• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.221-244
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• 2021

국내 과학 교육 발문 연구에 주로 적용되고 있는 Blosser 발문 분류 체계의 제한점을 고찰하기 위하여 연구자가 교사로 참여한 소그룹 프로그램(중학교 1학년 학생을 대상으로 진행) 중, 총 30여 시간에 걸친 수업 대화 과정을 분석했다. Blosser (1973)의 분류 체계에 따라 분류할 때 열린 발문과 닫힌 발문 등의 구분에 어려움이 있었으며, 같은 내용의 발문이라도 맥락에 따라 다른 종류의 발문으로 분류가 되기도 했고, 적절한 분류 구분을 찾기 어려운 발문도 있었다. 또한 학생들의 사고력 향상이나 수업 참여도에 상위수준 발문(열린 발문)이 하위수준 발문(닫힌 발문)보다 항상 효과적인 것은 아니었다. 발문 전에 교사가 어떤 정보를 제공했는지에 따라 발문의 효과가 달라졌으며, 이전의 발문이 다음에 이어진 발문에도 계속 영향을 주는 사례가 많았다. 그러나 현재 국내 과학 발문 연구에서 주로 행해지고 있는 Blosser (1973)의 분류 체계를 따른 연구에서는, 맥락과 전후 발문이 주는 영향은 무시된 채, 각 개별 발문을 인지 수준에 따라 분류하여 상위 수준 발문의 빈도수로 수업의 질을 평가하고 있다. 현재 국내 과학 교육 발문 연구에서 주로 행해지고 있는 상위 수준 발문의 빈도수로 수업의 질을 평가하는 방식은 지양해야 할 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권3호
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• pp.337-346
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• 2020

본 연구에서는 과학중점고 학생들이 말하는 과학중점고의 학생 참여형 수업의 특성과 과학긍정경험의 관련성 및 과학긍정경험 유발요인과 개선 방안을 탐색하였다. 전국 4개 권역에서 총 20명의 학생들과 5명의 담당 교사들이 심층면담에 참여하였으며, 먼저 학생 초점집단을 대상으로 심층면담을 진행하고 그 이후 교사와 심층면담을 진행하였다. 면담결과를 토대로 과학긍정경험에 도움이 되는 교수학습 경험, 과학긍정경험에 도움이 되는 평가 경험, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안을 탐색하였다. 심층면담에서 과학중점고 학생들과 교사들은 학생들이 이해할 수 있는 범위 안에서 관심을 끌면서 수업을 진행해야 학생 참여도가 높아지고, 학생들이 주제를 정하거나 직접 탐구과정을 설계하는 실험을 통해 과학 흥미와 같은 긍정경험을 높일 수 있으며, 과학의 본질에 맞는 탐구실험 활동을 통해 과학 문제 해결력과 과학적 사고력 등의 역량을 길러줄 필요가 있다고 주장하였다. 또한, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안으로는 과학 시수 확보, 과학과 선택과목의 내용을 선택과 집중 형태로 재구조화, 과학고가 아니더라도 과학을 좋아하는 학생들이 과학을 많이 배울 수 있도록 과학중점고 유지의 필요성 등이 제안되었다. 과학중점고 학생들의 과학긍정경험에 대한 연구결과를 토대로, 일반고 학생들의 과학긍정경험 제고에 주는 시사점과 일반고 학생들의 과학긍정경험을 높일 수 있는 방안을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제58권5호
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• pp.463-477
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• 2014

본 연구는 과학계고등학교 11학년 '산화-환원' 단원에 대해 자기조절학습 전략을 활용한 실험수업을 실시한 후, 과학탐구능력, 과학적 태도 및 학업성취도에 대한 교수-학습 효과를 분석하였다. 통제집단에 대해 교과서 및 교사용 지도서에 따라 실험수업을 실시하였으며, 실험집단에 대해서는 자기조절학습 전략을 활용한 실험수업을 실시하였다. 사전검사에서 두 집단 간에 유의미한 차이가 없었으나, 사후검사에서 실험집단의 평균값이 유의미하게 차이가 나타났다. 자기조절학습 전략을 활용하여 실험수업을 처치한 후, 과학고 학생들의 성향에 따른 자기조절학습 요소의 평균값 차이를 조사하였다. 사후검사의 인지조절 및 동기조절에서는 유의미한 차이가 나타났으나, 행동조절에서는 차이가 없었다. 과학탐구능력의 실험설계, 가설설정, 변인통제 및 일반화에 대해 두 집단사이에 유의미한 차이가 나타났다. 까다로운 변인통제가 실험의 성공여부와 직결된다는 생각에, '변인통제'를 신중하게 처리하였다. 이런 경향성은 실험횟수가 진행될수록 자기조절학습 전략에 대한 자신감이 생겼으며, 실험활동을 스스로 통제 조절하려는 노력이 더 적극적으로 나타났다. 이 같은 결과에 의해, 이들 요소에서 유의미한 차이가 생겼을 것으로 생각된다. 자기조절학습 세부요소와 과학탐구능력 사이에 상관성이 유의미하게 나타났으며, 인지요소에서 가장 높게, 행동조절에서 가장 낮은 상관관계를 나타내었다. 과학적 태도에서 두 집단 간에 평균값의 차이가 유의미하게 나타났다. 신중성, 자진성 및 호기심에서 평균값의 차이가 크게 나타났다. 자기조절학습 능력과 과학적 태도 사이에 유의미한 상관관계가 나타났으며, 인지조절과 동기조절에서 유의미한 상관관계가 나타났다. 과학적 태도의 하위변인인 신중성, 자진성 및 호기심에서 높은 상관성을 나타내었다. 학업성취도에 대해 실험집단의 평균점수가 약간 높게 나타났다. 자기조절학습 요소들과 학업성취도 사이에 유의한 상관성이 나타났으며, 인지조절과 동기조절에서 유의미한 상관관계를 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권4호
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• pp.412-428
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• 2010

이 연구는 2명의 중등 과학영재 지도 교사의 수업 전문성을 교수지향의 관점에서 알아보고자 한 것이다. 두 교사 모두 6년 이상 중등 과학영재의 생물 수업을 담당하였으며, 영재교육 교사연수를 이수하였다. 참여교사 당 2차시의 수업관찰과 녹화, 2차례의 심층면담을 통해 자료를 수집하였다. 모든 수업자료와 면담자료는 전사된 후 분석되었다. 연구결과 교사들의 수업에서 몇 가지 특징이 나타났다. 두 교사 모두 '개방적 탐구' 지향을 나타냈다. 이것은 탐구력과 창의적 문제 해결력을 신장시켜 과학영재가 과학자로 성장할 수 있도록 도와야 한다는 교사의 교육목표와 신념을 반영한 것이다. 그러나 교사의 전문적 지식의 구체적 내용과 강조점의 차이에 따른 신념은 '학문적 엄격성'과 '발견'의 서로 다른 지향으로 나타나기도 하는데, 이것은 수업에서 다루는 교과 내용 수준이나 범위 등에 영향을 주는 것으로 보인다. 교사들의 과학교수지향은 수업 대상 학생과 과학영재 수업 경험의 증가에 따라 변화한 것으로 나타났다. 이 과정에서 교사의 과학영재 교육철학이 교수지향에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 교사의 전문성 신장을 위한 지속적인 노력을 바탕으로, 교사는 수업에 대한 자기반성을 통해 과학영재교육의 이론적 지식을 비판적으로 검토한다. 이를 통해 교사의 과학영재 교육철학이 정립되고 내면화될 때, 교사가 의도한 과학교수지향이 수업 실행에서도 일치되게 나타나는 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권3호
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• pp.285-294
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• 2014

본 연구는 과학과 교수-학습활동의 형성평가에 모바일기기를 활용하여 피드백을 하고, 그것이 교수-학습 활동 과정에서 나타나는 흥미성, 자기주도성에 미치는 영향을 알아보는 것에 목적을 두고 있다. 모바일기기를 활용한 형성평가는 문제의 제시와 더불어 즉시 집계가 가능한 기능을 가지고 있기 때문에 교수-학습 과정에 그 기능을 적용함으로써 나타나는 효과를 알아보기 위함이다. 연구대상으로는 인천광역시 H초등학교 6학년 학생을 실험집단(21명)과 비교집단(21명)으로 선정하였다. 각 연구 대상 학생들에게는 연구를 실시한다는 내용을 사전에 알리지 않고 수업을 진행하는 방법만 다른 정도로 인식하도록 하였다. 이 연구를 위해 실험집단에 활용한 방법은 구글드라이브의 통계기능을 이용해 형성평가 문항을 편집하여, QR코드로 제공한 후, 교수-학습 과정에 투입하여 실험집단 학생들에게 해결하도록 하였다. 답변한 내용을 구글드라이브의 프리젠테이션 기능을 활용하여 해당교수-학습 과정에서 학생들에게 그래프, 빈도수, 비율 등의 방법으로 제시한 후 정답 및 오답에 따라 교수자는 교수-학습 과정에서 피드백을 실시하였다. 반면에 비교집단은 동일한 형성평가 문항을 지면으로 제공하여 풀도록 하였다. 이 과정에서 비교집단의 학생들은 채점시간의 부족으로 해당수업시간에 피드백을 실시하지 못하고 다음 차시에 실시하게 되었다. 제공된 문제는 과학과 교사용지도서에 수록된 문항을 그대로 활용하였다. 총 11차시에 적용한 후 연구자가 참고하여 구안한 모바일-형성평가 준거표를 5점 척도로 제작하여 비교집단과 실험집단에 제공하였다. 그 결과 실험집단의 지도교사는 교수-학습 과정 중 형성평가 29문항을 진행하였고 그 중 정답확인 5회, 부연설명 24회의 피드백을 제공한 것으로 나타났다. 교수-학습 과정 중에서 학생들이 느끼는 흥미성에서도 실험집단이 비교 집단에 비해 흥미성의 정도가 높았다(p<0.01). 흥미가 높았던 주요인으로 "스마트폰을 가지고 수업하는 것이 즐거웠다."라고 실험집단의 다수(15명)가 응답하였다. 교수-학습 과정의 자기주도성에 대한 질문에서도 실험 집단은 비교 집단에 비해 집중, 교수학습 과정 반영, 학습자수업점검 등에 대해 긍정적인 반응을 보였다(p<0.01).

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.78-98
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• 2011

이 연구의 목적은 자료해석에 영향을 미치는 학습자 요인으로 인지양식에 주목하고 학습자의 인지양식에 따른 자료해석의 특성을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상으로 통합탐구가 가능한 형식적 조작기에 접어드는 초등학교 6학년을 선택하였으며 인지양식 검사를 통해 전체적 인지양식과 분석적 인지양식으로 집단을 분류한 후 과학적 자료해석 과제를 투입하여 이들의 자료해석 활동을 촬영하고, 사후 면담을 실시하여 프로토콜을 생성하였으며, 피험자들이 작성한 자료해석 활동지도 분석에 사용하였다. 연구에 따른 결과를 보면, 첫째, 자료해석에서 학습자들은 자료해석의 초기 상태에서 중간 상태를 거쳐 목표 상태에 이르는 동안 다양한 조작자를 활용한다. 본 연구를 통해서는 자료 확인, 변인 인식, 불확실한 자료의 처리, 수학적 조작, 표지의 사용, 사전지식의 이용, 관계 분석, 패턴 분석, 예상이 분석되었다. 인지 양식에 따라 자료해석의 초기 상태에서 자료를 확인하는 양상에 차이가 있다. 둘째, 초등학생의 인지양식에 따라 자료해석의 방향성과 선호하는 자료의 형태가 특징적으로 나타났다. 전체적 인지양식의 학습자는 일반적인 원리나 과학적 문제에 대한 답을 도출한 후 자료를 통해 세부적인 정보를 분석하는 하향식 접근과 연역적 기술의 특성을 보이며, 분석적 인지양식의 학습자들은 자료의 전체적인 양상에 집중하기보다 제시된 자료의 연속적인 세부 항목과 절차에 따라 정보를 일차적으로 분석하여 기술해 나가는 일차적이고 연대기적 구조를 가진다. 또한 이러한 방식으로 분석해 낸 세부 정보를 바탕으로 귀납적인 방법으로 과학적 문제에 대한 답을 얻는 상향식 접근 방법을 주로 사용한다. 따라서 다양한 교수학습 상황에서 효과적인 학습을 위해서는 학습자들의 인지양식에 대한 이해를 바탕으로 이를 효과적으로 지원하는 교수 설계 전략을 고안하기 위해 노력해야 할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권2호
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• pp.347-358
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• 2017

본 연구에서는 중등 예비 화학교사가 사범대학의 삶과 교육을 통해 발달시켜가는 교사 전문성을 실천적 지식(PPK)의 관점에서 분석함으로써 예비 화학교사 교육을 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 서울 소재 사범대학에 재학 중인 5명의 예비 화학교사가 실행 공동체(CoP) 활동을 통하여 사범대학 삶과 교육에 대한 반성적 논의에 참여하였으며, 논의의 내용을 분석한 결과 예비 화학교사의 실천적 지식의 5가지 영역 중 교과내용 지식은 방대한 화학 지식으로 편극화된 경향이 있고, 교육과정 지식은 교육과정 자료들을 비판적으로 선택 분석 응용하는 수준으로 이어지는 데 한계가 있는 것으로 나타났다. 교수 학습 지식에서는 특히 탐구실험 지도력이 부족하며, 교수 학습환경 지식은 사범대학-지역사회 간 연계부족, 교육 관련자들과의 소통의장 부족으로 인해 발달에 제한이 있는 것으로 나타났다. 한편 예비 화학교사들은 교직에 목적을 두지 않는 주변인들로부터 부정적인 영향을 받고 있었고, 교사로서의 신념을 충분히 숙고할 수 있는 대화의 장이 학과 내 부족하여 교사자신관련 지식을 충분히 함양하지 못하는 것으로 나타났다. 예비 화학교사의 실천적 지식 향상을 위해서는 무엇보다 교사자신관련 지식을 강화시킬 필요가 있으며, 이를 위해 예비교사 현직교사 교수자 지역사회 담당자 교육행정가 교육 연구자 등이 함께 하는 전문적 학습공동체의 운영이 효과적일 수 있다. 또한 교과내용 지식의 깊이와 방향성에 대한 제고, 교육과정을 비판적으로 검토하고 재구성해볼 수 있는 기회의 제공, 탐구실험 지도력 향상을 위한 교과내용실험 과목의 개선, 교육봉사 활동의 개선이 예비 화학교사의 실천적 지식 함양에 도움이 될 수 있음을 제언한다.