• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권4호
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• pp.486-501
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• 2015

In the elementary school science curriculum, wind is one of the most important concept. In particular, land and sea breeze has been a key example to deliver how wind is driven, and thus its model experiments have been used to help students understand causes of wind. Here we compare causes and explanations for wind and land and sea breeze between textbooks in colleges and elementary schools to examine any potential improvement for the contents. In addition, we conducted survey to examine how pre-service teachers understand land and sea breeze, and convection box experiment used in elementary school textbooks is useful to understand land and sea breeze. Based on the comparison, we find that college level textbook explains the cause of wind as atmospheric pressure difference while elementary school textbooks explain them differently according to curriculums. In the textbooks, there are a difference in the way described for land and sea breeze. Analysis of questionnaire indicate that pre-service teachers understood land and sea breeze correctly, and they selected the convection box experiment in 2009 curriculum textbooks as the most suitable one. Explanations and experiments for land and sea breeze in the textbooks have been revised as the modification of elementary school curriculums. We expect this study helps to deliver more solid contents for wind and land and sea breeze in the upcoming new curriculum.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권1호
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• pp.39-53
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• 2018

The purpose of this study was to investigate the conceptual structure of subjects related to matter having pre-service elementary school teachers by applying semantic network analysis (SNA). The analyzed concepts in the subjects of matter were 6 words such as 'atom', 'molecule', 'ion', 'electron', 'matter' and 'particle'. The results of SNA of the concepts are as follows : 1. In the semantic network of 'atom', words having a high betweenness centrality were linked with the words based on both the scientific context and the everyday context. 2. The network of 'molecule' was analyzed to be more organized than the network of the 'atom'. 3. In the network of 'ion', the group of words of the scientific context was distinguished from the group of words of the everyday context. 4. The network of 'electron' was analyzed to be more oriented on electricity and magnetism in the field of physics. 5. In the network of 'matter', the words related to compounds were linked with knowledge of history of science. 6. The network of 'particle' was not structured with words based on particulate nature of matter.

• 한국지구과학회지
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• 제33권7호
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• pp.645-657
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• 2012

이 연구의 목적은 초등교사가 될 교대 신입생들의 우주와 은하 그리고 현행 초등 과학과 교과서에 등장하는 주요 천체들(별, 행성, 위성, 소행성, 혜성)의 상대적 크기에 대한 인식을 조사하고, 이들이 가지고 있는 천체의 상대적 크기에 대한 오개념의 원인을 밝히는 것이다. 이를 위해 63명의 예비교사가 이 연구에 참여하였으며, 이들은 연구자들이 개발한 설문지에 제시된 문항, 즉 제시된 천체들을 그 상대적 크기 순서로 나열하고 각 천체들의 대한 설명의 글을 작성하도록 하는 문항에 응답을 하였다. 이들의 응답은 양적 분석과 응답자의 기술에 근거한 질적 분석을 통해 분석되었으며, 이에 대한 구체적인 연구 결과는 다음과 같다: 첫째, '우주>은하>별>행성>위성>소행성>혜성'이라고 제시된 천체들에 대해 바르게 나열한 교사는 총 63명 중 5명(7.9%), '우주>은하>별>행성'까지 바르게 나열한 예비교사도 28명(44.4%)에 불과하였다. 둘째, 천체들의 상대적 크기에 대한 예비교사들의 두드러진 주요 오개념은, '행성이 별보다 크다(행성>별, 29명, 46.0%)', '소행성이 위성보다 크다'(소행성>위성, 37명, 58.7%) '혜성이 별보다 크다(혜성>별, 14명, 22.2%)'는 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.99-114
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• 2011

최근 과학 수업에 대한 전문성의 요건 중 하나로 PCK 함양이 강조되고 있으며, 이는 예비교사교육 과정에서부터 이루어질 필요가 있다. 이 연구에서는 중등 예비교사들의 교과교육학지식 요소에 대한 이해를 구체적으로 살펴보기 위해 이들이 수업시연을 계획하는 과정에서 고려하는 교과교육학지식 요소와 이를 실행하는 과정에서 겪은 어려움에 대해 조사하였다. 서울 소재의 사범 대학교 3학년 예비교사들을 대상으로 수업모형을 이용한 수업시연을 실시하였고, 수업시연이 끝난 후 수업시연에 대한 반성적 평가와 면담을 실시하였다. 연구 결과, 과학 수업 계획 시 교수전략과 학습자의 인지적 정의적 측면에 대해서는 대부분의 예비교사들이 고려한 반면 교육과정이나 평가 측면에 대해서는 일부 예비교사들만 고려한 것으로 나타났다. 예를 들어, 교수전략 부분에서 예비교사들은 수업모형을 선정하고 이의 특징을 고려한 수업 내용 조직에 대해 많이 생각한 것으로 나타났다. 또한 예비교사들은 수업의 주된 활동으로 실험을 많이 선정하였는데, 이 과정에서 학습자의 인지 수준이나 흥미를 많이 반영한 것으로 나타났다. 학습자의 오개념에 대해 고려한 예비교사들은 거의 없었다. 수업 계획 및 실행 과정에서 겪은 어려움의 대부분 또한 예비교사들이 수업 계획 시 많이 고려했던 교수전략 측면에서 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권5호
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• pp.588-603
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• 2021

This study details a researcher's self-study journey in advancing from a computational thinking (CT) novice to an expert. The researcher went through a four-stage process, with a preliminary literature review preceding the four stages. From the literature review, the computational thinking analysis (CT_AT) tool was developed for use in stage one to analyze science, technology, engineering, art, and mathematic (STEAM) modules. Although no discernable patterns were found in analyzing the five science and five engineering-based modules, the analysis revealed which CT practices were missing or weakly exposed. In stage two activities were suggested to promote these missing or weakly exposed practices. Stage three required the researcher to develop his own STEAM module from the viewpoint of exposing students to CT. The fourth stage was to validate the CT_AT through interviews with pre-service and in-service teachers. These interviews led to changes in the CT_AT tool and, as a result, the researcher produced a guidebook that could be used by teachers in their own CT studies. This guidebook can be used by teachers to develop and become competent in CT skills.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.253-263
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• 2023

이 연구에서는 초등학교 과학 빛의 직진과 반사 단원의 교사용 지도서 텍스트와 초등예비교사의 내용 지식 체계 사이의 불일치를 탐색하였다. 이를 위하여 교육대학교에 재학 중인 초등예비교사 279명이 교사용 지도서의 '그림자와 거울' 단원의 정해진 분량을 읽고 생성한 과학 지식에 대한 질문 455개와 답변 543개를 분석하였다. 질문은 과학 개념의 종류와 불일치 유형에 따라 분류하였고, 답변은 정확도를 분석하였다. 질문의 과학 개념을 분석한 결과, 초등예비교사들은 직진 개념에서는 그림자에 대해, 반사에서는 상에 대해, 그 외 개념에서는 광원에 대해 가장 궁금해하였다. 부정확한 답변이나 무응답률이 높아서 정답률이 낮은 질문은 반사에 의한 빛의 중첩, 실험도구의 원리, 렌즈에 의한 상 등으로 초등과학 교육과정에 일부포함되어 있거나 심화된 내용이었다. 불일치 유형에 따라 질문은 분류하면, 지식 충돌에 의한 질문보다 지식 결핍에 의한 질문 빈도가 89.5%로 높게 나타났으며, 지식 결핍 유형 중 현상의 원인에 대한 설명 요구 유형이 45.9%로 질문도 가장 많고, 답변의 정확도도 가장 낮았다. 이를 통해 초등예비교사의 지식 결핍에 의한 인지적 불일치가 해소될 수 있도록 초등교육과정에 현상 중심으로 제시되어 다루지 않는 개념이라도 교사가 알아야 할 개념은 교사용 지도서의 내용을 보강할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 또한 교과서에 제시된 실험을 현장의 상황에 맞게 재구성할 때 정확한 실험이 이루어질 수 있도록 실험 설정의 이유와 실험 도구의 작동 원리에 대한 추가 설명을 지도서에 포함해야 할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 지식 충돌에 의한 불일치는 현실에서 경험하는 것과 교과용 지도서에 제시된 내용이 충돌하여 생기는 사례가 많았다. 따라서 이를 해소하기 위해 우리 삶의 실제 맥락과 교과서 맥락에 대한 차이를 교사용 지도서에 포함하여 교사용 지도서 텍스트와 초등예비교사의 지식 사이의 불일치를 줄일 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.407-415
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• 2014

유전자 결정론은 유전자가 인간의 생물학적인 특성 뿐 아니라 사회적인 특성까지도 결정한다고 보는 철학적 견해이다. 그럼에도 불구하고 여전히 일반대중과 생명과학자들이 유전자 결정론을 주장하곤 한다. 클레몽의 KVP모델에 의하면(Cl$\acute{e}$ment & Carvalho, 2007; Cast$\acute{e}$ra & Cl$\acute{e}$ment, 2012) 과학교육에서 교사들의 유전자 결정론은 학생들의 유전에 대한 개념 형성에 영향을 준다. 본 연구에서는 우리나라 교사들이 가지고 있는 유전자 결정론에 대한 인식을 조사하였다. 이를 위해 선행연구(Cast$\acute{e}$ra & Cl$\acute{e}$ment, 2012)의 설문지를 번역하여 생명과학, 국어 및 초등학교의 예비교사 151명, 현직교사 157명의 총 308명을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 응답결과에 대해 요인분석을 활용하여 주요 요인들을 추출하였으며 일원분산분석을 실시하여 교사 집단별 요인들의 차이를 분석하였다. 요인분석 결과 4개의 요인이 추출되었는데, 요인1은 남녀의 차이가 유전적으로 결정된다고 보는 관점, 요인2는 개인의 지적능력이 유전적으로 결정된다고 보는 관점, 요인3은 개인의 면역작용과 행동적 특징이 유전적으로 결정된다고 보는 관점이었으며, 요인4는 민족의 특징이 유전적으로 결정된다고 보는 관점이었다. 이 네 가지 요인에 대한 전공교과 집단별 인식 차이를 분석한 일원분산분석 결과 요인1(F=3.325, p=.006), 요인3(F=3.320, p=.006), 요인4(F=4.325, p=.001)에서 유의한 차이를 나타냈다. 사후 비교를 한 결과 생명과학 교사와 다른 교사들 사이에 유의한 차이는 없었다. 현직교사와 예비교사로 구분하여 분석한 결과, 요인1(t=-3.938, p=.000)과 요인4(t=-3.121, p=.002)에서 유의한 차이가 나타났는데 예비교사보다 현직교사가 더 유전자 결정론적 인식이 강했다. 네 요인에 대한 교사들의 종교별 차이를 분석한 결과에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제27권4호
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• pp.371-384
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• 2008

The purposes of this study were to investigate perspective teachers' conceptions of liquid-state and get implications for the direction of science curriculum or professional development. The instrument was composed of seven questions focusing on aspects of liquid-state phenomena. The results showed that the participants have various alternative concepts about liquid-state. The problem revealed in almost every question was their macroscopic explanations for the phenomena. In addition, it appeared that the participants seemed to understand phenomena in terminology level, but they didn't know basic reasons or fundamental concepts about the phenomena. It is required to change the curriculum or instructional methods in secondary school and teacher education programs to anchor the scientific concepts on molecular or microscopic level.

• 한국지구과학회지
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• 제38권3호
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• pp.239-249
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• 2017

이 연구의 목적은 사범 대학 과학교육학부에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 고등학교에서의 지구과학선택 과목의 이수 여부와 대학 전공이 일반지구과학 수업에 대한 태도, 학업 성취도에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 이 연구의 대상은 광역시 소재 대학교 과학교육학부 소속의 학생들 중 2012년 2학기부터 2015년 2학기까지 총 4개 학기 동안 일반지구과학 강의를 수강한 273명의 학생들이다. 현재 전공과 고등학교 지구과학 교과목 이수 여부가 일반지구과학 수업에 대한 태도 및 시험 체감 난이도, 학업 성취도에 미치는 영향을 SPSS 23.0을 활용하여 이원분산분석(two-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과에 따르면, 지구과학교육 전공 학생들과 타 과학교육전공 학생들 사이에는 일반지구과학 수업에 대한 태도와 시험 체감 난이도에 대해서 차이가 없었지만, 고등학교에서 지구과학의 이수 여부는 학생들의 태도와 성취도에 영향을 미쳤다. 즉, 고등학교에서 지구과학 I과 지구과학 II를 모두 이수한 학생은 지구과학 I만 이수한 학생 또는 지구과학을 전혀 선택하지 않은 학생들보다 일반지구과학 수업 태도가 더 좋았으며 높은 성취 수준을 보이는 것으로 분석되었다. 과학 교사를 양성하는 사범 대학의 교육에서는 학생들의 요구와 수준을 반영한 교수학습적 접근이 필요하며, 과학 교사로서 필요한 교과 지식을 효과적으로 학습할 수 있도록 사범 대학 과학과 교육과정의 지속적인 보완이 있어야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권1호
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• pp.24-34
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• 2009

The purpose of this study is to examine the effects of background knowledge on problem solving. To achieve this aim, I proposed the model which shows problem solving process centering around background knowledge, conducted the lessons concerning the concept 'weightlessness' on pre-service elementary teachers, and then classified the pre-service elementary teachers into several groups by the difference of the results presented in the process of solving the problems on weightlessness. And I examined qualitatively the effects of background knowledge on problem solving through the interview with 11 volunteers. On the cause of the failing the problem solving, the failure of acquiring or activating the background knowledge related to the learning concept was most frequently, secondly the use of the background knowledge unrelated to the learning concept, and thirdly the failure of understanding the teaming concept. To acquire or activate the background knowledge related to the teaming concept was more difficult than to understand the new teaming concept, and the cases that use the background knowledge unrelated to the learning concept failed to solve problem. The result of interview, all interviewee understood the learning concept correctly, but all of them who fail to acquire or activate the background knowledge related to the learning concept, or use the background knowledge unrelated to the learning concept, could not solve the problem.