• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권1호
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• pp.30-42
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• 2005

In this study, we developed an elementary science performance assessment material on STS theme, especially the respiration. The material is constituted with 3 components, which are performance task, students' response format and scoring system, and it also has various objective domains such as applying science knowledge, improving science attitude, using ICT, communicating and reflective thinking. It offers teachers a tool by which they can assess students' abilities on a whole. The task is made with the motivation-evoking content of 'No Smoking'. It is constructed on the activity of writing a letter to his/her father not to smoke. The students' response format is made by problem solving process, and the scoring system is matched with the steps of students' response. The material involves several theoretical backgrounds and the strengths of performance assessment. In addition, due to the detailed students' format and scoring system, it can be used practically in elementary science classroom.

• 한국환경교육학회지:환경교육
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• 제22권4호
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• pp.81-94
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• 2009

This study was intended to develop the STS module regarding conservation of water resources, called "A Project for the Conservation of Water Resources". Since each theme consisted of 2 subject activities, they had total 8 subject activities. Developed STS module was applied to 113 male students of 11th grader of D High School in Incheon. After they received 8 periods of the developed STS module, the environmental sensitivity and environmental conservation behavior and the interest of the affective domains related to science were determined. Results were as follows; Four themes of this module were 'What are the water resources?', 'What is a main cause for the water pollution?', 'A drinking water? or non-drinking water?' and 'Making UCC for the water resources'. Since each theme consisted of 2 subject activities, they were for total 8 periods. Developed STS module was found to be appropriate for the STS and they could be applied to the classroom easily. Students who were instructed according to the developed STS module showed that there was a statistically significant enhancement in the environmental sensitivity and environmental conservation behavior and in the area of interest of the affective domains related to science. Students who were instructed according to the developed STS module showed positive responses to the instructional methods by STS. Based on students' interview, they revealed that they were impressed with the hands-on activities and the process of subject activities. Instruction with STS module seemed to be more appropriate way of teaching compared to the traditional way of teaching. However, it will be necessary to develop more modules or programs which could be linked from the elementary school level to the high school level and to use them consistently in order to maximize their effects.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권3호
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• pp.226-235
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• 2005

In this study, we applied the elementary performance assessment instrument on 575 theme in science instruction which it had been developed on the previous study. Sixty-seven elementary students participated in this study and were assigned into two groups: One was assigned to an experimental group since they were taught with the instrument (N=32) and the other was assigned to the comparison group since they followed teachers guide of 7th Korean National Curriculum (N=35). Prior to and after teaching, tests on the science attitude, science process skill, and science knowledge domains were administrated. The results were analyzed quantitatively. Further, we also investigated students recognition about the instrument and the science class qualitatively according to the instrument. The results showed that there were statistically significant improvements on science process skills and aspects of the understanding of science knowledge. Many students were aware of them positively as well. However, a few problems, including too many amounts of writing and difficulties in communication with one another, were appeared.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.66-73
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• 2011

This study aims to compare and analyze the types of teaching-learning activities, themes and percentage of STS contents in the area of "The Earth and the Universe" in elementary science subject following the 7th Curriculum and 2007 Revised Curriculum, identifying how STS education has changed and their features. First, the number of pages where STS appears in the 2007 revised science textbook has increased over 10% compared to the that of the 7th curriculum. In particular, the number of pages in the 5th and 6th graders increased substantially to 15% and 34%, respectively. Second, as a result of analysis on components of STS, 'applications of science', 'local and community relevance', 'social problem and issues', 'evaluation concerned fir getting and using information' were obtained in the order named for the 7th curriculum; while 'applications of science', 'local and community relevance', 'career awareness' and 'social problem and issues' were obtained in the order named for 2007 revised curriculum. Third, with regard to the analysis on theme areas, the 7th curriculum was found to cover the theme on use of natural resources most frequently, followed by environmental problem, while 2007 revised curriculum to cover environmental problem and effects of technical development most frequently, followed by space development and use of natural resources. Fourth, in the area of STS teaching activities, 'investigation activity' showed highest percentage in 7th curriculum, followed by 'analysis of data', and 'research design', while 'analysis of data' showed highest frequency of appearance, followed by "investigation activity' and 'actual activities' and 'research design' in the order named in 2007 revised curriculum, showing that the area of 'analysis of data' and 'actual activities' increased substantially compared to the 7th curriculum.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권2호
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• pp.207-216
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• 2014

Understanding the nature of science (NOS) has been a major component of scientific literacy and an important learning goal in science education (American Association for the Advancement of Science, 1990, 1993; Millar & Osborne, 1998; National Research Council, 1996, 2013). To achieve this goal, it is necessary to include appropriate views of the nature of science in science curriculum such as a textbook. The aim of this study was to conduct a content analysis of the elementary science textbooks to examine the presentation of the nature of science (NOS) using the four themes of scientific literacy, which are (1) nature of scientific knowledge, (2) nature of scientific inquiry, (3) nature of scientific thinking, and (4) nature of interactions among science, technology, and society (STS). Findings show while $3^{rd}$ and $4^{th}$ grade levels of science textbooks heavily emphasize on the Theme I, nature of scientific knowledge and the Theme II, the nature of scientific inquiry, the upper grade levels such as $5^{th}$ and $6^{th}$ grades of science textbooks are well balanced with the four themes of the nature of science. In addition, most of elementary science textbooks little focus on the Theme IV, nature of interactions among science, technology, and society (STS) among the four themes of the nature of science. It might be a shortcoming because the understanding the nature of interacions among science, technology and society (STS) is one of the key components in order for students to be a scientific literate person.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권5호
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• pp.851-868
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• 2004

본 연구는 과학영재들의 생물교육을 위한 웹기반 STS학습 프로그램을 개발하는데 목적을 두었다. 연구방법은 다음과 같은 일련의 단계를 따라 실시하였다. 첫 번째 단계에서는 수업모형의 내용구축을 위한 선행 요소로써 과학 영재들의 요구 분석, STS학습의 목표분석, 생물교과의 목표를 분석하였다. 두 번째 단계에서는 과학영재를 위한 웹기반 STS 수업모형의 구성요소를 확정하고, 수업모형의 단계를 구성하였다. 세 번째 단계에서는 두 번째 단계를 통하여 구축된 내용과 모형의 학습단계에 따라 웹프로그램 언어인 Frontpage, 나모웹에디터, Dreamweaver, Hotdog등을 사용하여 웹상에서 운용되는 STS 수업모형을 개발하였다. 이때 시스템 전문가 1인, 프로그래밍 전문가 2인, 교과 전문가 3인이 참여하였고, 구현 가능성은 전문가 10인에게 설문조사한 후 최종 결정하였다. 네 번째 단계는 완성된 수업모형을 전문가를 통하여 타당성 평가를 의뢰하였으며, 과학영재들에게도 수업모형에 대한 평가를 하도록 하였다. 단, 과학영재를 통한 평가는 수업모형 수행 이후에 얻어진 것이다. 다섯 번째 단계에서는 확정된 프로그램을 J과학고 예비 입학생 6명에게 실시함으로서, 수업모형의 내용 보완 및 오류 수정 등의 절차를 거쳐 최종 수업모형을 확정하였다. 본 프로그램의 특성은 첫째, 본 연구에서 개발한 웹기반 STS 수업모형은 기존의 STS 교육방법이나 학습프로그램과는 달리 학생들이 보다 능동적인 참여자로써 임할수 있는 모형이다. 기본적인 학습단계는 학생 주도적인 과제선정-탐색-개념원리 점검-해결안 제시-실행으로 기존 모형들과의 차이점은 '개념원리 점검 단계'에서 찾을수 있다. 둘째, 본 연구에서 개발한 STS 수업모형은 Renzulli의 심화학습3단계 모형과 lCP의 모형을 기본토대로서 활용하여 학습자의 능동적 참여를 강조하는 학습자 중심의 모형이다. 학습자 스스로 무엇을 배울 것인가를 정하게 하고 구체적인 연구계획서를 작성하게 하여, 과학적인 접근법으로 자신의 과제를 해결할 수 있도록 지원하는 학습자 주체의 능동성을 고려하였다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.273-288
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• 2020

본 연구에서는 2015 개정 교육과정 고등학교 통합과학 교과서에 나타난 과학의 본성(NOS) 분포를 분석하였다. 분석 대상은 2015 개정 교육과정으로 출판된 통합과학 교과서 5종 모두를 분석하였으며, 분석의 개념적 틀로는 과학적 소양 기반 4가지 영역의 과학의 본성(NOS)(Lee, 2013)을 활용하였다. 4가지 영역의 과학의 본성(NOS)은 1. 과학지식의 본성(nature of scientific knowledge), 2. 과학적 탐구의 본성(nature of scientific inquiry), 3. 과학적 사고의 본성(nature of scientific thinking), 그리고 4. 과학과 기술 및 사회의 상호작용의 본성(nature of interactions among science, technology, and society)이다. 분석은 2명의 분석자가 수행하였으며, 두 분석자간의 신뢰도는 Cohen's kappa 계수 0.83 ~ 0.96으로 비교적 높은 신뢰도 값을 나타냈다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 2015 개정 교육과정 통합과학 교과서에서는 과학의 본성(NOS) 4가지 측면 중에서 '과학탐구의 본성(nature of scientific inquiry)' 영역을 전반적으로 가장 강조하고 있었다. 이것은 통합과학 교과서 5개 출판사 전체 영역에서 '과학 탐구의 본성(범주 II)'의 분포가 평균 약 44 %로 나타나는 것에서 확인할 수 있었다. 둘째, 2015 개정 교육과정 통합과학 교과서는 출판사에 상관없이 '과학탐구의 본성(범주 II)'을 가장 강조하고 있었지만, 그외 다른 측면의 과학의 본성(NOS) 부분은 출판사별로 다소 차이가 나타나고 있었다. 따라서 통합과학 교과서들은 과학적 내용과 활동을 탐구하는 방법으로서 주로 제시하면서 출판사별로 다소 다르게 과학의 본성(NOS) 특징을 강조하고 있다고 말할 수 있다. 셋째, 2015 개정 교육과정 통합과학 교과서에서 강조하는 과학의 본성(NOS) 측면은 4. 환경과 에너지 단원을 제외하고 모든 단원에서 유사하게 나타났다. 이것은 과학의 본성(NOS) 단원별 분석 결과가 대부분의 단원에서 전체 교과서 분석 결과와 유사한 양상이었으며, 4. 환경과 에너지 단원에서만 범주 II의 '과학 탐구의 본성' 영역 다음으로 '과학-기술-사회와 상호작용하는 과학의 본성(STS)(범주 IV)'이 강조되고 있는 것에서 확인할 수 있다. 이와 같은 결과는 2015 개정 교육과정 통합 과학 교과서가 지난 교육과정에 비하여 비교적 다양하고 균형 있는 과학의 본성(NOS) 측면을 제시하고 있으며, 2015 개정 교육과정의 목표인 과학적 문제해결력과 창의력 증진을 위하여 과학적 탐구를 강조를 하고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권7호
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• pp.677-691
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• 2014

과학의 본성(Nature of Science)에 대한 이해는 오랜 시간동안 과학교육학계의 가장 중요한 연구 주제중의 하나가 되어 왔다. 지난 20여년간 과학교육에서 과학의 본성이 가지는 중요성에 의해 다양한 연구가 진행되어 왔음에도 불구하고 실제로 현장에서 과학 활동을 하고 있는 과학자들이 어떻게 과학의 본성을 인식하고 있는지에 대한 연구는 거의 없었다(Taylor et al., 2008; Wong & Hudson, 2008; Bayir et al., 2014). 최근에 들어서 과학교육 연구자들은 과학교육에서 과학자들의 긍정적 영향과 참여의 중요성을 인식하면서 과학자들의 과학의 본성에 대한 개념을 알아야 할 필요성을 말하고 있다(Southerland et al., 2003; Taylor et al., 2008). 이와 같은 필요성을 바탕으로 본 연구는 과학교육계에서 널리 인식된 과학의 본성 주요 측면이 실제 현장에서 과학 활동을 하는 과학자들에 의해서는 어떻게 인식되고 있는지를 조사하기 위하여 미국에서 활동하고 있는 재미한국 과학기술자협회(KSEA: Korean-American Scientists and Engineers Association) 소속의 과학자들 35명의 과학의 본성에 대한 견해를 조사하였다. 과학자들의 과학의 본성에 대한 견해는 과학적 소양에 근거한 4가지 영역의 과학의 본성 틀(Lee, 2013)을 기반으로 개방형 질문을 통한 설문지 작성 형식으로 이루어졌으며 전체 참여 과학자들의 설문 후 지원한 4명의 과학자를 심층 면담하였다. 연구 결과는 과학자들은 대부분의 영역에서 과학 교육에서 제시된 과학의 본성과 일치되는 견해를 갖고 있었으나 몇 가지 영역에서는 상반되는 견해를 보이는 것으로 분석되었다. 구체적으로 우리나라 과학자들은 과학교육에서 제시된 다양한 과학의 본성 측면 중에서 과학지식의 잠정성 및 가변성, 과학의 다양한 사회적 영향, 과학의 한계성, 그리고 과학 활동의 협력성 등의 과학의 본성은 비교적 잘 이해하고 있었으나 반면 다양한 과학지식의 차이, 과학 탐구의 다양성, 그리고 상상력 및 창의력의 중요성에 대해서는 이해가 부족한 모습을 보여주었다. 4가지 영역의 과학의 본성측면으로는 1. 과학 지식에 대한 본성에서는 약 60% 이상의 설문 참여 과학자들이 과학적 이론이 더 많은 증거로 뒷받침되면 과학적 법칙이 될 수 있다고 말하였으며 2. 과학의 탐구적 본성에서는 약 60%이상의 과학자들이 과학의 탐구 방법을 몇 가지 단계를 거치는 실험과정에 국한하는 매우 제한된 과학의 본성을 보여 주었다. 또한 3. 과학적 사고의 본성에서는 약 50% 과학자들이 과학 활동에 있어서 상상력에 의존하지 않는다고 견해를 보여주었다. 그러나 대부분의 과학자들은 4. STS적인 과학의 본성(Theme IV) 측면에서는 과학교육에서 제시하는 과학의 본성 견해와 높은 일치률(약 90%)로 같은 견해를 갖고 있음을 보여 주고 있다. 이것은 과학자들이 현장에서 과학 활동만으로 철학적 반성을 통한 모든 과학의 본성을 이해하기는 어렵지만(Bayir et al., 2014) 사회 속에서 직업 활동으로써 체험한 STS적인 과학의 본성 측면은 내면화한 것으로 판단된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.104-121
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• 2017

본 연구의 목적은 대표적인 비형식 교육기관인 과학관에서의 과학의 본성에 대한 현황을 파악하여 특징을 분석하고, 발전 방향을 모색하여 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육 프로그램을 개발 하고 적용하는데 있다. 과학관에서의 과학의 본성 분석 도구(NOSAT_ISM)를 이용하여, 국내 과학박물관 4곳의 전시물의 과학의 본성 현황을 분석하고 국내 과학관에 과학의 본성의 특징을 알아보았다. 또한 과학관 전시물의 과학의 본성 분석 결과를 바탕으로 과학관 전시물에 제한적으로 나타난 과학의 본성을 보충하기 위해 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육프로그램을 개발 및 적용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 과학관 두 곳의 전시물에 반영된 과학의 본성을 분석한 결과, 대부분 암시적이었으며, 과학 기술 사회의 관계를 나타낸 과학의 본성 요소가 지배적으로 나타났다. 국내 자연사박물관 두 곳의 전시물에 반영된 과학의 본성을 분석한 결과, 역시 대부분 암시적이었으며, 관찰과 추론의 과정을 묘사한 과학의 본성 요소가 지배적으로 나타났다. 둘째, 과학관 전시물에 제한적으로 나타난 과학의 본성을 보충하기 위해, 본 연구에서 개발한 과학사를 반영한 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육 프로그램을 적용 한 후 질적 연구를 통해 설문을 개발하여 투입한 결과, 사전과 사후검사에 명시적으로 반영시킨 과학이 잠정적이며, 창의력과 상상력을 필요로 하고, 사회 문화적임을 반영하고, 과학적 방법을 사용한다는 과학의 본성의 경우에만 긍정적인 변화가 있었다. 이 연구를 통해 도출된 결론은 다음과 같다. 과학관과 자연사박물관 이라는 전시관의 주제에 따른 특징별로 전시물에 나타나는 과학의 본성 요소가 달랐으며, 암시적인 접근의 과학의 본성이 대부분이었다. 이에 따라 과학관에서 과학의 본성 함양을 위해, 과학관 전시물을 활용한 교육프로그램을 적극적으로 활용하는 것이 관람객의 과학의 본성 이해도를 높이는 데 도움이 되지만, 명시적인 과학의 본성을 반영하였을 때 그 변화가 크다는 점에서 명시적인 과학의 본성 교육 프로그램을 개발하여 활용할 필요성이 있다고 할 수 있으며 이를 개발 및 적용할 수 있는 역량을 위한 과학관 교육자들의 전문성이 요구된다.