• 한국과학교육학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.533-543
• /
• 2010

이 연구는 자유주제 과학탐구 과정에서 일어나는 인지수준 향상 정도 및 탐구단계별 상호작용을 분석함으로써, 자유주제 과학탐구에 대한 질적 이해를 돕고자 하였다. 자유주제 과학탐구는 인지수준이 과도기(2B/3A)이고, 학습동기수준이 심층학습형, 심층능력형인 학생들의 탐구능력 신장에 긍정적인 효과가 있었다. 또한 학생들은 탐구과정 중 주제 및 가설설정단계에서 어려움을 겪으며, 자유탐구가 진행됨에 따라 논의의 기술은 증가하나, 상호작용의 질적 향상은 쉽게 나타나지 않음을 알 수 있었다. 심층학습형은 모둠 내에서 사고의 정교화를 촉진하는 역할을 하고 있었다. 심층능력형은 가장 주도적으로 상호작용에 참여하여 논의를 이끄나, 탐구결과에 대한 집착으로 과정적 측면을 소홀히 하는 경향이 있었다. 그리고 피상능력형은 하위수준의 상호작용이 많아서 논의를 심화시키지 못하나, 자유탐구가 진행됨에 따라 점차 상위수준의 상호작용이 증가하는 긍정적인 변화를 보였다. 이 연구로부터 자유주제 과학탐구 활동의 특성 및 자유주제 과학탐구 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제29권1호
• /
• pp.69-85
• /
• 2010

The purpose of this study was to develop criteria for evaluating final reports of free inquiry activity and to apply developed evaluation criteria to free inquiry activity reports. 323 inquiry reports submitted to internal contests in the elementary schools as well as 189 award-winning ones from the inquiry competition for students in Seoul were collected. Nine categories and 18 sub-categories of evaluation criteria were derived by collecting reports analysis, literature reviews and interviews with 15 elementary school teachers. Criteria for each sub-category were organized into three steps and 12 elementary school teachers assigned scores for each sub-category, which were averaged. 132 including both award-winning and general reports were evaluated based on the developed evaluation criteria. The content validity and the reliability across scorers were significant. Furthermore, award-winning and general reports were significantly distinguished by the developed criteria in terms of all sub-category scores. The developed evaluation criteria will be an effective tool to asses student's free inquiry activity.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.239-247
• /
• 2010

The purpose of this study is to examine the effects of an free inquiry method based on PBL(Problem-Based Learning: PBL) to improve students science process skills and self-directed learning characteristics. To verify this research, twenty-two third-grade students were selected from Chung-ryeol Elementary School located in Busan. They have received pre-test and post-test about their abilities in their science process skills and abilities for self-directed learning characteristics. Also, their self-reflection data was analyzed. The teaching and learning PBL process is to provide the information named 'I am the expert on Earth and Moon' which is recreated by analyzing the science curriculum and characteristics of students from Lesson 3 'Earth and Moon', and to make plans for solving the information with K/NK method. Then, to solve the information is gathered and investigated using the PBL workbook. Lastly, students present their finding using the free inquiry method in a group. The post-test showed following results : first, the free inquiry method based on PBL stimulates inquisitiveness in students about science learning and the research group shows improved science process skill. It shows us that using the free inquiry method based on PBL can be used effects to elevate science process skill. Second, the free inquiry method based on PBL has a positive effect on self-directed learning. The research tells us that using the free inquiry method based on PBL can improve a student self-directed learning characteristics.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제33권4호
• /
• pp.773-783
• /
• 2014

In National Curriculum of Science revised in 2007, the Free Inquiry was newly introduced to increase students' interest in science and to foster creativity by having students make their own question and find answer by themselves. The purpose of the study was to analyze characteristics, in cognitive domain, appeared in the processes of performing the Free Inquiry activities applying a brain-based evolutionary science teaching and learning principles. For this study, 106 fifth grade students participated, and they performed individually Free Inquiry activities. In order to characterize of the diversifying, estimating-evaluating-executing, and extending-applying activities in cognitive domain (C-DEF), the Free Inquiry diary constructed by the students, observations by a researcher, and interviews with the students were analyzed both quantitatively and qualitatively. The major results of this study were as follows: First, at C-D step, many students (71.5%) had difficulty in searching the meanings of their results and the contents of interpretations were at the level of simple description of their results. A few students (15.2%) derived interpretations based on causal relationships between specific variable and result. Also, the tendency that the numbers of interpretation about meaning of their results were increased as the scores of science attitude and achievement was appeared. Second, at C-E step, the students showed tendency of considering facts exactly explaining inquiry topic and being appliable to daily life rather than objectivity or accuracy of scientific knowledge. Third, at C-F step, there were three types of extension and application: simple repetition (8.2%), extension (64.0%), and upward application (17.6%) types. Based on these findings, implications for supporting appropriate interpretation, evaluation, and application of inquiry results are discussed.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제34권1호
• /
• pp.109-122
• /
• 2015

In National Curriculum of Science revised in 2007, free inquiry was newly introduced to increase student's interest in science and to foster creativity by having students make their own curiosity questions and find answers by themselves. The purpose of this study is to analyze elementary school students' perceptions on free science inquiry activities applying a brain-based evolutionary approach. For this study, 106 the fifth grade students participated, and then completed a questionnaire on free inquiry activities according to a brain-based evolutionary science teaching and learning principles. The students performed a series of steps of the Diversifying, Estimating-Evaluating-Executing, and Furthering activities in each of Affective, Behavioral, and Cognitive domains (ABC-DEF approach) and constructed their own free inquiry diary, then the observations by the researcher and interviews with the students were analyzed both quantitatively and qualitatively. The major results of the study were as follows: First, the majority of the students perceived the each domain and step positively although a few of them perceived negatively. The reasons perceived as negatively were categorized into two; preference dimension of like or dislike and ability dimension of metacognitive or self-reflective capacity. Also, they perceived the free inquiry experience in the form of ABC-DEF as helpful to understand the nature of scientists' scientific activities. Based on these findings, implications for supporting authentic inquiry in school science are discussed.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.116-125
• /
• 2011

The purpose of this study is to make a Result analysis on the Free Inquiry Method of Elementary school student. Also, this study investigates how free inquiry activities effect the science creative problem solving ability and science process skills of Elementary school student. For this study 150, third year, elementary School students from Busan City were selected. The Inquiry examined the effectiveness of each of the following free inquiry methods: the Program Based Learning method, the Project method, the Independent Investigation Method, the Small Group Inquiry Method, and the Science Notebooks Method. The students were divided into groups in which they incorporated the respective methods into their practice. Test showed the following results: First, the Science Notebooks Method activities proved to be much more effective than the Program Based Learning method, the Project method, the Independent Investigation Method, the Small Group Inquiry Method, and the Science Notebooks Method in terms of developing on science creative problem solving ability. Second, the Project method activities proved to be much more effective than the Program Based Learning method, the Independent Investigation Method, the Small Group Inquiry Method, the Science Notebooks Method in terms of developing on science process skills.

• 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.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.686-702
• /
• 2012

이 연구에서는 중학교 자유 탐구에서의 소집단 구성 방식이 학생들의 자유 탐구 수행에 미치는 영향을 혼합 연구방법으로 조사하였다. 강원도 소재 중학교 2곳에서 1학년 각 2학급씩 4학급(남녀 혼성)을 연구대상으로 하였으며, 여교사 2명과 총 113명의 학생들이 참여하였다. 두 학교 학생들을 각각 과학 탐구능력 및 성격 유형에 따라 동질집단과 이질집단으로 편성하였으며, 동일 과제로 약 3주에 걸쳐 자유 탐구를 수행하게 하였다. 소집단 구성 방식이 자유 탐구 수행에 미치는 영향을 알아보기 위해 사후 과학 탐구능력 검사 결과를 통계적으로 비교 분석하였으며, 양적 연구를 보완하기 위한 질적 연구로서 학생 포커스 그룹 인터뷰 및 교사 심층 면접을 실시하였다. 양적 연구결과, 두 학교 모두 소집단을 동질적으로 구성했을 때가 이질적으로 구성했을 때보다 과학 탐구능력에 대한 개인별 향상 지수의 향상 비율이 높게 나타났다. 한편 소집단 구성방식의 효과를 질적으로 분석한 결과, 학생과 교사 모두 인지적인 특성으로 소집단을 구성하기보다 정의적인 특성에 기초하여 소집단을 구성하는 것이 자유 탐구 수행에 더 효과적이라고 인식하고 있었으며, 특히 학생들의 경우 성격 유형에 따른 소집단 구성 방식을 가장 선호하였다. 또한 자유 탐구를 수행했던 일부 학생들과 지도교사들은 소집단을 구성하기 위하여 학생들에 대한 정보를 충분히 수집할 필요가 있으며, 그와 같은 정보를 학생들의 정의적 특성에 따른 소집단의 구성 기준과 혼합하여 사용하는 방식을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제40권2호
• /
• pp.253-266
• /
• 2021

이 연구에서는 초등 과학영재 학생의 자유탐구 보고서에 포함된 시각화 자료의 활용 실태를 인포그래픽에 초점을 두고 분석하였다. 이를 위해 2017년부터 2019년까지 서울특별시에 소재한 1개 과학영재교육원 소속 4-6학년 학생 78명을 선정하였다. 그리고 이 학생들의 자유탐구 보고서 60개에 포함된 시각화 자료를 인포그래픽 활용 측면에서 분석하였다. 연구 결과, 시각화 자료는 대부분 일반삽화였으며, 인포그래픽은 매우 적게 나타났다. 또한 인포그래픽을 구성하는 것보다 기존 인포그래픽을 그대로 인용하는 경우가 많았다. '탐구단계'별로 살펴보면 일반삽화나 학생이 구성한 인포그래픽은 '탐구 방법'이나 '탐구결과' 부분에서 많이 나타났으나, 기존 인포그래픽을 인용한 경우는 '이론적 배경'에서 많이 나타났다. '시각화 표현 방법'에 따른 인포그래픽 유형 중에서는 '구조형'과 '프로세스형'이 비교적 많이 나타났으며, 이보다는 적지만 '통계형'과 '비교·분석형'도 적지 않게 나타났다. '구성 수준'에 따른 인포그래픽 유형 중에서는 '단순재구성', '단순배치', '재구성'이 비교적 많이 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.92-103
• /
• 1995

Since the late of 1960,s, the improvement of science inquiry skills has been one of the most important goals in secondary science education. To achieve this goal, it is essential to develop a valid and reliable instrument for evaluating science inquiry skills. The purpose of this study is to develop a valid and reliable instrument for evaluating science inquiry skills for high school students. The instrument is developed through R & D procedure, which includes two field trials of the instrument. This study has formed a clear definition of the elements of science inquiry skills (formulating a hypothesis, controlling variables, designing an experiment, numeric calculation, graphing experimental data, inference, determining relationship, determining causalities, predicting experimental results , drawing a conclusion, formulating a generalization or model), and established the goals of assessment and developed the items of assessment. The instrument, Test of Earth Science Inquiry Skills, consists of 33 items which measure 11 science inquiry skills. There are content-free items for each science inquiry skills. This study has selected 11 science inquiry skills which are considered appropriate for being evaluated by paper-and-pencil test with SIEI (Hur,1984). The content validity of items, objectivity of the scoring keys and clarity of the items were checked by six experienced specialists in science education. At the same time, the two field trials has been executed and produced the reliability of the instrument, item difficulty index, and the effectiveness of distracters. The first field trial was performed using a sample of 304 high school students, and the second one using a sample of 872 high school students. Because the content validity is 84 % and the reliability (K-R 20) is 0.84, the developed instrument in this study is considered valid and reliable. The difficulty index is 49.4 %, answer ratio 59.1 %, the discrimination index 0.47 and the effectiveness of distracters evenly distributed, which also suffice the criteria of good instrument. The developed instrument in this study can diagnosis the well-developed science inquiry skills and the ill-developed science inquiry skills of the students, and trace the degree of the improvement of science inquiry skills.