• 한국과학교육학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.16-24
• /
• 2006

본 연구에서는 실생활 소재를 사용한 문제해결형과 과제해결형 탐구 활동을 적용했을 때, 학생 간 상호작용의 양상을 조사하였다. 연구를 위해, 충북 청원군 소재 중학교 3학년 학생 5명의 실험 수업을 관찰하고, 녹음 및 녹화 후 기록 원고를 작성 분석하였다. 학생들의 대화를 질문, 설명, 사고, 메타인지의 4가지 상호작용 유형으로 분류하고, 각 유형별 학습 접근 수준은 심층적-피상적 접근으로 분류하였다. 실험 형태별 언어적 상호작용의 수와 학습 접근 수준 비교 결과, 문제해결형 탐구실험은 문제점 발견에서 해결까지 상호작용의 수가 문제 발생 이전에 비해 2배 가량 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 심층적 접근 수준의 상호작용의 수도 4배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 과제해결형 탐구실험에서는 실험과정 중 상호작용의 수가 고루 분포하였다. 또한 학생들은 문제해결형 탐구실험에서 보다 많은 심층적 접근의 상호작용을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.625-635
• /
• 2019

학생들은 일상생활에서 많은 시각적 표상을 경험하고 있기 때문에 글과 함께 시각적 표상이 제공되는 인포그래픽은 교사가 정보를 전달하는 방법으로 효율적이다. 또 학생들이 직접 정보를 생산하는 방법으로도 사용될 수도 있다. 따라서 대부분 글로 기록하는 기존의 실험관찰책과 비교하여 학생들이 직접 인포그래픽을 구성하는 수업이 초등학교 과학 수업에 어떤 효과가 있을 것인지에 대해 연구하고자 한다. 초등학교 5학년 4개 학급 학생 총 99명을 대상으로 연구를 실시하였으며, 적용 단원은 2단원 '산과 염기'로 연구집단과 비교집단 모두 교과서에 제시된 탐구와 과정을 중심으로 동일한 수업을 진행하였다. 연구집단은 탐구 결과와 과정을 인포그래픽으로 구성한 반면, 비교집단은 실험관찰책을 그대로 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 중점적으로 설명하려는 내용에 따라 인포그래픽의 유형이 달라졌다. 학습 목표에 따라 학생이 중점을 두는 정보를 효과적으로 전달하기 위해 스스로 가장 적합한 유형의 인포그래픽을 선택하였다. 둘째, 인포그래픽을 구성하는 수업은 학업성취도에 유의미하고 긍정적인 효과가 있었다. 하지만 시각화 경향성과 수업 처치 간 상호작용은 나타나지 않았고, 인포그래픽 구성 수업은 학생들의 시각화 특성과 무관하게 긍정적인 영향을 미침을 알 수 있었다. 셋째, 수업 중 인포그래픽 학습지를 활용한 학생들의 과학에 대한 태도에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 시각화 경향성과 수업 처치간 상호작용은 나타나지 않았다. 넷째, 인포그래픽을 구성하는 수업에 대한 초등학생들의 인식은 전반적으로 긍정적이었다. 하지만 인포그래픽을 구성하는 과정에 어려움을 느낀 학생들의 응답으로부터 수업에서 인포그래픽이 점차적으로 어떻게 활용되어야 더 효과적일지에 대한 연구가 필요하다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제27권2호
• /
• pp.117-133
• /
• 2008

The purpose of this study was to investigate the elementary students' views about lab-based science learning. For the purpose of this study, semi-structured interviews were conducted with thirty sixth grade students in 12 classes from two elementary schools located in Daegu City. The interview contents consisted of three major categories. The first category was related to attitude toward science lab, the second was related to lab-based science learning which had four sub-categories; recognizing lesson object, planning experiment, performing experiment, drawing conclusion in lab-based science learning in which the students had ordinary have views and expectations, and the last category was related to students' difficulties and something need to be improved in lab-based science learning. In-depth interviews were performed individually and the interviews were recorded. From the interviews, we found that students, in first category, do like lab-activities more than lectures or instruction-based activities in textbook. Students, in second category, wanted generally more discussion for their own activities rather than teacher's instruction and they wanted teacher' mediation conflicts within small groups and comments for students' experiment results. In the last, most of students had fears for some dangerous reagents and accidents. Based on the results, the study suggested that teacher need to give their students to autonomous discussion opportunities to design and interpret data through teacher' guided questions in inquiry steps, to produce some intimate atmosphere for active interaction in small groups, and to teach the safety education on some dangerous reagents.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.198-209
• /
• 2011

이 연구에서는 실험 저널쓰기에서 나타난 예비 과학교사의 실험에 대한 반성적 사고를 조사하였다. 이를 위하여 탐구기반 물리실험 수업에서 예비 과학교사들에게 매 주제의 실험 수행마다 실험 과정과 수행에 대한 결과 및 논의와 더불어 실험 수행 후 실험에 대한 자신의 의견을 자유롭게 기술하는 실험 저널을 작성하도록 하고, 이들이 작성한 실험 저널에 포함된 진술문을 분석하여 실험에 대한 반성적 사고를 지식, 과정, 지향, 태도 등 4개의 차원으로 나누어 분석하였다. 지식 차원에는 반성적 사고는 실험을 통해 이미 알고 있는 내용을 점검하거나 실험 후에도 여전히 해결되지 않는 내용과 실험 후 새롭게 알게 된 내용에 대한 반추가 포함되었으며, 과정 차원에는 전반적인 실험 저널쓰기에서 나타난 예비과학교사들의 과학실험에 대한 반성적 사고 분석 207실험 과정에 대한 점검과 구체적인 실험 수행에 대한 반성이 드러났다. 지향 차원에서는 실험 수업을 통하여 얻게 된 과학의 본성에 대한 이해와 과학교육에 대한 견해가 포함되었으며, 태도 차원에서는 실험 수업에 대한 흥미와 동기, 실험수업에 대한 가치 인식이 포함되었다. 수행한 실험주제에 따라 반성적 사고의 유형별 빈도는 조금씩 다르게 나타났으나, 공통적으로 이러한 반성적 사고에는 예비 과학교사들의 자신의 앎과 학습과정에 대한 초인지, 과학과 과학교육에 대한 인식론적 신념, 과학과 실험에 대한 정의적 특성이 드러났다. 이와 같이 자신이 수행한 실험에 대해서 형식적인 절차에 따른 '과학적' 글쓰기뿐만 아니라 자유로운 형태로 '자신의' 글쓰기를 하게 하는 실험 저널쓰기는 과학학습 맥락에서 반성적 사고가 드러날 수 있는 매개이자 반성적 사고를 촉진할 수 있는 활동으로서 의미를 갖는다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.365-375
• /
• 1996

Improving of scientific inquiring ability is the major goal of current science curriculum, and the 6th science curriculum. But science educators consider that the existing textbooks and teaching manuals are insufficient to achieve this goal. For science teachers at teaching site to guide students efficiently in research work, development of teaching-learning programs is urgently demanded. Hypothesis Verification Learning Model(HVLM) was applied to classroom situation to improve ability of scientific inquiry in experiment teaching of middle school biology. The effects of the model were analyzed to suggest some approach method to reach the goal of science education in this study. The major results of this study are as following: 1. The students and teachers responded positively on this new learning model. an students were willing to participate in biology experiment and they said that to know what was unknown to them while exchanging ideas and opinions through the discussion, It was hard for teachers to instruct at the first time and it took much time for them to arrange materials ready, but it turned to be easier as time went on. 2. In science process skills, there was no significant difference statistically by new leaning model. Only the formulating a generalization or model showed significant difference statistically between the two groups. 3. For scientific attitude, experimental group did not show significant difference statistically between the two groups, but the experimental group showed statistically more significant positiveness in all areas afterwards than before. 4. In science achievement test, there was significantly higher than the control group. It is also analyzed that they remember the experiments in courses and results they planned and performed by themselves longer than these guided by teachers.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.997-1006
• /
• 2015

실험에 대한 메타적 인식은 학생들의 과학적 탐구와 과학의 본성에 대한 이해의 중요한 요소 중 하나이다. 이 연구에서는 중학생과 고등학생의 과학과 생물에서의 '실험'의 의미에 대한 인식을 알아보았다. 특히 이 연구에서는 언어 네트워크 분석방법을 사용하여 학생들의 인식을 구조적으로 확인하였다. 이 연구를 위해 190명의 중학생과 200명의 고등학생 이 연구에 참여하였다. 학생들은 과학에서의 '실험'과 생물에서의 '실험'의 의미에 대한 두 문항에 서술형으로 응답하였다. 수집된 응답을 바탕으로 총 4개의 언어 네트워크가 구성되었다. 연구 결과, 과학에서의 '실험'에 대하여 중학생들은 '우리', '직접', '원리' 등의 단어를 중심으로 활동적 측면에서의 실험을 인식하였다. 반면 고등학생은 '이론', '사실', '내용' 등의 단어를 중심으로 지식을 생성하는 탐구과정으로서의 실험으로 인식하였다. 또한 생물에서의 '실험'에 대하여 중학생은 '해부', '몸'을 중심으로, 고등학생은 '생명', '관찰'이 중심으로 인식하여 생명체를 다루는 관찰활동으로 인식하였다. 이러한 연구결과는 앞으로 과학 교과 및 생물 교과에서 실험을 지도하는데 있어서 중요한 근거자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
• /
• 제21권4호
• /
• pp.1033-1053
• /
• 2011

본 연구는 역사적 발견을 이루어낸 과학자 가운데 멘델(Mendel, Gregor Johann, 1822-1884)의 과학적 사고과정을 활용하여 과학영재교육프로그램을 개발하고, 이 프로그램을 학습한 학생들의 문제발견 및 가설설정 능력의 변화를 측정하여, 프로그램의 효과성을 검증하는데 목적을 두었다. 이를 위해 먼저, 멘델이 유전법칙을 확립하는 과정에서 나타낸 과학적 사고과정을 분석하여 특징적 탐구요소를 추출하였다. 추출된 탐구요소 가운데 문제발견과 가설설정을 적용한 프로그램으로서 완두를 활용한 모의실험탐구중심의 과학영재교육프로그램을 개발하였다. 개발한 과학영재교육프로그램은 대학교 부설 과학영재교육원 소속 중학교 1, 2학년 학생 19명(남학생 11명, 여학생 8명)을 대상으로 적용되었다. 적용한 결과, 학생들은 문제발견 능력의 하위요소 융통성, 정교성, 독창성이 신장되었고, 가설설정 능력의 논리성도 신장되었다. 이에 개발된 과학영재교육프로그램은 중학교 과학영재로 선발된 학생들의 문제발견 및 가설 설정 능력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 고찰되었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.65-73
• /
• 1997

The purpose of this study is to develop a valid and reliable instrument, applicable to high school Earth Science class experiment. In advance of developing items, I was selected 14 inquiry process skills and specified evaluative objectives for each of them to develop scales and criteria for them. I developed 28 evaluation items for 5 experiment subjects among those of high school Earth Science class. The first field trial was performed a sample of 5 high school students, and the second one using a sample of 25 high school students. The results are as follows. (1) The content validity and reliability(Cronbach $\alpha$) of the developed items were 82.7% and .86, respectively, the developed instrument in this study is considered valid and reliable. (2) The average difficulty index was .69 and the discrimination index was .30. (3) Answer sheets based on the reported results were rated 5 teachers and Inter-rater Reliabilitiy and Inter-rater Consistency were analyzed, its indices were .80 and .76, respectively. (4) The developed items show a low coefficient of .45 with TESIS, a set of paper-and-pencil test items developed by Lee, Hang-Ro(1991). That the experiment assessment is solely subject to the rater's viewpoint has been one of the major problems raised concerning the matter. This research, however, shows that a set of more specified scales and criteria for the evaluation will make it more valid, reliable and efficient.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.146-158
• /
• 1999

본 연구에서는 과학 탐구능력을 구성하는 하위 요소들 중에서 변인확인 능력을 측정하는 평가 문항의 유형에 따른 차이와 최근에 한층 더 강조되고 있는 수행평가 방법중의 하나인 면접법을 통한 변인확인능력 평가 결과간의 상관 관계를 알아보고자 하였다. 연구 결과에 제시한 바와 같이 선다형 지필 평가 문항 유형별 변인확인 능력은 대체로 높은 상관관계를 나타냈으나, 선다형에 의한 변인확인능력 평가 결과와 수행평가 방법에 의한 평가 결과는 매우 낮은 상관 관계를 나타냈다. 특히, 독립변인 확인 능력과 종속변인 확인 능력은 거의 상관 관계가 없는 것으로 나타나 두 능력 중 어느 한쪽의 인지 여부가 다른 한쪽의 인지 여부를 결정해 주지는 못하는 것으로 볼 수 있다. 이는 과학교육 활동에서 이 두 능력을 동시에 강조하는 과학과 교수 학습 전략의 적용이 필요함을 함의한다. 또한 선다형에 의한 평가 결과와 수행평가에 의한 평가 결과가 상이한 결과를 보이는 것으로 보아 선다형만을 이용한 과학 탐구능력 평가와 그에 관련된 연구보다는 수행평가 방법과 같은 과정 평가를 이용한 정성적 방법을 병행하는 것이 평가의 결과와 연구 결과의 해석에 대한 타당성을 한층 높여줄 것으로 해석된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.537-545
• /
• 2006

이 연구에서는 문제해결형 탐구 실험 모듈을 과학 탐구반 중학생 대상으로 적용하였고 모듈 적용시 SWH(Science Writing Heuristic)를 활용하였다. 충북 청주시 소재 C중학교 과학탐구반 학생 23명 대상으로 전 일제 계발활동 18차시에 걸쳐 완성된 6개 모듈을 적용하였다. 문제해결형 탐구 실험 모듈은 실험 과정 중에 문제 상황이 발생하도록 구성되어 있는데, 이 때 SWH 파란색 카드와 SWH 초록색 카드를 작성함으로써 학생들에게 충분히 사고할 수 있는 기회를 제공하는 전략을 활용하여 적용하였다. 먼저 SWH 파란색 카드의 작성을 통해 미리 개별적으로 문제 해결 방안을 제안하는 기회를 갖고, SWH 초록색 카드를 작성 하면서 모둠 구성원들과의 토의하고 실험을 통해 결정한 문제 해결 방안을 직접 수행하게 된다. 문제 상황에서 SWH의 활용에 따른 적용 효과를 비교하기 위하여 탐구 활동과정을 관찰하면서 수집 한 활동 설문, SWH 사후 설문을 분석하였다. 그 결과, SWH 활용이 실험 과정에서의 학생들의 문제 인식에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났고, 문제 상황에서의 SWH 활용 효과에 대한 학생들의 인식도 긍정적으로 나타났다.