• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.11-23
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• 2023

이 연구에서는 과학기술 관련 사회쟁점(SSI) 기반 과학 수업이 중학교 3학년 과학 학습부진 학생들에게 미치는 효과를 조사하였다. 연구를 위해 과학 교육과정과 연계된 2개의 SSI를 중심으로 총 7차시의 수업을 개발하여 실시하고, 그 효과를 진단하였다. 연구 자료는 광역시의 한 중학교 3학년 학생 185명을 대상으로 수집하였다. 그중 37명을 과학 학습부진 학생으로 판별하여 연구의 초점으로 하였다. 양적 자료는 과학성취, 태도 및 역량 측정에 대한 사전 및 사후 검사로 수집하였다. 정량적 데이터를 보완하기 위해 교사의 수업 관찰지, 일부 학생과의 면담을 통해 정성적 자료를 수집하였다. 정량적 자료 분석은 윌콕슨 부호순위 검정과 대응 표본 t 검정으로 진행하였다. 분석 결과 SSI 기반 수업이 과학 성취도에서는 학습부진 학생집단에 유의한 효과를 보이는 것으로 드러났지만 태도와 역량의 변화에는 유의한 영향이 없는 것으로 나타났다. 수업 관찰 자료는 학습부진 학생들이 SSI 기반 수업에 더 적극적으로 참여하는 모습을 보여줬으며, 학생의 면담에서 과학 학습부진 학생의 성취에 긍정적 영향을 미치는 수업의 성격을 밝힐 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 추가 연구 주제를 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.453-464
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• 2017

본 연구는 과학이슈(유기동물, 미세먼지, 재활용)를 중심으로 학교와 지역사회를 연계하는 과학교육 프로그램(SSI-COMM) 운영을 담당한 교사, 외부 강사, 지역 전문가들의 SSI-COMM의 운영 경험을 통해 실천과 참여를 강조한 지역사회연계 프로그램의 교육적 함의를 탐색해보고자 하였다. 각각의 프로그램은 한 학기 동안 16차시로 운영이 되었으며 학생들의 과학이슈에 대한 흥미와 지역사회로의 참여를 향상시키기 위해서 학교와 학교 밖 활동으로 구성되었다. 본 연구를 위해 4명의 학교 교사, 4명의 외부 강사, 6명의 지역 전문가와 인터뷰를 진행하였으며, 수업 관찰 일지 등도 추가적으로 수집되었다. 연구 결과, SSI-COMM 운영에 참여한 운영자들은 프로그램 운영 과정에서 본 프로그램의 적용이 가져올 수 있는 교육적 함의에 대해 긍정적으로 인식했을 뿐만 아니라, 지역사회 속 과학이슈에 대해 스스로의 관심이 높아지고, 앞으로도 지속적으로 운영해보고자 하는 의지를 나타냈다. 교사의 경우에는 본 프로그램을 통해 현재 학교교육이 학생들의 잠재된 역량이 표출되기에 제한이 있음을 인지하였으며, 학생들이 직접 학교 밖 관련 기관을 직접 방문하고 지역 전문가와 만나 소통해보는 경험을 통해 학교 지식과 실천 사이의 간격을 줄일 수 있다는 가능성을 인지하였다. 학교 밖 교육을 담당했던 외부 강사는 자유로운 학교 밖 활동이 학교 수업에서 소외되었던 학생들에게 뿌듯함과 자신감 그리고 성취감을 경험할 수 있는 기회를 제공함을 확인하였다. 본 프로그램 운영에 참여한 지역 전문가들 역시 본인의 직업과 관련된 분야에서 논의되는 과학이슈에 대해 학생들과 소통하는 경험을 통해 지역사회에 대한 소속감과 교육 주체로서의 역할에 대해 고민해볼 수 있었다. SSI-COMM은 지역사회연계 프로그램 활성화를 위해서는 앞으로 지속적으로 학교와 지역사회 구성원들 간의 친밀한 네트워크 체계를 구축할 필요가 있음을 시사하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.181-192
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• 2017

본 연구에서는 디지털스토리텔링을 적용한 SSI 교육프로그램(이하 DST-SSI 수업)을 개발하고, 학생들이 수업의 각 단계에서 인식하는 교육적 효과를 탐색해보았다. 디지털 기술을 활용하여 이야기를 제작하고 전달하는 디지털스토리텔링은 자신의 의견을 표현하는 동시에 학습의 결과를 공유하고 실천할 수 있는 기회를 제공하므로, 다양한 입장에 대한 이해와 타인과의 의견 조율이 요구되는 SSI 교육에 접목되었을 때 보다 상승효과를 가져올 수 있을 것으로 예상하였다. DST-SSI 수업은 교육과정과 밀접하게 연계되는 네 가지 주제를 선정한 후 각각의 SSI 주제에 적합한 DST 활동을 삽입하는 방식으로 구성되었으며, 본 연구에는 수업에 참여한 중학교 3학년 학생 중 24명이 참여하였다. 4명씩 그룹을 지어 포커스 그룹 면담을 진행하였으며, 면담내용은 모두 전사하여 분석에 이용하였다. 연구 결과, 학생들은 각각의 SSI 주제와 관련된 내용을 검색하고 자료를 수집하는 탐색 및 토의 과정에서 그동안 미처 인식하지 못했던 사회 윤리적 측면을 인식하게 되었으며, 주제를 둘러싼 입장이 매우 다양할 수 있음을 확인하고 수용하게 되었다. DST를 사전 제작하는 과정에서는 모둠의 의견을 효과적으로 반영하는 이야기를 전개하고자 다양한 관점을 조율했으며, 실생활에서 살펴볼 수 있는 자연스러운 상황을 주제로 하는 등 시청자의 공감을 이끌어낼 수 있는 감성적인 콘텐츠를 활용하는 방법을 고민하기도 하였다. 또한 학생들은 실제 DST를 제작하면서 자신이 전달하고자 하는 메시지를 보다 효과적으로 전달하기 위해 사운드트랙이나 시각효과, 화면 구성 등의 요소를 고려한 다양한 방법을 모색하였다. 마지막으로, 웹을 통한 디지털 스토리의 공유와 피드백 단계에서는 제작과정에서는 미처 깨닫지 못했던 내용을 확인하는 동시에, 해당 문제와 관련하여 실생활에서 실천할 수 있는 것을 찾아 행동으로 옮겨보는 노력을 한 것으로 드러났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.467-480
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• 2018

본 연구는 플립러닝을 적용한 과학관련 사회쟁점 교수학습(FL-SSI)이 중학생의 시민역량과 인성발달에 미치는 영향을 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 플립러닝은 교실 수업 전 교수학습 영상을 제공하여 기초 개념과 문제인식의 기회를 제공하고, 교실 수업에서는 이를 바탕으로 한 토의토론 활동을 진행함으로써 학생들이 보다 역동적이고 협력적으로 수업에 참여할 수 있도록 하는 전략이다. 이에 본 연구에서는 전통적인 SSI 수업에서 보고되는 시간과 정보의 제약이나 토의 토론 진행 등의 어려움을 해결하고자 플립러닝 전략에 기초한 과학관련 사회쟁점 교수학습 프로그램을 개발 및 적용하였다. 본 연구에는 중학교 2학년 학생 73명이 네 가지 주제의 12차시 수업으로 구성된 SSI 교수학습 프로그램에 참여하였다. 학생들은 매 차시 수업 전 교사가 웹에 게시한 동영상을 시청한 후, 본 수업에서는 영상에 대한 이해를 바탕으로 다양한 학생중심 활동에 참여하였다. 학생들은 수업 전후 과학기술 사회의 시민역량과 글로벌 시민으로서 갖추어야 할 인성을 측정하는 검사지에 응답하였으며, 수업 이후 포커스 그룹 면담에 참여함으로써 학생들이 인식한 플립러닝 기반 과학관련 사회쟁점 교수학습의 효과를 살펴보았다. 연구 결과, 플립러닝 기반 SSI 수업에 참여한 학생들의 시민역량과 인성은 수업 후 통계적으로 유의한 향상이 있었다. 특히 학생들은 시민역량의 네 영역(협업능력, 정보기술 및 미디어 활용능력, 비판적 사고와 문제해결능력, 의사소통능력) 모두에서 통계적으로 유의한 향상이 있었으며, 인성의 세 영역 중 두 영역(사회도덕적 공감, 과학관련 사회쟁점에 대한 책무성) 영역에서 유의한 향상이 있었다. 포커스 그룹면담 결과 또한 학생들이 SSI 수업에 플립러닝을 적용한 효과를 긍정적으로 인식하였음을 뒷받침하였다. 학생들은 플립러닝 전략을 통해 SSI 문제 상황에 대한 이해를 높였으며, 자료탐색과 의사결정의 시간을 절약함으로써 교실 수업 시간을 SSI 문제 상황을 해결하는 데 온전하게 활용하였다. 또한 SSI 문제를 둘러싼 다양한 관점에 대해 이해할 수 있는 충분한 기회를 가질 수 있었다. 본 연구는 플립러닝 전략이 기존의 SSI 수업에서의 어려움을 보완하고 개선함으로써, SSI 수업을 효과적으로 운영할 수 있는 한 방안이 될 수 있음을 보여준다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.180-191
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• 2023

이 연구에서는 초등, 중, 고등학교의 학생과 교사가 선호하는 SSI 주제를 조사하여 학교급별 학생과 교사가 선호하는 SSI 주제의 유사성을 코사인 유사도 측정을 통해 분석하였다. 연구 대상은 초, 중, 고등학생 566명, 교사의 327명이었다. SSI 관련 선행연구 논문과 프로그램에 포함된 SSI 주제 60개를 환경, 과학기술, 보건·의학, 기타 사회 문제 영역로 구분하고 목록화하여, 연구 대상인 학생 또는 교사가 선호하는 주제 5개를 선택하도록 하였다. 자료수집은 서베이몽키를 이용한 온라인으로 진행하였고, 수집된 자료는 학생 및 교사별로 6개 집단으로 구분하고, 집단별로 주제의 선택 빈도를 조사하였다. 그리고 선택된 주제의 빈도를 기준으로 벡터 값을 계산하고, 학교급별 학생 간, 교사 간, 교사와 학생 간의 코사인 유사도를 측정하여 주제 선호 유사도를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학생의 학교급별 집단간 SSI 선호 주제 유사도는 중학생과 고등학생 사이의 코사인 유사도(0.982)가 초등학생과 중학생간(0.651) 또는 초등학생과 고등학생간(0.662)의 코사인유사도보다 높았다. 둘째, 교사의 학교급별 집단간 SSI 선호 주제 유사도는 초등, 중, 고등학교간의 모든 비교 집단에서 비교적 비슷한 코사인 유사도의 양상을 보였다. 셋째, 학생과 교사간 학교급별 SSI 선호 주제 유사도는 초등학교 학생과 교사 집단간 코사인 유사도(0.974)가 다른 학교급의 비교 집단, 중학교급(0.621) 또는 고등학교급(0.645)보다 높았다. 즉 초등학교의 학생과 교사는 서로 선호하는 SSI 주제가 73.33%의 수준에서 유사하고, 반면, 중학교 또는 고등학교의 학생과 교사는 서로 선호하는 주제가 33% 수준으로 유사한 경향을 보였다. SSI 교육에서 학생에게 관심 있는 주제로 접근하는 것은 학습 동기 유발과 지속, 그리고 즐거운 학습 경험과 학습에 대한 긍정적인 태도 형성과 긴밀하게 연관된다. 따라서, SSI 수업을 설계할 때, 학생 관심의 관점에서 주제를 검토해야 할 것이다. 특히 교사가 학생의 선호도와 다소 차이가 있는 SSI 주제를 선별한 경우, 그 차이를 극복할 수 있는 치밀한 교수 설계가 필요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.431-442
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• 2015

본 연구에서는 '집단지성 촉진 전략을 활용한 SSI 수업모형(CI기반 SSI 수업모형)'을 중학교 영재학급 학생들을 대상으로 적용하여 그 효과를 탐색해 보았다. 특히, 집단지성의 원리를 적용했을 때 더욱 향상될 것으로 기대되는 역량 즉, 협업능력, 정보 기술 및 미디어 활용능력, 비판적 사고력과 문제 해결력, 의사소통 능력에 초점을 맞추어 살펴보았다. 또한 학생들이 CI기반 SSI 수업모형에 적용된 집단지성의 원리의 효과를 어떻게 인식하는지도 함께 살펴보았다. 본 연구는 서울에 위치한 중학교 영재학급 학생 20명을 대상으로 하였으며, 이 학생들은 약 1년에 걸쳐 토요일마다 격주로 수업에 참여하였다. 학생들은 과학기술 사회에서 요구되는 시민역량 검사지에 수업 전, 중간, 후에 응답하였으며, 수업이 진행되는 동안 수업관찰 및 학생들과의 그룹면담을 실시하였다. 연구결과, CI기반 SSI 수업은 학생들의 과학기술 사회 시민으로서 갖추어야 할 핵심 역량의 여러 요소들이 향상될 수 있는 가능성을 보여주었다. 비록 통계적으로 유의미한 차이는 아니었으나, 수업 및 면담자료에 대한 추가 분석은 이 가능성에 대해 어느 정도 뒷받침해주었다. 첫째, 학생들은 웹 플랫폼을 활용하여 조원들과 활발하게 정보공유를 함으로써 생각의 확장을 경험하였다. 둘째, 학생들은 수업에 참여하면서 다양한 관점에 대한 포용력이 다소 향상되었다. 셋째, 학생들은 토의주제에 대해 미리 자료를 수집하고 스스로 독립적인 시간을 가짐으로써 조별 토의에 보다 적극적으로 참여하게 되었으며, 조원간의 소통도 더 원활해졌다고 응답하였다. 마지막으로, 학생들은 협업의 가치에 대해 인지하게 되고, 협업을 통해 더 나은 산출물을 낼 수 있다는 경험을 하게 되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권4호
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• pp.472-486
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• 2010

현재 행해지는 과학관련 사회적 이슈(socio-scientific issue: SSI)에 대한 대중의 인식 조사는 대개 현상의 위험성 인식 및 정책 선호도와 같은 일부 영역에 한정되어 있다. 이에 본 연구에서는 특정 SSI에 대한 대중의 과학문화소양을 보다 다각적이고 총체적으로 살펴볼 수 있는 지표체계를 개발하고자 하였다. 이를 위해 연구자들은 최근 세계적으로 관심의 초점이 되고 있는 기후변화를 특정 SSI로 선정하였으며, 이 이슈를 중심으로 새로운 지표체계 및 설문지를 개발하였다. 먼저, 문헌연구를 바탕으로 'SSI에 대한 과학문화소양'을 '다양한 측면에서 SSI를 바라보고, 이를 통해 합리적인 의사결정을 하며, 관련된 문제에 현명하게 대처해나가는 생활양식'이라 정의하였다. 보다 체계적인 접근을 위하여 개인의 과학문화소양을 잠재적 소양과 실행적 소양으로 구분하였으며, 대범주 '잠재'는 중범주 '관심', '의견', '이해'로, 대범주 '실행'은 중범주 '학습', '실천'으로 나누어 지표 및 설문항목을 구성하였다. 개발 과정에서 과학교육, 환경 교육, 대기과학 전문가의 검토를 거쳤으며, 중학생 777명의 응답을 바탕으로 신뢰도분석과 요인분석 및 상관분석을 실시하여 통계적 타당성을 검토하였다. 그 결과, 지표체계와 설문지의 일부가 수정 보완되었으며, 수정된 지표체계는 2개의 대범주, 5개의 중범주, 15개의 소범주, 34개의 지표, 63개의 설문항목으로 구성되었다. 이는 신뢰도와 타당도가 비교적 양호한 것으로 검증되었다. 본 연구에서 개발된 지표체계는 향후 다양한 SSI 주제에 관한 대중의 인식을 조사함에 있어 종합적인 자료를 효율적으로 축적하고 분석할 수 있는 틀로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.259-271
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• 2018

본 연구는 예비 생물교사를 대상으로 사회정서학습에 기반한 SSI 논증 프로그램의 적용 효과를 살펴보았다. 사회정서학습에 기반한 SSI 논증 프로그램을 통해 예비교사들은 SSI에 대한 감정이나 느낌, 생각을 자유롭게 나누고, SSI 관련 과학 개념, 사실, 원리 등을 조사하도록 하여 문제를 확인할 기회를 가졌다. 이 과정에서 예비교사들이 자기의 감정을 확인하고 타인의 의견을 듣고 공감할 수 있도록 하여 자기인식과 사회인식의 기회를 경험할 수 있도록 하였다. 이를 바탕으로 각자 자신의 주장, 이유와 근거를 활용하여 논증 토론 과정에 참여하도록 하여 의사소통, 타협 및 갈등을 경험함으로써 자기관리 및 관계관리의 기회를 경험하였다. 마지막으로 논증 토론 과정 및 결과를 바탕으로 자신의 문제 해결 방안 및 주장에 대한 이유와 근거를 재정립하고, 최선의 해결방안을 선택하도록 하여 책임 있는 의사결정을 할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 낙태, 안락사, 유전자 조작 및 인공지능의 4가지 SSI를 경험하였다. 각 주제 당 3차시, 총 12차시에 걸쳐 수업이 이루어졌으며, 3-5명이 조를 이루어 논증 토론 활동에 참여하였다. 논증 구조 분석 결과에 따르면, Level 2에서는 상대방의 주장에 대한 비판이나 반박의 요소는 결여되어 있고 주로 누적담화의 형태로 상대방의 의견이나 주장에 대한 정보 보충이 이루어졌다. Level 3에서는 반박이 나타나기는 하지만 반박의 요소가 자신의 주장에 대한 이유나 근거를 제시하는 형태로 내재해 있었다. 즉, Level 2와 Level 3에서는 상대방에 대한 공감과 이해의 사회정서적 요소가 주로 나타났다. Level 4에서는 상대방의 의견이나 주장에 대한 질문, 비유 등을 통해 직접적인 반박이 나타났으며, 타협점을 제시하는 모습을 나타내 갈등관리와 협상이 이루어졌음을 알 수 있었다. Level 5에서는 논쟁 담화의 형태로 명확한 반박으로 구성된 확장된 논증이 나타냈으며, 상호 간의 질문과 답변으로 이루어진 논증 토론의 형태로 서로 간에 영향을 주는 공동체를 형성하게 되었음을 의미한다. 본 연구는 SSI 논증 토론에 자기인식, 사회인식, 자기관리, 관계관리, 책임 있는 의사결정 요소가 내재할 수 있도록 하였으며, 예비교사들은 자신과 타인의 감정을 인식하고, 주장하기와 반박하기를 통해 갈등, 타협의 과정을 경험하면서 자신의 요구와 사회의 요구를 반영한 의사결정 과정에 점차 적극적으로 참여할 수 있었다.

• 공학교육연구
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• 제23권6호
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• pp.3-16
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• 2020

This study aims to introduce the ENACT model, which is a systematic teaching-learning model for cultivating social responsibility of science and engineering college students, and to discuss its educational implications. For the development of the ENACT model, we conducted extensive literature reviews on RRI, STEM education, and science and technology studies (STS). In addition, we examined exemplary overseas education programs emphasizing social responsibility of scientists/engineers and citizens. The ENACT model consists of five steps; 1) Engage in SSIs, 2) Navigate SSIs, 3) Anticipate consequences, 4) Conduct scientific and engineering practice, and 5) Take action. This model links Socioscientific Issues (SSI) education with engineering education, dividing the major elements of social responsibility education for scientists and engineers into the dimensions of epistemology and praxis, and reflected them in the model. This effort enables science and engineering college students to pursue more responsible and sustainable development by carrying out the responsible problem-solving process based on an understanding of the nature of science and technology. We plan to implement ENACT model based programs for science and engineering college students and to examine the effects.

• 공학교육연구
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• 제24권6호
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• pp.3-19
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• 2021

This study aimed to introduce a case study of a basic engineering design course using the ENACT model for fostering social responsibility of engineers, and to investigate the educational effects of the course. Since the ENACT model was designed to encourage STEM college students to pursue responsible problem solving based on their understanding of socioscientific issues, we assumed that it would be beneficial for engineering students to foster their social responsibility as well as their understanding of science/engineering-related issues. A total of 49 engineering students who enrolled in the course participated in the study. Data included students' course artifacts, reflection papers, and responses to survey questionnaires. Results indicated that the students became more aware of nature of science and technology after the program, and began to solve the problems while considering the views of multiple stakeholders. They highly valued the experience of communicating with others as engaging in the civic activities. They also expressed high satisfaction and feeling of achievement on the course learning. We expect the ENACT model to be an effective teaching guideline that fosters the social responsibility of engineering students and furthermore, engineering ethics.