• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.509-524
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• 2014

이 연구의 목적은 중학교 과학학습 부진아를 위해 다양한 학습전략을 활용한 프로그램을 개발하여 적용하고, 이 프로그램이 그들의 학습전략 사용 능력과 과학학업 성취도 향상에 효과가 있는지를 확인하는 것이었다. 이를 위해 2009 개정 교육과정의 1학년 과학 내용을 중심으로 다양한 학습전략을 활용한 프로그램 11차시를 개발하고, 과학학습 부진아 중 특히 학습전략 수준이 낮은 3명을 대상으로 프로그램을 투입하였다. 그리고 학습전략 검사, 총괄평가와 학생활동지, 연구일지, 수업 관찰, 수업 전사내용, 학생 인터뷰 등을 통해 프로그램 효과를 분석하였다. 연구 결과, 과학학습 부진아의 이미 고착화된 학습전략이 변화되는 것이 쉽지 않아 제한적으로 향상되었으며, 반면에 학업성취도는 크게 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이는 학습전략을 활용하면서 과학 학습에 대한 흥미가 생겼고 과학 공부에 관심을 가졌기 때문이었다. 이러한 연구 결과로부터 과학학습 부진아를 위한 학습전략을 활용한 프로그램이 학습전략과 학업성취도의 향상에 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제28권4호
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• pp.529-552
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• 2014

본 연구에서는 수학에서 추론의 중요성과 그 역할에 의미를 두고, 고등학교 수학 내용(문제)의 분석을 통해 학생들이 제공받는 추론의 유형이 얼마나 높은 수준, 즉 다양한 것인지에 대해 살펴보고자 한다. 현재, '수학 II' 교과목은 2009 개정에 따른 교과목들 중에서 '수학 I' 교과목을 이수한 후 선택하는 것(신이섭, 2011)으로, 중등 수학에서 가장 심도 있는 학습 내용을 다룬다고 볼 수 있다. 이러한 점에 감안하여 본 연구에서는 '수학 II' 교과목의 내용을 중심으로 Johnson, et al.(2010)의 여섯 가지 추론 유형을 재구성하여 이를 바탕으로 현행 9종의 모든 교과서에 수록된 추론 문제의 정도(비율) 및 유형을 파악하고자 한다. 이로써, 학생들에게 어느 정도의 추론 활동의 기회가 제공되고 있는지 살펴보고, 수학 수업에서의 추론 능력 신장의 긍정적 가능성을 가늠해 보고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권1호
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• pp.97-111
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• 2018

학교 교육에서 교사 지식 내지 교사의 수업 전문성의 중요성을 인식하여 이 부문을 계발하고 정진시키는 것은 매우 중요할 것이며, 이를 위한 노력의 일환으로 교사의 수학 수업평가 요소를 마련하는 일은 의미 있는 일일 것이다. 이러한 취지하에, 본 연구에서는 교사 전문성의 핵심 영역인 수업과 관련된 일련의 활동에 대하여 교사 자신의 자기평가 방법에 따라 측정 용이한 수학 수업의 평가영역 및 그에 따른 기준을 마련하고자 한다. 특히 본 연구에서는 2015 개정에 따른 수학과 교육과정에서 강조하고 있는 교과 역량에 초점을 두어 이를 반영한 수업평가 기준을 개발하고자 한다. 다만, 교과 내용 지식, 학습자 이해 지식, 교수 학습 방법 및 평가 지식, 수업 상황 지식 등과 같은 여러 교사 지식 중, 평가는 교수 학습 방법 및 활동과도 일관성이 있어야 한다는 주장(고상숙 외, 2012)에 따를 뿐만 아니라 수학 교과에서의 교과 역량이 교육과정 문서 상 '교수 학습 방법' 부문에 제시되어 있다는 것을 감안하여, '교수 학습방법 및 평가'에 관한 지식 부문에 중점을 두어 교과 역량을 반영한 수학 수업평가 기준을 마련하고자 하였다. 또한, 수업평가는 수업전의 수업 계획, 수업후의 수업 실행 (결과), 수업후의 반성 측면에서 그 평가가 가능한데, 실제로 수업 진행 상황에 관한 '실행'이 기본이 되고 중요하다는 판단 하에, 본 연구에서는 수업 실행에 중점을 두어 기준을 마련하고자 한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제13권1호
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• pp.189-206
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• 2011

본 연구는 초등학생에게 알맞은 수학과 PBL(문제중심학습)의 목표와 모형을 개발하여 실제 수업에 적용 분석함으로써 수학 교과에서의 PBL에 대한 실천적 이해와 구체적인 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 7차 개정 수학과 교육과정의 목표를 구현할 수 있도록 지식, 기능, 태도 영역으로 구분하여 10가지 목표를 설정하고 수학과 PBL 목표 기준을 표로 제시하였다. 또한 기존의 PBL 모형을 수정 보완하여 초등학교에 적합한 수학과 PBL 모형을 개발하고자 수학적 의미화, 수리 정보 수집 단계를 추가하고 정리단계를 강화한 초등학교 수학과 PBL 모형을 제시하였다. 이를 초등학교 4학년 소수 단원에 두 차례의 현장 적용을 하는 동안 4명의 개별 학생들의 수학과 PBL 목표 도달여부와 반응을 살펴보았다.

• 대한화학회지
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• 제64권3호
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• pp.159-174
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• 2020

본 연구의 목적은 창의 융합형 인재의 핵심역량을 위한 교육 전략으로 '디자인씽킹(Design Thinking)' 기반 화학 수업 프로그램을 검토하고자 한다. 이를 위하여, '과학교육에서의 디자인적 사고 프로세스'가 화학 교과 수업에 적용할 수 있도록 '관련 지식 이해', '공감', '관점 공유', '아이디어 생성', '1차 프로토타입', '1차 검증', '2차 프로토타입', '2차 검증'의 총 8단계로 수정·보완하였다. 2015 개정 교육과정과 2009 개정 교육과정의 연계성을 고려하여 성취기준을 선정하고 이를 만족할 수 있는 주제에 따라 교수·학습 지도안과 학생 활동지를 개발하였다. 4가지 주제가 개발되어 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 3월에서 8월까지 화학I시간에 적용하고, '공감', 'STEAM교육역량', '문제 해결 과정' 검사를 토대로 수업 장면에 대한 질적 데이터 분석과 사전·사후 평가를 실시하였다. 과학수업에서의 '공감'요소는 타인과의 공감과 문제 상황과의 공감에서 유의미한 향상을 보였고, 'STEAM교육역량'에서는 과학, 디자인 역량에서 유의미한 효과가 나타났다. '문제 해결 과정'에서는 문제 발견, 문제 정의, 문제 해결책 고안, 문제 해결 검토에서 유의미한 향상이 확인되었다. 본 연구 결과는 디자인씽킹 기반 화학 수업에 대한 적용 가능성과 그 교육적 효과에 대하여 시사점을 제시하고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권6호
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• pp.1139-1153
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• 2013

과학교육에서 오개념은 오래된 주제이지만, 아직도 학교현장에서는 오개념으로 인한 문제들이 제기되고 있다. 본 연구에서는 초등예비교사들과 초등현장교사들을 위해 초등과학 교과의 내용과 직접적으로 관련된 오개념을 조사 분석하고 이의 교정을 위한 오개념 교정 소책자를 개발하였으며, 이를 초등예비교사들을 위한 생명영역 교재연구 강좌에 적용하여 과학 교수 효능감과 생명영역 오개념의 교정 효과를 검증하였다. 소책자의 개발을 위해 선행연구결과를 수집하고, 초등예비교사들의 오개념을 조사하였으며, 이를 2007 개정 과학과 교육과정의 초등과학 생명영역 단원의 내용을 분석틀로 하여 분석하였고, 그 결과를 현장에서 쉽게 사용할 수 있도록 작은 소책자 형태로 제작하였다. 제작한 소책자의 효과 검증을 위해 연구에 참여한 초등예비교사는 총 107명으로 소책자를 활용하여 교재연구강좌를 수강한 실험집단이 46명, 소책자를 사용하지 않고 교재연구강좌를 수강한 비교반이 61명이었다. 두 집단을 대상으로 일원변량분석과 공변량분석, 대응표본 t검정, 상관분석을 실시하였다. 연구 결과 본 연구에서 개발한 소책자를 사용한 실험 집단은 과학교수효능감과 생명영역 오개념 교정에 있어서 통계적으로 매우 유의한 수준에서 비교반보다 높은 점수를 얻었다. 따라서 본 연구에서 개발한 소책자는 초등예비교사들의 과학 교수효능감을 증진하고 오개념을 교정하는데 효과가 있음이 검증되었다. 본 연구를 통해서 초등예비교사들의 생명과학 영역 오개념 교정을 돕고, 궁극적으로 초등학생들의 올바른 생명영역 개념 형성을 도울 수 있으며, 초등예비교사들의 고양된 교수효능감은 초등학생들의 과학 수업에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제56권3호
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• pp.363-370
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• 2012

2007개정 과학과 교육과정에 따른 중학교 1학년 과학 교과서 11종을 대상으로, '물질 영역'에 속하는 '물질의 세 가지 상태', '분자의 운동', '상태변화와 에너지'라는 세 단원에 제시된 모형의 유형 및 특성을 조사하고 과학적 모형 분석틀을 개발하였다. 연구를 통해 개발되어진 과학적 모형 분석틀은 표상 양식과 표상의 속성으로 나누어져있으며, 표상 양식은 활동 모형, 비유적 모형, 상징적 모형, 이론적 모형으로 분류하고, 표상의 속성은 정적 모형과 동적모형으로 분류하였다. 개발되어진 과학적 모형 분석틀을 가지고 교과서에서 사용되고 있는 모형의 유형과 빈도수를 분석하였다. 연구 결과, 표상 양식에서는 활동 모형과 비유적 모형이 가장 많이 사용되었고, 표상의 속성에서는 동적 모형이 많이 사용되고 있었다. 물질 영역에서는 입자 개념을 다루며 학생들이 일상생활에서 접하는 거시적인 현상들을 분자의 배열이나 운동과 같은 미시적 관점으로 이해하는 것을 목표로 하고 있다. 이 연구의 결과는 현 교과서들에 나타난 과학적 모형 사용의 제한점과 바람직한 방향을 모색하게 할 뿐 아니라, 앞으로 집필되어질 교과서와 수업을 구성하는데 유용한 정보를 제공해 줄 것이다.

• 대한화학회지
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• 제62권3호
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• pp.214-225
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• 2018

본 연구에서는 우리나라 과학과 교과서에서 열과 열에너지 용어를 어떻게 정의하고 어떤 의미로 사용하고 있는지, 그리고 과학의 영역별로 이 용어들의 사용 의미에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 2009 개정 교육과정에 의한 초 중 고 과학과 교과서 52권의 내용을 분석하였다. 열 용어의 정의는 중학교 과학(1)과 고등학교 물리 I, II 교과서에서 제시되는데, 대부분의 교과서가 열을 "온도 차이에 의해 이동하는 에너지(유형 I)"로 정의하였고 물리 I 교과서 1종에서만 "온도 차이에 의한 에너지의 이동(유형 II)"으로 정의하였다. 열에너지 용어의 정의는 대체로 중학교 과학(2)와 고등학교 물리 I 교과서에 제시되는데, 물리 I 교과서는 "분자 운동 에너지(유형 III)"로 정의하였지만 과학(2) 교과서에서는 유형 I 또는 "물체의 상태나 온도를 변화시키는 에너지(유형 IV)"로 정의하였다. 교과서 본문 서술에서 열 용어는 주로 유형 I 또는 유형 III의 의미로 사용되었고, 열에너지 용어는 주로 유형 III의 의미로 사용되었으나 고등학교 물리와 화학 교과서에서는 유형 I의 의미로 사용되기도 하여 열과 열에너지 용어를 혼용하고 있었다. 과학의 영역별로 보면 열과 열에너지 용어를 물리와 화학에서는 주로 유형 I과 유형 III의 의미로 사용하였고, 생명과학과 지구과학에서는 주로 유형 III의 의미로 사용하여 영역별로 차이가 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.607-619
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• 2019

2015개정 교육과정을 통해 소프트웨어 교육이 도입되면서 기존의 ICT 소양 및 응용 소프트웨어 활용 교육에서 벗어나 학습자의 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 다양한 연구 활동이 이루어져 왔다. 이와 같은 변화에 따라 본 연구에서는 소프트웨어 교육에서 강조되고 있는 컴퓨팅 사고력과 관련된 다양한 연구 활동에 대한 연구 동향을 살피는데 그 목적이 있다. 이를 위해 2014년 1월부터 2019년 9월까지 출판된 컴퓨팅 사고력과 관련된 190편의 논문을 대상으로 주제어를 추출하여 그 단어들을 대상으로 빈도분석, 워드 클라우드, 연결 중심성, 토픽 모델링분석을 실시하였다. 토픽 모델링 분석 결과 지금까지의 주된 연구에는 '컴퓨터 사고력 교육 프로그램', '컴퓨팅 사고력 예비교사 교육', '컴퓨팅 사고력 로봇 활용 교육', '컴퓨팅 사고력 평가', '컴퓨팅 사고력 교과 연계 교육'에 관한 연구들이 진행되고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구 방법을 통해 현재까지 주로 진행되고 있는 컴퓨팅 사고력 관련 연구 동향을 파악할 수 있었고, 이는 컴퓨팅 사고력 교육의 어떤 부분이 연구자들에게 더 중요하게 인식되고 있는지를 알 수 있게 해 준다.

• 대한화학회지
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• 제59권4호
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• pp.296-307
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• 2015

이 연구의 목적은 초의 연소과정에서 기체 농도를 측정할 수 있는 실험을 개발하고, 그 적용 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위하여 성별, 교사 경력, 6학년 교수경험, 2007개정 6학년 교수 경험 등을 고려하여 15명의 초등교사들을 선정하였다. MBL을 이용한 이 실험은 아크릴통 안에서 초가 연소하는 동안 산소와 이산화탄소의 농도를 시각적으로 확인할 수 있도록 고안되었다. 이 실험 방법은 다음과 같다. 1) 아크릴 통에 2쌍의 구멍을 만들고, 그 구멍에 2개의 산소 센서와 2개의 이산화탄소 센서를 넣는다. 2) 초를 아크릴통 안에서 연소시키면서 그 변화를 관찰한다. 이 실험은 산소의 농도와 이산화탄소의 농도가 수치로 나타나고 그래프로 그려지므로 기체 농도의 변화를 실시간으로 확인할 수 있다. 이 실험을 적용한 결과, 연소에 대하여 과학적 개념을 가지고 있지 않았던 많은 초등교사들이 ‘집기병 속의 촛불이 꺼지는 이유’와 ‘연소 전과 후의 산소와 이산화탄소의 농도’에 대하여 과학적 개념을 형성하게 되었다. 또한 약 절반의 초등교사들이 ‘연소의 정의’와 ‘연소 후 이산화탄소의 위치‘에 대해 과학적 개념을 형성하게 되었다. 따라서 초의 연소과정에서의 기체 농도 측정 실험은 초등교사들의 연소 개념 향상에 도움을 주었다.