• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.128-142
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• 2011

이 연구의 목적은 과학적인 문제를 해결하기 위하여 가설을 형성하는 상황에서 최초로 상정된 가설들이 어떤 정교화 과정을 거쳐 더욱 발전하게 되는지 탐색하는 것이었다. 이를 위하여 예비 초등 교사들이 조를 이루어 지구과학의 귀추적 탐구 과제를 해결하는 상황에서 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과, 예비 교사들의 가설 정교화 과정을 크게 '이론에 의해 유도되는 과정'과 '증거에 의해 유도되는 과정'으로 나누어 볼 수 있었다. 이론유도과정은 다시 '내적 정합성'과 '외적 정합성'을 추구하는 경우로 구분되었으며, 증거유도과정은 '직접 증거'에 의한 것과 '간접 증거' 또는 '유사 증거'에 의한 것으로 구분되었다. 또, 각각의 경우에 잘못된 이론이나 그릇된 증거에 의해 가설이 수정되어지는 사례도 발견되었다. 이러한 연구 결과가 과학 교육과 관련 연구에 시사하는 바를 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권3호
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• pp.281-295
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• 2006

The purpose of this study was to analyze laboratory instructions used in elementary school science lessons by utilizing an analysis instrument for science laboratory instruction(AISLI). This analysis instrument was comprised of 3 elements; the aim of the laboratory activity, the interaction generated, and the inquiry process. There were also a total of 20 sub-categories and its validity was identified at 0.89 by four science educators. For the purposes of this study, 90 laboratory instructions were video-recorded, then transcribed. Laboratory instructions were analyzed by three analyst teams, and the inter-rater reliability within teams was checked through Pearson correlation, with a score of 0.91. The results of this study were as follows: the two principle aims of laboratory activity, namely, to acquire declarative knowledge and to increase attitudes toward science, were observed to be in evidence in 98.9% and 92.2% in laboratory instructions, and the levels of categories of the interaction and inquiry processes were situated at level-1. The implications of these results are that laboratory instructions currently in use do not place sufficient demands upon students' scientific thinking and are not at all conducive to student-centered activities. Therefore in order to remedy this situation, the usefulness of current science laboratory instructions need to be re-evaluated.

• 한국지구과학회지
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• 제39권6호
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• pp.617-629
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• 2018

본 연구의 목적은 화산 활동 모형 만들기 실험에 대한 초등 교사들의 인식을 분석하는 것이다. 이에 '화산 활동 모형 만들기' 실험으로 실제 수업을 진행한 경험이 있는 30명의 초등 교사들에게 설문을 통해 교사들이 생각하는 학교 과학 탐구의 목표를 바탕으로 해당 실험에 가진 장점과 개선점을 알아보았다. 결과에 의하면, 교사의 50-60%가 경력이나 근무 지역에 관계없이 교과서 화산 모형 만들기 실험으로 수업을 진행하였다. 교사들이 언급한 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험의 장점은 안전하고 학생들의 창의성에 개발에 유용하다는 것이었다. 반면, 교사들은 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험의 문제점으로 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험은 이 수업이 추구해야 하는 본질과 괴리가 있으며 실제 화산 활동 모습과도 다르고 단순한 만들기 활동에 한정되고 있다는 점을 제시하였다. 탐구의 특성에 근거해서 분석해 본 교사가 생각하는 학교 과학 탐구의 주요 목표는 과학적 지식 적용, 탐구 능력 개발 및 학생 호기심 함양이었다. 이러한 목표에 비추어 볼 때 현재의 교과서 화산 모형 만들기 실험은 세 가지 모두를 충족하지 않고 있다. 그리고 교사들은 모형 실험은 실제성을 충족해야만 한다고 강조하였다.

• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.107-123
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• 2022

이 연구는 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램을 활용한 화학 수업의 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 물질의 특성 영역에서 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구를 중심으로 하는 교수학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 서울에 위치한 K 중학교에 투입하여 효과를 검증하였다. 실험집단은 혼합물의 분리와 관련된 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구 수업이 도입되었으며, 비교집단은 교과서에서 제시한 내용을 교사 중심의 강의법으로 도입하였다. 프로그램의 효과를 검증하기 위하여, 과학 긍정경험과 과학과 핵심역량은 이원공분산분석(2-way ANCOVA)을, 학업성취도는 이원분산분석(2-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과, 과학 긍정경험, 과학과 핵심역량, 학업성취도에서 모두 두 집단 간 차이가 유의미하였으며(p<.05), 학업성취도에서만 집단^*성별 상호작용 효과가 유의미하였다(p<.05). 이 연구 결과로부터 지속적인 과학 탐구가 가능한 화학 수업 방법으로 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램의 활용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.338-355
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• 2022

본 연구는 과학 수업 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 활동이 교사교육에서 어떠한 효용성을 가지는지 탐색하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 과정의 특징은 무엇이며 탐구를 통해 그들의 교육적 의사결정이 어떻게 변화하는지 자세히 살펴봄으로써 딜레마 사례 활용 교사교육의 효과에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 교육대학교 4학년에 재학 중인 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 모둠별 프로젝트 학습 형태로 과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구 활동을 7주간 수행하였다. 연구자는 사전·사후 설문지, 모둠별 KWHL 표, 모둠별 탐구보고서, 모둠별 발표 자료 및 모둠별 토론 내용을 데이터로 수집하고 분석하여 예비교사의 탐구 과정의 특징과 의사결정 변화에 영향을 주는 주요 요인을 추출하였다. 예비교사들은 딜레마 사례에서 다루고 있는 과학 주제를 탐구하면서 자신의 과학 학습 과정, 탐구 과정을 의미 있는 것으로 인식하였고 자신이 탐구를 통해 과학을 학습한 것처럼 초등학생도 유의미한 과학 탐구 활동을 할 수 있을 것으로 유추하였다. 또 예비교사들은 수업 주제와 관련하여 실제 초등학생의 사고 과정이나 배경 지식 등을 다양한 방법으로 탐구하였다. 지도서와 교육과정 등의 문서를 조사하고 현장교사나 초등학생과 면담을 통해 '실제' 학생의 사고 과정이나 수준을 파악하고자 했고 이를 교육적 의사결정에 반영하였다. 또한, 딜레마 상황의 해결 방안을 한 가지 대안으로 귀결하지 않고 여러 가지 교수 방법을 비교하며 상황에 따라 다양한 대안이 가능함을 인식하기도 하였다. 이처럼 딜레마 사례는 비구조화된 문제로서 예비교사에게 일종의 문제해결 상황을 제공하였고 예비교사의 과학적 탐구, 학생의 사고에 관한 탐구를 촉발하였으며 예비교사가 교수-학습의 복잡성을 인식하는 데 일조하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 딜레마 사례 활용 교사교육과 관련된 시사점을 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.81-94
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• 2024

이 연구에서는 생활 속 위험 문제 중 하나인 '소음'에 대해 예비교사들이 수행한 과학탐구 사례를 중심으로 서로 다른 유형의 데이터 활용에서 나타나는 인식적 특징을 탐색하고 비교하였다. 이를 위해, 소음에 대한 탐구 보고서를 수집하고, 탐구 보고서에서 1차 데이터와 2차 데이터가 어떻게 과학탐구에 활용되는지, 데이터의 유형에 따라 탐구 설계, 자료 수집 및 분석 과정이 어떻게 달라지는지를 분석하였다. 연구 결과, 센서 기반의 1차 데이터는 핵심 현상을 측정하고 관찰하는 주체가 탐구자 자신이지만, 2차 데이터는 공공 기관에서 이미 측정 대상과 방법을 결정하여 데이터로 제시하였기 때문에 예비교사들은 공공 데이터의 특징을 먼저 조사하고 탐구 목적에 맞게 선별적으로 활용하였다. 이러한 차이로 인해 탐구 과정에서 요구되는 인식적 고려 사항과 방식이 서로 달랐다. 끝으로 이러한 연구 결과가 과학탐구 교수학습 및 탐구 지도를 위한 교사교육, 그리고 변동성과 불확실성이 극대화될 VUCA 시대를 대비한 위험 대응 역량 교육의 측면에서 갖는 교육적 시사점을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-59
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• 2024

본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.267-275
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• 2002

중학교 1학년 학생을 연구 대상으로 방학 중 수행하게 될 탐구 문제에 대하여 토론하도록 하였다. 탐구 문제가 어떻게 수정되고 비판받으며 보다 탐구 가능하게 되는지 3명의 학생을 사례 분석하였다. 학생들은 탐구 문제와 그 탐구 방법을 항상 관련지어 토론하였고 타당한 탐구 방법의 존재 여부는 탐구 문제를 폐기하도록 하는데 큰 영향을 주었다. 또한 탐구문제가 일상적인 것이 많았는데 그 일상성이 비판의 대상이 되기도 하였다. 탐구 문제 및 방법에 대한 비판에 대하여 학생들은 다양한 반응을 보여주었다. 비판에 대하여 자신의 의견을 수정하는 유형과 자기 의견을 끌까지 고수하는 유형으로 크게 나뉘어졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.770-787
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• 2011

이 연구는 영재학생들이 작성한 탐구수행일지에서 나타나는 지식생성과정을 분석한 것이다. 분석한 결과, 첫째, 영재학생들은 다양한 지식생성과정을 보여 주었으나, 귀납적 과정과 귀추적 과정이 대부분이었으며, 그 또한 매우 단순한 사고과정만을 보여주었다. 둘째, 영재학생들의 지식 생성 과정은 제한된 범위의 관찰과 경험 상황을 바탕으로 한 단순 반복적인 도식적 문답 과정이 많으며, 단순 반복적인 도식성은 간단한 변인 선택 및 고안, 제한된 범위의 관찰, 주관적 사고로 인한 편견 개입, 탐색이나 결점 찾기 등이 잘 이루어지지 않아 발생하는 것으로 생각되며 이와 더불어 추론의 비약이 자주 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제11권1호
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• pp.51-57
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• 1991

This study pursued to find out the degree to which educational objectives are pursued in the 3rd and 5th grade science instructional of an elementary school. Twenty science instruional hours are observed during two month from May to July, 1989. Klopfer's science educational objectives system is used as the tool of objective analysis. Questionnaires for the ideal proportions of the educational objectives are answered by the professors and elementary school teachers. The writers regarded those results as the ideal proportions of the educational objectives. Results from the analysis of the instruction are as follows : 1. Results from analysis of the instruction in the third grade are as follows : knowledge and comprehension (A. 0) objectives are found to be pursued. about 40%. scientific inquiry process(B. 0-E. 0) objectives, about 29%, application of scientific knowledge and methods(F. 0) objectives. about 10%, manual skills(G. 0) objectives, about 11%, scientific attitudes and interests(H. 0) objectives, about 10% and orientation(I. 0) objectives is not pursued. 2. Results from analysis of the instruction in the fifth grade are as follows: knowledge and comprehension(A. 0) objectives are found to be pursued. about 31%, scientific inquiry process (B. 0-E. 0) objectives. about 38%, application of scientific knowledge and methods (F. 0) objectives, about 13%, manual skills(G. 0) objectives, about 7%, scientific attitudes and interests(H. 0) objectives, about 10%. 3. Results from the ideal proportions are as follows : Knowledge and comprehension(A. 0) objectives, 20.5%, scientific inquiry process(B. 0-E. 0) objectives, 46.5%, application of scientific knowledge and methods(F. 0) objectives. 8%, manual skills(G. 0) objectives. 9.5%, scientific attitudes and interests (H. 0) objectives, 9% and orientation(I. 0) objectives, 6.5%. 4. "You ideality index" is 29 in the third grade and 23 in the fifth grade. Science instruction of the fifth grade can be interpreted to be nearer to the ideal instruction in terms of educational objectives.