• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.48-60
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• 2011

본 연구에서는 우리나라 환경에서 초등학교부터 고등학교시기까지 과학영재의 진로발달 과정을 심층적으로 탐색하였다. 연구 참여자는 과학고 학생 18명이며, 회고적인 심층면담을 통해 자료를 수집했다. 연구 결과, 초등학교 시절 이들은 과학에 대해 막연한 흥미가 발현되었는데, 환경적 요인보다 내적 요인이 크게 작용하였다. 중학교 시절에는 이들에게 과학을 보다 깊게 이해하고자 하는 욕구와 과학을 통해 사회적으로 앞서고자 하는 욕구가 발현되었다. 그러나 학교에서의 일반적인 교육과정과 학습방법은 과학을 깊게 이해하고자 하는 욕구를 만족시키지 못하였다. 이에 이들은 과학을 보다 전문적으로 심도 깊게 배울 수 있는 곳이라는 강한 기대로 과학고 진학을 선택하였다. 또한 과학고가 과학에 우수한 능력을 지닌 학생들이 선발되는 곳이라는 사실은 이들의 사회적 발전의 욕구를 더욱 자극하였다. 과학고에서 일반교육과정 이상의 심도 깊은 다양한 교육과정, 형식적인 틀에 얽매이지 않는 자유로운 학습 환경, 그리고 과학에 열정과 능력을 지닌 동료들은 이들의 진로발달에 큰 영향을 주었다. 중학교 시절에 주로 학교 학습에 충실했던 경우는 학문적 측면에서 자신을 재발견하며 과학에 대해 더욱 심도 깊은 이해에 도달하였다. 또한 중학교 시절 과학경시대회 준비 등을 통해 수학이나 과학을 일반 교육과정이상으로 심도 깊게 접했던 경우는 과학고의 자유롭고 능동적인 학습 환경에 만족스러워 했으며, 특히 경시대회 준비를 지속함으로써 자신의 전문 분야에 계속 깊이 몰입하였다. 또한 이 시기에 겪는 시련의 극복을 통해 심리적 성숙이 이루어지면서 진로에 대한 정체감이 더욱 확고해졌다. 그들은 지금까지의 학습 경험에서 개인적으로 깊은 감동과 가치를 느낀 학문 분야가 있었으며, 대학에서도 이를 전공할 계획을 세웠다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.837-856
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• 2015

본 연구의 목적은 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 사회적 자기효능감, 민주시민의식과 메타인지에 어떠한 영향을 미치는지 알아봄으로써 인성교육을 중요시하는 영재교육에서 사회적 자기효능감, 민주시민의식과 메타인지를 향상시키는 방법에 대한 정보를 제공하기 위함이다. 연구대상자는 서울특별시 소재 고등학교 과학영재 1학년 17명과 2학년 19명을 대상으로 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지에 대한 사전검사를 실시하였다. 비구조화된 문제해결 프로그램 12차시를 적용한 후 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지에 대한 사후검사를 실시하였으며 프로그램에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위한 소감문을 작성하도록 하였다. 사전-사후 검사를 통해 얻는 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지 결과를 대응표본 t-검정을 통해 분석하였으며, 학생들의 프로그램 인식 소감문도 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 사회적 자기효능감을 유의미하게 높여주는 것으로 나타났다. 하위영역 중에서는 도움 요청에서 유의미한 향상이 나타났다. 둘째, 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 민주시민의식을 유의미하게 높여주는 것으로 나타났다. 하위영역 중에서는 민주주의 기능에서 유의미한 향상이 나타났다. 셋째, 비구조화된 문제해결 프로그램이 고등학교 과학영재의 메타인지를 유의미하게 높여주는 것으로 나타났다. 학생들의 소감문을 분석한 결과 프로그램에 대한 긍정적인 인식을 보여주었다. 이와 같이 본 프로그램에서 고등학교 과학영재를 위한 프로그램을 개발할 때는 사회적 자기효능감, 민주시민의식 및 메타인지를 향상시키는데 효과적인 비구조화된 프로그램에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.290-307
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• 2017

본 연구는 과학교육 질적 연구와 관련된 연구 동향을 분석하고, 과학교육 질적 연구의 기초 자료를 제공하고, 후속 연구 방향을 선정하는 데 목적이 있다. 연구대상은 한국연구재단의 KCI등재에 등록된 학술지에서 과학교육, 질적 연구를 키워드로 한 학술지 발표 논문을 대상으로 키워드를 중심으로 언어 네트워크 분석 방법을 활용하여 연구 동향을 살펴보았다. 본 연구에서는 기술 통계 분석 방법과 논문 주요 키워드 대한 빈도 분석, 네트워크 분석, 연결중심성 분석을 krkwic과 ucinet6.0을 활용하여 자료처리를 하였다. 연구 결과 첫째, 과학교육 관련 학술지에 발표된 질적 연구 방법을 적용한 논문은 14종 학술지에서 총 138편의 논문이 발표되었다. 둘째, 논문 키워드의 출현 빈도를 분석한 결과 '분석'이 가장 높은 빈도를 나타내었고, '초등교사', '초등학교', '영재학생', '과학교사', '수업' 순으로 나타났다. 셋째, 네트워크 분석 결과 '분석', '초등학교', '수업'이 네트워크 중심에 위치하였으며, 비교, 탐구, 인식, 영재학생 등이 근접하였다. 넷째, 전체 구간에서 공통적으로 출현하는 키워드는 '분석', '영재학생', '초등학생' 등으로 초등학생과 영재학생을 대상으로 한 연구나 수업이나 인식, 특성 등을 분석한 연구는 지속적으로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 본 연구의 결과를 기초로 과학교육 질적 연구와 관련된 연구주제의 과거와 현재를 탐색하고 앞으로의 연구 방향에 관한 논의를 하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.94-108
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• 2019

이 연구는 과학영재 학생의 탐구 사고력 향상을 위해 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 우선 교사중심에서 학생 중심으로 3단계의 과정을 거쳐 R & E를 수행할 수 있도록 하는 안내된 R & E 수업 모형을 개발하였고, 5단계 절차에 맞는 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 중학교 과학 영재 학생 38명을 대상으로 수업을 진행하였다. 그 결과, '가설 설정 > 변인 추출 > 탐구문제 도출 > 결론 도출 > 실험 설계 > 일반화 > 평가 > 자료 해석 > 자료 변환' 순으로 높은 평균 점수를 나타냈다. 세부적으로는 9개 평가 요소 중 '탐구문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 결론 도출'은 높은 수준을, '실험 설계'는 평균 수준을, '자료 해석, 일반화, 평가'는 낮은 수준을, '자료 변환'은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 이번 연구를 계기로 안내된 R & E 프로그램이 탐구 과정별 요소를 잘 반영하여 과학영재 학생의 종합적 사고력과 창의적 문제해결력 향상에 도움이 되길 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.343-354
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• 2018

이 연구에서는 학부생 연구지원 프로그램(Undergraduate Research Program: 이하 URP)에 참여한 물리교육과 3학년인 한 초심자(학생 A)의 연구과정을 질적으로 분석하였다. 자료는 참여관찰, 심층인터뷰, 문서분석을 통해 수집되었고, 분석을 위한 이론적 틀로서 문화역사적 활동이론이 사용되었다. 먼저, 초심자의 연구를 위한 활동체계가 어떻게 구성되었는지를 살펴보았다. 연구 초기에 멘토가 대략적인 연구목표와 목표달성을 위한 매개체를 초심자에게 제공하였다. 연구주체인 학생 A는 동료 두 명을 모아, 자신이 이끄는 수직적 관계로 연구팀을 구성하였다. 이러한 역할분담은 과제특정지식, 연차, 그리고 참여율이 높을수록 의사결정권이 크다는 암묵적 규칙에 근거한 것이다. 다음으로, 활동체계의 변화 과정을 살펴보면, 크게 두 가지 모순이 변화의 원천이 되었다. 먼저 연구 초기에 멘토의 교육철학과 멘티의 교육적 요구 간의 모순이 발생하였다. 학생 A는 멘토의 인적 네트워크를 이용하여 외부의 활동체계에서 필요한 지식을 얻는 방식으로 모순에 의한 갈등을 극복하였다. 이렇게 획득한 지식을 이용하여 활동체계의 매개물(실험도구과 이론)을 정교화하였다. 두 번째 모순은 수평적 역할분담을 요구하는 팀 구성원들과 기존 역할분담을 고수하는 학생 A 간에 발생하였다. 학생 A가 팀 구성원들의 의견을 받아들인 후, 활동체계의 노동 분담 방식은 협력적으로 변화하였다. 마지막으로, 학생 A의 변화를 살펴보면, 학생 A는 연구 경험을 통해 교사의 길을 포기하고 과학자가 되기로 결심하였다. 또 학계 내의인적 네트워크를 생성하고 확장하게 되었으며, 협업에 대한 부정적인 마음가짐이 긍정적으로 바뀌게 되었다. 연구 초심자의 연구과정에 대한 활동체계의 구성과 변화의 분석을 통하여 사사교육의 지도 방식과 지원체계에 대한 시사점을 얻을 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.567-586
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1067-1076
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• 2010

How would environmental education be implemented for effectiveness today? Deep reflection on the way of teaching environment in classes to achieve effectiveness is required. If there exist differences in students' environmental perception depending on environment class pattern, its most effective way should be looked for. In environmental education, inducing the students to have advisable attitude voluntary about environment is more important than teaching them environmental knowledge. From such view, students' active participation is necessary for successful environmental classes. Students need to be set to share their principle, values, attitude about environment problems at environmental class through presentation which is important factor to make them have advisable environmental attitude. Therefore, environmental class need to be carried out student-led way. For that, a class model need to be designed which will be helpful for the students to arrange and elaborate their emitting thought about environment problems through disclosing their thoughts to share them with fellow students which will end up in their advisable environmental attitude. This study aimed to find out the effectiveness of environmental collage making class contributive to offering various environmental perception to students and grasping others' thinking about environment. Fifty-eight 10th graders at U Science High School in Ulsan metropolitan city were selected for the study that carried out from 2010 April to June by choosing total 10 environmental themes divided into environmental collage making class applied to the 30 test group students, and general environmental class applied to 28 control group students. Following are the study results. First, in students' environmental sensitivity, the students in the environmental collage making class appeared to be higher compared with them in general environmental class. Second, in students' intentional environment action, the students in the environmental collage making class appeared to be higher compared with them in general environmental class. Third, in students' satisfaction with environmental class, the students in the environmental collage making class appeared to be higher compared with them in general environmental class.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.129-158
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• 2020

본 연구에서는 고등학교 2학년 학생 3명을 대상으로 기하 영역의 두 가지 과제를 제시하여 학생들이 문제 상황에서 문제해결 초기에 갖는 이미지의 특성을 파악하고 각 학생들의 이미지가 문제를 해결하는 동안 어떻게 변화하며 영향을 미치는지 밝히고자 하였다. 첫 번째 과제에서 학생 A는 문제해결 과정 초기에 정적인 이미지(유형1)를 가지고 있었지만, 후에 동적이면서도 문제 상황에서의 양들 사이의 불변의 관계를 인식한 유형3으로 발전하였고 학생 B와 학생 C는 문제해결 과정 전반에 걸쳐 유형3으로 관찰되었다. 첫 번째 과제에서 학생 B와 학생 C의 문제맥락에 대한 이미지에 차이점이 발견되지 않았지만 두 번째 과제에서는 분명한 차이를 드러내었다. 두 번째 과제에서 학생 B와 학생 C 모두 문제맥락에 대한 동적인 이미지를 가지고 있었지만 학생 B의 경우 양들 사이의 불변의 관계를 인식하지 못하였고 학생 C는 불변의 관계를 인식하는 잘 발달된 양적 구조를 가지고 있었다. 이에 따라 각 과제의 문제해결 성공 여부가 좌우되었는데, [과제1]에서는 문제 상황에서의 양들에 대한 동적인 이미지를 갖고 이론적 일반화 수준에 도달했는지의 여부에 의해서, [과제2]의 경우에는 문제 상황에서의 두 양에 대한 공변 추론 수준에 따라 학생들 간의 차이가 발생하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.119-138
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• 2015

본 연구는 과학고 신입생들을 대상으로 수학, 물리, 화학, 영어 교과에서의 상급 학년 성취 수준을 평가하였다. 상급 학년 수준 시험은 천장효과를 배제한 성취수준을 평가할 수 있는 도구로 대학수학능력시험의 동형검사지를 개발 활용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학고 신입생들의 수학, 과학 교과 학업성취도는 응시생의 50%이상이 수능 5등급이내에 위치하고 영어교과는 19.3%미만의 학생들이 5등급이내의 성적을 나타내어 수학이나 과학보다는 상대적으로 낮았다. 둘째, 과목 내 단원별 학업성취도가 높고 낮은 단원을 보면, 수학은 '행렬' 단원이 높고 '수열' 단원이 낮았다. 미적분과 통계 과목은 '함수의 극한과 연속성' 단원이 높고, '통계' 단원이 가장 낮았다. 물리 과목에서는 '전기와 자기' 단원이 중간 수준, '파동과 입자' 단원이 하위수준이었다. 화학 과목에서는 '생활 속의 화합물' 단원이 높고, '공기' 단원이 낮았다. 영어 교과에서는 읽기 영역의 '실용문'이 매우 높았으며, 쓰기 영역의 '문장'이 낮았다. 결론적으로 상급 학년 수준 시험은 학생들의 수준에 맞는 개별화된 프로그램을 적용하는데 좋은 방안이라 할 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.53-65
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• 2022

야외에서 이루어지는 과학 탐구학습은 이론적으로 학습한 내용의 구조화 및 적용에 긍정적 효과를 나타내며, 개방적인 사고를 유발함으로써 다양한 탐구활동의 경험을 유발한다. 또한 현장의 다양성과 특수성을 통해 제공되는 실제 경험은 학습자의 정의적 영역에도 긍정적으로 작용한다. 특히 경험적 학습의 맥락에서 생물에 대한 야외 학습프로그램은 실물 관찰 및 생태적 학습 경험의 제공 측면에서 필수적인 과정에 해당한다. 반면, 야외 탐구활동을 위해서는 전문적인 기본 소양과 해결되어야 하는 선행과제들이 존재하며, 이로 인해 실제 교육현장에서 잘 이루어지지 않는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 야외 탐구와 관련된 전문소양을 보조할 수 있는 인공지능을 직접 학생들이 생성하고 활용하여 쉽고 빠르게 의사결정할 수 있으며, 다양한 식생 분포로 생태학적 가치를 지니고 있는 해안사구 식물을 탐구 대상으로 하는 야외 학습 프로그램을 개발하고자 하였다. 이를 위해 관련 문헌들을 고찰하여 활동 프로그램을 구성하였으며, 개발한 프로그램의 경험이 초등 과학영재 학생들에게 어떤 영향을 주는지 사례 적용을 통해 확인하였다. 활동 프로그램의 적용 결과 개발한 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 동기수준, 과제집착력, 태도 변화에 긍정적인 영향을 줄 수 있었다. 결론적으로 인공지능을 활용하여 해안사구 식물을 탐구하는 야외 프로그램을 개발할 수 있었으며, 개발된 프로그램은 초등학생의 정의적 영역에 긍정적 효과를 제공할 수 있을 것이다.