• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.82-94
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• 2012

이 연구에서는 중학생들의 과학 탐구에 대한 인식론적 견해를 조사하였다. 9학년 학생 141명을 대상으로 과학 탐구에 대한 견해 검사를 실시하였다. 이 검사 도구는 과학 탐구의 배경, 과학적 탐구 방법, 자료의 해석, 자료와 증거에 관한 5개의 개방형 문항으로 구성되어 있다. 분석 결과, 전반적으로 학생들의 과학탐구에 대한 인식론적 이해가 부족한 것으로 나타났다. 학생들은 과학자들의 탐구 문제 및 방법의 선택에 여러 가지 요인이 영향을 미친다고 제안하였으나 그 요인들의 다수는 주요 요인이 아니었다. 과학자가 하는 일이나 '과학적' 인 활동의 특성을 구체적으로 설명하는 학생들은 적었으며, 학생들은 과학에서 실험의 의미나 과학적 방법의 다양성을 제대로 이해하지 못하였다. 또한, 자료가 다양하게 해석된다는 것을 잘 알고 있는 견해를 지닌 학생들의 비율이 낮았다. 학생들은 자료와 증거의 차이도 이해하지 못하였다. 이에 대한 교육적인 함의를 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.18-34
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• 2024

본 연구는 데이터 시각화에 기반한 과학 학습 프로그램이 초등학교 과학영재의 과학 탐구 능력과 창의적 문제해결능력에 미치는 영향을 탐색하고자 한 것이다. 이를 위해 총 12차시의 테블로를 활용한 데이터 시각화 과학 학습 프로그램을 개발하였다. 연구 대상은 연구자가 지도하고 있는 3개의 영재학급 학생 61명으로 하였으며, 환경과 상황에 맞게 수정된 과학 탐구 능력 검사지와 창의적 문제해결력 검사지를 사전, 사후에 투입하였다. 연구 결과 데이터 시각화에 기반한 과학 학습은 과학 탐구 능력 중 기초탐구 능력에는 별다른 영향을 미치지 못하였다. 다만 하위영역 중 추리 영역에서만 유의미한 결과가 나타났다. 반면 기초 탐구 능력과 대조적으로 통합 탐구 능력에는 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 5개의 하위영역 중 자료변환, 자료해석, 변인통제 3개의 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 하지만 변인통제와 연관이 있는 가설설정의 경우 학생들이 변인통제 과정과 가설설정의 정확한 개념을 혼동한 것으로 나타났다. 한편, 프로그램 적용을 통해 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 탐색하였는데 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 4개의 하위영역 모두에서 유의미한 결과가 나왔다. 테블로의 기능을 학생들이 능숙하게 익히게 된 것과 토의 토론하는 협력학습, 절차적 사고를 중시하는 데이터 시각화 프로그램의 주제적 영향이 이와 같은 결과에 기인한 것으로 해석되었다. 본 연구를 통해 데이터 시각화에 기반한 과학 학습과 앞으로의 미래교육 방향에 대하여 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권4호
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• pp.700-709
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• 2014

The purpose of this study was to examine the effects of question-generating strategy on science academic achievement, scientific attitude in elementary science class. To examine the effects of question-generating strategy this learning materials were applied to elementary science curriculum, and an experimental group and a control group were selected from $5^{th}$ graders at H elementary school located in Gyeonggi-do. Students were taught for 6 weeks. Control group take traditional lessons and solve questions presented textbook. Question generated group generate questions, solve them and feed back by themselves. The results of this study were found statistically significant difference in the pupil's enhancement of the science academic achievement, scientific attitude (p<.05). Thus question-generating strategy for elementary science inquiry instruction that has a positive effect on interests in class is useful and better be widely applied to science education.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.54-63
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• 2014

This study explored the effect of using the inquiry-based science writing heuristic approach in class on metacognition and scientific creativity to enhance the ability of solving problems in science classrooms of elementary students. The results of this study were as follows. First, the science writing heuristic had a positive influence on the usage of metacognition necessary for learners to solve the problem with science. Second, the science writing heuristic contributed to the improvement of scientific creativity. In the process of inquiry-based approach, learners used scientific knowledge to come up with ideas and produce outcomes, therefore they could seek sanswers to scientific problems for themselves. Third, the science writing heuristic produced a positive awareness of science process skill because learners had more opportunities to think on their own than an existing passive class. In conclusion, this study found that the inquiry-based science writing heuristic approach encouraged learners to do inquiring activities in school classrooms, therefore contributing to the application of metacognition and the improvement of scientific creativity.

• 대한화학회지
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• 제57권6호
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• pp.821-829
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• 2013

본 연구는 고등학교 과학영재의 특성에 맞는 '과학사 기반 화학자 탐구 프로그램'을 개발하고 과학의 본성에 대한 인식과 과학적 태도, 과학 진로지향도에 미치는 영향을 살펴보고자 진행되었다. 본 연구의 대상은 고등학교 부설 영재학급에 선발되어 교육받는 영재학생 1학급 17명이며, '과학사 기반 화학자 탐구 프로그램'은 22차시에 걸쳐 적용되었다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 과학영재의 과학의 본성에 대한 인식은 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(근사유의확률 .005). 과학의 본성 하위 요소 중에서는 '과학적 모형의 속성'에서 유의미한 향상을 보였다(근사유의확률 .029). 이는 '과학사 기반 화학자 탐구 프로그램'이 고등학교 과학영재의 과학의 본성에 대한 인식을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 둘째, 과학영재의 과학적 태도에 통계적으로 유의미한 변화가 나타나지 않았다. 과학적 태도의 7가지 하위 영역 중 개방성과 창의성은 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(p<.05). 셋째, 과학영재의 과학 진로지향도에 통계적으로 유의미한 변화가 나타나지 않았다. 그러나 과학 진로에 대한 가치 인식 수준은 유의미하게 향상되었다(p<.05).

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.507-518
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• 2004

이 연구의 목적은 중등학교에서의 실험수업을 평가하기 위한 도구를 개발하고 이를 적용하는 것이다. Dana(2001)가 개발한 상황적 실험활동도구를 수정, 보완하여 ‘실험수업의 탐구수준을 평가하기 위한 도구’를 만들었다. 타당도를 확보하기 위하여 전문가들과 여러 차례의 협의를 거쳤으며, 15명의 과학교육 전공 대학원생들에게 의뢰하여 타당도를 검증하였다. 신뢰도를 높이기 위하여 연구자와 평가자 2인이 3개의 전사된 수업을 읽고 난 후, 함께 녹화된 실험 수업을 보여 수준을 달리 하였을 때 도구의 내용을 수정하는 방법으로 신뢰도를 확보하였다. 이렇게 만들어진 평가도구를 4명의 중학교 초임과학교사의 수업에 적용하였다. 그 결과 개발된 평가도구는 중등학교의 실험수업 탐구수준을 결정하는데 좋은 도구라는 것을 확인하였다. 본 연구에 참여한 중학교 초임과학교사의 탐구수준은 확인수준과 구조화된 탐구주준인 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권1호
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• pp.48-60
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• 2020

이 연구의 목적은 집단중심 추세모형을 적용하여 과학고 학생들이 탐구를 수행하는 과정에서 나타난 통합 탐구 기능 변화의 양상과 특징을 분석하는 것이다. 이를 위해 3개의 가설-연역적 탐구 과제를 이용하였으며, 이를 59명의 과학고 학생들에게 순차적으로 수행하게 하고 그 과정을 보고서로 작성하게 하였다. 작성된 보고서는 Lee and Park(2017)에 의해 개발된 평가 준거틀에 따라 통합 탐구 기능 4개 요소별로 평가하였으며, 이를 집단중심 추세모형에 적용하여 탐구 과제를 수행한 3개 시점에 따른 탐구 기능 수준의 변화 양상을 요소별로 분석하였다. 또한, 탐구 기능 변화에서 나타난 특징을 몇 가지 관점에서 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 첫째, 집단중심 추세모형을 적용하여 학생들의 통합 탐구 기능 변화 양상을 분석한 결과, 4개 요소 모두에서 2개 집단으로 분류되었으나 그 변화 양상은 요소별로 많은 차이가 있었다. 둘째, 학생들의 통합 탐구 기능 변화에서 나타난 특징을 분석한 결과, 탐구 기능의 맥락의존성, 탐구 기능 발달 경로의 변이성, 탐구 기능 요소별 수준의 들쭉날쭉성을 발견할 수 있었다. 연구 결과를 토대로 과학고 학생들의 통합 탐구 기능 발달을 위한 제언을 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.68-85
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• 2019

이 연구는 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행한 초등학교 교사들의 경험을 현상학적 연구 방법을 사용하여 이해하는 것이다. 4명의 초등 교사가 참여했으며, 심층 면담을 실시하였다. 사용한 질문은 Seidman(1998)과 Schuman(1982)이 제시한 면담법을 재구성하였으며, Giorgi(1985)의 현상학적 체험 연구 방법 4단계를 적용하였다. 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 교사들은 수업 중에 시스템 사고를 증진시키는 확산적 발문을 많이 하였고, 학생 중심의 물리적, 심리적인 환경을 조성하여 시스템 사고를 향상시켰다. 둘째, 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 교수학습 예시 자료의 부족과 수업 주제 선정의 어려움을 언급하였다. 또한, 평가 도구와 측정 방법이 부족하여 학생들의 학습 내용과 과정을 올바르게 평가하는 것이 어렵다고 지적하였다. 초등학생들의 탐구 활동 능력 부족으로 시스템 사고를 기반으로 한 과학 탐구 수업의 효과를 극대화 시키는 데 한계가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 초등학교 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 여러 역할을 수행하고, 어려움을 겪으면서도 더 나은 수업의 방향을 찾고 있었다. 이 연구 결과는 앞으로 초등학교 수업 현장에서 시스템 사고를 적용하는 데에 가치 있게 활용될 것으로 기대된다.

• 과학교육연구지
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• 제33권1호
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• pp.44-55
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• 2009

본 연구는 고등학교 생물 수업에서 POE를 적용한 논술형 탐구학습 프로그램의 개발 및 수업에의 적용으로 학생들의 학업 성취도와 과학 관련 태도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 연구 대상으로 부산시 소재의 남자 인문계고등학교 2학년 4개 반을 선정하였다. 수업은 생물 I '순환' 단원으로 4주에 걸쳐 6차 시로 이루어졌으며, 실험집단은 POE를 적용한 논술형 탐구학습 프로그램에 의거한 수업을 진행 하였으며, 통제집단은 실험집단과 동일한 학습 목표와 주요 학습 내용을 기준으로 생물 I 교과서에 제시되어 있는 학습내용과 탐구활동을 토대로 실시하였다. 현장 적용결과, 첫째, POE를 적용한 논술형 탐구학습 프로그램은 이미 알고 있는 지식과 실험을 통해 새롭게 알게 된 지식을 적절하게 연결하는 활동과 학생들의 고차원적인 사고유발을 위한 교사의 다양한 질문을 통해 문제해결력 향상뿐만 아니라 논리적인 사고능력에 도움을 주어 학업 성취도에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다. 둘째, POE를 적용한 논술형 탐구학습 프로그램은 실험에 대한 사전 예측활동으로 실험에 대한 관심을 유발하게 하고 직접 관찰한 것과 예측한 것 사이의 모순을 해결해 가는 과정을 통해 학습과정에 적극적인 참여의 유도로 과학 관련 태도에 긍정적인 효과가 나타난 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권4호
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• pp.267-276
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• 2014

본 연구의 목적은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 연구의 대상은 경기도 안성시 소재 K 고등학교 2학년 2개 반이다. 수업 처치 전에, 판구조론에 대한 학생들의 선개념을 조사하기 위해 개념 검사가 실시되었다. 비교 집단은 전통적 수업을, 실험 집단은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업을 적용하였다. 수업 적용이 끝난 후에 실험 집단과 비교 집단의 과학 관련 태도 변화를 알아보기 위해 과학 관련 태도 검사지(TOSRA)를 사용하였다. 연구 결과, 수업처치에 따른 판구조론에 대한 개념 변화는 비교 집단보다 실험 집단에서 개념 이해도가 더 높게 향상되어 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 올바른 개념 변화에 더 효과적임을 알 수 있었고, 과학 관련 태도는 실험 집단의 경우 '과학자의 평범성', '과학 수업의 즐거움', '과학에 대한 취미로서의 관심'의 범주에서 통계적으로 유의미한 증가가 있었다. 이러한 연구 결과로 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 긍정적인 변화를 준다는 것을 확인하였다.