• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.319-329
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• 2018

'과제 연구'는 토론과 조사를 거쳐 특정 과학 과제를 선정하여 실험실습을 수행하고 결론을 도출하여 보고서를 작성하는 일련의 연구 과정을 체험하기 위한 과목이다. 이때 가치 있는 과학적 탐구 문제를 발견하는 것은 연구의 시작이라고도 할 수 있으며 그 중요성이 지속적으로 강조되어 왔다. 본 연구에서는 고등학교 과제연구 수업에서 학생들의 탐구 문제 도출을 돕기 위한 다양한 전략을 마련하여 단계별로 적용하였다. 각 과정을 거치며 학생들의 탐구 문제가 어떻게 발전해 가는지 구체적으로 살펴보았다. 수업은 (1)개방적 문제 탐색, (2)문헌 연구 및 자료 검색, (3)탐구 문제의 변형 및 확장, (4)탐구문제의 공유 및 평가, (5)최종 선정 및 연구 계획서 작성 단계로 이루어져 있다. 이를 경기도에 위치한 일반고등학교 과제 연구 수업에 12차시 동안 적용하였다. 총 13명의 학생들은 3-4명씩 4개의 조를 이루어 연구를 수행하였다. 학생들의 연구 과정이 담긴 포트폴리오 및 연구 계획서를 수집하여 탐구 문제의 도출 과정을 조사하였다. 그 결과 학생들이 제시한 탐구 문제는 수업의 각 과정을 거치며 점차 구체화되었다. 또한 각 조가 도출한 탐구 문제는 수업의 각 단계에 따라 유사한 특징을 나타내었다. 개방적 문제 탐색 단계에서 관심주제를 확인하고 문헌 연구 및 자료 검색을 통해 실현 가능한 과학적 탐구 문제를 제시하기 시작했다. 탐구 문제의 변형 및 확장을 통해 탐구 문제와 관련된 다양한 변인을 찾을 수 있었으며 이를 동료들에게 공유하고 연구 계획서를 작성하면서 탐구 문제를 정확하고 구체적으로 서술할 수 있었다. 탐구 문제 도출을 돕기 위한 전략을 다양하게 투입함으로써 탐구 문제의 여러 가지 측면을 발전시키고 학생이 주도적으로 탐구 문제를 도출하도록 도울 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.143-152
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• 2011

이 연구는 2007 개정 과학과 교육과정에서 신설된 자유탐구활동을 위한 학년별 자유탐구활동 주제 내용 의 특성을 알아보고, 학년에 적합한 자유탐구활동 주제를 선정 할 수 있도록 지도하는데 도움을 주고자 하였다. 연구대상은 서울특별시에 소재한 I 초등학교 3, 4, 5, 6학년 470명을 대상으로 하였다. 연구방법은 학생들이 작성한 자유탐구활동 실험계획서를 분석기준에 따라 분석하였다. 분석 기준은 자유탐구활동 주제 선정 이유 및 도움 정도, 주제 내용, 주제의 적합 여부로 나누어 분석하였다. 연구결과 호기심을 가지고 있었던 주제와 흥미로운 주제를 자유탐구활동 주제로 선정하는 경향이 있었으며, 도움을 받아 자유탐 구활동 주제를 선정할 때는 중학년은 가족, 고학년은 인터넷의 도움을 많이 받은 것으로 나타났다. 자유탐구활동 주제 영역은 생물 영역에 관한 주제가 많았으며, 고학년으로 갈수록 화학과 물리영역에 관한 것이 많아졌다. 탐구 방법은 주로 실험이나 조사 활동이 많았고, 탐구 기간은 '1주'정도가 가장 많았다. 초등학생들이 정한 자유탐구활동 주제는 내용 수준, 방법 수준, 과학적 의문, 안전과 생명 존중의 면에서 지도가 필요한 부적합한 주제도 많았다. 그러므로 초등학생들이 자유탐구활동 주제 선정 시 고려할 점은 초등학생들이 평소 알고 싶었던 과학적 의문점이나 흥미로운 주제를 자유탐구활동 주제로 선정할 수 있도록 지도해야 한다. 자유탐구활동 주제 선정을 위한 대략의 큰 영역을 학년별로 제시해야한다. 초등학생들이 자유탐구활동의 성공을 경험하여 탐구에 대한 긍정적 생각을 가질 수 있도록 탐구하고자 하는 주제에 대하여 어느 것을 얼마나 탐구할 것인가에 대하여 자유탐구활동 주제에 대한 구체적 진술을 하도록 지도해야한다.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.244-256
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• 2014

이 연구의 목적은 과학자의 사고 과정에 바탕 둔 박물관을 이용한 지질 탐구 프로그램을 개발하고 적용 결과를 분석하는 것이다. 이번 연구는 프로그램의 구성과 내용 선정에 대해 과학교육전문가 3인의 내용 타당도를 검증받아 프로그램을 개발하고 초등학교 영재학생 20명을 대상으로 4주 14시간 동안 프로그램을 적용하는 것으로 진행되었다. 프로그램을 적용한 결과, 영재학생들은 박물관을 이용한 지질 탐구 프로그램에 대해 흥미를 보였으며, 활동에 적극적으로 참여하는 모습을 보였다. 특히 영재학생들은 도슨트의 설명을 들으며 탐구활동을 한 것이 기억에 남는다고 하였으며, 과학자들의 탐구 활동을 직접 체험해본 것이 재미있었다고 응답하였다. 영재담당 교사 또한 영재학생들의 참여도 및 기대감이 높았다고 응답하였다. 또 이번 프로그램이 영재학생들이 과학 탐구에 대한 의미를 이해할 수 있는 기회를 제공해줄 수 있었다고 응답하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.857-870
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• 2015

이 연구의 목적은 교사와 학생들이 어렵다고 인식하는 초등학교 과학과 전기회로 단원에 대해 지식상태 분석법과 면담을 사용하여 탐구능력 지식상태 구조와 위계를 분석하는 것이다. 전기회로 탐구능력수업 모듈 적용 전 후에 전기회로 기초탐구능력과 통합탐구능력 평가문항을 학생들에게 투여하고 지식상태 분석과 면담을 실시하였다. 이를 통해 전기회로 탐구능력 지식상태 구조와 위계 분석을 통해서 탐구능력에 관하여 가르치는 교사의 사고와 학생들의 사고가 다름을 시각적으로 알 수 있었으며, 이는 탐구능력 교수 학습과정에서 간과하지 않고 고려해야 할 중요한 요소라 할 수 있다. 또한 탐구능력 요소 간 지식상태 구조와 위계 관계를 제시함으로써 학생들의 탐구능력 학습지도에 시사점을 준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.267-275
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• 2002

중학교 1학년 학생을 연구 대상으로 방학 중 수행하게 될 탐구 문제에 대하여 토론하도록 하였다. 탐구 문제가 어떻게 수정되고 비판받으며 보다 탐구 가능하게 되는지 3명의 학생을 사례 분석하였다. 학생들은 탐구 문제와 그 탐구 방법을 항상 관련지어 토론하였고 타당한 탐구 방법의 존재 여부는 탐구 문제를 폐기하도록 하는데 큰 영향을 주었다. 또한 탐구문제가 일상적인 것이 많았는데 그 일상성이 비판의 대상이 되기도 하였다. 탐구 문제 및 방법에 대한 비판에 대하여 학생들은 다양한 반응을 보여주었다. 비판에 대하여 자신의 의견을 수정하는 유형과 자기 의견을 끌까지 고수하는 유형으로 크게 나뉘어졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.1075-1083
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• 2015

본 연구의 목적은 학생들의 열린 탐구 보고서 작성을 돕기 위한 점검표를 개발하는데 있다. 이를 위해 8명의 과학 영재학생들이 작성한 탐구활동지, 학생들의 탐구활동 관찰과 면담, 그리고 최종적으로 제출한 열린 탐구 보고서를 분석하였다. 이로부터 학생들이 잘하는 점과 부족한 점을 추출하고, 이를 바탕으로 열린 탐구를 돕기 위한 점검표를 개발하였다. 점검표는 5개 영역에 대해서 총 46개의 항목으로 구성되었다. 개발된 점검표는 7명의 과학영재학생들이 제출한 탐구 보고서 평가에 적용하고, 평가자간 일치도 분석을 통해 신뢰도를 분석하였고, 그 결과 높은 신뢰도를 확인할 수 있었다. 마지막으로, 개발된 점검표를 보다 효율적으로 활용하기 위한 방안을 논의하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.177-199
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• 2008

Streefland(Elbers, 2003)는 네덜란드에서 11세에서 13세 사이의 초등학생들을 대상으로 하는 탐구-집단(community of inquiry)의 구성과 활동에 관한 연구를 통하여 지식을 구성하는 과정에 학생들이 참여할 수 있도록 교사가 도울 수 있는 방법에 대한 해결책을 제시하고자 했다. Goos(2004)는 오스트레일리아의 고등학교 3학년 수학교실에서는 당연한 것으로 여겨진 탐구 문화를 고등학교 2학년 교실에서 교사가 어떻게 형성시키는지를 관찰과 인터뷰를 통하여 분석하였다. 한국에서는 대학입시 제도를 포함한 다양한 문제점들로 인하여 고등학교 학생들을 대상으로 하는 탐구-중심 수업에서 교사의 역할과 관련된 체계적인 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 과학고등학교 학생들을 대상으로 하는 탐구-중심 수업의 활성화를 위한 교사의 역할에 대하여 논의 하고자 한다. 이를 위하여 탐구-중심 수업 모델을 개발하고, 개발된 탐구-중심 수업 모델을 바탕으로 소집단별로 문제를 선정하고 해결하면서 학생 스스로 수학적인 활동을 할 수 있도록 안내하는 조력자로서의 교사의 역할에 관하여 탐색한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.155-166
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• 2024

이 연구에서는 초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향을 조사하여 비교했다. 또한 이들의 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처 전략의 관련성도 조사하여 비교했다. 이를 위해 서울특별시에서 초등 일반 학생 61명과 과학영재 학생 53명을 선정한 뒤, 과학 탐구 학습 지향을 조사하는 설문과 불일치 상황에 대한 대처 전략을 조사하는 설문을 실시했다. 또한 일부 일반 학생 및 과학영재 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 개별로 실시했다. 연구 결과, 학년과 관계없이 과학 탐구 학습 지향 중에서 초등 일반 학생은 '개념이해' 지향이 가장 많이 나타났으며, '과학적 실천' 지향이 두번째로 많이 나타났다. 반면 초등 과학영재 학생은 '과학적 실천' 지향의 빈도가 가장 높았으며, '개념이해'와 '복합' 지향도 비교적 자주 나타났다. '활동' 지향은 일부 일반 학생에게서만 나타났고, '공학적 실천' 지향은 일부 과학영재 학생에게서만 나타났으며, '과정기능' 지향은 나타나지 않았다. 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처 전략 사이에 명확한 관련성을 확인하지는 못했다. 그러나 같은 과학 탐구 학습 지향을 가진 경우라도 불일치 상황에 대한 대처 전략을 선택하는 양상은 초등 일반 학생과 과학영재 학생 사이에 약간의 차이가 있음을 발견할 수 있었다. 이에 대한 교육적 시사점을 논의했다.

• 대한화학회지
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• 제45권5호
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• pp.470-480
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• 2001

이 연구의 목적은 사회적 상호작용을 강조한 과학 탐구실험을 개발하여 이를 적용한 수업이 학생들의 탐구능력 신장에 미치는 효과를 알아보고, 실험을 수행하는 과정에서 일어나는 상호작용을 학생들의 인지수준에 따하 분석하는 것이었다. 이를 위하여 남녀공학 중 학교 2학년 197명을 실험집단과 통제집단으로 나누어, 실험집단에는 사회적 상호작용을 강조한 과학 탐구실험 수업을 통제집단에는 전통적인 실험수업을 한 학기에 걸쳐 적용한 후 과학 탐구능력 검사를 실시하였으며, 학생들의 인지수준에 따른 상호작용을 분석하고 이 실험 수업에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 사회적 상호작용을 강조한 과학 탐구실험을 적용한 수업이 전통적인 실험 수업에 비하여 학생들의 과학 탐구능력 신장에 효과가 있있다. 탐구실험 수업 과정을 살펴보면, 학생들의 인지 수준에 따라 상호작용 참여 정도에 차이가 있었으며, 같은 인지수준이더라도 모둠 구성 방식에 따라 상호작용의 형태에 차이가 있었다. 인지수준이 높은 학생은 학생들 사이의 상호 작용에서 주도적이며 교사와의 상호작용에도 적극적으로 참여하였고, 인지수준이 낮은 학생은 인지수준이 높은 학생을 추종하는 경향이 있으며 교사와의 상호작용에는 소극적이었다. 실험 수업에 대하여 학생들은 탐구실험 수업이 모둠원들과 상호작용 할 기회를 제공함으로써 토론을 많이 하게 되고, 동료로부터 도움을 받아 어려움을 해결할 수 있었다고 응답하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권8호
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• pp.1199-1213
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• 2011

이 연구는 자유탐구의 주제 선정과정에서 중학생들이 겪는 어려움의 유형을 파악하기 위해 실시되었다. 연구목적의 달성을 위해 중학교 1학년 학생 11명이 참여하였고, 자유탐구 활동지와 심층면담의 분석을 통해 귀납적 분석을 실시하였다. 학생들은 자유탐구를 경험하면서 주제선정단계에서 한번 이상의 어려움을 경험하였고, 어려움의 경중은 개인차가 있었지만 주제 선정과정의 체계화된 안내가 필요함을 확인하였다. 자유탐구활동의 주제선정단계 중 탐구대상선정의 어려움으로는 제한 없는 탐구대상 선정에 대한 부담감, 과학적 탐구대상의 이해 부족, 학생들의 과학적 탐구 호기심 부족이 나타났다. 탐구대상을 제한하는 것에 대해서는 학생 선택이 필요하다. 대상선택의 기회제공 유무를 판단하여 자유탐구의 본 취지가 수용된 전략적 지도가 필요하다. 자유탐구활동의 주제선정단계에서는 과학적이지 못한 주제 선정, 단답형식의 해결 가능한 주제 선정, 탐구의 실현 가능성 여부, 주제에 관한 선언적 지식의 부족, 재미에만 집중된 주제를 선택하여 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 참가학생들은 자유탐구활동에 대한 경험 부족, 주제선정단계별 실패로 인한 흥미 저하, 자유탐구활동 자체에 대한 부담감을 이유로 자유탐구활동을 중단하는 것으로 나타났다. 자유탐구활동의 성공적 실행을 위해 주제선정단계에 대한 구조화된 안내가 이루어져야 한다.