유동적 탐구가 더 바람직한 방향이며, 이러한 유형의 탐구를 통하여 학생들은 창의성의 신장과 함께 과학적탐구가 이루어지는 과정을 더 올바르게 이해할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 탐구의 상황을 학교 실험실만이 아닌 좀 더 생활 주변의 여러 가지 경험과 관련된 쪽으로 안내하는 것도 필요하다. 최근 활발한 컴퓨터의 보급과 인터넷 환경의 확대로 인하여 학생들이 이러한 환경에서 교사와 직접 동일한 시간, 동일한 장소에서 대면하지 않고도 의사소통하고 교수-학습이 이루어질 수 있는 기회가 사회적으로 가능해지고 있다. 이러한 원격교육은 교사의 안내에 따른 탐구 교수 형태의 개념 확인 및 검증 실험이 대부분인 전통적 과학학습 방법과 달리 학생 스스로 문제를 찾고 해결하려고 시도하는 것을 통하여 과학적 탐구 기능의 향상은 물론 과학적 개념의 획득, 과학, 사회, 기술에 대한 폭넓은 인식을 형성하는데 도움이 된다. 또한 인터넷 환경을 이용하면 학교 실험실 상황을 벗어나 학생들에게 다양한 탐구 활동 기회를 제공할 수 있고, 또한 그에 따른 의사 소통이 더 용이해질 수 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 탐구 과정기술과 사고력을 중시하는 초등학교 과학과목의 특성을 고려하여 이에 적합한 인터넷 원격교수-학습을 위한 교수-학습 모형과 학생들의 과학적 탐구력과 사고력을 신장시킬 수 있는 멀티미디어 학습자료를 개발하고, 이를 실제적으로 적용할 수 있는 웹사이트를 개발, 현장에 적용하여 원격교수학습이 과학적 탐구력과 사고력에 미치는 효과에 대하여 조사하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.137-153
• /
• 2000

본 연구에서는 과학 탐구 요소 위주의 단편적인 활동이나 지시적인 확인 실험과 대비되는 종합적이고 포괄적인 문제 해결 활동으로서 '확장적 과학 탐구'를 개념화하고 이러한 탐구 활동을 통한 교육적 성취의 한 가지 중요한 정의적 구인을 '탐구 동기'로 개념화하였다. 탐구 동기는 과학 탐구 활동을 지향하고 출발시키는 개인의 심리적 태세로, 동기의 방향에 따라 정적(正的) 탐구 동기, 부적(負的) 탐구 동기로 구분하고 각각을 그 원인에 따라 외적 탐구 동기와 내적 탐구 동기로 구분하였다. 연구의 목적은 확장적 과학 탐구 활동에서 중학생들의 탐구 동기가 어떻게 변화하는지 종단적으로 조사하여 기술하는 것이다. 중학교 1학년 4개 학급의 남, 여 학생 128명을 연구대상으로 하였다. 과학 교과서의 '힘과 운동' 단원에 제시되어 있는 2가지 탐구 과제와 본 연구에서 개발한 4가지의 확장적 과학 탐구 과제를 학생들이 수행하는 동안 탐구 동기가 어떠한지 설문을 통하여 반복적으로 정량적 자료를 조사하였다. 또한 학생들이 제출하는 탐구 보고서를 통하여 탐구 동기 변화 과정에 대한 정성적 자료를 수집하였다. 이러한 정량적 및 정성적 자료를 분석하고 종합하여 탐구 동기의 변화 과정을 기술하였다. 각 과제에 대한 탐구 동기를 분석해 보면 확장적 과학 탐구에서 교과서에 제시된 협의의 탐구에 비해 정적 탐구 동기를 나타내는 학생 수가 유의하게 증가하지는 않았다. 그러나 탐구 보고서를 통하여 탐구 동기의 원인을 분석하여 보면 교과서에 제시된 협의의 탐구에서는 정적 탐구 동기의 원인으로 과제 외재적 요인이 과제 내재적 요인에 비해 높게 인식된 반면 확장적 과학 탐구에서는 정적 탐구 동기의 원인으로 과제 내재적 요인이 과제 외재적 요인에 비해 높게 인식되었다. 부적 탐구 동기의 경우는 교과서에 제시된 협의의 탐구나 확장적 과학 탐구 모두에서 과제 내재적 요인이 과제 외재적 요인보다 높게 인식되었다. 이것은 부적 탐구 동기를 변화시키기 위해서는 학습 환경의 개선보다는 과제 자체의 내용이나 구조를 개선하기 위한 노력이 필요함을 뜻한다. 확장적 과학 탐구의 전반부와 후반부에서 탐구 동기의 개인별 변화 양상을 살펴보면 정적 탐구 동기가 유지된 학생(39%)이 부적 탐구 동기가 유지된 학생(28%)에 비해 많았고 전반부에서 부적 탐구 동기를 보이다가 후반부에서 정적 탐구 동기로 변화된 학생(21%)이 반대의 경우(12%)보다 많았다. 또한 확장적 과학 탐구의 후반부에서 전반부에 비해 정적 탐구 동기 중 내적 탐구 동기로 구분되는 학생 수가 다소 증가하여 탐구 동기의 바람직한 변화는 확장적 과학 탐구의 전반부보다 후반부에서 나타났다. 결론적으로 확장적 과학 탐구는 과학 교과서에 제시된 협의의 탐구에 비해 정적 탐구 동기를 나타내는 학생 수가 유의하게 증가하도록 하지는 않았지만, 학생들이 정적 탐구 동기의 원인을 보다 더 과제 내재적 요인으로 인식하도록 하는데 기여하였으며 확장적 과학 탐구의 전반부에 비해 후반부에서 탐구 동기의 바람직한 변화를 나타내었다.

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

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2007

이 연구는 고등학교 지구과학 탐구활동에서 2가지 수업유형에 따라 나타나는 학생들의 반성적 탐구의 특징을 알아봄으로써 수업의 맥락에서 학생들의 반성적 탐구의 실제를 이해하고, 탐구활동 수업에서 반성적 탐구를 촉진하기 위한 시사점을 얻고자 하였다. 기존의 탐구활동수업과 본 연구에서 개발한 반성적 탐구활동수업에서 반성적 탐구의 차이를 조사한 결과 반성적 탐구를 촉진하기 위해 개발된 반성적 탐구활동수업은 자료맥락의 다양한 요소와 연결된 반성적 탐구진술이 많아, 반성적 탐구의 양적 및 다양성의 측면에서 학생들의 반성적 탐구에 긍정적인 효과가 있었다. 이러한 결과로부터 학생들의 반성적 탐구를 활성화시키는 탐구활동 수업개발의 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.83-92
• /
• 2021

본 연구는 과학 탐구에 대한 초등학생들의 이해를 조사하기 위하여 초등학교 4학년 119명을 대상으로 VASI-E 검사지를 실시하고, 21명의 학생을 대상으로 응답 결과에 대한 반구조화된 면담을 실시하였다. VASI-E는 VASI를 초등학생용으로 수정한 검사지로, VASI가 포함하고 있는 8개의 과학 탐구 특성 중 5개만 포함하고 있다. 과학 탐구의 시작, 과학 탐구 방법의 다양성, 탐구 절차와 결과의 관련성, 자료와 결론도출의 일관성, 과학적 설명에 관련된 다섯 개의 측면이 VASI-E에서 다루어지고 있다. VASI-E에서 살펴보고 있는 과학 탐구의 특징에 대해 학생들의 이해는 다음과 같았다. 첫째, '과학 탐구의 시작'의 경우, 과도기적 관점을 가진 학생(53.8%)이 가장 많았다. 학생들은 과학 탐구가 과학적 질문에서 시작한다는 특징에 대해 간과하였다. 둘째, '과학 탐구 방법의 다양성'에 대해서는 초보자적 관점(54.6%)이 가장 많았다. 실험을 과학 탐구의 유일한 방법으로 알고 있거나, 실험과 관찰을 동일한 것으로 인식하고 있었다. 셋째, '질문과 탐구 절차'에 대해서는 '전문가적 관점'(47.9%)과 '초보자적 관점'(34.5%)을 가진 학생들로 양극화되었다. 과학적 질문을 생성할 수 있는지와 질문에 따른 탐구 절차의 적합성을 결정할 수 있는지 여부에 따라 수준이 나뉘었다. 넷째, '자료와 결론 도출의 일관성' 및 '자료와 선행 지식에서 기인한 과학적 설명'에 대해서는 과도기적 관점(55.5%)이 가장 많았고, 다음으로 전문가적 관점(42%)이 뒤를 이었다. 학생들은 데이터로부터 과학적 설명이 도출된다는 것을 알고는 있지만, 그 과정을 잘 설명하지 못하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.273-290
• /
• 2020

본 연구에서는 서울 지역 일반 공립 고등학교 2019학년도 1학년 재학생 100명의 과학적 탐구의 본성에 대한 이해 양상을 탐구하여, 학생들의 과학적 탐구 역량 배양을 위한 과학교육의 개선과 발달에 함의를 제공하고자 하였다. 이에 과학적 탐구의 본성 8가지 측면을 평가 내용으로 하는 VASI 검사 도구를 사용하여 학생들의 과학적 탐구의 본성 이해 양상을 조사하였다. 학생들의 응답 자료에 대해 반복적 비교법을 적용하여 분석한 결과, 5명의 학생이 과학적 탐구의 본성의 8가지 측면에 대해 일관되게 전문적 관점을 소유한 것으로 나타났으며, 대부분 학생의 이해에서, 3가지 측면, 즉 '모든 과학자가 같은 과정을 수행한다 해도 같은 결론을 얻게 되는 것은 아니다.', '탐구 과정은 탐구 문제에 의해 안내된다.', '연구 결론은 수집된 자료에 모순되지 않아야 한다.'에 대해서는 전문적 관점이, 4가지 측면, 즉 '과학적 탐구는 서로 다른 방법을 취할 수 있다.', '모든 과학적 탐구는 질문을 제기하여 시작하지만, 반드시 가설을 시험하는 것은 아니다.', '탐구 과정은 그 결과에 영향을 미칠 수 있다.', '과학적 자료와 증거는 다르다.'에 대해서는 혼합적 관점이 우세하였다. 하지만 1가지 측면, 즉 '수집된 자료와 이미 알려진 바를 종합하여 설명이 구축된다.'에 대해서는 초보적 관점을 표출한 학생들이 가장 많았다. 이러한 연구 결과에 대한 분석 및 해석과 현시점의 과학 교육과정 사이의 관련성을 논하면서, 장차 학생들의 과학적 탐구의 본성 이해 및 과학 탐구력 신장을 위한 교육적 시사점을 제시하고, 연구 관련 제안을 하였다.