• 한국지구과학회지
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• 제30권1호
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• pp.81-95
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• 2009

본 연구의 목적은 야외지질학습 환경에서 과학 영재학생들이 학습의 성취를 가능하게 하는 요인들을 분석하는 데 있으며, 이를 위해 2007년도 한국지구과학올림피아드 겨울학교에 참가한 19명의 참가 학생들을 대상으로 야외지질학습에 관한 인식과 태도의 유형을 분석하였다. 야외지질학습에 관한 인식과 태도의 유형을 분석한 결과 인식의 유형은 탐구적 관점에서 경험적 탐구로 이해하고 있으며, 과학철학의 관점에서 인간 중심적 견해와 실증주의적 관점, 그리고 도구주의적 관점으로 이해하고 있었다. 태도의 유형으로 학생들의 겨울학교 참여 목적은 주로 지구과학에 관한 지식 습득에 있었으며, 과학자를 희망 진로로 선택하는 경향은 부모들 보다 학생들에게서 더 높은 경향이 나타났다. 야외지질학습에 관한 학업적 자아개념은 대체로 긍정적으로 나타나며, 긍정적 정서와 부정적 정서를 모두 경험하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.848-860
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• 2009

이 연구에서는 개방적 참탐구 활동을 수행한 학생들의 탐구보고서에서 과학자들의 보고서 쓰기에서와 같은 특징이 나타나는지 살펴보고, 개방적 참탐구 활동 수행 후 실시한 학급 토론활동이 탐구보고서 쓰기에 미치는 효과에 대해서 알아보았다. 서울시 소재 과학고등학교 1학년 학생들을 대상으로 비교집단(전통적 학교탐구 수행, n=45), 실험집단 1(개방적 참탐구 활동 수행, n=43), 실험집단 2(개방적 참탐구 활동 수행 후 학급토론 실시, n=43)로 구분하여, 탐구를 수행하게 한 후 작성한 보고서를 분석하였다. 보고서 분석은 실험 결과에 대한 예상하기(근거제시 및 기술의 타당성), 데이터 해석하기(데이터전환 및 비판적 해석), 결론쓰기(실험결과에 기초한 객관적 진술)를 중심으로 이루어졌다. 그 결과 실험집단에서 과학자들의 보고서쓰기 특징이 나타나는 빈도가 비교집단보다 높게 나타났다. 특히 '근거를 제시하여 예상하기(p<.01)'와 '데이터에 대한 비판적인 평가(p<.05)'에서 유의미한 차이를 나타내었다. 그러나 결론쓰기에서는 세 집단 모두 실험결과에 기초하여 객관적으로 기술하는 빈도가 아주 낮게 나타났다. 보고서의 기술 내용면에서는, 실험집단에서 실험결과에 대한 예상이 훨씬 더 정교하게 기술되어 있었고, 데이터 전환의 정확성과 데이터에 대한 비판적 해석을 볼 수 있었다. 그리고 실험집단 2의 학생들의 보고서에서는 데이터에 대한 비판적 해석, 실험의 오차에 대한 기술을 볼 수 있었고, 이는 학급 토론활동이 학생들에게 과학적 사고를 하게 하는데 효과적임을 의미한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.700-716
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• 2021

본 연구는 현대 과학 교육의 탐구 활동에서 관찰 또는 탐색의 역할이 강조되고 있는 것과 과학 탐구 소재 확장의 필요성에 의해 진행되었다. 이에 본 연구는 예술 작품을 활용한 탐구 프로그램을 개발, 적용하여 귀추 과정 중 학습자들의 탐색 특징을 자세히 분석했다. 동양화, 서양화, 신화, 관현악, 전통 가옥을 소재로 한 '미술관으로 간 과학자' 프로그램이 개발되었으며, 방과 후 과학 교실에 다니는 중학생 5명이 참여했다. 연구 결과, 작품 속 주목할 만한 현상을 탐색한 학습자들은 탐색 특징에 따라 크게 세 유형으로 나뉘었다. 과학 개념에 쉽게 연결할 수 있는 내용을 관찰, 기술한 학습자가 있는 반면, 과학 개념과 상대적으로 거리가 먼 일상적 요소를 주로 관찰한 학습자도 있었다. 자신들의 주관적 평가와 의견을 바탕으로 작품을 탐색한 학습자도 있었는데 이들은 자신의 감상 의견을 중심으로 작품을 탐색하는 특징을 보였다. 연구의 결론 및 시사점으로 탐구 활동에서 시각적으로 관찰할 수 없는 소재의 비적합성, 학습자들의 선 지식이 탐색 활동에 미치는 영향, 지구과학 탐구 소재의 확장 가능성 등을 제시했다. 본 연구는 천문학을 중심으로 한 귀추 탐구에서 학습자들의 탐색 특징을 살펴봄으로써 다양한 내용과 방법의 지구과학 학습을 제시하고, 특히 귀추가 천문 학습에 적절히 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

• 해부∙생물인류학
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• 제29권2호
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• pp.35-46
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• 2016

레오나르도 다빈치는 르네상스 시대의 천재 예술가이다. 그는 예술가와 과학자, 발명가로서 뛰어난 업적을 남겼고, 식물학과 수학, 지질학, 천문학, 기하학, 광학 등의 다양한 분야에서 최고의 반열에 올랐을 뿐 아니라 오늘날의 과학에까지 크게 기여하고 있다. 또한 레오나르도는 예술가와 과학자, 발명가, 철학자로도 잘 알려져 있으며, 사람과 동물들을 직접 해부하여 관찰한 후 많은 해부 그림들을 남긴 위대한 해부학자였다. 레오나르도가 해부학에 관심을 가졌던 이유는 - 화가는 해부학에 무지해서는 안 된다 - 라는 예술가의 관점에서 사람의 구조와 기능을 알기 위함이었다. 그는 사람 몸의 구조와 기능에 더욱 관심을 갖게 되었고, 시체를 구하기 어려운 상황에도 불구하고 많은 시체를 직접 해부하여 관찰하였다. 이러한 그의 해부학적 탐구와 심취로 말미암아 그는 동시대의 사람들보다 100년 이상 앞선 위대한 해부학 업적을 남겼다. 레오나르도가 남긴 뼈대와 근육, 혈관, 신경, 비뇨생식계통에 관한 1,800여 개의 해부 그림들은 높은 예술성과 함께 과학적으로도 매우 가치가 높은 걸작들이다. 이 연구의 목적은 레오나르도의 해부학 분야의 업적과 사고를 살펴보고, 해부학 분야의 선구자인 레오나르도의 위대한 업적을 오늘날 사람들에게 널리 알리고자 하는 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.934-950
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• 2009

본 연구에서는 학생들의 그림을 이용하여 과학자와 과학 학습자의 활동에 대한 이미지를 분석하고, 과학진로 선택과 어떤 관계가 있는지 살펴보았다. 중학교 1학년 학생 163명을 대상으로 DAST와 DASLT를 실시하였고, 과학 관련 진로에 대한 설문조사를 하였다. 수집한 학생들의 그림을 DAST-C와 DASLT-C를 이용하여 코딩하였고, 그 중 과학 진로를 선택하겠다고 응답한 학생과 그렇지 않은 학생 사이에 유의미한 차이를 보이는 요소를 찾아 이를 그림과 설문 응답 내용을 바탕으로 분석하였다. 분석 결과, 과학에 대한 이미지를 구성하고 있는 다양한 요소 중에서 과학 진로와 보다 밀접한 관련이 있는 요소는 과학자의 '표정', '실험복' 착용 여부, '기이한 모습', '지식 상징', '기술 상징', '연구 인원', '위험성', 'STS'적인 측면인 것으로 나타났다. 과학학습에 대한 이미지를 구성하는 요소 중에서는 과학학습자의 '표정', 수업 시간에 이루어지는 '학습 형태', '탐구 상징'과 '학습 장소'에서 유의미한 차이가 나타났다. 본 연구는 결과에 근거하여 학생들의 과학과 과학 학습에 대한 긍정적 이미지 형성과 과학 관련진로 선택에 교육적 시사점을 제공할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.173-184
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• 1995

The purpose of this study was to analyse the problems of 'Science Inquiry Experiment Contest(SIEC)' which was one of 8 programs of 'The 2nd Student Science Inquiry Olympic Meet(SSIOM)'. The results and conclusions of this study were as follows: 1. It needs to reconsider the role of practical work within science experiment because practical work skills form one of the mainstays in current science. But the assessment of students' laboratory skills in the contest was made little account of. It is necessary to remind of what it means to be 'good at science'. There are two aspects: knowing and doing. Both are important and, in certain respects, quite distinct. Doing science is more of a craft activity, relying more on craft skill and tacit knowledge than on the conscious application of explicit knowledge. Doing science is also divided into two aspects, 'process' and 'skill' by many science educators. 2. The report's and checklist's assessment items were overlapped. Therefore it was suggested that the checklist assessment items were set limit to the students' acts which can't be found in reports. It is important to identify those activities which produce a permanent assessable product, and those which do not. Skills connected with recording and reporting are likely to produce permanent evidence which can be evaluated after the experiment. Those connected with manipulative skills involving processes are more ephemeral and need to be assessed as they occur. The division of student's experimental skills will contribute to the accurate assess of student's scientific inquiry experimental ability. 3. There was a wide difference among the scores of one participant recorded by three evaluators. This means that there was no concrete discussion among the evaluators before the contest. Despite the items of the checklists were set by preparers of the contest experiments, the concrete discussions before the contest were necessary because students' experimental acts were very diverse. There is a variety of scientific skills. So it is necessary to assess the performance of individual students in a range of skills. But the most of the difficulties in the assessment of skills arise from the interaction between measurement and the use. To overcome the difficulties, not only must the mark needed for each skill be recorded, something which all examination groups obviously need, but also a description of the work that the student did when the skill was assessed must also be given, and not all groups need this. Fuller details must also be available for the purposes of moderation. This is a requirement for all students that there must be provision for samples of any end-product or other tangible form of evidence of candidates' work to be submitted for inspection. This is rather important if one is to be as fair as possible to students because, not only can this work be made available to moderators if necessary, but also it can be used to help in arriving at common standards among several evaluators, and in ensuring consistent standards from one evaluator over the assessment period. This need arises because there are problems associated with assessing different students on the same skill in different activities. 4. Most of the students' reports were assessed intuitively by the evaluators despite the assessment items were established concretely by preparers of the experiment. This result means that the evaluators were new to grasp the essence of the established assessment items of the experiment report and that the students' assessment scores were short of objectivity. Lastly, there are suggestions from the results and the conclusions. The students' experimental acts which were difficult to observe because they occur in a flash and which can be easily imitated should be excluded from the assessment items. Evaluators are likely to miss the time to observe the acts, and the students who are assessed later have more opportunity to practise the skill which is being assessed. It is necessary to be aware of these problems and try to reduce their influence or remove them. The skills and processes analysis has made a very useful checklist for scientific inquiry experiment assessment. But in itself it is of little value. It must be seen alongside the other vital attributes needed in the making of a good scientist, the affective aspects of commitment and confidence, the personal insights which come both through formal and informal learning, and the tacit knowledge that comes through experience, both structured and acquired in play. These four aspects must be continually interacting, in a flexible and individualistic way, throughout the scientific education of students. An increasing ability to be good at science, to be good at doing investigational practical work, will be gained through continually, successively, but often unpredictably, developing more experience, developing more insights, developing more skills, and producing more confidence and commitment.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권3호
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• pp.250-262
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• 1995

Investigation on the appendices was carried out to acquire teaching materials about improvement of a appendices and development of teaching-learning activities for science textbooks in Korean middle schools. We analysed the appendices for 30 kinds of science textbooks used in Korean middle schools during $1969{\sim}1994$ years. In the results there were three kinds of pattern for the appendices, such as appendix, non-appendix, and similar appendix without appendix title. The content of appendices were summarized as six categories. such as list of science and scientist history, SI unit-constants and symbols, handling methods of instruments for basic experiments, measuring methods and inquiry activity, safety and precautions, and supplementary data with figures and tables. The appendices of six categories were mostly a content of general and integrated science, and were concentrated in the first grader's textbooks. There were many appendices about the methods for basic experiments such as 'How to Use of Experimental Appliances' in the first grader's science textbooks, but there was no or lack of them in the second and the third grader's science textbooks in the middle school. By the ratio to the pages of appendices which were included according to curriculum changes. the ratio was found to be 4.47% which was the highest in middle school science textbooks at the second curriculum and to be 3.47% which was the highest in high school biology textbooks at the second curriculum. The results of this study indicated that the science textbooks should include as many appendices as possible, because teachers could utilize them in teaching activities and students should be able to be given much help in self-learning.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.626-638
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• 2009

본 연구에서는 R&E 프로그램에 참여한 270명의 학생을 대상으로 R&E의 목적, 주제 선정 과정, R&E의 장단점에 관하여 설문 조사를 실시하였고, 4명의 학생을 대상으로 심층인터뷰를 실시하였다. R&E의 목적과 장점에 대하여 학생들은 '예비 과학자로의 자질 함양, '연구 기회 제공', 탐구 수행 능력 신장'으로 인식하였으며, 단점으로는 '연구에 소비된 시간', '타율적 참여', '연구 내용의 어려움' 등을 언급하였다. R&E 프로그램은 정해진 주제 제시된 실험과정 문제 발생 시 전문가의 도움으로 진행되는 기술적 도제과정이 대부분이었으며, 창의적 문제해결능력 신장보다는 새로운 실험 장비나 첨단 기술을 접하는 기회 제공 차원이 큰 것으로 나타났다. R&E 프로그램에서 멘토의 역할이 중요하며, 멘토의 역할은 학생들의 생산적 참여 정도와 과학 및 과학자의 인식에 큰 영향을 주었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.770-782
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• 2022

본 연구는 학생들의 바람직한 성 역할 인식과 가치관 형성을 위하여 2015 개정 초등학교 과학과 3~4학년군 검정 교과서의 과학자 제시 실태를 양성평등의 관점에서 분석하고, 이를 바탕으로 앞으로 학교교육 현장에 적용될 2015 초등학교 과학과 5~6학년군 검정 교과서와 새롭게 적용될 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정의 검정 교과서 개발에 시사점을 주고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 2022년에 초등학교 3~4학년군에 처음 적용된 초등학교 과학과 검정 교과서 7종에 포함되어 있는 과학자의 성별 제시 실태를 분석하고, 분석 자료를 바탕으로 현직 초등학교 부장교사 3인을 대상으로 심층 면담을 진행하였으며, 경기도 소재 초등학교에 재직 중인 32명의 교사에게 본 연구와 관련한 설문의 응답을 받아 분석하였다. 그 결과 교과서에 제시된 전체 23명의 과학자 중 여성 과학자는 3명(13.0%)이었고, 단원별로 살펴보면 탐구 단원에 10명(43.5%)의 과학자가 제시되어 있어서 비율이 가장 높았다. 교과서에 제시된 과학자의 성비에 대한 교사의 인식을 분석한 결과, 교사들은 남성 과학자에 비하여 여성 과학자에 대한 인식이 낮은 것으로 파악되었고, 교직 기간 중 여성 과학자와 관련된 지도 경험이 없거나 매우 적었다. 또한 교사의 성별에 따라 교과서의 과학자 제시 비율 개선에 대한 인식이 상당히 다른 것을 파악할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서는 교과서 제작 과정에서 과학자의 성비와 관련하여 집필진 및 사회구성원의 합의가 필요하고, 교과서의 경우 공교육 제도 내에서 사용되는 교재이기 때문에 보다 양성평등적인 측면에서 기존에 잘 알려지지 않은 과학자들의 업적을 발굴하고 소개하는 것에 대한 사회적 합의가 필요하다는 결론을 얻게 되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.253-264
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• 2022

본 연구에서는 이언 해킹(Ian Hacking)의 '현상의 창조'의 관점으로 과학자의 실행을 살펴보았다. 해킹의 관점에 따르면 과학적 현상은 규칙적인 것으로 과학자의 개입이나 실험 도구 없이는 자연 상태에 존재할 수 없다. 본 연구는 네 명의 생명과학자가 직접 경험한 '손탄다' 현상에 대한 생각과 에피소드를 분석함으로써 과학 교육적 의미를 도출하였다. 손탄다 현상은 과학자들 사이에서 통용되는 은어로써 동일한 실험 방법과 재료를 가지고 실험을 수행함에도 결과가 일정하게 나타나지 않는 현상을 일컫는다. 연구 결과 다음과 같은 네 가지 교육적 시사점을 도출하였다. 첫째, 실험에서 단순히 실험과정에 익숙해지는 것을 넘어 매순간 적절한 판단과 반응을 통해 당면한 문제를 해결하는 체화된 지식, 즉 비언어적인 지식의 중요성을 확인하였다. 이는 학생들에게 실제적인 탐구 경험을 제공하기 위해서 명제적 지식과 더불어 비언어적인 지식을 균형 있게 다루어야함을 시사한다. 둘째, 실험의 이미지를 재고하고자 하였다. 과학자의 인터뷰에 의하면 현상은 드물게 나타나며 현상을 안정화하기까지는 오랜시간이 소요된다. 반면 학교 실험의 이미지는 늘 성공적이고 안정적이므로 이에 대한 관점의 변화가 요구된다. 셋째, 과학적 실천의 구체적인 의미를 확인할 수 있었다. 본 연구는 과학자가 상황적 맥락에 맞게 지식을 적절하게 활용하는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 과학적 실천을 학교 교육에 적용시킬 방안에 대해 논의하였다. 마지막으로 손탄다 현상은 불확실성을 촉발함으로써 학생들을 과학적 참여로 이끄는 기회를 제공할 것으로 예상한다. 본 연구를 통해 학교실험 교육이 요리책식 실험을 탈피하여 학생들에게 과학적 실천을 경험시키려는 노력에 기여할 것으로 기대한다.