• 대한화학회지
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• 제64권3호
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• pp.159-174
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• 2020

본 연구의 목적은 창의 융합형 인재의 핵심역량을 위한 교육 전략으로 '디자인씽킹(Design Thinking)' 기반 화학 수업 프로그램을 검토하고자 한다. 이를 위하여, '과학교육에서의 디자인적 사고 프로세스'가 화학 교과 수업에 적용할 수 있도록 '관련 지식 이해', '공감', '관점 공유', '아이디어 생성', '1차 프로토타입', '1차 검증', '2차 프로토타입', '2차 검증'의 총 8단계로 수정·보완하였다. 2015 개정 교육과정과 2009 개정 교육과정의 연계성을 고려하여 성취기준을 선정하고 이를 만족할 수 있는 주제에 따라 교수·학습 지도안과 학생 활동지를 개발하였다. 4가지 주제가 개발되어 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 3월에서 8월까지 화학I시간에 적용하고, '공감', 'STEAM교육역량', '문제 해결 과정' 검사를 토대로 수업 장면에 대한 질적 데이터 분석과 사전·사후 평가를 실시하였다. 과학수업에서의 '공감'요소는 타인과의 공감과 문제 상황과의 공감에서 유의미한 향상을 보였고, 'STEAM교육역량'에서는 과학, 디자인 역량에서 유의미한 효과가 나타났다. '문제 해결 과정'에서는 문제 발견, 문제 정의, 문제 해결책 고안, 문제 해결 검토에서 유의미한 향상이 확인되었다. 본 연구 결과는 디자인씽킹 기반 화학 수업에 대한 적용 가능성과 그 교육적 효과에 대하여 시사점을 제시하고 있다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.331-344
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• 2020

본 연구는 한국과 캐나다의 수학 교과서 중 수와 연산 영역을 초등학교 5, 6학년을 중심으로 비교·분석하여 한국 초등학교 수학교육과정 및 교과서 개발에 의미 있는 시사점을 찾는 데 목적이 있다. 이를 위해 한국과 캐나다 초등학교 수학과 교육과정 및 수학 교과서의 교과서 구성 체제를 비교·분석하고, 수학 교과서 수와 연산 영역의 학년별 도입 시기 및 초등학교 5, 6학년 수와 연산 영역의 학습 내용을 비교·분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 학습한 수학적 개념과 연산을 사칙연산의 종류나 수학 영역에 구애받지 않고, 실생활과 밀접하게 연관된 문제 상황 속에서 자연스럽게 도입하여 통합적으로 문제를 해결할 수 있는 교과서 구성이 필요하다. 둘째, 실제 사진과 수학, 과학, 기술, 공학, 예술 등의 소재를 사용한 문항 구성 및 읽을 거리로 수학의 필요성과 유용성을 느낄 수 있도록 하는 교과서 구성이 필요하다. 셋째, 다양한 실제 교구 및 수학 모델의 사용을 통한 충분한 수학 원리 학습, 공학 도구를 사용하여 문제해결 전략에 초점을 맞춘 교과서 구성이 필요하다. 넷째, 분수와 소수 학습에 대한 학습 지도 시기나 학습 내용 구성 및 전개 방법에 대한 깊이 있는 논의가 필요하다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.91-102
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• 2022

남해 해상 국립공원의 신수도는 다양한 형태의 지질구조와 화성활동, 화석 등을 관찰할 수 있어 지질학습과 지질관광에 적합한 곳이다. 본 연구에서는 2015개정 과학과 교육과정의 핵심 요소를 분석하여 신수도의 8지점 지질명소를 탐색하고 3D 파노라마 야외학습장을 개발하였다. 신수도의 지질명소 탐색을 통한 3D 파노라마 야외학습장은 3단계 야외학습 모형에 따라 개발하였다. 8차시로 구성된 3D 파노라마 야외학습장은 모둠별 협동 학습으로 구성하여 자율적인 탐구 활동이 이루어지도록 하였다. 석회암 단괴, 박리작용, 염풍화 작용, 천공 조개 구멍, 퇴적구조와 퇴적환경, 공룡의 서식지, 화산활동을 통한 지질학습과 더불어 창의와 인성을 학습할 수 있는 융합 교육이 실현될 수 있도록 구성하였다. 5명의 전문가에 의해 델파이 분석방법을 활용하여 수정 및 보완되었고, 개발 목적과 방향에 대한 타당성을 검증받았다. 3D 파노라마 야외학습장에 대한 전반적인 만족도는 4.52로, 전체적으로 야외학습에 대한 높은 만족도를 나타내었다. 3D 파노라마 야외학습장과 관련한 학생들의 면담 의견을 반영하여 개인의 수준을 고려하고 안전교육을 강화하여 신수도의 야외학습장을 완성하였다. 신수도의 3D 파노라마 야외학습장은 지질학습 및 관광을 하면서 과학적 이해와 더불어 심미적으로 감상하고 추억을 생성할 수 있는 지질학습 및 관광의 좋은 사례가 될 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제46권2호
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• pp.151-164
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• 2022

2015 개정 과학 교육과정의 6학년 1학기 교과서에서는 일상적으로 관측되는 천문 현상인 '낮과 밤'이 생기는 원인에 대해 설명하고 있다. 교과서상에서는 낮과 밤이 생기는 원인을 설명하기 위해 우주 기반 관점의 시각 자료만 사용되고 있다. 본 연구에서는 학생들에게 지구 기반 관점의 시각 자료를 추가로 제시하였을 때 지구 기반 관점과 우주 기반 관점의 공간 표상 형성에 어떤 변화가 있는지 알아보고자 하였다. 연구 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 학생들에게 지구 기반 관점의 시각 자료를 제시하였을 때 학생들의 지구 기반 관점은 물론 우주 기반 관점의 공간 표상 또한 변화시킬 수 있다. 둘째, 지구 기반 관점의 시각 자료가 학생들의 공간 표상 유형이 여러 측면에서 달라질 수 있는 가능성을 확인하였다. 셋째, 같은 지구 기반 관점의 시각 자료를 학생들에게 제시하더라도 성별, 공간 표상의 수준에 따라 각 관점의 공간 표상에 미치는 효과가 다르게 나타난다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.85-109
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• 2015

본 연구의 목적은 2009 개정에 따라 집필된 가정 교과서의 '가족생활' 영역을 중심으로 가정 교과와 타 교과 교과서와의 비교를 통해 중복되는 내용을 파악하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여, 2009 개정 교육과정에 의해 집필된 "가정 I II" 교과서와" 도덕 I II", "사회 I II", "과학 I II III", "체육" 교과서를 내용 분석하였다. 본 연구 결과, 2009 개정 교육과 정 중학교 "가정 I II" 교과서의 '가족생활' 영역과 타 교과 교과서와의 중복 내용은 "도덕"교과가 가장 많았으며, 다음으로 "과학", "체육", "사회" 교과 순이었다. "도덕"교과서는 "가정" 교과서의 가족생활 영역과 전 단원에 걸쳐 중복된 내용이 가장 많이 분포되어 있었다. "가정" 교과서와 중복된 내용으로 "과학"과 "체육"은 내용요소 '인간 발달 과정' 중 '청소년의 성적 발달' 내용이었고,"사회"는 '인간발달의 이해' 중 '청소년의 정서 사회적 발달'에 대한 내용이었다. 이러한 연구 결과, "가정"교과의 '가족생활' 영역과 "과학", "체육", "사회" 교과가 중복된 내용이 있었으나 가정교과가 타 교과에 비해서 건강한 개인 및 가정생활 영위라는 목표 하에 포괄적인 내용을 제시하였으며 도덕, 사회, 체육과는 달리 과학적 지식을 바탕으로 학생들의 실생활에서 나타나는 문제를 구체적으로 해결하기 위한 실천을 유도하고 있었다. 따라서 '가족생활' 영역에 대한 수업은 가정 교과를 중심으로 도덕, 과학, 체육, 사회 교과의 중복된 내용에 대해서 학년별 연계를 파악하고 융합하여 수업한다면 보다 더 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국비블리아학회지
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• 제31권3호
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• pp.29-50
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• 2020

본 연구의 목적은 장애 학생용 교과서에 수록된 매체의 특징을 정보처리모형을 기반으로 분석하고, 도서관 자료를 장애 학생의 수업 개선에 활용할 수 있는 방안을 모색하는 것이다. 이를 위하여 2015 개정 특수교육 기본교육과정 중학교 국어 교과서 심화 학습활동에 포함된 매체를 분석하였다. 분석 결과 장애 학생은 심화 학습활동을 수행하기 위하여 주로 시각을 통해서 정보를 수용하고 이해를 통해서 정보를 처리한 후에, 언어지능을 활용해서 결과를 산출하는 것으로 나타났다. 구체적으로는 삽화와 텍스트를 통해서 학습 내용을 수용하고, 추론과 설명 등 이해를 토대로 내용을 처리한 후에 쓰기와 말하기와 같은 언어 지능을 활용하여 결과를 산출한다. 이러한 분석 결과를 토대로 도서관 자료를 장애 학생의 국어 수업에 활용할 수 있는 현실적인 방안을 다음과 같이 제안하였다. 장애 학생의 독서 흥미 발달단계와 장서 맵핑을 활용한 다양한 투입 매체를 개발한다. 읽기-듣기를 활용하여 도서 자료를 제공한다. 심화 학습활동을 자기 주도적으로 해결할 수 있는 적절한 방법적 지식을 지도한다. 그리고 다양한 산출 활동을 도울 수 있는 글의 유형과 글쓰기 전략을 개발한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권1호
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• pp.11-18
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• 2021

이 연구는 초등예비교사가 빛의 굴절 단원의 교사용 지도서를 읽을 때 생성한 질문을 분석함으로써 개념이해에 있어서의 어려움과 지도계획을 세울 때의 어려움에 어떤 것이 있는지를 분석하는 것을 목적으로 한다. 2015 개정 교육과정 6학년 1학기 '빛과 렌즈' 단원의 지도서를 읽고 초등예비교사 283명이 생성한 의미있는 질문은 총 592개였고 이 중 물리 개념이해를 위한 질문은 총 306개, 교육학적 질문은 총 286개였다. 분석 결과, 초등예비교사는 물리 개념이해 측면에서 굴절이 일어나는 원인, 빛을 산란시켜야 하는 이유, 볼록렌즈의 초점거리에 따른 상의 변화 원인 등 교과서에 제시된 현상이 일어난 '원인'의 개념 이해에 어려움을 가지고 있었다. 지도계획 측면에서는 개념의 설명방법에 대한 질문, 즉 초등학생에게 개념에 대한 설명을 하지 못하고 현상만을 지도하여야 하는 것에 대한 질문, 특정 개념에 대한 구체적인 설명방법, 실험 방법 등에 대한 질문 그 뒤를 이었다. 교사용 지도서에는 교사들의 개념이해를 돕기 위한 여러 가지 설명들과 보충자료가 포함되어 있음에도 불구하고 일부 개념에 대해서는 지도서를 읽고서도 의문이 해결되지 않는 초등예비교사가 많이 있다는 것을 알 수 있다. 질문의 빈도가 높은 개념에 대해서는 좀 더 알기 쉽게 지도서를 작성할 필요가 있다. 지도계획에 있어서는 교수법과 실험방법에 대한 질문이 많았기 때문에 교사용 지도서에서 개념의 설명방법에 대한 예시와 구체적 실험방법을 좀 더 제공할 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.504-519
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• 2020

해수의 서로 다른 물성이 만나는 해양 전선은 해수의 열교환 및 운동량 교환, 물성의 혼합과정과 같은 해양 역학적 과정과 해양-대기 상호작용으로 기상변화와 기후 변화를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 해양 전선이 중등학교 교과서에는 해류가 만난다는 의미를 가지는 '조경 수역'이라는 용어로 사용되고 있으며 동해 어장과의 관련성을 제시하고 있다. 그러나 고등교육과 해양과학자들은 지난 수십 년 동안 이 이 용어를 사용하지 않고 있어서 용어의 적절성이 조사되어야 하며 오개념을 제거할 필요성이 있다. 본 연구에서는 2015 개정교육과정에 기반한 중등학교 교과서 11종(중학교 5종, 고등학교 6종)을 활용하여 이와 관련된 교과 내용을 분석하였다. 또한 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 설문 조사를 실시하여 이 문제에 대한 교사들의 인지 정도를 분석하였다. 조경 수역과 어장에 관한 교과서의 내용을 분석한 결과, 과학적 사실과 부합하지 않는 상당히 많은 오류와 오개념이 발견되었다. 교과서에서 조경 수역이라는 개념이 한류와 난류가 만나는 의미로 주로 활용되고 있으나, 수온, 염분, 밀도, 유속 등 해양의 서로 다른 물성이 접하는 '해양 전선'이라는 포괄적인 용어로 대체하는 것이 바람직하다. 교과서에서는 어장의 계절변동을 겨울에 남하하고 여름에 북상하고 북한한류의 계절변동과 연결하고 설명하고 있지만 이는 북한한류의 여름철 강화에 관한 그동안의 과학적 사실에 위배되는 내용이다. 동해의 어장은 동해안 좁은 영역에 국한된 것이 아니라 훨씬 더 넓은 해역에 광범위하게 분포하고 있다. 교사들의 설문 결과는 이러한 오개념이 지난 수십 년 동안 지속되어 왔음을 입증하였다. 본 연구는 조경 수역, 어장, 북한한류와 관련된 오개념을 수정하기 위한 과학적 지식의 중요성과 교육과정으로의 전달 과정의 중요성을 강조하였다. 향후 이 연구가 교과서 수정과 교사교육에 중요한 역할을 할 수 있기를 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.311-324
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• 2021

최근 화성시의 국가지질공원 인증 추진을 위해 10개의 지질명소가 개발되었으며, 이 중에서 제부도 지질명소는 다양한 지질·지형(경관)·생태유산이 분포하여 고정리, 우음도 지질명소와 함께 수도권 남부의 새로운 지구과학 교육 장소로 개발 잠재성이 크다. 이번 연구에서는 화성지질공원 제부도 지질명소의 야외조사를 통해 지질유산의 특징을 기재하고, 화성지질공원 내 다른 지질명소와의 비교·분석을 통해 지질교육 명소로서 개발 가능성을 평가하였다. 또한, 지질공원 및 지질명소에서의 현장교육이 현행 2015 개정 과학과 교육과정에서 강조하는 핵심개념과 교과역량 중심 교육에 실질적으로 미칠 수 있는 효과를 제부도 지질명소에 적용해 제시하였다. 제부도 지질명소에는 규암, 편암, 천매암 등 다양한 변성암류가 분포하며, 쇄설성암맥, 석영맥, 단층, 절리, 엽리, 편리 등의 지질구조들도 함께 관찰되어 지질다양성이 풍부하다. 또한, 해안가를 따라서는 역빈과 사빈, 해안사구, 갯벌 등 해안 퇴적지형과 연흔 등의 퇴적구조가 발달하고 있으며, 해식절벽, 해식동굴, 시스택 등의 해안침식지형과 함께 바다갈라짐 등 다양한 해안지형을 관찰할 수 있다. 제부도 지질명소는 기존에 현장교육에 활용되고 있는 화성지질공원의 고정리 공룡알화석산지 및 우음도 지질명소와 지질 및 지형학적으로 차별점을 가지므로 새로운 지질교육 현장으로서 충분한 가치를 지닌 것으로 판단된다. 아울러 제부도 지질명소에는 갯벌체험장과 같은 지질교육 및 지질관광 연계 콘텐츠가 풍부하고, 해안산책로, 전망대와 같은 탐방인프라 또한 잘 조성되어 있어 다채로운 교육프로그램 개발이 기대된다. 더 나아가 각 지질명소별 특성을 중심으로 최적화된 지질공원 교육을 수행함으로써 1) 학교에서 지질공원으로 학습 공간의 확장, 2) 구체적인 내용 요소의 이해도 향상과 핵심개념 사이의 연계, 3) 지구시스템 전반으로 교육 영역의 확대가 이루어질 수 있어 과학과 교육과정의 핵심역량인 사고력, 탐구력, 문제해결력을 향상시킬 수 있고, 지질공원 교육의 주체로 참여하는 경험을 통해 의사소통 능력 및 참여와 평생학습능력 강화에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.607-619
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• 2019

본 연구는 천연기념물 물거미와 그 서식 장소를 교육 콘텐츠로 하여 물거미의 생태 관찰과 가상야외학습장(VFC) 개발을 통해 과학적 소양과 은대리 습지에 대한 아름다운 추억을 가질 수 있도록 했다. 프로그램 개발을 위해 2015개정교육과정과 교과서를 분석하였고, STEAM 수업 모델에 따라 7차시 학습자료로 개발했다. 학생들은 협력학습으로 물거미에 관한 3D 파노라마 VFC를 제작하면서 물거미에 대한 의미와 가치를 감성적으로 체험할 수 있도록 했다. 6명의 교육 전문가 패널이 개발 프로그램의 타당도를 검증한 결과, 5점 리커트 척도에서 평균 4.20(CVI=.88)로 매우 합당한 것으로 평가되었다. 개발 프로그램의 현장 적합성과 실제 학교 현장에서의 불일치 정도를 줄이기 위해 중학교 과학동아리 학생들을 대상으로 예비수업에 적용한 결과, 수업 만족도는 평균 4.24이었으며 프로그램의 유용성과 참신한 학습 내용, 융합교육 수업의 적합성 등에서 매우 만족하였다. 이 연구는 청소년들을 대상으로 한 생태와 가상현실 관련 융합교육 분야에 기여할 수 있을 것이다.