• 한국과학교육학회지
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• 제27권8호
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• pp.724-742
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• 2007

The purpose of this study was to develop a scientific inquiry model that makes scientific inquiry accessible to science teachers as well as students. To develop a scientific inquiry model, we investigated the research process demonstrated by ten scientists who were working at academic research institutions or industrial research institutions. We collected data through scientists' journal articles, lab meetings and seminars, and observation of their inquiry process. After we analyzed the scientists' inquiry strategies and processes of inquiry, we finally developed the Scientist's Methodology of Investigation Process model named SMIP. The SMIP model consists of four domains, 15 stages, and link questions, such as "if, why", and "how". The SMIP model stressed that inquiry process is a selective process rather than a linear or a circular process. Overall, these findings can have implication science educators in their attempt to design instruction to improve the scientific inquiry process.

• 과학교육연구지
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• 제39권1호
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• pp.1-14
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• 2015

본 연구는 교육대학교에서 1학기 동안 '과학교과교재연구 및 지도법'을 수강한 3학년 예비 초등교사 162명을 대상으로 생명영역 탐구 수행 경험이 과학자에 대한 이미지와 과학 교수 불안에 미치는 영향을 알아보았다. 수업은 3~4명이 한 조로 구성되어 10개의 실험 주제 중 한 주제를 선택하여 직접 탐구한 후 그 결과를 동료 예비교사들 앞에서 발표하는 형식으로 진행되었다. 초등 예비교사들의 과학자에 대한 특성에 대한 견해를 조사한 결과 탐구 수행 경험 전후에 관계없이 과학자를 신중하고, 지적 수준이 우수하며, 창의적이고, 근면하다고 생각한 반면, 예술적이고 종교적이라고 여기지는 않는 것으로 나타났다. 특히 지적능력이 우수한, 창의적인, 개방적인, 활발한, 책임감 있는 특성에 대해서는 탐구 수행후 더욱 긍정적인 반응을 보였다. 또한 초등 예비교사들의 과학자 그리기에서 나타난 과학자의 활동 유형은 탐구 수행 후 '실험활동'이 가장 많이 증가하였으며, 활동장소로는 활동유형과 관련된 '실험실'이 가장 많았다. 이이서 초등 예비 교사들의 탐구 수행 경험 전후의 과학 교수 불안을 확인해 본 결과, 과학지식, 탐구 수업 준비, 탐구 수업 운영, 모든 영역에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 이는 탐구 경험이 과학 교수에 대한 자신감을 갖게 하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권4호
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• pp.369-387
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• 2023

본 연구는 2년간 대학원 실험 연구실에서 이루어진 나의 과학 연구 경험을 들뢰즈의 '배치'와 '되기'의 관점에 기반하여 해석한 것이다. 연구는 자서전적 내러티브 탐구 방법에 따라 수행되었다. 연구 텍스트는 나의 과학 연구 경험에 관해 이야기하고, 이를 들뢰즈의 관점에서 다시 이야기하는 형식으로 작성되었다. 들뢰즈의 시선에서 과학연구는 끊임없이 유동하는 배치이다. 연구 배치는 여러 실험 도구-기계와 연구자-기계 등의 기계적 배치와 프로토콜, 생명과학, 실험실 규칙과 같은 언표행위의 집합적 배치로 이루어져 있으며 이러한 배치 곳곳에서 사건이 발생하면서 배치가 유동한다. 물질적 차원에서 일어나는 변화로서 데이터는 하나의 사건이며 문제를 제기하는 기호이다. 데이터는 연구자와의 관계 속에서 배치를 변화시킬 수 있는 행위능력을 발휘하며 그 과정에서 의미가 형성되었다. 배치의 변화는 내가 과학적 실행을 하도록 강제하였다. 나는 차이를 머금고 반복되는 과학적 실행을 통과하면서 다른 기계와 끊임없이 접속하였고, 몸이 정동하면서 배치를 이루는 몸의 역량이 증대되었다. 이와 더불어, 데이터와 함께 기존의 과학 연구 배치에서 탈영토화되고, 새로운 과학연구 배치에 재영토화되면서 이전과는 다른 나로 차이생성되면서 과학연구자-되기가 이루어질 수 있었다. 본 연구는 나의 과학 연구 경험을 기반으로 과학연구자-되기 과정을 탐색함으로써 과학적 실행 기반의 과학교육에 시사점을 제공한다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.204-220
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• 2011

이 연구는 초기 광합성 연구자의 탐구 과정을 재구성하여 중학생들의 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상을 위한 실험 모듈을 개발한 후, 이의 적용 효과를 알아보고 광합성과 관련된 학생들의 선행 개념 유형과 개념 변화의 패턴을 분석하고자 하였다. 실험재료로는 Rapid-cycling Brassica rapa 라는 속성식물을 사용하였다. 개발된 모듈을 적용한 실험반의 수업은 교과서에 제시된 실험을 적용한 통제반의 수업에 비해 학생들의 과학탐구능력 향상에 효과적이었으며, 과학탐구능력의 하위 요소 중에서 측정, 예상, 가설 설정 능력의 향상에 효과적이었다. 실험반의 사전-사후 검사 결과를 비교해 본 결과, 관찰, 예상, 일반화 능력의 향상에 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 개발된 모듈은 광합성 관련 개념 성취 및 생태계내에서의 식물의 역할, 식물의 먹이, 식물체 내에서 물과 양분의 이동과 관련된 개념 발달에 효과가 있었다. 학생들은 선행 개념으로 이산화탄소나 산소와 같이 눈에 보이지 않는 물질의 존재나 역할 또는 에너지의 축적과 같은 추상적 개념에 대한 이해가 부족한 것으로 나타났으나, 이 연구에서 개발된 모듈을 적용한 결과 유기물과 산소 생산자인 식물의 역할에 대한 포괄적인 개념 발달에 효과가 있었으며, 과학탐구능력과 광합성 관련 개념의 향상에 효과가 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권3호
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• pp.233-253
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• 2018

Since open inquiry of science was formally introduced at the 2007 Revised Science Curriculum Course, the purpose and effect of it has been positively evaluated, and it is underlined continuously until the revised science education course in 2015. However, through many previous studies, there is still a lack of awareness of open inquiry of both students and teachers in the field, and it was revealed they are continually appealing confusion and difficulties. Therefore, in this research, we analyzed the causes that make it difficult to execute open inquiry, and developed differentiated open inquiry guide materials that can contribute to the realization of teachers and students. They were developed by the brain-based evolutionary approach to provide students with authentic science. The brain-based evolutionary approach is reflecting the evolutionary attributes and the brain functions associated activities of scientists. It was revealed that, in the same way as the pilot test results, the usefulness of the differentiated guide materials were very high, and there was a statistically significant difference in the science attitude. It was found that the application of the brain-based evolutionary approach had positively influenced the stage of determining the inquiry themes, and self-confidence that could be able to do as a scientist. Analysis of top and sub group types on the basis of inquiry ability showed that both groups are improved at science attitude by the differentiated guide materials. There was a positive effect on change in the self-perception of scientific creativity. We were able to see a positive change in the post survey for open inquiry-efficacy. The developed differentiated open inquiry guide materials contributed to the improvement of open inquiry-efficacy for both the teacher and student.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.649-663
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• 2008

본 연구에서는 최근 한반도 주변에 내습한 태풍 우쿵이 이상 경로를 지난 온 까닭을 설명하기 위하여 현직 지구과학자와 대학생들이 가설을 형성하는 과정을 비교 분석하였다. 연구를 위한 주된 자료로는 지구과학자 및 대학생들과의 면담과 대학생들이 제출한 보고서를 이용하였다. 연구의 결과, 우쿵의 이상 경로에 관한 가설을 형성하기 위하여 기상분석가들이 이미 확립된 모델을 가지고 케이스 스터디를 하는 것과는 달리, 학생들은 태풍에 관한 일반 이론을 확인한 후 우쿵에 관한 특수한 사례에 접근하는 것을 알 수 있었다. 이들의 가설 형성 과정에는 공통적으로 배경 지식이 중요한 역할을 하였으며, 지구과학자와 대학생들 모두 복수의 가설들을 상정하고, 보다 그럴듯한 가설을 선택하기 위하여 이론과의 정합성, 인과적인 과정에 대한 진술, 관측 자료와의 일치 등과 같은 조건들을 고려하였다. 하지만, 지구과학자와 대학생들의 배경 지식은 그 깊이와 범위에 있어서 차이를 보였으며, 관측 자료와의 일치 외에 가설을 개연성 있게 만들어 주는 조건들에 대해서 학생들이 분명히 인식하고 있다는 증거를 찾기는 어려웠다. 이상과 같은 연구 결과가 과학 교육 및 관련 연구에 시사하는 점들을 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.586-601
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• 2008

본 연구의 목적은 과학자의 가설-연역적 탐구과정에서 가설설정단계, 실험설계단계, 결과해석단계에서 귀추적 추론이 나타나는지를 확인하고, 각각의 단계에서의 귀추적 추론과정을 분석하기 위한 분석틀을 제안하는 데 목적이 있다. 이를 위해, 8명의 과학자들과의 심층면담을 통해 얻은 프로토콜을, 기존 문헌에서 추출한 귀추적 추론과정의 하위요소로 분석해 보았다. 그 결과, 과학자의 귀추적 추론이 세 단계 모두에서 나타나고 있어 기존요소에 의한 분석틀을 벗어난 새로운 분석틀이 요구되었다. 그 결과 과학자들과의 심층면담을 통해 탐구의 각 단계에서 나타나는 귀추적 추론 분석틀을 새롭게 개발하였다. 이 틀을 과학교육전문가로부터 타당성 확인 결과, 내용타당도 지수 0.90을 얻어 타당한 것으로 인정되었으며, 실제로 과학자의 탐구과정에서 나타나는 귀추적 추론과정을 분석한 결과 매우 적절한 것으로 확인되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권3호
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• pp.477-485
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• 2012

This study introduces the development of elementary science textbooks in Korea. In Korea there has been eight revisions to the National curriculum and the development of nine textbooks. The State of Korea has organized textbook development teams, but this time the State chose the development team through public contest. Researchers suggested the 'FLOW' development model based upon results of studies in creative education and developed the new science textbooks. The 'FLOW' model includes four stages, aimed towards capturing students' interest in science (Fun Science), engaging students in various scientific inquiries and experiences (Lab. Experience), organizing their own knowledge of science (Organizing Knowledge), and to encourage students to become little scientists (Willing to be a Scientist). The textbook is a research-developmental textbook that utilizes various literature and exploration-strategic textbooks. The textbook's basis is formed upon scientists' experiences that assist in the realization of 'inquiry' that is emphasized within the science field.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.565-583
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• 2009

본 연구의 목적은 과학 내용을 묻는 문제가 어떤 형태로 제시되면 자학영재 선발을 위해 대상자의 수학능력 외에도 창의성까지 볼 수 있는지를 알아보는 것이다. 연구의 1단계에서는 과학적 재능 검사에 자주 사용되는 토랜스 도형 창의력, 과학적 태도, 과학 탐구력, 논리적 사고력, 과학 창의적 문제해결력 검사 사이의 상관관계를 분석하기 위해 7, 8학년 383명을 대상으로 검사를 실시하였다. 2단계에서는 학력이 상위 5% 안에 드는 6학년 학생 583명을 대상으로, 과학 내용을 소재로 한 5가지 다른 유형의 문제를 풀게 하는 동시에 트랜스 도형 창의력과 과학 탐구력 검사를 실시하여 어떤 형태의 내용 문제가 창의력, 탐구력 검사 점수와 상관관계가 높은지 알아보았다. 과학자 이름 나열하기, 과학자 업적에 대한 글쓰기, 상상력, 이론의 이해와 적용, 법칙의 이해와 응용으로 나눌 수 있는 5가지 유형의 문제는 모두 탐구력 검사와 유의미한 상관관계를 나타내었지만, 트랜스 도형 창의력 검사는 주어진 주제에 대한 자신의 의견이나 문제 해결을 위한 아이디어를 글쓰기로 나타내는 문제와 상관 관계가 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권3호
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• pp.558-565
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• 2001

본 연구에서는 중학교, 고등학교, 과학 관련 전공 대학생들의 과학 관련 태도 수준에 대해 비교 분석하였으며, 그 결과를 바탕으로 미래 과학 교육을 위한 시사점을 제공하고자 하였다. 연구 대상은 중학생 70명,고등학생 72명, 대학생 95명 등 총 237명이었다. 과학관련 태도의 조사는 리커르트 방식(1에서 5점 척도)으로 응답하는 도구를 개발하여 사용하였는데, 과학적 탐구, 과학 투자의 중요성, 과학자의 평범성, 과학의 사회적 가치 등 4개 영역에서 총 20 문항을 구성하였다. 과학 관련 태도 4개 영역 중 가장 높은 태도수준을 나타낸 영역은 과학 투자의 중요성이었으며,가장 낮은 태도 수준을 나타낸 영역은 과학자의 평범성으로 조사되었다. 과학 관련 태도 점수는 중학교,고등학교, 대학교 등 학교 급간에 따라서는 유의미한 차이를 나타내지 않았으나, 성별에 따라서는 유의미한 차이를 나타내었다. 과학 관련 분야의 인재 양성을 위해서는 중등교육 및 대학 교육의 교육 과정 개발 시 과학 관련 태도를 배양시키기 위한 방안이 요구된다.