• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.323-337
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• 2013

이 연구의 목적은 자유탐구 활동에서 나타난 중학교 2학년 과학 영재 학생들의 과학적 추론 능력을 알아보는 것이다. 과학영재들이 과학자가 지식을 얻는 과정과 유사한 자유탐구 활동을 실시할 때 어떠한 과학적 추론과정을 거쳐 탐구하고 있으며 과학적 추론 능력이 어느 정도인지를 확인하고 분석하는 것은, 학생 지도에 있어서 교육적 시사점을 줄 수 있다. 이를 위하여 정선희 등(2011)이 번역한 Dolan과 Grady(2010)의 CSRI Matrix를 이용하여 추론 복잡성을 분석하였으며, 추론 복잡성이 높을수록 과학자가 지식을 얻는 과학적 추론 과정과 비슷하다. 연구 결과, 자유탐구의 과정별로 추론 복잡성 단계는 다양하게 분포하였다. 특히 의문 생성 과정과 연구 의문과 자료 연결 과정은 5개 팀이 모두 비교적 높은 추론 복잡성 단계를 나타낸 반면, 예비가설 생성과정 변인 선택 실험의 한계나 결점 고려 등은 비교적 낮은 단계를 나타내었다. 그리고 의사소통 및 연구 결과 방어는 가장 다양한 추론 복잡성 단계 분포를 나타내었다.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.1001-1024
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• 2014

본 연구에서는 과학영재학교에서 AP(Advanced Placement)를 경험하고 현재 대학생이 된 39명의 영재고 졸업생들과의 심층인터뷰를 통해 영재학교에서 운영 중인 AP의 운영실제 및 그 의미를 탐색하고 2015년부터 과학고로의 전면적 확대를 앞두고 있는 AP의 향후 방향성을 모색해보고자 하였다. 현재 영재학교 학생들은 기초필수와 선택과목 등으로 평균 8과목 이상의 AP 과목을 수강하고 있었다. AP 교과목의 경우, 대개는 영재학교 2학년부터 수강이 이루어지는 것이 일반적이나 PT(placement test)를 통해 1학년 때부터 AP과목을 수강하는 경우도 있었다. AP로 제공되는 선택과목들은 전공별로 차이가 있어 수학 교과에서는 비교적 많은 전공 선택 과목이 제공되고 있으나 생물이나 전산 교과등을 이수하려는 학생들에게는 상대적으로 선택의 폭이 적었다. 본 연구에 참여한 학생들에 의하면 영재학교에서의 AP는 오히려 대학에서의 수업보다 내용상 더 어려웠으며 소수인원으로 진행되는 만큼 활발한 교사-학생 상호작용과 함께 충실하게 운영되었다. 하지만 AP 과목의 이수 인정 학점인 C+의 타당성과 관련해서는 상이한 의견이 제시되었다. 연구결과 학생들은 AP로 단축된 시간을 다양한 측면으로 활용하고 있었다. AP가 0.5년에서 1.5년의 조기졸업을 위한 통로로도 활용되어지지만, 학생들은 AP로 단축된 시간을 복수전공, 부전공, 해외 교환학생 등과 같이 다양한 기회로 활용하고 있음을 알 수 있었다. 특히 남학생들의 경우 AP로 인해 단축된 시간이 있어 군복무 기간에 대해 다소 부담감을 덜 느끼는 것을 알 수 있었고, AP가 학생 개개인 관심사나 연구를 위한 시간적 여유를 제공해주기도 하였으며, 무엇보다 AP를 통해 고등학교에서 보다 진지하게 진로를 탐색하고 경험할 수 있는 유용한 시간이었다고 학생들은 지적한다. 본 연구는 과학영재학교와 과학고등학교에서 AP 과정이 성공적으로 정착하고 더욱 확대 발전하기 위해서 학교-대학 간의 보다 원활한 행정시스템 개선, AP 과목 인정 대학의 확대 등을 포함한 몇 가지 현실적 제언을 제시하고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.15-29
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• 2012

과학영재의 진로 선택 과정에 영향을 미치는 교육적 요인들을 고찰하고 정확하게 이해하는 것은 성공적인 과학영재교육을 실행함에 있어 중요한 지표라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 과학영재의 이공계 대학 진로선택에 영향을 미치는 교육적 요인과 이들 요인에 대한 집단별 인식 차이를 밝히고, 진로선택에 영향을 미친 결정적 사건을 조사하는데 있다. 이를 위하여 이공계 특성화 대학인 울산과학기술대학교(UNIST) 1학년생 중 영재교육 경험이 있는 104명을 연구대상으로 하여 진로 선택에 영향을 미친 교육적 요인을 조사하였다. 진로선택 관련 교육적 요인의 추출 및 집단 간 비교를 위해 설문도구를 개발하였으며, 교수 학습 요인, 인적 요인, 과학에 대한 태도 요인의 3가지 차원과 그에 따른 하위 요인으로 분류하였다. 본 연구의 결과 첫째, 추출된 교육적 요인들은 서로 밀접한 상관관계를 나타내었고 교수 학습 요인 중 '토론 프로젝트 중심수업'의 경우 '교수(교사)의 영향', '탐구학습 중심 수업' 요인과 높은 상관관계를 보였다. 둘째, 3가지 차원의 교육적 요인에 대하여 성별, 출신 고등학교별 집단 간 차이를 조사한 결과, 여학생이 남학생보다 과학고등학교 출신이 일반계 고등학교 출신 학생보다 교수 학습 요인 및 인적 요인에 의해 더 긍정적인 영향을 받은 것으로 나타났다. 셋째, 과학영재들의 진로 선택에 있어서 과학자의 사회적 역할, 특히 사회 경제적으로 과학 분야의 직업과 그에 따른 사회적 인식과 관련한 요인의 영향을 다소 낮게 평가하는 경향을 보였다. 마지막으로, 영재학생들이 기술한 진로선택에 영향을 미친 결정적 사건이나 기억에 남는 일을 범주화한 결과 가장 많은 학생들이 현장학습이나 체험연수, 캠프, 특별 활동, 탐방 등의 학교 밖 과학 관련 활동을 언급하였다. 그 외에도 다수의 학생들이 사사교육 및 R&E 프로그램을 결정적 사건으로 진술하였다. 본 연구의 결과는 과학영재 교육에 있어서 교수 학습 요인, 인적 요인, 과학에 대한 태도 요인들과 관련하여 차별화 되고 전문화된 교수 학습방법과 전문적인 진로상담시스템에 대한 시사점을 제공해준다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.94-108
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• 2019

이 연구는 과학영재 학생의 탐구 사고력 향상을 위해 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 우선 교사중심에서 학생 중심으로 3단계의 과정을 거쳐 R & E를 수행할 수 있도록 하는 안내된 R & E 수업 모형을 개발하였고, 5단계 절차에 맞는 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 중학교 과학 영재 학생 38명을 대상으로 수업을 진행하였다. 그 결과, '가설 설정 > 변인 추출 > 탐구문제 도출 > 결론 도출 > 실험 설계 > 일반화 > 평가 > 자료 해석 > 자료 변환' 순으로 높은 평균 점수를 나타냈다. 세부적으로는 9개 평가 요소 중 '탐구문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 결론 도출'은 높은 수준을, '실험 설계'는 평균 수준을, '자료 해석, 일반화, 평가'는 낮은 수준을, '자료 변환'은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 이번 연구를 계기로 안내된 R & E 프로그램이 탐구 과정별 요소를 잘 반영하여 과학영재 학생의 종합적 사고력과 창의적 문제해결력 향상에 도움이 되길 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권6호
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• pp.573-582
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• 2023

본 연구는 영재학교 학생들의 논문 초록의 구조를 파악하여 그 특성을 분석하고, 인공지능을 활용하여 초록을 구성하는 여러 요소를 추출하여 그 성능을 비교함으로써 과학영재교육에서 인공지능의 활용 가능성을 모색하는 것을 목적으로 하였다. 이에 따라 S 영재학교의 2017~2021년의 5년간 졸업 논문 263건을 대상으로 초록에 포함된 배경, 목적, 방법, 결과, 논의의 빈도나 유형이 어떠한지 분석하고 이를 파인튜닝 및 프롬프트를 활용한 인공지능을 활용한 분류 방법을 통해 그 정확도를 평가하였다. 연구 결과, 영재 학생들이 작성한 과학 논문의 초록 요소의 출현 빈도는 목적, 방법, 결과, 배경, 논의(D)의 순이었고, 목적, 방법, 결과 등 초록에서 필수적으로 포함되어야 하는 요소를 모두 담은 경우는 전체 57.4%에 불과하였다. 인공지능을 활용한 이러한 요소를 분류한 결과, 파인튜닝을 이용한 경우가 가장 정확도가 높았으며 5가지 요소 중 배경, 목적, 결과는 비교적 높은 성능을 보였으나 방법, 논의에 대해서는 정확히 분류하지 못하는 경우가 많 았다. 이러한 결과는 여러 요소의 분포 비율이나 학습을 위한 적절한 데이터셋이나 정보를 제공해 인공지능을 활용해야 보다 효과적인 수단으로 활용될 수 있음을 의미하며, 이에 대한 교육적 시사점을 제시하였다.

• 영재교육연구
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• 제22권2호
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• pp.291-315
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• 2012

본 연구에서는 달의 위상 변화에 대한 과학적 모형 구성 수업에서 나타나는 영재 학생들의 모형 생성 및 발달 과정의 특징과 학생과 교사의 활동이 이 과정에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 이를 위해 과학영재 학생을 대상으로 과학적 모형 구성 수업을 실시하였다. 수업 전체 및 모둠별 활동을 영상 촬영, 음성 녹음하였으며 선택한 모둠에 대한 면담을 실시하고 학생들의 활동지를 분석 자료로 활용하여 모둠별 개인별 학생들의 모형 생성 및 발달과정을 재구성하였으며, 학생들의 활동 양상과 교사의 역할이 여기에 미치는 영향을 도출하였다. 모둠 내에서의 토론이 모둠의 모형 생성 및 발달과정에 기여하며, 표적 모형과 초기모형의 유사성 정도에 따라 개인 모형의 발달 과정이 달라졌다. 모둠활동에 적극적으로 참여하는 학생이 많을수록 초기 모형은 다양해지고 최종 모형도 더욱 정교하게 나타났으며, 교사는 모형의 생성 및 발달과정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.825-833
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• 2017

우리나라 교육부는 미래 과학기술 발전을 주도할 창의적이고 융합적 역량을 갖춘 인재 융성을 강조하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 학생들의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 창의적 문제해결능력을 배양하는 데에 목적이 있다. STEAM R&E는 실생활과 관련된 융합 문제를 해결하기 위해 학생이 자기 주도적으로 연구 설계를 함으로써 미래 인재 역량을 함양하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 STEAM R&E 프로젝트를 수행한 뒤 고등학생의 창의적 인재 역량이 변화하였는지를 탐색하였다. 창의적 인재 역량 검사는 인지적, 정의적, 사회적 영역으로 구성되며, 검사지는 각 영역별로 해당 요소를 측정하는 리커트 스케일 문항으로 측정하였다. 이에 2016 STEAM R&E에 참여한 고등학생을 대상으로 사전-사후 창의적 인재 역량 변화를 정량적으로 살펴보았고, 과학고등학교와 영재학교, 과학중점학교, 일반계 고등학교 간의 변화 차이를 비교해보았다. 연구 결과, STEAM R&E 프로젝트를 통해 전체 학생의 창의적 인재 역량이 세가지 영역 모두 향상하였음을 알 수 있었다. 과학고등학교와 영재학교 학생들은 사전-사후검사 결과에서 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 과학중점학교와 일반계 고등학교 학생의 창의적 인재 역량이 유의미하게 향상하였다. 연구 결과를 통해 STEAM R&E 활동이 일반고와 과학중점학교 학생들의 창의적 인재 역량의 함양이 효과를 나타낼 수 있는 것으로 볼 수 있었으며, 학생들의 창의적 인재 역량이 어떻게 성장할 수 있는지에 대한 질적 탐구가 후속연구로 진행되어야 함을 제언하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권5호
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• pp.435-449
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• 2013

The purpose of this study was to investigate the difference of teachers' interaction with their students when teaching science in New York (NY) and in Korea. As part of the 2011 Korean International Teacher Fellows (KITF), supported by the Ministry of Education, Science and Technology (MEST) and the National Institute for International Education Development (NIIED), Korean science teachers observed, for six months, New York's science classes in terms of how teachers interact with their students and how students learn science during science instruction. The participants were 10 science teachers in five middle and high schools that taught Physics, Chemistry, Biology, Earth Science, and Environment Science in NY. The National Board for Professional Teaching Standards (NBPTS, 2003) and Instruction as Interaction (Cohen et al., 2003) were used as an instrument to identify each teacher's teaching and classroom interaction. Several characteristics of science classes in NY were revealed, which are different from Korean science classes. First, science teachers in NY dominantly put more focus on their subject of teaching during science interaction while, Korean science teachers not only teach science but also do counseling to students as a homeroom teacher. Second, science teachers in NY acknowledged the students' individuality and have positive experiences of professional development supported by their school and district more than Korean science teachers do. Third, science teachers in NY sometimes showed limited knowledge about the concepts of science and lack of collaboration with other science teachers. This characteristics may prevent the school from strengthening its subject program and keeping equity across the grade levels and courses.

• 영재교육연구
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• 제21권4호
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• pp.927-943
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• 2011

우수 인재들이 진로를 결정하는 결정적 요인은 무엇일까? 이 연구는 이 물음에서 출발하여 과학영재 대학생을 위한 진로결정 요인 척도를 개발하고자 하였다. 이를 위해 과학영재/인재, 과학자의 진로 결정과 관련된 문헌고찰을 통하여 개인적성 및 자아실현, 경제적 가치, 일과 여과, 가족의 영향, 부모/교사의 권유, 학창시절 과학활동 경험의 6가지 요인을 바탕으로 총 26문항의 진로결정 요인 척도를 개발하였다. 이를 위해 수도권 소재 대학의 이공계 대학생 153명을 대상으로 예비연구를 실시하였으며, 본 검사는 국내외 대통령 장학생 264명과 대학부설 과학영재교육원을 수료한 대학생 93명 등 총 510명을 대상으로 실시하였다. 연구결과, 측정모형 적합도는 ${\chi}^2$=645.157 (df=279, p=.00), TLI=.924, CFI=.935, RMSEA=.061로 나타나 대부분의 적합도 지수는 수용기준을 충족하는 것으로 나타났으며, 대학생 과학영재들의 진로 결정 요인을 측정하는 타당한 도구임을 확인할 수 있었다. 각 하위요인의 내적합치도인 Cronbach의 ${\alpha}$ 역시 개인적성 및 자아실현 .82, 경제적 가치 .94, 일과 여과 .84, 가족의 영향 .88, 부모/교사의 권유 .79, 학창시절 과학활동 경험 .79로 양호한 것으로 나타나 개발된 척도가 우리나라 대학생 과학영재들의 진로결정요인을 측정하는 타당하고 신뢰로운 도구임을 알 수 있었다. 또한 개발된 척도는 진로분야의 이론적 틀을 구성하고 과학영재의 진로지도 및 진로상담을 돕기 위한 기초연구로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.971-987
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• 2015

본 연구에서는 학교정보공시를 활용하여 과학중점 고등학교에서의 SW동아리 활동 실태를 분석하였다. 전국의 103개 과학중점 고등학교를 대상으로 SW동아리에 영향을 주는 요인을 분석하였으며, 학교교육계획서, 학교특색사업계획서, 과학중점학교 운영보고서를 통해 SW동아리 활동 실태를 분석하였다. 동아리 참여율에 가장 많은 영향을 미치는 것은 정보교과의 편성이므로 교육과정 개편이 가장 시급한 것으로 판단된다. 또한 SW관련 비교과활동 및 예산지원은 정(+)적 영향을 미치고 있었고, 고등학교가 소재한 지역의 사회 경제적 배경을 반영하기 위해 사용한 학비지원율은 부(-)적 영향을 미치고 있었다. 그러나 고등학교의 전반적인 학력 수준을 파악하기 위한 학업성취도는 유의한 영향을 미치지 않았다. 따라서 가능한 많은 학생들이 SW관련 비교과활동을 할 수 있도록 지원하되, 이를 위해서는 지역 및 학교의 특성을 반영한 프로그램 개발 및 예산지원이 필요할 것으로 판단된다.