• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.119-138
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• 2015

본 연구는 과학고 신입생들을 대상으로 수학, 물리, 화학, 영어 교과에서의 상급 학년 성취 수준을 평가하였다. 상급 학년 수준 시험은 천장효과를 배제한 성취수준을 평가할 수 있는 도구로 대학수학능력시험의 동형검사지를 개발 활용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학고 신입생들의 수학, 과학 교과 학업성취도는 응시생의 50%이상이 수능 5등급이내에 위치하고 영어교과는 19.3%미만의 학생들이 5등급이내의 성적을 나타내어 수학이나 과학보다는 상대적으로 낮았다. 둘째, 과목 내 단원별 학업성취도가 높고 낮은 단원을 보면, 수학은 '행렬' 단원이 높고 '수열' 단원이 낮았다. 미적분과 통계 과목은 '함수의 극한과 연속성' 단원이 높고, '통계' 단원이 가장 낮았다. 물리 과목에서는 '전기와 자기' 단원이 중간 수준, '파동과 입자' 단원이 하위수준이었다. 화학 과목에서는 '생활 속의 화합물' 단원이 높고, '공기' 단원이 낮았다. 영어 교과에서는 읽기 영역의 '실용문'이 매우 높았으며, 쓰기 영역의 '문장'이 낮았다. 결론적으로 상급 학년 수준 시험은 학생들의 수준에 맞는 개별화된 프로그램을 적용하는데 좋은 방안이라 할 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.119-126
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• 2011

이 연구의 목적은 고등학교 화학 I 교과에서 small-scale chemistry (SSC)를 활용한 실험수업이 고등학생들의 학업성취도와 과학적 태도 및 과학에 관련된 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구를 위하여 고등학교 2학년 2개 학급을 실험집단과 통제집단으로 나누어 실험집단에는 SSC를 활용한 실험수업을, 통제집단에는 교과서에 제시된 전통적인 실험수업을 실시하였다. 연구 결과, SSC를 활용한 실험수업은 전통적인 실험수업에 비해 학업성취도를 향상시키는 효과가 있었으며, 과학적 태도에서는 자진성과 끈기성 및 협동성을, 과학에 관련된 태도에서는 과학의 사회적 의미와 과학교과에 대한 태도 및 과학에 대한 태도를 향상시키는 효과가 있었다. 그러므로 교육 현장에서는 SSC를 활용한 실험수업을 고등학교 화학교과에 적극적으로 활용할 필요가 있다.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.256-262
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• 2006

연구의 목적은 Small-Scale Chemistry(SSC)를 적용한 수업이 고등학생의 과학성취도 및 과학관련 정의적 특성에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 제 7차 교육과정의 고등학교 과학 교과서 화학영역에 대한 SSC 실험 프로그램을 개발하였다. 실험집단에는 SSC 실험 프로그램을 적용하고 비교 집단에서는 교과서를 중심으로 한 전통적 실험 수업을 실시하여 사전-사후 과학성취도 및 과학관련 정의적 영역의 변화를 조사하였다. 연구결과에 의하면 SSC 실험 프로그램을 적용하여 수업한 실험집단의 성취도가 교과서 내용의 전통적인 실험수업을 실시한 비교집단에 비해 유의미하게 높았다(p<.01). 과학관련 정의적 영역의 경우, 흥미와 과학적 태도 영역에서도 SSC 실험집단이 비교집단에 비해 유의미하게 높은 것으로 나타났다(p<.05). 또한 SSC 적용 수업에 대한 학생들의 인식을 살펴본 결과 학생들은 대부분 과학학습에 있어 효과적이고 흥미 있는 수업이라고 응답하였으며, 과학성취도와 정의적 영역의 변화를 잘 설명해주고 있었다.

• 대한화학회지
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• 제58권3호
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• pp.303-312
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• 2014

본 연구에서는 전수로 시행된 국가수준 학업성취도 평가의 중학생 과학 성취도를 다문화 탈북 집단별 성취특성, 문항별 집단별 정답률 및 변별도, 내용영역별, 정답률 차이가 큰 문항유형별 특성을 계량적, 질적 방법으로 분석하였다. 연구결과, 다문화 탈북 가정 학생의 과학과 학업성취도는 일반 학생에 비해 매우 낮았으며, 기초학력과 기초미달 학생의 비율이 매우 높았다. 또한 다문화 탈북 가정 학생의 하위집단별로 과학과 학업성취도가 다르게 나타났으며, 특히 중도입국 학생과 탈북 가정 학생의 학업성취도가 가장 낮았다. 일반 학생과의 정답률 차이가 큰 문항을 분석한 결과, 중도입국 학생과 탈북 가정 학생의 경우는 전 영역에서 고르게 취약한 반면, 외국인 가정 학생의 경우는 특정 영역에서 취약함을 보였다. 이로부터 다문화 탈북 가정 학생을 위한 교수 학습 및 교육 지원이 각각 집단의 상황을 고려하여 적합한 방식으로 이루어지도록 교육적 함의를 도출하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.263-271
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• 2007

이 연구의 목적은 고등학생들의 독창적인 문제발견 능력과 과학 학업 성취도, 과학 탐구능력, 창의적 성격 사이의 관계를 알아보는 것이다. 발견된 문제의 독창성을 평가하기 위해 빈도수에 의한 평가와 교사와 학생에 의한 주관적 판단에 의한 평가 방법을 사용하였다. 그 결과, 세 가지 평가 방법은 큰 차이가 없었으나, 빈도수에 의해 평가할 경우 친숙한 문제가 더 높은 점수를 받을 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 전체 학생들의 독창적인 문제발견 능력은 학업 성취도 및 창의적 성격과 정적 상관이 있었으나, 과학 탐구능력괴는 상관이 없었다. 그러나 독창성 점수가 높은 상위 집단에서는 창의적 성격과 정적 상관이 있었으며, 하위 집단에서는 학업 성취도와 정적 상관이 있었다. 또한 독창성 점수가 높은 상위 집단과 하위 집단 간의 과학 탐구능력과 창의적 성격은 유의미한 차이가 없었으며, 학업 성취도는 물리I과 화학I 과목에서만 유의미한 차이가 있었다. 앞으로 문제발견 능력을 평가하기 위한 평가 방법에 관한 연구와 함께 독창적인 문제발견 능력에 영향을 미치는 다양한 변인에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제58권6호
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• pp.612-621
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• 2014

본 연구는 또래도우미 활동수업이 멘티의 학업성취도에 미치는 영향 및 과학에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 실험집단은 중학교 1학년 40명이며 또래도우미는 성적이 상위 20% 이상의 학생 및 멘티는 성적이 하위 15% 이하 학생으로 구성하였다. 또래도우미 활동수업은 8주간 23차시에 걸쳐 진행하였으며 교사의 본시 수업내용 전개가 끝난 후 15~30분 동안 실시하였다. 또래도우미 활동은 멘티가 수업내용을 정리하면서 이해하기 어려운 부분을 또래도우미에게 질문하고 도움을 포함하고 있다. 그 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 또래도우미 활동수업이 전통적인 강의식 수업보다 멘티의 과학 학업성취도 향상에 통계적으로 유의미하였다(p<.01). 반면에 또래도우미의 학업성취도는 유의미한 효과는 나타나지 않았다(p>.05). 둘째, 또래도우미 활동수업에 참가한 학생들은 과학은 어렵고 외우는 것이 많은 힘든 과목에서 실험을 많이 하는 재미있는 과목이라는 긍정적 인식 변화가 관찰되었으며 또래도우미 활동 수업에 참가하면서 또래도우미와 멘토가 친해지는 계기가 되었다고 하였다. 셋째, 또래도우미와 멘티 모두 또래도우미 활동 수업에 대한 만족도는 높은 것으로 조사되었다(p<.01). 넷째, 멘티의 적극적인 태도 및 또래도우미와 멘티의 친밀도가 높을수록 멘티의 학업성취도가 향상되었다. 따라서 또래도우미 활동수업 시 또래도우미와 멘티의 친밀도를 고려하여 모둠을 구성하면 멘티의 학업성취도 향상 및 과학에 대한 인식은 긍정적으로 유도할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제65권5호
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• pp.370-381
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• 2021

본 연구에서는 한국과 싱가포르의 교육과정 문서를 바탕으로 화학 교육과정을 비교 분석하였다. 양국의 화학 영역 성취기준을 분석한 결과, 우리나라 성취기준이 지식과 기능으로 구성된 것에 비해 싱가포르는 지식, 기능, 가치와 태도로 구성되어 있었다. 싱가포르 성취기준의 지식과 기능의 범위가 우리나라보다 폭넓게 나타났으며, 각 요소가 명시적으로 제시되어 있었다. 화학 학습 내용 측면에서, 양국은 공통적으로 초등 과정에서는 실생활과 관련된 물질을 정성적으로 이해하도록 교육과정을 구성하고, 중학교 과정에서는 물질을 입자적 관점으로 이해하도록 구성하고 있었다. 하지만 주기율표는 싱가포르에서만, 온도와 압력에 따른 기체의 부피 변화는 우리나라에서만 다루는 등 세부 내용 요소에는 차이가 있었다. 지식, 기능, 가치와 태도를 과학교육과정 설계에 통합하여 시행하고 있는 싱가포르의 사례는 국제적인 흐름을 우리나라 교육 현실에 맞게 수용하고 재구성하는데 참고할 수 있을 것이다.

• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.107-123
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• 2022

이 연구는 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램을 활용한 화학 수업의 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 물질의 특성 영역에서 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구를 중심으로 하는 교수학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 서울에 위치한 K 중학교에 투입하여 효과를 검증하였다. 실험집단은 혼합물의 분리와 관련된 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구 수업이 도입되었으며, 비교집단은 교과서에서 제시한 내용을 교사 중심의 강의법으로 도입하였다. 프로그램의 효과를 검증하기 위하여, 과학 긍정경험과 과학과 핵심역량은 이원공분산분석(2-way ANCOVA)을, 학업성취도는 이원분산분석(2-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과, 과학 긍정경험, 과학과 핵심역량, 학업성취도에서 모두 두 집단 간 차이가 유의미하였으며(p<.05), 학업성취도에서만 집단^*성별 상호작용 효과가 유의미하였다(p<.05). 이 연구 결과로부터 지속적인 과학 탐구가 가능한 화학 수업 방법으로 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램의 활용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.487-495
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• 2021

4차 산업혁명 시대에 필요한 창의적 및 비판적 사고를 함양할 수 있는 자기조절학습 전략을 이용하여, 고등학교 화학I '화학반응에서의 양적관계' 단원의 탐구실험 수업에 응용하였으며, 학업성취도 및 과학적 태도에 대한 효과를 연구하였다. 학업성취도의 경우, 사전검사에서 두 집단 간에 의미 있는 차이가 없었으나, 사후검사에서 실험집단의 평균값이 유의미하게 높았다. 실험집단 학생들은 모둠별 토의, 메타인지 활동 등으로 부피비, 몰비, 입자수 비 및 계수 비, 등의 양적관계를 더 잘 이해하였다. 학업성취도는 메타인지와의 상관성이 가장 높게 나타났다. 과학적 태도의 경우, 준비성, 호기심, 등에서 두 집단 간의 평균점 차이가 크게 나타났으며, 과학적 태도는 행동조절과의 상관성이 가장 높게 나타났다. 따라서 메타인지와 과학적 태도에 대한 효과를 고려할 때, 자기조절학습 전략이 이 시대에 필요한 창의성 및 인성교육에 가장 적합한 교수-학습 형태인 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제66권6호
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• pp.493-508
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• 2022

화학은 물질의 성질, 변화, 구조에 대해 다루는 교과로, 관찰 가능한 성질과 변화를 미시적인 수준으로 설명하고, 이를 이론과 법칙 등으로 설명하는 체계를 갖는다. 국가수준 교육과정에서는 물질의 성질과 변화에 대해 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 연속적으로 다루면서, 학생들이 물질에 대한 이해를 심화시킬 수 있도록 내용을 구성하고 있다. 즉, 물질의 성질과 변화에 대한 이해는 화학의 관점에서 우리 주변을 설명하기 위한 기반이 되며, 이 둘은 2015 개정 과학과 교육과정에서 화학 교과의 영역으로 분류된다. 본 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가의 결과를 분석하여 중학생들의 물질의 성질과 물질의 변화 영역에 대한 이해를 확인하고자 하였다. 이러한 목적에서 본 연구에서는 2015년부터 2019년까지 출제된 물질의 성질에 대한 12개 문항, 물질의 변화에 대한 19개 문항을 분석하였다. 핵심 개념에 따라 문항들을 분류하여 분석한 결과에 따르면, 두 영역에 대한 이해는 보통학력과 기초학력에 해당하는 학생들에게서 큰 폭으로 변화하고 있었다. 입자의 관점을 사용하고 과학 개념과 모형을 연관시켜 현상을 설명하거나, 이 두 영역에서 다루는 탐구에 대해 이해하는 것이 성취수준에 따라 차이가 있었다. 이러한 분석을 토대로 물질의 성질과 물질의 변화 영역에 대해 교수학습 과정에서 개선이 필요한 사항들을 논의하였다.