• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1094-1105
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• 2004

이 연구는 중학교 8학년 과학 '지구의 역사와 지각 변동' 단원에서 ICT 활용 수업 과정안을 개발 적용하여 ICT 활용 수업이 학생의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 정의적 특성에 미치는 효과를 알아보는 데 그 목적이 있다. 이 연구를 위해 충청남도에 소재한 D 중학교 2학년 2개 학급을 선정하고 교수-학습 방법을 달리하여 약 6주간 수업하였다. 1개 학급은 실험집단으로 ICT 수업 과정 안을 개발하여 lCT를 활용한 수업을 실시하였으며, 1개 학급은 통제집단으로 교과서 위주의 전통적 방법으로 수업하였다. 학습을 하기 1주일 전에 두 집단을 대상으로 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 정의적 특성에 대한 사전 검사를 실시하였으며, 수업이 끝난 뒤에 사후 검사를 실시하였다. 그 결과, lCT를 활용한 실험집단과 전통적 학습을 실시한 통제집단의 과학 탐구 능력 검사에서는 실험 집단에서 유의미한 차이가 나타났다. 또한, 과학에 관련된 정의적 특성에 대한 검사에서 실험집단에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지는 않았지만, 3개의 과학에 관련된 특성 범위 중에서 흥미 범위에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 이는 lCT 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 정의적 특성에도 긍정적인 효과가 있음을 시사하는 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제38권3호
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• pp.345-359
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• 2019

The purpose of this study is to analyze the educational effects and the improvements of the 'Science Field Trips' Program which developed with the aim of fostering the prospective elementary school teachers' ability to manage science field trips. The participants were 13 senior students from a national university of education. The results of the study are as follows: First, with regard to the effectiveness in the science instruction aspect of the prospective teachers' geological field trip as an experiential activity, the responses of the participants were children's 'scientific knowledge'(69.2%), 'science related attitudes'(46.2%), and 'science inquiry'(30.8%). Second, regarding the effectiveness of the geological field trip in their management of science field trips aspects in the future, the responses of the participants were 'teaching strategies'(92.3%), 'plan implementation'(76.9%), 'teacher's science knowledge'(61.5%), 'self-confidence'(38.5%), 'enhancement of awareness of field trips'(23.1%), and 'career guidance'(7.7%). Third, with regard to the effectiveness in the science instruction aspect of their activities of planning a science field trip in their future working districts, the responses of the participants were children's 'science knowledge'(38.5%), 'science-related attitudes'(38.5%), and 'science inquiry'(23.1%). Fourth, regarding the effectiveness in their management of science field trips aspects of the activities of planning a science field trip, the responses of the participants were 'plan implementation'(92.3%), 'the identification of science field trip sites'(84.6%), 'teaching strategies'(76.9%), 'administrative affairs'(69.2%), 'teacher's science knowledge'(30.8%), 'enhancement of awareness of field trips'(23.1%), 'career guidance'(15.4%), and 'self-confidence' (15.4%). The improvements plans of the program and the suggestions for future research is also described in this study.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.519-526
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• 2018

본 연구의 목적은 고등학교 물리 교사들이 물리 교과서에 제시된 탐구를 지도할 때의 어려움 정도와 어려움의 요인을 분석하는 것이다. 이를 위하여 고등학교 물리 교사 63명을 대상으로 설문을 실시하였다. 교사들은 물리 교과서에 제시된 탐구에 대해 지도하는 데의 어려움 수준을 표시하고, 지도하기 어려운 탐구에 대해 그 이유를 설명하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 물리 교사들의 교과서 탐구 지도의 어려움 수준은 평균 2.79로 보통 이하의 수준이었다. 가장 지도하기 어려운 탐구는 '마이스너 효과 실험'과 '$Cu_2O$판과 ZnO가루를 이용한 다이오드 특징 탐색'이었다. 둘째, 교사들의 물리 교과서 탐구 지도의 어려움 요인은 환경 영역, 교과서 영역, 학생 영역, 교사 영역의 순으로 많이 제시되었으며, 특히 환경 영역에서 '실험기구 준비의 어려움'과 '안전 문제'와 관련하여 탐구 지도가 어렵다는 의견이 많이 제시되었다. 교과서 영역에서는 '실험 자체의 문제점', 학생 영역에서는 '조작 능력 부족'과 관련한 의견이 많이 제시되었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 고등학교 물리 교과서의 탐구를 활성화하기 위한 논의를 추가하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.669-679
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• 2019

본 연구는 2015 개정 교육과정에서 처음 도입된 과학탐구실험 과목을 운영하면서 과학 교사들이 겪는 어려움을 파악하고, 이에 대한 지원방안을 모색해보는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 과학탐구실험 수업과 관련하여 수업 외적 요인, 수업 실천(준비, 실행), 수업에 대한 평가, 과학탐구실험 과목의 발전방향 항목으로 구성된 설문지를 개발하였고, 전국의 1674개교의 고등학교에 1교당 1명의 교사가 응답하도록 온라인 설문 조사를 요청하였다. 설문 결과 분석에는 설문지의 필수문항에 모두 답변한 814명의 응답 내용이 활용되었고, 결과 분석의 타당도 확보를 위해 집단 면담과 온라인 자문회를 실시하였다. 연구결과 교사들은 수업 준비 시간과 수업 시간의 부족을 호소하였고, 이를 해결하기 위해 실험 보조 인력의 활용, 양질의 자료 개발 및 공유를 강조하였다. 또한 과학탐구실험 과목의 목표 달성을 위해 블록타임제를 적극 활용하는 것이 필요하지만 실제로 운영하는 데에는 어려움이 있음을 토로하였다. 한편, 2019학년도에 변화된 평가 방식은 교사들에게 긍정적으로 인식되고 있었고 이로 인해 수행평가의 비율이 전년도에 비해 증가하였으나, 학생들이 직접 실험 기구를 다루는 실험의 횟수에는 큰 변화가 나타나지 않았다. 마지막으로, 이러한 결과를 종합하여 과학탐구실험 과목의 지원 방안에 대해 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.200-213
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• 2000

교육부의 제6차 교육 과정 개편과 더불어 모든 고등 학교의 필수 교과로 도입된 공통 과학이 현재 고등 학교에서 어떻게 운영되고 있는가를 조사해 본 연구이다. 그 결과 3.2%의 학교에서만이 교사 1인이 담당하고 있었고 나머지 대부분의 학교에서는 담당 과학 교사의 전공별로 각 단원을 분담하여 가르치고 있었다. 이 경우 각 단원에 통합 과학적인 요소들이 많아서 애로가 많음을 토로하고 있었으며, 시간표상에 배치된 공통 과학이 다른 학과목과 같이 편성되어 있기 때문에 하나의 학습 주제를 해결하기엔 시간이 너무 짧다는 의견들이 많았다. 또한 공통 과학을 위한 전문 실험실이 없고 담당 학생수가 너무 많아서 고민하고 있었다. 또한 공통 과학의 지식 편은 강의식 학습으로, 탐구 편은 탐구 학습으로 운영하고 있었으며, 평가는 지식편인 경우, 객관식 또는 주관식 질문지법을 이용하여 평가하였으며. 탐구편인 경우, 학생들의 보고서를 중심으로 평가하고 있었다. 공통 과학에 대한 학생들의 반응은 보통을 넘지 못하고 있어서 과학에 대한 흥미 도를 고조시키기 위하여 도입된 본래의 의도에서 빗나가고 있음을 나타내고 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권1호
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• pp.48-71
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권2호
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• pp.121-131
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• 2009

In this study, we investigated the elementary school students' perceptions toward scientific and/or technological professions in the views of accuracy, complexity, and diversity, and compared them by the students' grades and their science-related career aspiration levels. We also studied the relationships among the students' perceptions toward scientific and/or technological professions and their cognitive (science achievement), affective (enjoyment of science lessons, attitude to scientific inquiry, self-efficacy), and behavioral (participation in science-related activity) characteristics. The subjects were 369 students of 4th and 6th grades at three elementary schools in Seoul. The results revealed that the students were relatively well aware of what works and professions in science and/or technology were, but they did not have good understanding of them in the views of complexity and diversity. The 6th graders had better perceptions toward science and/or technological professions than 4th graders, although they showed the lower scores of attitude to scientific inquiry. Moreover, the higher science-related career aspirations were, the higher scores in all tests of the perceptions and the personal characteristics were. The students' perceptions toward scientific and/or technological professions were found to have relationships with their cognitive, affective, and behavioral characteristics. The multiple regression analysis of the personal characteristics on the perceptions toward scientific and/or technological professions indicated that science-related activity, science achievement, and self-efficacy were significant predictors. Educational implications are discussed.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.752-769
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• 2021

천체 관측은 다양한 교육적 효과와 가치를 갖고 있음에도 불구하고 그동안 지구과학 교육의 맥락에서 수행되었던 연구는 다른 분야에 비해 상대적으로 부족하였다. 또한 실제적인 천체 관측 교육의 현장 적용을 위해 교사들을 안내해 줄 체계적인 설계 원리 개발에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 초·중등 학생들의 천체 관측 교육 프로그램을 위한 설계 원리를 개발하고, 이를 바탕으로 한 프로그램을 현장에 적용하고자 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 통해 초기 설계 원리를 도출하고, 2차례에 걸쳐 전문가 8인의 검토와 타당화 과정을 거친 후, 고등학교 교사 2명의 사용성 평가를 바탕으로 천체 관측 단계별 11개의 설계 원리와 27개의 세부 지침을 최종 개발하였다. 또한 최종 설계 원리를 적용하여 8차시로 구성된 천체 관측 교육 프로그램을 설계하고, 이를 고등학교 방과 후 수업에 적용하여 참여 학생들의 반응을 평가하였다. 이 연구 결과 개발된 천체 관측 교육 프로그램 설계 원리는 야외 관측을 비롯한 다양한 유형의 관측 활동을 포함하는 프로그램의 체계적 설계가 가능하도록 하는 준거로 활용될 수 있으리라 기대한다.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.773-796
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• 2011

본 연구에서는 대학부설 과학영재교육원 소속의 중학생 과학영재 110명을 대상으로 사고 양식, 자기조절학습능력, 과학탐구능력의 특징과 수준을 조사하고, 각 하위 변인들의 관계 및 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 설명력을 가지는 사고양식은 무엇인지 탐색하고자 하였다. '사고양식'은 Sternberg가 정신자치제 이론에 기초하여 제안한 개념으로 기능, 형식, 수준, 범위, 경향성 등 다섯 가지 차원에서 13가지의 유형으로 구성된다. 사고 양식 검사는 Sternberg와 Wanger (1991)의 TSI를 국내에서 타당화한 검사지를 사용하였고, 자기조절학습능력은 '학습방법검사'로 명명한 자기조절학습능력 검사지를, 과학탐구능력은 국내에서 최근 개발된 과학탐구능력 검사지(TSIS)를 이용하여 측정하였다. 연구 결과, 연구 대상 과학영재들은 입법적 사고양식이 가장 높게 나타났으며 그 외 자유주의적, 외부지향적, 계급제, 사법적 사고양식이 우세하였고 보수주의적 사고양식이 가장 낮게 나타났다. 또한, 이들 사고양식은 자기조절학습능력 및 과학탐구능력과 유의한 상관을 나타내었다. 자기조절학습능력을 유의미하게 설명하고 있는 변인은 입법적, 계급제, 지엽적, 자유주의적 사고양식으로 나타났다. 과학탐구능력에 대한 설명력이 큰 변인은 입법적 사고양식인 반면 과두제 사고양식은 부적으로 나타났다. 한편, 군집분석을 통해 사고양식 유형 및 수준별로 집단을 구분한 뒤, 다변량분산분석을 실시한 결과 사고양식의 유형별 집단에 따라 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 차이가 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.674-683
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• 1999

본 연구의 목적은 문제를 스스로 진술하고 방법 및 해를 스스로 찾는 자유 탐구와 문제와 방법이 모두 주어진 안내된 탐구의 경우, 학생들의 변인 판별 및 통제에 대한 생각을 과학자와 비교하기 위한 것이다. 연구 대상은 서울 소재 중학교 1학년이다. 자유 탐구의 경우 3개 반에서 과학 성적이 상위 1/3 이내에 드는 학생들을 연구 대상으로, 연구자가 개발한 설문지를 이용하여 변인 판별과 실험 설계를 통한 변인 통제를 조사하였다. 안내된 탐구에서는 반 전체를 그 대상으로 하였다. 안내된 탐구의 경우 3반 모든 학생을 대상으로 하여, 대상 학생들에게 교과서 실험 제목과 과정을 제시하고 변인을 판별하도록 하였다. 안내된 탐구의 경우, 제시된 실험에서 제시된 문제의 변인이 두 개 임에도 불구하고, 문제와 관련된 변인을 하나 이상 판별한 학생들이 매우 적었다. 자유 탐구의 경우, 판별한 변인의 수는 2-3개로 증가하였으나 실험 설계를 통하여 학생들의 변인 통제를 조사한 결과, 독립 변인과 종속변인을 혼동하거나, 오개념으로 적절하게 판별하지 못하며, 공변화시키는 모습을 보였다. 이러한 결과로부터 학생들의 변인 판별 및 통제에 대한 2가지 수준을 판별하고, 이를 과학자들의 생각과 비교하였다.