• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권1호
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• pp.40-56
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• 2012

The purpose of this study was to understand the teaching effects after conducting ASI module in the open inquiry activities of the elementary science class. in order to understand the effects of ASI(Authentic Scientific Inquiry) module application using science research notes in open inquiry activities to students' science research ability. The results of this study were as follow. First, the after test results were covariance-analyzed to be the effects to science process skills were statistically significant in 0.5 significance level. Second, in the covariance analysis of the after test of the study group and the comparative group, the effects to scientific creative problem solving skills were statistically significant in 0.5 significance level. Third, the covariance analysis of the after test in the effects of ASI module application using science notebooks to students' scientific attitude revealed that the two groups' average difference was statistically significant in 0.5 significance level. In conclusion, application of the ASI module using science notebooks had a positive effect on improvements of students' science process skills, science creative problem solving ability and scientific attitude. Therefore, the ASI module using science notebooks is hopefully to be provided as an effective instructive strategy in the open inquiry activities courses in school in the future.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.291-303
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• 2010

이 연구에서는 15주 동안 자유탐구를 경험한 초등 예비교사들이 자유탐구 중에 어떤 어려움을 겪었으며, 경험한 이후에 자유탐구에 대해 어떤 생각을 가지고 있는지 조사하였다. 예비교사들은 자유탐구를 경험하면서 주제 선정, 제반 여건, 외부 변인에 의한 실험 실패, 탐구 과정의 이해부족, 배경지식의 부족과 관련하여 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 특히, 주제선정과 탐구과정의 이해부족으로 인해 많은 어려움을 겪는 것으로 나타나 현장 적용을 앞두고 있는 자유탐구와 관련된 이에 대한 준비가 필요하리라고 생각된다. 다음으로 이 연구에서는 자유탐구에 대해 예비교사들의 인식을 들어보았다. 예비교사들 대부분은 자유 탐구 경험을 긍정적으로 생각하고 있었으며, 자유탐구 후 과학적 호기심이 증가되었고, 탐구를 적극적으로 실천하고자 하는 등 과학적 태도가 변화되었다고 응답하였다. 이러한 인식은 예비교사들에게 자유탐구가 과학학습에 좋은 영향을 미칠 것이라고 판단하게 하였으며, 자유탐구를 경험한 학생들은 과학교과에 대한 인식이 긍정적으로 바뀔 것이며, 과학에 대해 흥미를 갖게 될 것이라고 생각하게 하였다. 이러한 연구결과는 2010년부터 현장에 적용되게 될 자유탐구에 대한 교사교육의 필요성과 자유탐구 지도에 대한 방향설정에 도움을 주리라 생각된다. 학생들이 자유탐구 중 겪을 수 있는 어려움을 최소화하기 위해서, 그리고 자유탐구의 안정된 정착을 위해서 자유탐구에 대한 올바른 이해, 탐구과정에 대한 지도와 같은 노력이 요구된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권6호
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• pp.969-978
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• 2016

이 연구의 목적은 초등과학영재가 동료평가 후에 개방적 탐구를 수행할 때 어떠한 양상으로 개선이 이루어지는가를 알아보는 것이다. 서울시 강서교육지원청 영재원 과학분야 소속 학생들은 총 3회에 걸쳐 개방적 탐구와 동료평가를 실시하고 탐구 보고서를 제출하였다. 학생들의 개방적 탐구는 초등학생의 개방적 탐구 활동 평가 준거에 의해 평가되었다. 이후 동료평가 활동 모습과 비교하여 세 번에 걸친 개방적 탐구가 개선되는 양상을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 첫째, 동료평가 활동 시 피드백이 빈번하거나 하나의 피드백에 대하여 오랜 시간 여러 의견이 오고갔던 평가 준거의 경우 평가 점수가 향상하였지만 피드백이 활발히 오고가지 않았던 평가 영역의 점수는 대부분 비슷하거나 소폭 향상하였다. 둘째, 초등과학영재가 동료평가를 통해 개방적 탐구 수행을 개선하는 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 첫 번째 유형은 자신의 모둠이 받은 피드백을 수용하고 적용하는 유형이었고, 두 번째 유형은 다른 모둠이 받은 피드백을 바탕으로 본인의 탐구를 반성하여 개선이 이루어지는 유형이었으며, 마지막 유형은 별다른 피드백 없이도 다른 모둠의 개방적 탐구 발표를 듣는 것만으로도 스스로 반성이 이루어지는 유형이었다. 셋째, 초등과학영재가 동료평가를 할 때 피드백을 제공하는 방식에는 5가지 유형이 있었다. 즉, 탐구 내용을 이해하기 위한 피드백, 깊이 생각하지 않고도 동료의 탐구에서 부족한 점을 지적하는 피드백, 탐구의 유용성을 평가하는 피드백, 탐구의 과학적 논리적 타당성을 평가하는 피드백, 구체적인 개선방안을 제시하는 피드백 등이었다. 이 중 두 번째, 세 번째, 네 번째 피드백 유형이 빈도가 가장 높게 나타나 동료평가가 학생들의 비판적 사고력을 기르기 위한 수단이 될 수 있음을 시사한다. 반면 확산적 사고를 촉진하는 다섯번째 피드백 유형은 드물게 나타나 교사의 지도가 필요하다.

• 영재교육연구
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• 제19권1호
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• pp.1-23
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• 2009

과학 탐방 학습은 학생이 스스로 문제를 해결할 수 있는 종합적 학습 활동으로 영재 학습에서의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 너무 많은 양의 과제를 해결하거나, 정해진 답을 요구하는 수렴적 활동이 주로 이루어져 영재학생의 능력을 개발하는데 부족하다는 비판을 받고 있다. 따라서 이 연구에서는 과학영재의 지적 특성을 반영하기 위하여 개방적 탐구를 토대로 하는 탐방 프로그램을 고안하였다. 이를 초등 과학 영재학생 18명을 대상으로 적용하였고, 탐방 활동지, 상호작용 녹음내용, 발표용 포스터, 설문지 등의 자료를 바탕으로 탐구문제 설정 유형 및 탐구 과정, 탐방 활동 중에 나타나는 과학 영재의 활동 과정을 분석하였다. 연구결과 탐방 전보다 탐방 후에 더 많은 탐구문제를 만들 뿐만 아니라 탐구문제의 수준도 더 높아졌다. 이를 해결하는 탐구과정은 계획하기, 탐구 수행하기, 후속 탐구하기, 정리하기의 순서에 의해 순환적으로 이루어졌으며, 상황에 따라 다음 단계를 결정하는 개방적 탐구 과정으로 진행되었다. 학생들의 문제해결 과정에서 기초 탐구과정 및 통합 탐구과정 요소가 다양하게 나타났으며, 특히 결과를 해석하고 변환하여 분석하는 능력이 뛰어났다. 또한 탐방 활동 중에 나타난 학생들의 상호 작용을 분석한 결과 과학 영재의 행동적 특성이 다양하게 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.304-316
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• 2021

이 연구의 목적은 소그룹 자유 탐구에서 학습자들끼리 서로의 탐구에 대해 비판적 의견을 제시하는 활동에서 학생들이 제시한 의견을 분석하는 것이다. 41명의 학생들이 한 학기 동안 자유 탐구를 수행하면서 탐구 계획 단계와 종료 직전 단계에서 비판적 의견 제시 활동에 참여하였다. 두 차례의 활동에서 각각 595개, 233개의 피드백이 제시되었으며, 탐구 과정을 토대로 한 범주로 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 탐구 계획에 대한 의견 제시 활동에서 '문제인식 및 가설설정', '탐구 설계' 영역에 많은 피드백이 제시되었는데, 특히 '연구 문제 수정 및 추가', '연구 대상 및 조건', '변인 통제'와 관련된 의견이 많았다. 둘째, 탐구 수행 결과에 대한 의견 제시 활동에서는 '보고서 작성'과 관련된 피드백 의견이 많았으며, '탐구 설계' 영역에 대한 의견도 많이 제시되었다. 연구 결과를 바탕으로 학생의 소그룹 자유탐구에서 비판적 의견제시 활동의 적용과 관련된 시사점을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제5권2호
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• pp.213-223
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• 2012

This study explored practicing elementary school teacher's beliefs of scientific inquiry and scientific inquiry teaching methods. Defining teacher's beliefs as a broad construct, we tried to examine the teachers' understandings about the scientific inquiry and scientific inquiry teaching method. This study drew on interview data from 10 elementary teachers in busan and changwon area of korea. Conclusions of this study include; First, we found that elementary teacher's beliefs of inquiry were represented variously. And they considered that inquiry is the important goal of science education. They though that the goal of science education is development of Scientific inquiry skills, Scientific thinking skills, development of Creativity and problem solving ability, increasing interest about science, understanding of the basic concepts of science and apply of real-life. second, most of the teachers though that Scientific inquiry is scientists activities, they defined 'the process of creation of new knowledge', 'the process of deriving theory', 'solving process of intellectual curiosity', 'Problem-solving process'. third, they considered that teaching method of scientific inquiry is open inquiry activities. however, they thought that there are many difficulties to actually apply. Understanding teachers' beliefs has implications for both the enactment of inquiry teaching in the classroom as well as the uptake of new teaching behaviors during professional development, with enhanced outcomes for engaging students in Science.

• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.323-337
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• 2013

이 연구의 목적은 자유탐구 활동에서 나타난 중학교 2학년 과학 영재 학생들의 과학적 추론 능력을 알아보는 것이다. 과학영재들이 과학자가 지식을 얻는 과정과 유사한 자유탐구 활동을 실시할 때 어떠한 과학적 추론과정을 거쳐 탐구하고 있으며 과학적 추론 능력이 어느 정도인지를 확인하고 분석하는 것은, 학생 지도에 있어서 교육적 시사점을 줄 수 있다. 이를 위하여 정선희 등(2011)이 번역한 Dolan과 Grady(2010)의 CSRI Matrix를 이용하여 추론 복잡성을 분석하였으며, 추론 복잡성이 높을수록 과학자가 지식을 얻는 과학적 추론 과정과 비슷하다. 연구 결과, 자유탐구의 과정별로 추론 복잡성 단계는 다양하게 분포하였다. 특히 의문 생성 과정과 연구 의문과 자료 연결 과정은 5개 팀이 모두 비교적 높은 추론 복잡성 단계를 나타낸 반면, 예비가설 생성과정 변인 선택 실험의 한계나 결점 고려 등은 비교적 낮은 단계를 나타내었다. 그리고 의사소통 및 연구 결과 방어는 가장 다양한 추론 복잡성 단계 분포를 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제50권5호
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• pp.385-393
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• 2006

연구에서는 고등학교 화학 수업에서 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시하고, 학생들의 인지 수준에 따른 과학 탐구능력, 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과와 수업에 대한 인식을 알아보았다. 서울에 소재한 남자 고등학교 2학년 4개 학급의 학생들(92명)을 대상으로 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시한 처치집단과 실험과정이 모두 제시된 실험 수업을 실시한 통제집단으로 배치한 후, 화학의 ‘금속과 그 이용' 단원에 대해서 수업을 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습은 과학 탐구능력 향상에 관해서 실험설계, 자료 변환 및 해석, 가설검증의 영역에서 유의미한 효과가 있었으며 문제 파악 및 정의, 가설설정의 영역에서는 효과가 없었다. 한편, 개방적 과학 탐구학습에서 학생들의 역할 및 수행할 과제의 증가로 인해 과학 수업에 대한 태도는 처치집단에 부정적인 효과가 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1216-1234
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• 2004

전통적인 학교 과학 실험은 실제 과학 활동, 즉 참과학 탐구의 특징을 적절히 반영하고 있지 못하며, 특히 토론이나 논변적 실제가 부족하다는 비판이 제기되고 있다. 이에, 본 논문의 목적은 학생들의 동료간 논변활동을 강조한 개방적 탐구 활동을 제안하기 위해, 그 조건 및 특징을 알아보고 적절한 모형을 제안하는 것이다. 문헌 분석 및 이론적 논의를 바탕으로, 학생들의 논변활동을 촉진시키기 위해서 논변적 과학탐구 활동이 가져야 할 조건에 대하여 살펴 본 결과, 인지적 측면에서는 '다양한 견해가 가능한 문제 상황', '학생 자신의 주장 펼치기', '효과적으로 조직된 논변 구성의 기회'가 필요하며, 사회적 측면에서는 '수펑적 관계', '경쟁과 협력의 공동체 활동'이 필요한 것으로 분석되었다. 이러한 조건을 만족시키기 위해 논변적 과학 탐구 활동은 실험활동과 논변활동으로 구성되며 논변활동은 동료 검토용 보고서 쓰기와 비판적 토론으로 조직되었다. 논변활동은 조 내부와 조 별간에, 그리고 쓰기와 토론을 통해서 반복적으로 이루어지며 되먹임을 통해 실험활동과 연계되어 있으며 전체 탐구 과정은 순환적인 특징을 갖는다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.177-184
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• 2022

This article aims to explain the concept and characteristics of the 'Intelligent Science Lab', which is being promoted nationwide in Korea since 2021. The Korean Ministry of Education creates a master plan containing a vision for science education every five years. The most recently announced '4th Master plan for science education (2020-2024)' emphasizes the policy of setting up an 'intelligent science lab' in all elementary and secondary schools as an online and offline space for scientific inquiry using advanced technologies, such as Internet of Things and Augmented and Virtual Reality. The 'Intelligent Science Lab' project is being pursued in two main directions: (1) developing an online platform named 'Intelligent Science Lab-ON' that supports science inquiry classes, and (2) building a science lab space in schools that encourages active student participation while utilizing the online platform. This article presents the key features of the 'Intelligent Science Lab-ON' and the characteristics of intelligent science lab spaces newly built in schools. Furthermore, it introduces inquiry-based science learning programs developed for intelligent science labs. These programs include scientific inquiry activities in which students generate and collect data ('data generation' type), utilize datasets provided by the online platform ('data utilization' type), or utilize open and public data sources ('open data source' type). The Intelligent Science Lab project is expected to not only encourage students to engage in scientific inquiry that solves individual and social problems based on real data, but also contribute to presenting a model of online and offline linked scientific inquiry lessons required in the post-COVID-19 era.