• 한국지구과학회지
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• 제32권1호
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• pp.140-151
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• 2011

본 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료의 문제점과 개발 과정에 영향을 주는 요소를 찾는 것이다. 이를 위해 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)으로부터 258개의 교정 교수학습자료를 수집하였다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다. 교정 탐색 우선형은 이미 형성된 선행 지식 범위 내에서 자료를 개발하기 때문에 이들이 개발한 자료는 교육과정의 특정 영역에 편중되어 있다. 이에 비해 개념 탐색 우선형은 대부분의 예비 지구과학교사들이 접근하지 못한 영역의 자료를 개발하였다. 올바른 선행 지식을 형성하지 못한 예비 지구 과학교사들은 잘못된 소재를 선택할 뿐 아니라 개념 연결에서도 오류를 범하고 있다. 또한, 대부분의 예비 지구과학교사들이 지질현상에 대한 과학개념을 형성하고 있다고 하더라도 생성과정을 무시하고 소재의 형태만을 주로 고려하고 있다. 그러므로 지질조사 및 고체지구과학 분야에 대한 충분한 학습이 가능하도록 지구과학교사 양성 교육과정에 충실히 반영해야 하며, 이를 바탕으로 예비 지구과학교사들의 지질학적 내용지식, 야외 교수학습 전략, 자료개발 절차 등이 하나의 통합적인 개념으로 형성될 수 있도록 지도할 필요가 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권3호
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• pp.276-291
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• 2016

본 연구는 학생들의 창의적 공학문제해결 성향을 측정할 수 있는 신뢰성과 타당성이 검증된 검사도구를 개발하는 것이다. 문헌 분석 및 전문가 협의 과정을 통해 예비 검사 도구 구성 요인을 동기, 환경, 성격, 공학 설계, 공학적 사고 습관, 공학과 공학자, 소통 및 협업 능력 7요인을 추출하였고, 구성 요인과 각 문항들의 조작적 정의 사이의 관련성을 바탕으로 구성 요인별 10개 내외의 예비 문항을 제작하였다. 7요인 40문항의 예비 검사 문항에 대해 전체 문항과 요인별로 문항 신뢰도 검사 및 세 차례에 걸친 탐색적 요인 분석을 실시하여 동기 3문항, 공학 설계 6문항, 공학적 사고 습관 9문항, 공학과 공학자 4문항, 소통과 협업능력 6문항으로 구성된 5요인 총 28문항의 창의적 공학문제해결 성향검사 도구를 개발하였다. 각 요인별 신뢰도는 .733에서 .892 사이의 값을 보였고 공학적 사고습관 요인의 신뢰도(${\alpha}=.892$)가 가장 높고, 동기 요인의 신뢰도(${\alpha}=.733$)가 가장 낮았다. 전체 문항의 신뢰도는 .906으로 검사 도구의 높은 신뢰도를 보였다. 이를 통해 3차에 걸친 요인 분석 결과 각 문항들의 요인에 대한 범주화가 잘 이루어졌고 내용의 구조적 타당도가 향상되어 신뢰 할 수 있는 검사 도구가 개발된 것으로 볼 수 있다. 본 연구 결과는 학생들의 창의성과 문제해결 성향을 동시에 진단할 수 있는 검사 도구로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-20
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• 2021

이 연구는 과학적 모델을 적용한 두 차례 야외지질학습(관악산과 한탄강 형성과정)에서 학생들이 보여주는 표상적 능력에 대한 이해를 목적으로 하였다. 수도권 소재 대학부설 영재원 10명의 학생들이 자발적으로 참여하였다. 야외학습환경과 교실학습환경에서 학생들이 작성한 서면 자료, 수업 과정에 대한 모든 영상녹음 및 음성 녹음 자료, 수업 종료 후 면담 자료를 수집하였다. 표상적 능력 수준을 구분하는 분석틀로 학생들의 표상 능력의 단계를 구분하고 과학적 모델 형성 과정에서 표상적 능력의 수준과 최종모델과의 결과론적인 해석을 덧붙였다. 그 결과 학생들의 표상적 능력은 1~6수준까지 다양하게 나타났다. 다만, 학생들은 야외학습환경에서 교실학습환경보다 상대적으로 낮은 수준의 표상적 능력을 보였다. 즉, 야외학습환경에서 상대적으로 낮은 수준의 표상적 능력으로부터 시작되어 교실학습환경에서 학생들이 표상적 능력의 수준을 높인 것을 결과론적으로 보였다. 궁극적으로 학생들의 표상적 능력을 이해하는 것은 과학적 모델 형성과정에서 현상을 설명하기 위한 도구로써 학술적인 의미를 지녔다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.234-246
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• 2023

본 연구는 Gagné의 '영재성과 재능에 대한 차별화 모형(DMGT)'을 이용하여 장영실의 주요 생애 사건을 수집 및 추출하고 그의 생애사에서 영재성이 어떻게 형성되고 계발되었는지, 그가 과학 기술 분야에서 재능을 발휘할 수 있었던 요인은 무엇이 있는지 알아보기 위해 그의 역사 기록, 위인전, 학술지 등을 분석하는 질적 연구 방법 중 '내용 분석법'을 적용하여 살펴보았다. 그리고 Gagné의 영재성과 재능에 대한 차별화 모형(DMGT)의 틀에 기초하여 장영실의 영재성 발현기제를 분석하고 이를 바탕으로 영재교육에서 나아갈 방향을 탐색하고자 하였다. 연구 결과를 종합 정리하면, 첫째, 영재성(G)에서는 장영실은 과학·기술 능력이 뛰어났음을 알 수 있었다. 둘째, 개인 내적 촉매(IC)를 구성하는 동기, 결단력, 자기관리, 성격 요인은 영재성 발달과정에 영향을 미쳤다. 셋째, 환경적 촉매(EC)에서 사회적 환경 및 동료가 영재성을 발휘하는 것에 영향을 미쳤다. 넷째, 우연 혹은 기회의 촉매(C)는 장영실이 영재성을 발현하는데 가장 큰 영향을 미친 요인이었다. 다섯째, 발달과정(LP)에서 비형식적 학습, 비제도적 형식적 학습이 영재성 발현에 영향을 미쳤다. 이와 같이 장영실과 같은 인물의 재능발달 요인은 향후 영재성의 발현 기제를 이해하고 영재성을 발견할 수 있는 검사 도구, 영재성을 개발시킬 수 있는 맞춤 프로그램 개발의 필요성의 시사점을 제공하고 있다.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.631-658
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• 2011

본 연구에서는 과학고 졸업생들을 대상으로 이들의 과학고 재학시 학업 성취 수준(고성취, 저성취)에 따라 이들의 향후 성취(최종학력, 창의적 업적물 수) 수준, 직업 및 소득이 다르게 나타나는지, 그리고 이들의 삶 및 직업 선택에 영향을 준 인물은 누구였는지에 대해 탐색하고자 하였다. 이를 위해 전국 18개 과학고를 졸업한 성인들 중 2001년 이전에 졸업한 성인 총 244명(만 28.00세~42.84세)을 최종분석 대상으로 선정하여 설문분석을 실시하였고, 설문 참여자들 중 13명을 선정하여 면대면 심층인터뷰를 실시하였다. 과학고 졸업생들의 과학고 재학시 학업 성취 수준이 상위 30%에 해당하는 이들을 고성취 집단으로, 하위 30%에 해당하는 이들을 저성취 집단으로 분류하였다. 그 결과, 이들 두 집단의 최종학력 수준과 창의적 업적물 수는 유의한 차이를 보였는데, 저성취 집단에 비해 고성취 집단에서 박사과정 이상의 고학력 소지자가 더 많았으며, 창의적 업적물을 많이 낸 과학고 졸업생들의 비중도 더 많은 것으로 나타났다. 또한, 전문과학군에 종사하는 과학고 졸업생들은 고성취집단의 과반수이상을 차지한데 반해, 저성취 집단에서는 비전문과학군(일반군)에 종사하는 과학고 졸업생들의 비중이 과반수이상을 차지한 것으로 나타났다. 아울러, 고성취 집단에서 고소득자가 더욱 많이 분포되었으며, 직장 내에서 창의적 능력이 요구된다고 응답한 비중이 저성취 집단에서와 달리 무려 86%를 상회하는 것으로 나타났다. 이들 두 집단 모두 삶과 직업선택에 영향을 가장 많이 준 인물로 부모가 가장 많이 지목되었으며, 그 다음으로 스승이 지목되었다. 이러한 설문 연구결과는 인터뷰 결과와도 일치하는데, 과학고 졸업생들의 삶과 직업선택은 그 당시 처해진 사회적 상황과 생활 속 밀접하게 상호작용한 주변인물(부모님, 교사, 선후배)로부터 영향을 받은 것으로 나타났으며, 주변인물에 대한 주관적 인식에 있어서는 두 집단 간 다소 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 영재교육연구
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• 제11권2호
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• pp.127-150
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• 2001

다가오는 21세기에는 기존에 없던 새로운 것을 생각해 내어 문제를 해결해내는 창의적인 문제해결력이 요구되는 지식기반 사회이다. 이러한 요구에 창의적 문제 해결력을 신장시킬 수 있는 창의성 프로그램이 절실히 요구된다. 창의적인 문제해결력이란 문제의 해결을 필요로 하는 상황에서 기존의 아이디어를 좀더 발전시키거나 지금가지 없었던 새로운 아이디어를 생각해 내어 문제를 해결 해 내는 능력이다. 유아의 경우 창의성 교육은 특히 중요하다. 왜냐하면, 열린 사고. 참신한 사고의 싹은 어려서부터 자라고 틀지워 지기 때문이다. 이미 창의성 교육은 사회에서 또 학교 및 사회교육에서, 현실적으로 당연하고 필연적이며 중심적인 당면과제로 떠오르고 있다. 1997년 교육개혁위원회에서 교육개혁의 핵심을 ‘인성교육’과 ‘창의성 교육’으로 규정한 바도 그러하다. 이러한 시대적 요청과 당위성에 부응하여 영진전문대학 부설 영·유아 창의성 계발 연구소에서는 창의성을 발현하기 위한 다양한 프로그램을 통합적으로 개발하고 있으며 이러한 창의성 교육의 저변적 확산을 위한 하나의 대안으로 2000 가족과 함께 하는 창의성 경진대회를 개최하였다. 이는 기존의 많은 경시대회가 유아를 제외한 초등학교 이상을 대상으로 거의 실시되어져 오고 있으며 서울 중심으로 개최되고 있는 여러 가지 한계점을 극복하고 국내에서 최초로 유아를 대상으로 하는 창의성 경진대회라는 점과, 창의성 교육의 큰 축인 가족들에게 창의성 계발의 중요성을 일깨우는 계기가 되었다는 점에서 큰 의미가 있는 것으로 사려되어진다. 본 창의성 경진대회에서 유아는 빔 프로젝트의 애니메이션을 통해서 제기된 문제상황에 대한 다양한 해결방법을 참여한 가족원과의 논의를 통해서 하게 된다. 이러한 논의를 거친 뒤 유아와 가족원은 연구소 측에서 제시한 한정된 재료만을 이용하여 문제해결에 대한 창의적인 구조물을 완성하게되며, 이러한 산출물은 객관적인 심사로 평가받게 된다. 경진대회의 최종적인 평가는 문제해결을 하고 난 다음의 작품이외에 가족원들과의 협동하는 팀워크이나 참여태도가 관찰되어져 평가받게 된다. 이러한 평가기준은 창의성이란 창의적인 사고와 창의적인 태도를 함께 고려 해야한다는 관점에서 이루어진 것이다. 수상자 선정에 있어 점수의 집계가 수 작업으로 이루어져 최종심사결과통보가 지연되었으며, 홈페이지를 통해서만 결과를 발표해 아직 PC가 보편화되지 않은 학부모들이 불편을 겪었다는 점등이 차후 개선되어져 야 할 문제점으로 남았다. 만일 프로이드의 말처럼 인간의 성격이나 탐구의 태도가 아동 초기의 어린 시절에 형성되어지는 것이라면, 한사람의 창의력 또한 어린 시절에 그 기초가 형성될 것이며 이러한 기초형성에 가장 큰 요인을 형성하는 1차적 환경이 가정이라는 점에서 2000 가족과 함께 하는 창의성 경진대회는 창의성 축제의 한마당이었다고 감히 결론짓고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제64권1호
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• pp.19-29
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• 2020

이 연구에서는 2009 개정교육과정의 화학I 교과서 4종과 화학II 교과서 4종, 2015 개정교육과정의 화학I 교과서 9종과 화학II 6종의 교과서에 제시된 산·염기 모델에 관련된 표상을 분석하였다. 교과서에 제시된 표상의 문제점은 정의 표현의 문제와 논리사고 표현의 문제로 구분하였다. 연구 결과, 화학평형의 개념이 없어서 2009 개정교육과정의 화학I 교과서에서는 브뢴스테드-로우리 산·염기 정의에서 가역반응의 표상에 문제가 있었지만, 이러한 문제는 화학평형 개념이 포함된 2015 개정교육과정의 화학I 교과서에서도 지속되는 것으로 나타났다. 논리사고 표현은 입자 종류 보존논리, 조합논리, 입자 수 보존논리, 비례논리 등이 있다. 2009 개정교육과정 화학I 교과서에서는 논리사고와 관련된 표상의 문제가 적었지만, 2015 개정교육과정의 교과서에서는 논리사고와 관련된 표상의 문제가 많이 발견되었다. 따라서 교육과정이 개정되면서 산·염기 모델에 관련된 교과서의 표상들이 학생들의 이해에 도움을 줄 수 있는 방향으로 변화될 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.170-179
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• 2011

석탄회는 독특한 화학조성과 광물학적 특징을 가지고 있다. 본 연구는 해안가에 위치한 영동화력발전소의 매립 호수에서 배출되는 석탄회와 주변 해수와의 반응에서 토착 미생물이 중금속 용출에 어떤 영향을 미치는지를 알아보았다. 매립 호수의 pH는 6.3-8.5로 나타났다. 본 연구를 위해 매립 호수의 세 지점을 선정하여 각 지점에서 석탄회(0.4 L)와 해수(1.6 L)가 혼합된 세 개의 시료를 채취하였다. 채취한 시료는 각각 $120^{\circ}C$, 2.5기압 환경하에서 멸균 처리하고, 미생물의 활동을 촉진하기 위해 글루코스를 첨가하여 배양하였으며, 나머지 하나는 자연 상태로 60일 동안 보관하면서 박테리아의 활동에 따른 지화학적 변화과정을 살펴보았다. 다른 시료와 비교하여 글루코스를 첨가한 시료에서 15일 후에 알카리도가 크게 증가하였으며, Mg, Ca, K와 같은 양이온은 글루코스를 넣은 시료에서 초기에 증가하다가 15일 이후 감소하였다. $SO_4^{2-}$는 글루코스를 첨가한 시료에서 크게 감소하였다. 이러한 지화학적 결과는 매립 호수에 서식하는 박테리아의 활동성과 관련이 있다. 이러한 결과는 석탄회 내에 서식하는 박테리아의 특성을 이해하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 과학교육연구지
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• 제40권1호
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• pp.31-51
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• 2016

이 연구의 목적은 "영화공작소" 과학-예술 융합형 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 초등학교에 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 경기도 소재 초등학생 82명이 참여하였다. 43명은 실험집단으로, 39명은 비교집단으로 배치하였으며 프로그램 적용 전후에 과학 진로지향도, 진로인식, 창의적 성향 검사를 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 과학 진로지향도 전체 점수와 하위영역 중 과학 학습 선호도, 과학 진로 선호도와 과학 진로에 대한 가치 인식에서 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 둘째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 진로인식 전체 점수와 4개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 셋째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 창의적 성향 전체 점수와 독립심, 개방성의 2개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 넷째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램에 대한 실험집단 학생의 인식을 조사한 결과 프로그램이 흥미로웠고, 수준은 약간 쉬웠으며 또 다시 공부하고 싶다고 응답하였다.

• 과학교육연구지
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• 제41권1호
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• pp.111-134
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• 2017

이 연구의 목적은 '실버케어 전문가' STEAM 프로그램을 개발하고 초등학교에 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 경기도 소재 초등학생 110명이 참여하였다. 54명은 실험 집단으로, 56명은 비교집단으로 배치하였으며 프로그램 적용 전후에 미래지향 시간관, 진로인식, 과학적 태도 검사를 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, '실버케어 전문가' STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 미래지향 시간관 전체 점수와 2개 하위 영역 모두에서 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 둘째, '실버케어 전문가' STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 진로인식 전체 점수와 4개 하위영역 점수가 비교 집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 셋째, '실버케어 전문가' STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 과학적 태도 전체 점수와 7개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 넷째, '실버케어 전문가' STEAM 프로그램에 대한 실험집단 학생의 만족도를 조사한 결과 '나는 과학기술 분야와 관련된 직업에 대한 관심이 생겼다'라는 항목에서 가장 높은 긍정적 인식을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 개발 적용한 STEAM 프로그램이 초등학생의 미래지향 시간관, 진로인식, 과학적 태도를 향상시키는 데 효과적임을 시사한다.