• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.93-108
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• 2022

이 연구의 목적은 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에 활용 가능한 융합교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 그 타당성과 효과성을 알아보는 것이다. 융합교육(STEAM) 프로그램은 2015 개정 교육과정과 고교학점제 선행연구를 분석을 통해 얻어진 '수소연료', '기후위기', '데이터 사이언스', '적정기술', '바리스타'라는 5개의 최신 이슈를 주제로 개발되었다. 프로그램은 연구팀이 자체 개발한 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램 개발형식(틀)에 맞춰 집단 숙의의 과정을 통해 7개월간 개발되었다. 고등학생의 진로·직업을 간접적으로 체험할 수 있도록 개발된 5종 29차시의 융합교육(STEAM) 프로그램 초안은 2인의 융합교육(STEAM) 교육 전문가에게 자문을 통해 검증을 받았으며, 프로그램의 현장 적합도를 판단하기 위해 5개 고등학교 627명을 대상으로 시범 적용하였다. 시범 적용 결과, 학생들의 융합교육(STEAM) 태도는 사전보다 사후가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 프로그램에 대해서 학생들의 높은 만족도를 확인할 수 있었다. 또한 시범 적용 교사 면담을 통해 '프로그램의 내용과 수준이 적합하며, 실생활 문제를 해결하는 경험을 통해 관련 교과의 내용 지식을 적용하고 진로 체험의 기회를 가질 수 있다'는 긍정적인 평가를 받았다. 시범 적용의 결과를 바탕으로 5종 29차시의 학생용·교사용 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램을 최종 완성했다. 마지막으로 고교학점제에서 적용할 수 있는 차시대체형 STEAM 프로그램 개발 및 운영이 활발하게 이루어져야 할 것과 고교학점제가 바람직하게 정착되고 운영될 수 있도록 교사의 전문성 향상 방안 마련, COVID-19로 촉발된 블렌디드 수업 설계의 필요성 등을 제언하였다. 이 연구는 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에서 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 및 운영 방안에 대한 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제28권4호
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• pp.97-109
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• 2016

가정교육과 대학생을 대상으로 가정생활문화 교과내용 중 의생활문화 수업에 국립민속박물관 현장학습을 활용한 PBL 수업을 진행하였다. '국립민속박물관 의생활문화 홍보책자 만들기'라는 PBL 문제를 개발하여 가정교육과 3-4학년 23명을 대상으로 박물관이라는 실제 상황을 중심으로 설계된 수업이 1주에 3시간씩 5주간 진행되었다. 학생들의 성찰일지와 자기평가지로 PBL 수업의 효과를 분석하였고, 박물관 현장학습의 만족도 역시 분석하였다. 학생들은 문제해결방법을 배우고 문제해결과정에서 협동과 의사소통이 매우 중요하다는 것을 인식하였다. 또한 학생들이 학습의 주체임을 객관적으로 긍정적으로 평가하고 있었다. 다만 문제의 다양한 분석과 비판적/창의적 의견, 생각과 아이디어의 논리적 도출부분이 부족했다고 스스로 평가하고 있었다. 그리고 박물관 현장학습에 대해 전반적으로 만족도가 높게 나타났으나 박물관 현장학습 환경 및 진행과정에 대한 만족도는 상대적으로 낮게 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제40권1호
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• pp.90-102
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• 2016

거꾸로 수업(Flipped learning)은 일반적으로 동영상 및 읽기 자료 등과 같은 디딤자료를 통해 학생들 스스로 사전에 학습하도록 설계되어 있으며 교실 수업에서는 교사의 도움을 받아 학습자 중심이 되어 수업 시간이 운영된다. 거꾸로 수업은 각각의 교사가 사전영상과 같은 사전 과제를 미리 준비하고 교과서 이외의 활동을 재구성하는 경우가 많으므로 교육과정을 재구성하고 사전 영상을 제작하는 등의 시간이 많이 소요된다. 따라서 본 연구는 국내외 교과서 분석, 거꾸로 수업을 하고 있는 6명의 과학교사 심층 면담, 과학 교과서 샘플 모형개발 및 적용을 통해 거꾸로 수업을 지원할 수 있는 과학교과서 모형을 개발하였다. 개발한 초중고 과학 교과서 모형은 사전영상을 전제로 하지 않은 서책 중심 교과서 모형제시와 더불어 거꾸로 수업구현을 위한 강의 중심형, 실험 중심형, 탐구 조사형 등이다. 본 연구를 통해 학습자 중심의 탐구활동을 수행하는 수업으로서 과학수업 및 교과서 개발에 중요한 시사점을 제공할 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제45권3호
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• pp.256-263
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• 2001

본 연구는 제 6차 교육과정에 의해 편찬된 12종의 검인정 공통과학 교과서 중 화학단원에서 전체 지면중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영?품?있고, 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 12종의 공통과학 교과서 화학 영역에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 11.8%에서 33.6%로 평균 24.2%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 현대과학과 가술 단원에 45.5%, 환경단원 38.7%, 에너지단원 29.1%, 물질단원14.0%로 현대과학과 기술단원에 STS에 관련된 내용이 가장 많았다. Piel에 따른 교과서별 STS 주제영역을 비교해 본 결과, 7개의 주제영역중에서 환경문제와 천연자원의 이용이 38.3%, 과학이 과학의 사회학이 29.6%, 기술발달의 영향이 23.6%, 에너지가 7.9%, 인간공학이 0.6%를 차지하고 있으며 인구 그리고 우주개발과 국방에 관련된 주제는 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 에너지 단원, 환경문제와 천연자원의 이용은 환경단원에 그리고 기술발달의 영향은 현대과학과 가술단원에 대부분 포함되어 있었다. 반면, 과학의 사회학은 전 단원에 걸쳐 골고루 포함되어 羚駭? STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석해 보면 조사연구와 사례연구가 대부분이었고 현장활동, 역할놀이, 문제해결과 의사결정은 매우 적은 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제22권1호
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• pp.49-64
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• 2019

이 연구는 우리나라 초등예비교사의 수학의 본질 및 수학 학습에 대한 수학적 신념 및 수학적 신념의 범주별 관련성을 알아보는 데 목적을 두었다. 이를 위해 4개 교육대학교 수학교육과에 재학 중인 1, 2, 3, 4학년 초등예비교사 399명(여학생 283명, 남학생 116명)의 수학적 신념에 대한 자료를 수집하였다. 설문조사에 사용된 문항은 2008년에 실시한 TEDS-M의 신념 관련 연구에 사용하였던 설문지를 국문으로 번역하여 사용하였으며 성별, 학년별, 교육대학교별로 나누어 분석하였다. 또한, 수학의 본질에 대한 신념 사이의 상관 관계를 분석 하였다. 먼저 일원분산분석을 통하여 신념이 각 그룹별로 통계적으로 유의미하게 다른지를 살펴보았으며, 그 후 Duncan의 사후 검증 및 Tukey의 HSD 사후 검증을 실시하여 분석하였다. 연구결과, 예비교사들의 수학의 본질에 대한 신념은 수학이 이미 만들어진 결과인 지식과 절차로 보는 것보다는 탐구의 과정이 수학적 본질에 더 가깝다고 생각하고 있는 것으로 드러났다. 수학학습에 대한 신념 측면에서 연구에 참여한 예비교사들은 '교사지시'에 대해서는 교수 행위로 바람직하지 않다고 보는 반면, 학생들의 주도적 학습에 대해서는 바람직한 것으로 보는 경향이 있었다. 초등 예비교사의 수학적 신념의 범주별 관련성에서 수학을 '탐구의 과정'으로 보는 신념과 수학의 학습이 '주도적 학습'이어야 한다는 신념이 통계적으로 유의미하게 관련되어 있고, 수학을 '규칙과 절차'로 보는 신념과 수학의 학습은 '교사 지시'여야 한다는 신념이 통계적으로 유의미하게 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제46권1호
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• pp.90-96
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• 2002

본 연구는 제6차 교육과정에 의해 편찬된 7종의 검인정 화학Ⅱ 교과서 중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교 분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영되고 있고 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 7종의 화학Ⅱ 교과서에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 평균 2.7%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 화학결합과 화합물에 3.8%, 원자구조와 주기율 3.2%, 물질의 상태와 용액 2.2%, 물질의 과학에 1.9%, 화학반응 1.9%로 화학결합과 화합물에 ＳＴＳ 내용이 가장 많이 포함되어 있었다. Piel의 STS 주제영역에 따른 STS 교육내용을 살펴보면 기술발달의 영향이 33.7%, 환경문제와 천연 자원의 이용이 27.5%, 인간공학이 19.6%, 에너지가 13.8%, 과학의 사회학이 5.4%이었고, 인구 및 우주개발과 국방에 관련된 내용은 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 화학결합과 화합물 및 화학반응 단원에, 인간공학, 환경문제와 천연자원의 이용 및 기술발달과 영향은 화학결합과 화합물에 주로 포함되어 있었다. 그리고 과학의 사회학은 원자구조와 주기율 및 화학반응 단원에 주로 포함되어 있었다. STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석한 결과는 조사연구와 사례연구가 대부분이었다. 현장활동, 문제해결과 의사결정 및 모의 실험은 매우 적게 나타났으며 역할놀이는 어느 교과서에서도 다루고 있지 않았다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권2호
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• pp.164-171
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• 2010

본 연구의 목적은 중학교 2학년 과학 '지구와 별' 단원의 학습에 3D 천문 프로그램(Starry Night pro 6.0)을 활용한 수업을 실시한 후 과학 학업성취도, 과학 관련 태도, 자기 주도적 학습능력에 미치는 영향을 분석하여 학습효과와 학생의 인식을 알아보는데 있다. 연구대상은 중학교 2학년 198명의 학생이며 6차시에 걸쳐 3D 천문 프로그램(Starry Night pro 6.0)을 활용한 수업을 실시한 후 적용하기 전과 후의 조사를 통하여 그 학습효과를 분석하였다. 검사결과는 독립표본 t-검정과 대응표본 t-검정을 이용하여 분석하였다. 첫째, 3D 천문 프로그램을 활용한 수업이 전통적 수업 보다 학업성취도에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다(p<.05). 그러나 3D 천문 프로그램을 활용한 수업이 과학 관련태도에 미치는 효과의 분석에서는 유의미한 효과가 없는 것으로 나타났으며(p>.05), 자기주도적 학습능력의 향상에는 효과적이라는 결과를 얻을 수 있었다(p<.05). 본 연구의 결과는 '3D planetarium software를 활용한 수업은 8학년 과학수업에서 효과적이었다는 것을 보여준다.'라고 끝마치고 있다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.68-78
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• 2013

그동안 예술활동과 과학교육을 통합하는 연구는 학생들의 예술교육에 직접적으로 관여하는 유아교육과 초등교육분야에서는 꾸준히 진행되어 왔다. 그러나 일부 과학교육자들은 STEAM 교육을 통해 디자인의 원리를 이용하여 산출물을 시각화하거나 실험결과를 표현하는데 주된 관심을 보였다. 이에 미술활동이 과학교육과 통합된 수업을 실시할 때, 학생들의 능력 변화에 대한 연구가 필요하다. 그래서 이 연구의 목적을 미술활동과 연계한 과학실험활동이 초등학생들의 자기주도학습능력과 창의적 성격에 미치는 영향을 알아보는 것으로 하였다. 이 연구는 창원에 있는 C초등학교 4학년 30명(남 16, 여 14)을 대상으로 하였다. 수업자료는 2007 개정 교육과정 초등과학교과서와 '신나는 과학을 만드는 사람들' 실험자료집에서 추출되었다. 수업처치는 5가지 주제에 대해 10차시로 진행되었으며, 사전-사후검사로 G-TAGAS가 실시되었다. 그 결과 미술활동과 연계한 과학실험활동은 자기주도학습능력과 창의적 성격에서 유의미한 향상이 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.587-598
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• 2018

이 연구에서는 비유 생성 수업을 위한 예비과학교사의 교수 설계에서 나타나는 특징을 조사하였다. 서울특별시에 소재한 사범대학에서 교수 설계와 관련된 강의를 수강 중인 3명의 예비과학교사가 연구에 참여하였다. 비유 생성 수업에 대한 워크숍을 실시한 후 비유 생성 수업을 계획하고 시연하도록 하였다. 예비교사들이 제작한 교수학습 자료를 수집하였고, 수업 장면은 녹화하였으며, 수업 시연 전후에 반 구조화된 면담을 실시하였다. 예비교사의 비유 생성 수업에서 나타나는 특징을 PCK 측면에서 분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 학생들의 비유 생성을 촉진하기 위해 비유의 예시와 유형을 소개하는 등 다양한 전략을 활용하였다. 그러나 소집단 비유를 수정 및 보완하는 과정을 수업에 포함하지 않는 등 비유 생성 수업의 단계에 대한 이해가 부족하였고, 교사의 적극적인 역할 또한 일부 예비교사의 수업에서만 나타났다. 세 명의 예비교사 모두 평가를 고려하였으나, 단순히 개념 이해도만을 평가하는 등 제한된 평가 방법과 평가 측면을 활용하였다. 일부 예비교사는 학생들의 오개념을 적극적으로 고려하였고, 학생들이 생성할 비유를 구체적으로 예상하기도 하였다. 예비교사들은 비유 생성 활동의 수준, 과학 개념의 특성 등 다양한 측면을 고려하여 비유 생성 수업의 주제를 선정하였다. 이상의 결과를 바탕으로 예비과학교사 교육과정과 관련된 함의를 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제43권3호
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• pp.321-327
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• 1999

제 6차 교육과정에서 강조하는 STS 교육내용이 중학교 과학교과서(화학단원을 중심으로)에 얼마나 반영되어 있는지를 분석해 보았다. 과학 교과서중 화학부분의 교과서별 STS 내용의 분포를 보면 평균 13.2%로 학문중심 교육과정에 비해 많이 향상된 것을 볼 수 있었 다. STS 내용의 화학 단원별 분포를 보면 물질의 반응 단원이 15.9%로 가장 높았고 물질의 특성과 분리가 12% 그리고 물질의 구성이 10.8% 순서를 보였다. Piel에 따른 교과서별 STS 주제 영역을 비교해 본 결과 7개의 주제 영역 중에서 '과학의 사회학'에 관한 주제가 40.2%로 가장 많았고 이는 5종의 교과서에서 모두 가장 높은 비율을 보였다. 다음으로 환경문제와 천연자원에 관한 주제가 전체 STS의 28.8%이었으며 기술발달의 영향에 관한 것이 약 20.4%이었다. 에너지에 관한 주제는 12.9%가 포함되어 있었으며 인간공학은 한 교과서에만 0.3%가 포함되어 있었고 인구와 우주개발과 국방에 관한 주제는 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. 단원별 STS 주제 영역을 비교해 보면 과학의 사회학, 환경문제와 천연자원, 기술발달의 영향은 '물질의 특성과 분리', '물질의 반응' '물질의 구성' 모두에 포함되어 있으며 에너지에 대한 내용은 물질의 특성과 분리', '물질의 반응' 단원에만 포함되어 있었다. STS 내용의 활동 영역멸 분석에서는 총 71회의 활동 중 문제 해결과 의사 결정'이 22회로 가장 많았고, 모의 실험이 15회, 자료해석이 12회, 현장활동이 9회, 사례연구가 7회,조사연구가 4회, 구조화된 토론이 2회이었으며, 역할 놀이나 연구고안은 전혀 없었다.