• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.141-150
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• 2020

본 연구의 목적은 과학 탐구에 대한 기능 중심의 접근에 대해 비판적으로 살펴보고 최근 과학 교육 개혁에서 강조되고 있는 과학적 실천의 의미를 시험적으로 탐색하는 것이었다. 이를 위하여 관련 문헌들을 수집하여 고찰하였으며, 그 결과를 세부 주제에 따라 정리하였다. Science-A Process Approach (SAPA)로 대표되는 기능 중심의 접근에서는 과학 탐구 기능들을 위계적으로 연계하여 제시하고, 이들은 전이성 또는 일반화 가능성이 높다고 주장하였으며, 발견을 통한 과학 학습을 강조하였다. 하지만 이러한 입장은 기능의 사용에 이론이 적재되어 있다는 현대 과학 철학의 관점과 상충되었으며, 탐구에서 사용되는 기능들이 내용-특이적 또는 맥락-의존적이라는 사실과 추상적인 과학 이론이나 원리는 귀납적으로 발견될 수 없다는 점에서 비판을 받아 왔다. 이와는 달리 과학적 실천을 강조하는 최근의 입장에서는 과학적 실천을 총체적인 행위로 이해하고, 그것이 전개되는 양상은 내용이나 맥락에 따라 다르다는 점을 강조하며, 과학 수업에서도 학생의 아이디어를 중요하게 고려하고자 한다. 이러한 연구 결과는 과학 탐구에 관한 일관된 관점을 정립하는 데 시사점을 제공함으로써 새로운 과학 교육과정 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제38권2호
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• pp.203-215
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• 2019

The purpose of this study is to clarify the roles of laboratory work in school. Twenty-one literatures were identified about roles of laboratory work in school by applying criteria such as published in CI level journals or used as a reference over 100 times during 1960-2017. Twenty-one literatures were reviewed according to periods such as 1960-1989, 1990-2003, and 2004-2017, and identified the roles of laboratory work in school that commonly presented in more than two literature. Seven roles of laboratory work in school identified were as follows (a) learning scientific knowledge, (b) enhancing attitude toward science, (c) learning scientific inquiry methods, (d) acquiring skills to use specific laboratory instruments, (e) enhancing scientific attitude, (f) understanding the nature of science(NOS), and (g) providing opportunity to experience natural or scientific phenomena. The results of this study can be used to provide school teachers and students a clear meaning of the roles of laboratory work in school.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.184-192
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• 2009

과학의 본성에 대한 이해는 과학적 소양의 요소로서 그 중요성이 강조되고 있으며, 우리나라에서는 제5차 교육과정에 과학의 본성에 대한 이해가 과학교육의 목표로 제시되기 시작했다. 학교수업에서도 과학의 본성을 가르치려는 시도들이 이루어졌는데, 우리나라에서는 주로 과학사 소재를 수업에 도입하는 방법에 국한되어 진행되어 왔다. 이외에 과학의 본성을 가르치는데 있어 적합한 방법으로 실험수행을 들 수 있다. 또한, 반성적 접근 방법을 적용한 과학의 본성수업이 제안되고 있는데, 이것을 조합하여 현장에서 보편적으로 이루어지는 실험수업에서 실험에 대한 반성과 토의를 강조하면 학생들이 과학의 본성을 이해하는데 효과적일 것이라 예상하였다. 따라서 이 연구에서는 반성을 강조한 실험수업을 중학생들에게 적용하였고, 과학의 본성에 대한 설문지를 통해 과학실험 활동에서 적극적인 반성과 토의 과정이 과학의 본성의 대한 이해의 증진에 도움을 주는지 알아보았다. 연구 결과 반성을 강조한 실험수업은 관찰과 추론 관계, 자료 해석의 다양화, 탐구와 사회적 제반 상황과의 관련 영역에서 과학의 본성 이해에 특히 효과적이었으며, 그 외 과학적 탐구기능과 과학적 탐구의 사회성 모든 영역에 대한 학생의 이해에 효과적이었다. 연구 결과를 통해 반성을 강조한 실험 수업은 과학의 본성 이해에 효과가 있다고 말할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권2호
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• pp.173-186
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• 2019

이 연구는 과학 활동의 인식론적 논제에 초점을 둔 탐구 실험을 설계 및 시범 적용하고, 실험 활동과 반성적 논의를 분석하여 교육적 함의를 도출하고자 하였다. 사범대학 과학교육과에 소속된 대학원생 3명이 자발적으로 연구에 참여하였다. 연구참여자들은 실험 1에서 안정적 탐구의 특징을 보여주었지만, 실험 2의 작지만 지속적인 변화는 실험을 새로운 설명체계를 찾는 유동적 탐구의 국면으로 이끌었다. 연구참여자들은 여러 가지 밑천을 동원해서 새로운 가설과 모형을 제안하고, 이를 검증할 추가 실험을 요청하였다. 반성적 논의과정에서 연구참여자들은 다음과 같은 세 가지 인식론적 논제를 이끌어 냈다. 첫째, 실험 초기에 자신의 관찰이 이론 의존적이었다. 둘째, 관찰사항이 더 이상 이론에 의존할 수 없는 위기 국면에 봉착하면 관찰과 이론의 조정이 진행된다. 셋째로 관찰과 이론의 관계에 따라 안정적 탐구나 유동적 탐구가 수행된다. 이상의 연구 과정과 결과를 토대로 도출된 예비교사 교육의 함의는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서는 안정적 탐구에 뒤이어 유동적 탐구가 자발적으로 진행 될 수 있음을 보였으며 그 활동의 예시를 함께 제시하였다. 둘째, 이 연구에서는 탐구에 뒤따른 반성적 논의를 통해 연구참여자들이 자신의 경험에 기반하여 인식론적 논제를 이끌어 낼 수 있음을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.325-343
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• 2021

이 연구의 목적은 한국 천문 유산인 앙부일구와 고대 천문 기록을 활용한 과학 교육 프로그램을 개발하고, 시범적용을 통해 활용 가능성을 탐색하는 것이다. 앙부일구와 고대 천문 기록의 TSK 구성적 특성, 과학 교육과정과의 연계성, NOS와의 연계성을 고려하여 앙부일구는 초등학생을 위한 핸즈온 활동으로, 고대 천문 기록은 중·고등학생을 위한 과학 탐구 활동으로 개발했다. 개발된 프로그램을 초등과 고등 집단에게 시범 적용하여 활용 가능성을 확인했다. 앙부일구 활동을 통해 학생들은 절기별 태양 운동에 대한 오개념을 수정하며 개념 지식을 정교화했고, 이후 천구 좌표계 개념과의 연계 가능성을 확인했다. 학생들은 앙부일구의 과학적 가치를 인식했으며, 과학·기술·사회 간 상호작용의 본성을 이해했다. 고대 천문 기록 활동에서 학생들은 귀납 및 연역적 탐구 방법을 경험했고, 다양한 정보와 전략을 활용했다. 활동을 통해 학생들은 TSK에 대한 과학적 이해와 태도를 발전시켰다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권5호
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• pp.401-414
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• 2021

본 연구의 목적은 PISA 2015 결과와 비교하여 PISA 2018 과학 영역에서 성취수준 집단별로 과학적 소양 성취 특성을 알아보고, PISA 2018에서 PISA 2015보다 정답률이 특히 상승한 '인식론적' 지식에 대해 PISA 참여 학생들이 경험한 교육과정을 중심으로 비교 분석하는 것이다. PISA 2015와 PISA 2018 평균 정답률을 PISA 과학 영역 평가틀 차원별 하위영역별로 분석하였다. 특히, '역량' 차원에서 중집단과 하집단에서 '과학 탐구의 평가 및 설계' 정답률이 가장 낮았지만, PISA 2015과 비교하여 모든 성취집단에서 정답률이 상승하였다는 점에서 고무적이다. '지식' 차원에서 '생물계' 지식과 '인식론적' 지식에서 정답률이 낮았지만, PISA 2015와 비교하면 '인식론적' 지식에서 상집단과 중집단의 정답률이 상승하였다. PISA 2015에 비해 PISA 2018에서 정답률이 상승한 '인식론적' 지식과 관련하여 PISA에 참여한 학생들이 경험한 교육과정의 변화를 살펴보았다. 과학에 대한 이해 측면에서 2009 개정 교육과정에서는 '과학이란?' 단원과 과학 탐구 활동에서 모형에 대한 이해를 향상시킬 수 있도록 하였다. 과학 지식을 정당화하는 과정에 대한 이해 측면에서 2009 개정 교육 과정에서는 탐구 활동의 수는 증가하고 실험 결과에 기반한 과학적 설명을 강화하였으며 '과학과 인류 문명' 단원을 도입하여 학생들이 STS를 이해하는 것과 동시에 논변활동을 할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해 PISA 2015와 비교한 PISA 2018의 성취수준별 인지적 성취 결과를 알아보았고 우리나라의 과학과 교육과정 개정이 탐구 수업을 통한 인식론적 지식 함양 교육 측면에서 긍정적인 방향으로 나타났다는 것을 확인하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제35권2호
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• pp.253-264
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• 2016

The purpose of this study was to investigate implications of self-directed learning experiments in elementary science education through understanding elementary school students' awareness of their experiences in self-directed learning experiments. Twenty students joined the school science club voluntarily and conducted self-directed learning experiments. We collected data through observation of the experiments, interviews, and questionnaires. The students who participated in the club showed high satisfaction with self-directed learning experiments. The participants were aware that their scientific interest and knowledge, and the confidence in conducting experiments were increased. The students felt positive about the inquiry process of conducting self-directed learning experiments with their own subjects. They also felt a sense of achievement in attempting their experiments in defiance of several failures. The participants realized that the self-directed inquires led to increased declarative and procedural knowledge of science. The students stated that they had some difficulties in coping with the different results contrary to expectations and preparing laboratory materials and instruments. Nonetheless, they showed the promotion of their scientific literacy during overcoming those difficulties. We suggest that self-directed learning experiments can be a more effective way in science learning to make students experience the nature of science than existing school experiments. This can be implemented through a creative experience activities such as science clubs.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-14
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• 2012

대학교 1학년 학생들을 대상으로 모델링 탐구 실험을 적용하여 질적 연구 방법으로 학생들의 모델링 사고 유형을 알아보았다. 학생들의 모델링 과정은 'Refining tentative model(임시 모델 정교화)', 'Accepting alternative model(대안 모델 채택)', 'Discarding tentative model(임시 모델 폐기)', 'Failing to find causes(원인 규명 실패)', 'Disbelieving results(실험 결과 불신)'의 다섯 가지 유형으로 나누어진다. 학생들은 모델링 탐구 활동을 통하여 과학자의 사고 과정을 경험하여 모델의 본성과 의미를 이해하였고, 이것은 학생들이 과학 지식의 본성을 이해하고, 스스로 탐구할 수 있는 기초가 될 것이다.

• 정보관리학회지
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• 제8권2호
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• pp.74-95
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• 1991

이 연구는 과학적 질문과 연구 방법에 대한 특징과 기능을 제시하기 위한 것으로 도서관학과 학생 한 명의 교육 비용과 이에 영향을 미치는 용소를 사회 과학적 통계 방법으 로 분석하고 해석하였다. 분석을 위한 변수로서 학생 한명의 4년간 교육 비용, 도서관 및 정 보 관련 업무분야에서의 취업률, 년간 봉급과 학교의 종류(사립, 공립)를 사용하였고, 추론적 통계 방법으로는 t-test, 상관 분석과 회귀 분석을 적용 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.955-963
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• 2008

본 연구는 과학의 본성에 대한 관점을 개선하기 위해 개발된 활동들인 암상자 활동과 정육면체 활동을 가지고 수업을 한 후, 학생들의 관점의 변화를 알아본 것이다. 이 활동들이 과학 이론의 정의, 과학 지식의 변화가능성, 과학 가설, 이론, 법칙의 차이, 모델 형성, 그리고 실험 및 조사에서 상상력과 창의성의 필요에 대한 이해를 향상하는지를 조사하였다. 이 내용들은 10학년 과학 탐구 단원에서 강조하는 요소들이다. 4명의 학생들을 대상으로 변화를 살펴 본 결과, 2명은 수업 후 전문가적인 관점을 가진 반면, 다른 두 명은 여전히 초보적인 관점에 머물렀다. 이 연구는 암상자 활동과 정육면체 활동이 학생들의 과학의 본성을 이해하는데 도움을 줄 수 있는 잠재성을 갖고 있음을 보여주었다. 학생에 따른 차이는 수업 방법, 학생들의 기존 지식 및 동기 부여와 관련하여 설명할 수 있다. 이 활동을 통한 과학의 본성에 대한 인식의 개선은 이 활동들이 직접 과학 지식의 본성을 가르치는 데 초점을 맞추고 있기 때문이라고 보여진다. 과학 지식의 변화가능성과 실험 및 조사에서 창의력과 상상력의 필요는 거의 모든 학생들에 의해 전문가적 관점을 보이지 않은 것으로서 그 요소를 포함한 수업 자료의 개발이 필요할 것으로 보인다.