• 한국과학교육학회지
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• 제32권5호
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• pp.903-927
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• 2012

본 연구는 2007년 개정 교육과정에서 도입된 자유탐구활동의 지도방안에 대한 시사점을 얻기 위하여 중학생의 소집단 자유탐구 활동 중 물리 영역 탐구문제 구성과정을 변인의 추출 및 명료화의 관점에서 분석하였으며, 변인의 명료화가 진행되는 단계에서 학생의 어려움을 조사하였다. 본 연구의 참여 학생은 서울 소재 대학 영재원 과학반 소속 중학생 4명이며 '계란낙하'라는 하나의 주제를 가지고 13차시, 30시간동안 자유탐구활동을 진행하였다. 학생들의 탐구문제 구성에서 나타난 변인의 추출 및 명료화 과정을 분석하기 위하여 선행연구를 토대로 변인 추출의 수준 및 변인의 명료화 수준에 대한 분석틀을 제안하였다. 학생들은 과학적 탐구의 과정을 반복적이고 점진적으로 수행하면서 탐구문제를 5차례 변경하였다. 종속변인이 독립변인보다 먼전 추출되었으며 변인 추출의 수준 및 명료화의 수준도 높게 나타났다. 학생들은 여러 종류의 독립변인들을 외연적 수준에서 추출하는 것으로 나타났는데, 이는 학생들은 이론적 설명 모형의 부재로 중요한 독립변인을 추출하는 것을 어려워하며 그 때문에 독립변인과 통제변인을 구분하지 못하는 현상도 함께 나타나는 것으로 해석할 수 있다. 학생들은 탐구주제의 선택 뿐 만 아니라 종속변인과 독립변인의 추출 및 정의하는데 현실적 여건에 의해 제약을 받는 것으로 나타났다. 또한 학생들은 종속변인이나 독립변인을 추출하는데 있어서 모두 감각적인 현상이나 외연적 특성인 깨지는 것, 높이 등이 부각되는 것으로 판단되었다. 종속변인의 이론적 정의나 조작적 정의를 하는데 있어서 해당 지식이 부족하여 어려움을 겪었으며, 그 결과 해당하는 변인의 과학 사전적 정의를 이해해도 해당 탐구상황에 적용하여 설명모형을 만들어내지는 못하였는데, 이는 이후 독립변인 및 통제 변인을 추출하는데 영향을 준 것으로 판단된다. 이론적 설명모형의 부재는 학생들의 이론적 배경에 대한 이해의 부족에서도 비롯되지만, 과학적 탐구가 시행착오적인 해보기나 무작정적인 변인사이의 관계 설정하기가 아닌 이론에 근거한 실증적 활동이라는 인식이 부족한 것에 기인한다고 판단할 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제20권1호
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• pp.45-57
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• 2001

The purpose of this study is to guide and apply gettable and accessible materials around everyday life into classroom instruction, and to find out their effects on student academic achievement. In order to achieve it, this study was tried to develop and guide available materials around life in teaming activities, to provide a preliminary assignment that could apply the available materials, and to compare its academic achievement to one from field trip loaming. For the hypothesis testing, first, the experimental and comparing classes were selected based on the results of basic learning diagnostic evaluation, which conducted by the researcher being served as a full-time science teacher of the third and sixth grade of K elementary school in Kwangju for 2 years. Secondly, the instructional use of the available materials around life was applied to the experimental class. Also, the instructional use of the existing materials was applied to the comparing class. Finally, for the testing of the effects on academic achievement, the posterio test was implemented after conducting the experimental instruction in knowledge·understanding, inquiry process, and attitude domains classified by the unit characteristics. Using SPSS/WIN program the t-test was performed in order to compare the differences between the two groups. Major findings were as follows: 1) In the achievement test of knowledge·understanding domain, there were no significant differences at the 5％ level between the experimental and comparing classes. It could be difficult to say, therefore, that the instructional use of the available materials around life was more effective than the instructional use of the existing materials. However, it had some effects on differences between the third grade final achievement test and sixth grade experimental class. 2) In the achievement test of inquiry process domain, there were some significant differences in that the sixth grade experimental class was higher than the third grade out-of classroom experience unit. It was indicated that the instructional use of the available materials around life had some effects on improving the students' inquiry ability 3) In achievement test of attitude domain, there were some significant differences. It was shown that the self-evaluation test of the sixth grade experimental class unit was higher than that of the third grade out-of classroom experience unit; Especially, the learning activities in the experimental class were more active, and the experimental practice ability was improved. It was presented that the instructional use of the available materials around life had some effects on the students' academic achievement in attitude domain. It was concluded from this study that the instructional use of the available materials around life was less effective on Knowledge understanding domain, but was effective on improving their scientific inquiry ability and interest on science education.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권7호
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• pp.1329-1342
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• 2013

이 연구의 목적은 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업을 적용하면서 초임 과학 교사들의 인식 변화와 교사의 인식과 실제 수업 실행 사이에 어떠한 관계가 있는지 알아보는 것이다. 이 연구에서는 중학교 초임 과학 교사(A, B, C)들을 연구 대상자로 선정하여, 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업을 적용하면서 좋은 수업 및 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업에 대한 인식 변화를 인터뷰를 통하여 분석하였다. 좋은 수업의 구성요소로 A교사와 B교사는 교사-학생간의 긍정적인 관계를 들었으며, 실제 수업에서 학생과의 관계의 수준은 A, B, C 세 교사 모두 높아졌다. 초임 과학 교사들의 실제 수업 실행을 분석한 결과, 실제 수업에서 학생과의 관계의 수준은 A, B, C 세 교사 모두 높아졌다. A, B, C 세 교사 모두 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업이 학습자 주도적인 수업이라고 인식하였고, 실제 수업에서도 학습자 주도적인 수업으로 변화하였다. 교사의 인식과 수업 실행 변화가 학생의 학습에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 Summary Writing 검사로 분석한 결과, A교사 학교는 세부적인 영역 중 수사적 구조에서, B교사와 C교사 학교는 과학적 개념에서 실험집단이 비교집단에 비해 유의미하게 높은 점수를 나타냈다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.157-166
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• 2020

이 연구에서는 중학교 2학년 과학 교과서에서 제시하고 있는 과학 교과 역량의 반영 정도와 중학교 2학년 학생들의 과학 교과 역량에 대한 인식을 구체적으로 살펴보았다. 이를 위하여 중학교 2학년 과학 교과서에서 명시적으로 과학 교과 역량을 제시한 빈도를 분석하였으며, 충남 지역의 3개 학교 400명을 대상으로 과학 교과 역량에 대한 인식을 설문 조사를 통해 알아보았다. 설문 조사는 5단계 리커트 척도로 구성된 15개 문항과 5개의 자율 서열형 문항으로 구성되었다. 설문은 성실하게 응답한 327명의 응답을 분석하였으며, 설문 결과의 해석을 위하여 사후 면담을 실시하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학교 2학년 과학 교과서에서는 과학 교과 역량 중 '과학적 사고력', '과학적 탐구 능력', '과학적 의사소통 능력'의 비중이 크며, 학생들은 교과서에 '과학적 사고력', '과학적 탐구 능력', '과학적 문제 해결력'의 비중이 높은 것으로 인식하고 있었다. 둘째, 학생들은 학교에서 이루어 지는 평가에서 '과학적 탐구 능력'과 '과학적 문제 해결력'의 비중이 높고, '과학적 의사소통 능력'과 '과학적 참여와 평생 학습 능력'의 비중이 매우 낮다고 인식하고 있었다. 셋째, 학생들이 인식하는 과학에서 가장 중요한 교과 역량은 '과학적 문제 해결력'이고, 과학에서 가장 얻고 싶은 역량은 '과학적 탐구 능력'이었으며, 미래사회를 살아가는 데 가장 필요한 역량은 '과학적 의사소통 능력'으로 나타났다. 넷째, '과학적 참여와 평생 학습 능력'의 경우 과학 소양의 중요한 요소이나 과학 교과서를 구성하는 비율이 낮고 학생들도 과학에서의 중요성이나 필요성을 인식하지 못하고 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.75-88
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• 2008

이 연구는 과학탐구실험을 진행하는 과정에서 나타나는 상호작용의 변화양상을 분석하여 상호작용의 특성과 상호작용의 변화에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 하였다. 이를 위해 1년 동안 13개의 탐구실험활동이 진행되는 동안 교사가 추천한 두 동질모둠을 관찰하면서 녹음/녹화하였다. 40차시의 녹음/녹화자료는 모두 전사되었으며, 자료는 메모하면서 보고 듣는 과정을 반복하는 방법을 기초로 분석하였다. 분석결과 두 동질모둠의 변화방향은 현저히 달랐는데, 모둠 A는 모둠원간 감정대립이 심해 상호작용을 통한 학습이 불가능하게 된 반면, 모둠 B는 상호작용의 수준이 높아지고 있었다. 두 모둠의 상반된 변화는 모둠원의 의견이나 감정을 중재할 수 있는 동료의 존재여부에 의해 가장 크게 영향 받는 것으로 보인다. 전반적으로 볼 때, 학생들은 동료의 의견을 받아 논의하는 방법에 서툴렀고, 보고서 완성을 중시하였으며, 성취도가 낮은 학생이 소외되는 경향이 있었다. 또한 목표를 이해에 두는가, 동료의 의견을 존중하는가, 동료를 배려하는가, 분위기의 중재자가 있는가에 의해 상호작용의 변화방향이 달라지고 있었다. 이로부터 상호작용을 강조한 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.407-417
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• 2018

미래 사회에서 요구되는 핵심역량을 기반으로 한 교육이 국내외에서 강조되면서, 과학 교과에서도 학생들의 '과학적 역량' 신장을 위한 교육과정과 교수학습 활동에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 학생들의 과학적 역량 획득에 있어서 학교 과학수업 활동과 학생의 학습동기가 갖는 역할을 분석하고, 과학적 역량을 기를 수 있는 과학수업을 위한 시사점을 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 이 연구에서는 한국 고등학교 학생들의 PISA 2015 결과 자료를 토대로 학교과학수업에서의 교수학습 활동이 학생의 학습동기 변수들을 매개로하여 과학적 역량에 어떤 영향을 주는지 통계적으로 분석하였다. 경로 분석 결과, 과학수업에서 상호작용이 강조된 활동과 실생활연계가 강조된 활동은 내재적 동기와 도구적 동기, 과학효능감을 유의하게 정적으로 예측하고 있었다. 이에 비해 학생의 주도로 이루어지는 탐구활동은 학습동기에 미치는 영향이 나타나지 않았다. 또한 과학에 대한 학습동기가 높을수록 과학적 역량의 세 영역인 '현상에 대해 설명하기', '과학탐구 과정을 평가하고 설계하기', '증거와 자료를 과학적으로 해석하기' 영역들의 점수가 높아졌다. 마지막으로 학교 과학수업의 실행은 학습동기를 통해 과학적 역량 획득에 간접적인 영향을 주고 있었는데, 구체적으로 상호작용이 강조된 활동은 내재적 동기를 통해서, 실생활과 연계된 수업 활동은 모든 학습동기 변수들을 통해서 성취에 긍정적으로 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 끝으로 이러한 결과들이 학생의 과학적 역량 신장을 위한 학교 과학수업의 설계와 역할에 주는 시사점을 논의하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.926-932
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• 2009

최근 연구보고에 의하면 많은 박물관, 미술관 등은 작은 모바일 기기를 활용하여 좀 더 깊이 있는 전시 정보를 제공할 뿐 만 아니라, 더욱 개별화된 학습 공간과 협동 및 발견학습이 가능한 참여 미디어로 활용이 확대 되고 있다. 모바일 기기의 다양한 특성과 기능들을 활용하여 전시 정보를 제공하면서도 유의미한 학습 체험을 유도하고 인터넷 등의 기능을 활용해 사회적 참여소통 경험을 유도할 수 있는 교육 시스템으로의 활용 가능성을 모색하고 있다. 이 에 본 연구는 박물관에서 사용되는 모바일 시스템이 박물관내의 전시물에 대한 안내라는 제한적인 사용성과 사용자와의 일방적인 상호작용 외에도 더욱 다양한 각도에서 사용자가 필요로 하는 서비스를 제공할 필요가 있음을 전재하고 있다. 학교 밖에서의 경험을 학습으로 끌어 들이는 참여 미디어로서의 교육적 도구로 활용될 수 있는 시스템이 필요하다는 사용자의 요구를 반영한 박물관 안내 시스템의 인터페이스 개선 프로토타입을 개발하기 위한 전략과 연구방법에 대해 제고하였다. 본 연구는 프로토타입을 개발하기 위해 도입한 질적연구 방법과 양적연구방법과정을 실제 상황 안에서의 관찰과 인터뷰(contextual observation & inquiry), 그리고 설문 결과 등 사용자의 요구를 수용할 수 있는 다양한 데이터를 수집한 결과와 과정에 대해 구체적으로 설명하고 이를 반영한 인터페이스 디자인 전략을 제시하고자 한다. 관찰에서 파악된 사용자와 시스템간의 상호작용, 인터뷰를 통해 언급된 사용자의 요구와 불편사항 등을 분석하였다. 본 연구는 박물관 안내 시스템을 사용하는 초등학생과 중학생들의 요구사항과 불편사항을 끌어내어 좀 더 사용자 친화적인 모바일 인터페이스 설계 방안을 모색함으로써 기술 중심의 (technology-driven)에서 벗어나 사용자 중심의 참여미디어를 가능하게 하는 교육용 시스템 디자인 요소를 추출하고 프로토타입을 개발하는 과정을 제시하는데 그 의의가 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.313-322
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• 2008

e-Learning을 이용한 사이버교육이 확대됨에 따라 학습자들의 수요에 맞춘 다양한 학습콘텐츠(Learning Contents)가 제작되고 있다. 그러나 이런 학습콘텐츠의 제작은 많은 시간과 비용이 소모되어 학습자들의 다양한 수요를 만족시키기 어려운 실정이다. 이를 해결하기 위한 학습콘텐츠의 제작에 대한 표준 및 학습콘텐츠 메타데이터(Learning Contents Metadata)등의 연구는 학습콘텐츠의 재사용성을 높이고 아울러 검색 기능을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 학습콘텐츠의 관리와 재사용성을 높이기 위해 기존의 버전관리 및 문서관리 시스템의 장점을 이용하여 자동화된 이력관리 시스템을 설계하고, 이를 학습콘텐츠 관리 시스템에 적용하는 방법 그리고 여러 지역에 분산되어 있는 학습콘텐츠 관리 서버로의 접근이 용이한 SOA 기반의 시스템을 구성하여 손쉬운 학습콘텐츠의 검색, 조회 및 통합 환경을 제공할 수 있는 학습콘텐츠 관리 시스템에 대해 연구하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.544-556
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• 2010

이 연구의 목적은 멘토링 과정을 통하여 초임중등과학교사의 탐구지향적 교수실행이 어떻게 변화해 나가는지를 알아보는 것이다. 이를 위해 교직 경력 3년 이하의 초임중등과학교사 3명을 멘티교사로 선정하고, 교직 경력 10년 이상의 멘토교사 3명과 짝을 이루어 멘토링을 실시하였다. 멘토링에 의한 초임중등과학교사의 탐구지향적 교수실행의 변화를 알아보기 위하여 멘토링 전과 멘토링이 진행되는 동안 총 5차시의 수업을 녹화한 후 분석을 위하여 전사하였다. 멘토 교사는 멘티교사의 수업을 관찰한 후 실시한 멘토링을 통해 멘티교사들에게 지속적으로 교수실행에 대한 피드백을 제공하여 멘티교사들의 전문성 발달을 유도하였다. 초임중등과학교사의 수업에서 탐구지향적 교수실행의 정도을 알아보기 위해 RTOP(The Reformed Teaching Observation Protocol)을 수업분석도구로 활용하였다. 수업을 분석한 결과 멘토링 실시 전 초임중등과학교사의 수업은 교사주도의 내용 전달에 치중한 수업이 주로 진행되고 있었고, 수업 중학생들의 다양한 탐구활동이나 문제해결이 장려되지 못하고 학생들의 자유로운 의사소통이 부족한 것으로 관찰되었다. 그러나 멘토링이 진행되는 동안 초임중등 과학교사들은 학생활동이 강화된 실험활동과 주제발표 및 토론 수업 등의 다양한 수업을 시도하는 변화를 보였다. 또한 멘토링 후반부로 갈수록 교사가 학생들의 다양한 표현을 격려하고 토론을 통해 자신의 생각과 의견을 제시해 볼 수 있는 기회를 제공하려고 노력하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.83-92
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• 2021

본 연구는 과학 탐구에 대한 초등학생들의 이해를 조사하기 위하여 초등학교 4학년 119명을 대상으로 VASI-E 검사지를 실시하고, 21명의 학생을 대상으로 응답 결과에 대한 반구조화된 면담을 실시하였다. VASI-E는 VASI를 초등학생용으로 수정한 검사지로, VASI가 포함하고 있는 8개의 과학 탐구 특성 중 5개만 포함하고 있다. 과학 탐구의 시작, 과학 탐구 방법의 다양성, 탐구 절차와 결과의 관련성, 자료와 결론도출의 일관성, 과학적 설명에 관련된 다섯 개의 측면이 VASI-E에서 다루어지고 있다. VASI-E에서 살펴보고 있는 과학 탐구의 특징에 대해 학생들의 이해는 다음과 같았다. 첫째, '과학 탐구의 시작'의 경우, 과도기적 관점을 가진 학생(53.8%)이 가장 많았다. 학생들은 과학 탐구가 과학적 질문에서 시작한다는 특징에 대해 간과하였다. 둘째, '과학 탐구 방법의 다양성'에 대해서는 초보자적 관점(54.6%)이 가장 많았다. 실험을 과학 탐구의 유일한 방법으로 알고 있거나, 실험과 관찰을 동일한 것으로 인식하고 있었다. 셋째, '질문과 탐구 절차'에 대해서는 '전문가적 관점'(47.9%)과 '초보자적 관점'(34.5%)을 가진 학생들로 양극화되었다. 과학적 질문을 생성할 수 있는지와 질문에 따른 탐구 절차의 적합성을 결정할 수 있는지 여부에 따라 수준이 나뉘었다. 넷째, '자료와 결론 도출의 일관성' 및 '자료와 선행 지식에서 기인한 과학적 설명'에 대해서는 과도기적 관점(55.5%)이 가장 많았고, 다음으로 전문가적 관점(42%)이 뒤를 이었다. 학생들은 데이터로부터 과학적 설명이 도출된다는 것을 알고는 있지만, 그 과정을 잘 설명하지 못하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.