• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.595-603
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• 2002

밀도 학습에서 변칙 사례의 특성이 인지 갈등과 개념 변화에 미치는 여향을 조사했다. 남자 중학교 1학년 416명을 대상으로 논리적 사고력 검사와 선개념 검사를 실시했다. 그 후, 변칙 사례에 대한 반응 검사를 실시하였는데, 변칙 사례는 제시 방식(동영상/읽기 자료)과 권위 수준(상/하)에 따라 네 종류를 무작위로 제시했다. 밀도에 대한 컴퓨터 보조 수업 후, 개념 검사를 실시했다. 연구 결과, 동영상으로 제사한 변칙 사례가 읽기 자료로 제사한 변칙 사례보다 인지 갈등을 더 많이 유발했다. 높은 권위 수준의 변칙 사례를 제시받은 학생들의 개념 점수가 낮은 권위 수준의 변칙 사례를 제시받은 학생들보다 높았다. 인지 갈등 점수와 개념 점수에서 변칙 사례의 특성과 학생들의 논리적 사고력 사이에는 상호작용 효과가 없었다.

• 대한화학회지
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• 제43권6호
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• pp.699-706
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• 1999

기체분자운동론에 관한 고등학생들의 개념 및 개념유형에 대하여 반구조화된 심층면담과 오디오${\cdot}$비디오 기록을 분석하여 고찰하였다. 학생들은 학교학습 이전에 이미 다양한 개념들을 가지며, 개념망의 조직화와 정교화수준에 따라 세 가지 개념유형 즉, 피상적 용어사용, 부분적 의미형성, 인과적 의미형성으로 구분되었다. 이러한 개념유형은 학생들이 과학에 대해 이해하고 사고하는 방식, 개인 개념의 안정성, 학교 지식과 일상적인 지식의 분리 경향, 그리고 맥락에 따른 의미형성에 영향을 주었다. 이것은 학생들의 과학적 지식의 본성에 대한 이해 부족과 학습에 대한 주체의식 및 능동적인 참여의 제한으로 인한 결과로 해석된다. 이는 과학적 의미형성을 위해서 학생의 사고의 가치가 인정되고, 적극적인 토론과 합의의 기회가 주어져야함을 시사한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.104-112
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• 2009

90년대 중반이후 도시하천을 중심으로 추진되던 자연형 하천 정비사업은 2008년 4월 하천법의 개정으로 인해 하천의 친환경적인 기능이 더욱 강조되어, 그 적용 분야는 지방하천까지 폭넓게 확대 되었다. 그러나 기존의 이 치수형 하천정비사업에 초점을 맞춘 하천의 개략공사비 산정모델은 자연형 하천공사에 실시되는 주요공종을 포함하고 있지 않아, 축제공, 호안공사가 전부인 소규모 하천정비공사를 제외하고는 그 적용성이 많이 떨어진다. 따라서 본 연구는 최근의 친환경적인 기능을 강조하는 하천정비공사의 패러다임 등 하천시설공사 관련 환경 및 정책 변화에 따라서 기획 및 설계 단계에서 적용될 수 있는 자연형 하천공사 개략공사비 산정모델을 개발하는 것을 목적으로 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.149-162
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• 1997

Many students have misconceptions about the direction of force of moving objects, but development of teaching strategy for conceptual change is not easy because the direction of force of moving objects can not be observed directly. Therefore, we devloped demonstration using table tennis ball connected with spring in the water, in which a ball always move to the direction of force of moving objects. This study is to investigate students' responses on the demonstrations designed to generate cognitive conflict and to understand more deeply the process of conceptual change. To do this, five questions were administrated to identify students' preconceptions about force and motion, and interview was conducted using demonstrations, and the process of interview was recorded by video camera. About half of students changed their preconceptions by observing the demonstration. However about thirty percentage of students did not change their preconceptions even though they observed demonstration correctly, among these students, some students simply rejected the observation, doubted the process of demonstrations, or reinterpret the result of observation to preserve their own preconceptions.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제18권2호
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• pp.65-77
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• 1999

본 연구의 목적은 초인지 개념변화 수업 모형이 초등학교 6학년 학생들의 '분자'와 '분자 운동'에 대한 개념의 변화에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 본 연구에서는 학생들의 '분자'와 '분자 운동'에 대한 개념과 초인지 자기조정 수준을 알아보기 위해 수업 전에 사전 검사를 실시하고, 박종원과 심재학의 초인지 수업모형과 학생들의 개념을 바탕으로 수업 프로그램을 개발하였다. 이 수업프로그램은 수업 절차와 그 절차에 따른 초인지 질문활동으로 이루어져 있다. 실험 집단은 초인지 전략 프로그램을 적용하였고 비교 집단은 국정 교과서와 지도서에 제시되어 있는 일반적 수업 방법에 의해 지도되었다. 분자 단원의 지도가 끝난 후 사후 검사를 실시하고 형성된 개념의 지속효과를 알아보기 위해 수업 6개월 후에 개념 검사를 다시 실시하였다. 본 연구의 결과는 일반적 탐구 방법을 적용한 비교 집단 보다 초인지 전략 수업을 적용한 실험집단에서 개념의 형성 및 지속의 효과가 p< .05수준에서 유의미하게 컸으며 특히, 실험 집단이 비교 집단에 비해, 구체적 개념은 같으나 제시된 실험 상황이 교과서 내용과 다를 때에 더 높은 개념의 차이를 보였다. 또한, 초인지 수업모형은 초인지 자기조정 수준 하위의 학생들보다 상위의 학생들의 개념변화와 지속에 효과적이었다. 즉 초인지 수업 전략은 학생들의 분자개념 변화와 지속에 효과적이며 학습한 개념을 관련되는 다른 개념들과의 전체적인 구조 속에서 인식함으로써 형성된 개념을 여러 구체적 상황에 적용할 수 있게 됨을 알 수 있다. 그러나 초인지 자기조정 수준 상위의 학생들은 초인지 전략을 쉽게 학습하는데 비해 하위의 학생들은 새로운 학습 방법을 배우는데 어려움을 겪는 것으로 생각된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.236-247
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• 2021

본 연구는 초등예비교사들의 성별, 고교재학 중 지구과학 이수여부가 계절변화 원인에 대한 개념영역, 개념이해 수준 및 오개념에 어떤 영향을 미치는 지를 알아본 연구로서 2021년 5월부터 11월까지 P교육대학교 초등예비교사 71명을 대상으로 수행되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들이 계절변화를 설명하는데 사용되는 개념영역은 성별에 따른 차이보다는 고교 재학 중 지구과학 이수여부에 따라서 더 큰 차이를 보였다. 둘째, 초등예비교사들의 계절변화에 대한 개념이해 수준은 성별에 따른 차이는 유의미하지 않았지만, 고교 재학 중 지구과학을 이수한 집단이 이수하지 않은 집단에 비해 개념이해 수준점수가 통계적으로 유의미하게 높게 나왔다. 셋째, 초등예비교사들의 계절변화와 관련한 오개념 소지 비율은 성별에 따른 차이는 유의미하지 않았지만, 고교 재학 중 지구과학을 이수하지 않은 집단이 이수한 집단에 비해 오개념 소지 비율이 통계적으로 유의미하게 높게 나왔다. 이상에서 살펴 본 결과 초등예비교사들의 계절변화에 대한 개념영역, 개념이해 수준, 오개념은 성별에 따른 차이보다는 고교 재학 중 지구과학 교과의 이수 여부에 따라 더 큰 영향을 받는다고 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.212-224
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• 2007

물질대사는 생명 현상을 이해하는데 중추적 위치를 차지하고 있지만, 개념의 추상적 성격으로 인해 학생들이 이해하기 어려운 내용으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 (1) 효소 반응 실험의 결과 해석 과정에서 체계적 비유를 적용한 후에 나타난 학생의 개념 변화를 알아보고, (2) 학생들의 개념 변화에 기여한 체계적 비유의 역할을 확인하며, (3) 개념의 존재론적 속성에 따른 학생들의 개념 이해 정도 차이를 알아보는 것이다. 이러한 연구 목적을 위해 중학교 과학영재 34명을 대상으로 실시한 사전검사와 사후검사 결과, 실험보고서 내용, 수업 후에 뚜렷한 개념 변화를 보인 4명의 학생들을 대상으로 한 면담 결과 등의 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과 수업 후에 활성화 에너지 감소에 의한 효소 반응 촉진 기능 이해, 효소 구조에 따른 반응 속도 변화 이해, 효소 작용 기작에 대한 이해 정도가 전반적으로 향상되었지만, 개념의 존재론적 속성에 따라 학생의 이해 정도에 차이가 있는 것으로 나타났다. 사건 범주에 속하는 효소의 기능에 대한 이해 정도는 높았지만, 평형 범주에 속하는 효소 반응 기작에 대한 이해 정도는 낮게 나타났다. 효소 개념은 이처럼 평형 범주의 속성을 가지고 있어 학생들의 이해가 어렵지만, 본 연구에서 일부 학생들이 사건 범주의 효소 개념에서 평형 범주의 효소 개념으로 변화를 보였으며, 이러한 개념 변화에 체계적 비유가 기여한 것으로 나타났다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.261-275
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• 2023

이 연구의 목적은 탄소중립에 대한 중등 과학 예비 교사의 개념 이해의 수준을 분석하고, 시각화 자료에 나타나는 시선 패턴을 파악하는 것이다. 이 연구의 대상은 중등 과학 예비교사 20명이며, 연구참여자들의 탄소중립에 대한 개념 이해 수준을 구분하고 이에 따른 시선운동의 차이를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '2050 탄소중립' 개념을 적용하여 2100년까지의 탄소 배출량과 제거량을 예측하는 모델링 활동을 수행한 결과 연구참여자의 50%가 탄소 배출량이 계속 증가할 것이라는 패턴 매칭을 생각하는 오개념을 갖고 있었다. 또한 연구참여자의 25%는 순 이산화탄소의 배출량과 누적 농도의 인과 관계를 제대로 이해하지 못했다. 둘째, 탄소중립 관련 시각자료에 대한 연구참여자들의 시선운동은 글 영역에 제시된 정보에 크게 영향을 받으며, 그래프의 경우 주로 데이터 영역에 관심이 집중되었다. 그리고 시각적 데이터를 동일한 기능과 범주에 배열했을 때 연구 참가자들은 개념을 설명하는 자료나 왼쪽에 배치된 시각적 데이터에 가장 많은 관심을 보였다. 이는 특정 위치나 순서에 선호가 있음을 의미한다. 개념 이해도가 낮고 요소 간의 인과관계를 제대로 파악하지 못한 연구참여자들은 집중력과 전반적인 시선흐름이 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 자연재해 및 기후변화를 포함한 탄소중립의 개념적 이해가 시각화 자료에 대한 관심과 참여에 영향이 있음을 나타낸다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.221-233
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• 2000

여러 연구를 통해서 고등학생들이 역학분야에서 갖고 있는 비과학적 개념을 과학적 개념으로 변화시키는데 어려움이 있다는 것이 밝혀졌다. 어떤 연구자들은 이러한 개념변화의 어려움을 해결하기 위해 좀 더 어린 나이에 역학을 배워야 한다고 제안하였다. 이들은 학생들이 나이가 더 들수록 자신의 개념을 잘 변화시키지 않는다고 주장하였다. 이 연구에서는 학생의 나이에 따라서 역학단원의 힘 개념이 변화하는데 어떠한 차이점이 있는가를 분석하여 나이에 따른 개념 변화의 차이점과 그 특징을 알아보았다. 서울 지역의 중학교 1학년 한 학급 35명을 13세 집단으로 하고, 이 중학교에 인접한 일반계 고등학교 2학년 한 학급 50명을 17세 집단으로 하여 개인 면담을 4단계로 나누어 실시하였다. 사전개념 검사 단계에서 학생의 힘에 관한 개념을 조사하고 물체가 운동하는 방향으로 힘이 작용한다는 "기동력(Impetus )" 개념을 가지고 있는 학생을 선발하였다. 바로 이어진 처치단계에서는 이 학생들에게 자신의 생각과 불일치 하는 학생 중심의 논박자료를 읽게 하였다. 논박자료에 대한 학생의 반응 특성과 즉시 사후검사, 시간지연 사후검사를 통해서 나이가 다른 두 집단간의 개념 변화 특성을 분석하였다. 분석 결과 첫째, 나이와 상관없이 대부분의 학생들은 기동력 개념을 갖고 있었다. 특히 13세 학생들 중에는 과학적 의미의 힘 개념을 일상생활의 경험과 관련된 비과학적 용어로 이해하고 있는 학생들이 있었고, 17세 학생은 과학적인 용어로 이해하고 있었다. 둘째, 나이가 더 많은 학생이 개념 변화가 더 어렵다는 "유연성 상실"이란 개념을 지지할 수 있는 결과를 확인할 수 없었다. 셋째, 논박자료에 대해서 13세 학생은 무조건 수용, 무조건 거부, 비판적 수용, 비판적 거부 등 네 가지 반응 분포를 고르게 나타내었지만, 17세 학생은 비판적 거부와 비판적 수용 반응이 지배적이었다. 특히 논박자료에 대해 비판적 수용 반응을 보인 학생은 시간이 지난 후에도 과학적 개념을 유지하는 비율이 높았지만, 무조건 수용 반응을 보인 학생은 모두 비과학적인 개념으로 다시 돌아갔다. 이 연구결과는 나이가 더 많은 학생에게서 유연성 상실이 일어난다는 가설을 지지하지 않는다. 따라서 나이와 유연성 상실과의 관계는, 나이에 따라 변하는 다른 변인들을 고려한 보다 심층적인 연구가 필요하다.

• 수산해양교육연구
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• 제28권1호
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• pp.235-247
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• 2016

The purpose of this study is to analyze elementary school students' pre-concept of electromagnet and to investigate effects of instruction through social interactions on conceptual changes of the electromagnet. For the purpose, 108 elementary school students of 3 classes were selected from the 6th grade. They were divided into the control group I, control group II and experimental group. The control group I was treated through traditional instruction on the basis of text book. The control group II was instructed with a modified version of the textbook to help them better understand the concept of electromagnet. The experimental group was treated through instruction on the basis of the above modified version of the text book and social interactions. Conceptual changes on electromagnet before and after the treatment were quantitatively and qualitatively analyzed using the identical test. The students' styles of social interaction were qualitatively analyzed with tape records of their discussions and work sheets. Effects of instruction through social interactions based on radical constructivism on the 6th-grade elementary school students' concept of electromagnet were examined here. The results were described as follows. Firstly, after the treatment, the experimental group was statistically significantly higher in mean values of conceptual understanding and academic achievement than both the control group I and II. Secondly, styles of social interaction in the three sub-groups of the experimental group were qualitatively analyzed, among the threes, high- and medium-level sub-groups were higher in the frequency of linguistic social interaction than the low-level sub-group. Those students who were excellent in communication skills actively participated in linguistic social interactions. In discussions among the three sub-groups, students of the high- and medium-level sub-groups provided explanations or information while those of the other sub-group sometimes were passive by just listening, but in large actively participated in communication. In conclusion, instruction through social interactions was effectively changed in the 6th-grade elementary school students' concept of electromagnet.