• 제목/요약/키워드: Science inquiry experiments

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전통 이화주의 양조와 관련된 미생물 및 효소적 특성 (Microbial and Enzymatic Properties Related to Brewing of Traditional Ewhaju)

  • 김정옥;김종군
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.266-271
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    • 1993
  • 이화주의 전통적 배경을 조사하여 주품으로써의 위치를 채조명하며 전래된 리화주 양조방법을 현지답사, 확인하고 전통적인 방법으로 누룩을 만들어 리화주를 양조하여 누룩과 제조중인 리화주에 대하여 미생물 및 효소적 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 리화주 누룩의 미생물은 Aspergillus 와 oryzae와 Hanse-nula sp. 가 주종이었으며, 균수는 각각 1.2$\times$$10^6$ CHU/g 이었고 기타 미생물은 희석 배양에서도 생육되지 않았다. a-amylase 활성은 누룩이 30.7, 이화주는 담금 직후 19.3,숙성 100일에 21.2, 1년간 숙성된 것도 20.3이었으며, 0-amylase활성은 누룩이 34.4, 이화주 담금 직후 18.8, 숙성 100일에 19.8, 1년간 숙성된 것은 19.9이었다. 저장성에 있어서도 가열처리나 보존제의 첨가 없이 장기저장이 가능할 뿐 아니라 자장후에도 amylase의 활성도가 상당히 높아서 소화를 촉진할 수도 있는 저알코올성 전통주로서 개발 가치가 있다고 생각된다.

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초등 예비교사들의 '배추흰나비 한살이' 탐구에서 나타난 지식변환 유형 탐색 (A Study on Knowledge Conversion Types in Pre-service Elementary Teachers Inquiring 'The Life Cycle of Cabbage Butterfly')

  • 김동렬
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제38권4호
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    • pp.484-495
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    • 2019
  • This study divided pre-service elementary school teachers' knowledge conversion into four types, socialization, externalization, combination and internalization, based on their inquiry activities on the life cycle of cabbage butterfly. As research subjects, this study collected results from 24 pre-service elementary school teachers who carried out inquires on the life cycle of cabbage butterfly for about 2 months. The type of socialization indicates the conversion of tacit knowledge into tacit knowledge, and this study found out that pre-service elementary school teachers acquired and accumulated tacit knowledge from their fellow pre-service teachers, professors and even acquaintances inside and outside the lab. However, there appeared no process that they shared their tacit knowledge with other pre-service teachers or delivered it to them. The type of externalization indicates the conversion of tacit knowledge into explicit knowledge, and this study discovered some cases that pre-service elementary school teachers expressed their inner tacit knowledge into explicit knowledge. However, there was no case found that they converted the verbally-unexpressed tacit knowledge of their fellow teachers or experts into well-defined explicit knowledge. The type of combination indicates the conversion of explicit knowledge into explicit knowledge, and this study discovered some cases that they collected explicit knowledge and converted it into new explicit knowledge for the acquisition, integration and delivery or distribution of explicit knowledge. However, there were few cases that they creatively devised new explicit knowledge by acquiring new knowledge through direct observation and supplementing the existing explicit knowledge. The type of internalization indicates the conversion of explicit knowledge into tacit knowledge, and this study discovered both explicit knowledge embodied through personal experiences and explicit knowledge embodied through simulations and experiments that formed tacit knowledge in process of examining the existing explicit knowledge.

고등학생의 과학긍정경험 향상을 위한 교수학습 및 평가 개선 방안에 대한 질적 탐구 (Qualitative Inquiry on Ways to Improve Science Instruction and Assessment for Raising High School Students' Positive Experiences on Science)

  • 곽영순;신영준;강훈식;이성희;이일;이수영;하지훈
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.337-346
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    • 2020
  • 본 연구에서는 과학중점고 학생들이 말하는 과학중점고의 학생 참여형 수업의 특성과 과학긍정경험의 관련성 및 과학긍정경험 유발요인과 개선 방안을 탐색하였다. 전국 4개 권역에서 총 20명의 학생들과 5명의 담당 교사들이 심층면담에 참여하였으며, 먼저 학생 초점집단을 대상으로 심층면담을 진행하고 그 이후 교사와 심층면담을 진행하였다. 면담결과를 토대로 과학긍정경험에 도움이 되는 교수학습 경험, 과학긍정경험에 도움이 되는 평가 경험, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안을 탐색하였다. 심층면담에서 과학중점고 학생들과 교사들은 학생들이 이해할 수 있는 범위 안에서 관심을 끌면서 수업을 진행해야 학생 참여도가 높아지고, 학생들이 주제를 정하거나 직접 탐구과정을 설계하는 실험을 통해 과학 흥미와 같은 긍정경험을 높일 수 있으며, 과학의 본질에 맞는 탐구실험 활동을 통해 과학 문제 해결력과 과학적 사고력 등의 역량을 길러줄 필요가 있다고 주장하였다. 또한, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안으로는 과학 시수 확보, 과학과 선택과목의 내용을 선택과 집중 형태로 재구조화, 과학고가 아니더라도 과학을 좋아하는 학생들이 과학을 많이 배울 수 있도록 과학중점고 유지의 필요성 등이 제안되었다. 과학중점고 학생들의 과학긍정경험에 대한 연구결과를 토대로, 일반고 학생들의 과학긍정경험 제고에 주는 시사점과 일반고 학생들의 과학긍정경험을 높일 수 있는 방안을 제안하였다.

언어네트워크분석을 통해 본 과학중점학교 과학수업의 특징 (Features of Science Classes in Science Core Schools Identified through Semantic Network Analysis)

  • 김진희;나지연;송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.565-574
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    • 2018
  • 본 연구는 과학중점학교 과학수업에 대한 학생들의 인식을 조사하여 과학중점학교 사업을 통해 우리나라 과학교육의 개선을 위해 시행된 과학중점학교에 대한 전략적 지원과 노력들이 수업에서 어떻게 나타나고 있는지 살펴보고자 하였다. 이를 위해 14개 과학중점학교의 학생 654명이 연구에 참여하였으며, 학생들은 과학중학교 과학수업의 특징과 과학중점학교가 일반 고등학교와 다른 점을 묻는 2개의 개방형 문항에 응답하였다. 학생들의 응답은 언어네트워크 분석방법을 사용하여 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 먼저, 학생들은 교사와 학생의 원활한 소통, 학생들이 자유롭게 질문하고 서로 토론하며 적극적으로 수업에 참여하는 분위기, 과학 실험 활동, 어려운 과학 내용을 배우는 것, 학습된 지식을 공유하는 긍정적인 수업 분위기 등을 과학수업의 특징으로 인식하고 있었다. 학생들이 인식하고 있는 과학중점학교의 차별적 특성으로는 많은 수의 과학 관련 교과목(과제연구, 과학II 과목 등)의 이수, 관심 있는 분야의 비교과 체험활동, 탐구 및 연구 중심의 학생활동과 이에 대한 학교의 지원, 좋은 수업 분위기, 과학과 관련한 많은 수업시간, 활발한 R&E 및 동아리 활동, 다양한 과학실험 활동 등으로 나타났다. 그리고 과학중점학교의 과학수업에 대한 '어렵고 힘들지만 적극적으로 참여하는' 수업이라는 이러한 분석결과는 선행연구들에서 밝혔던 좋은 과학수업의 모습과 많이 유사한 것이기도 하였다. 그동안 과학중점학교에 대해 이루어졌던 여러 행 재정적인 지원과 함께, 과학 교실수업에 대한 본 연구의 조사결과는 앞으로 이루어질 학교교육의 혁신 프로그램의 도입에 실질적인 도움과 벤치마킹 사례를 제공해 줄 것으로 기대한다.

북한 소학교와 초급중학교 과학과 교사용 지도서의 교수내용지식(PCK) 요소 분석 (An Analysis of the PCK Components of Science Teacher's Guidebooks for Elementary School and Middle School in North Korea)

  • 정세종;나지연
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.415-427
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    • 2020
  • 본 연구는 북한에서 '2013 제1차 전반적 12년제 의무교육강령'이 시행된 이후에 출판된 소학교 1학년과 초급중학교 1학년 과학과 교사용 지도서에 나타난 PCK 요소를 분석함으로써 북한에서 진행되는 과학교육을 이해하는 데 목적이 있다. 분석 결과 두 지도서 모두 '과학 내용에 관한 지식'의 비율이 가장 높았고, '과학 교수전략에 관한 지식', '과학교육과정 관한 지식'이 뒤를 이었다. 반면에 '과학 평가에 관한 지식', '학생에 관한 지식'은 내용이 현저하게 부족하였다. '과학 내용에 관한 지식'에서는 소학교와 초급중학교 모두 '개념 및 이론'의 비중이 가장 높았으며 '실험 및 탐구'의 비중도 다른 PCK 요소에 비해서는 상당히 높았다. 북한의 과학과 지도서는 학생에게 과학 개념 및 이론을 전달하거나 탐구 수업을 진행할 때 '토론'을 활동으로 제시함으로써 구성주의 교수 흐름을 표방하고 있었다. '과학 교수 전략에 관한 지식'은 '주제-특이적 전략' 중 '활동 순서 및 방식'을 안내하는 부분이 주를 이루었으며 '교과-특이적 전략'은 극히 일부분만 제시되었다. 또한 북한의 과학과 지도서는 총론과 각론 모두에서 과학교육의 이론적 배경 요소가 거의 제시되지 않았다. '과학 교육과정에 관한 지식'은 '수업 목표'가 주를 이루었고, '수직 연계'와 '수평 연계'도 일부 제시되었다. '과학 평가에 관한 지식'과 '학생에 관한 지식'은 우리나라의 과학과 지도서와 비교했을 때 차지하는 비중이 작았다.

4차 산업혁명 시대에 필요한 초등 과학교육학 과목의 학습 내용에 대한 초등 교사의 인식 (Elementary School Teachers' Conception of the Learning Content of Elementary Science Education Subject Required in the 4th Industrial Revolution Era)

  • 나지연
    • 과학교육연구지
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    • 제45권1호
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    • pp.90-104
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    • 2021
  • 본 연구는 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등과학 교사 양성을 위해 필요한 초등 과학교육학 과목의 학습 내용에 대해 초등 교사들이 어떻게 생각하는지 알아보고자 온라인 설문을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 초등 과학교육학 과목의 학습 내용이 4차 산업혁명 시대에 적합하지 않으며 학습 내용 수정이 필요하다고 생각하는 초등교사가 다수 있었다. 초등 교사들이 그렇게 생각한 이유는 주로 과목의 학습 내용이 4차 산업혁명의 특징을 포함하지 못할 뿐만 아니라 시대변화를 반영하지 못하고 과거에 머물러있다고 생각했기 때문이었다. 둘째, 초등 교사들이 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등 교사를 양성하는 데에 중요하다고 생각한 내용은 주로 학생의 흥미와 호기심, 과학 실험이나 탐구와 관련이 있는 것이었다. 그에 비해 삭제하거나 축소해야 한다고 생각하는 항목으로는 과학 학습이론, 과학과 교수·학습 모형, 과학의 본성, 영재아 지도가 있었다. 셋째, 초등 교사들이 초등 과학교육학 과목의 학습 내용으로 추가할 필요가 있다고 생각한 내용은 SSI 교육, 과학교육 관련 사회 변화와 미래예측, 첨단과학기술, STEAM 지도, 과학 분야 내의 통합교육이었다. 넷째, 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등 교사 양성을 위해 초등 과학교육학 과목의 학습 내용으로 우선 도입해야 한다고 생각하는 항목은 SSI 교육, 과학 분야 내의 통합 교육, STEAM 지도와 과학과 핵심역량이었다. 그 외에 추가로 도입될 필요가 있는 내용으로는 소프트웨어교육, 안전교육, 프로젝트 학습법이 있었다.

좋은 과학 영재 수업에 대한 학생과 교사의 생각 비교 (A Comparison Between the Perceptions of Elementary Gifted Child and Science Teacher about the Good Science Class)

  • 양일호;최현;임성만
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.10-20
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    • 2014
  • 이 연구는 교육지원청 영재교육원 학생들과 수업을 담당하고 있는 교사들을 대상으로 좋은 과학 영재 수업에 대한 인식을 비교 하였다. 연구 문제 해결을 위해 과학 영재 수업이라는 공통의 경험과 그 현상에 대해 어떻게 인식하고 있는지 면담을 통해 그 의미를 탐색해 보았다. 연구문제는 '좋은 과학 영재 수업에 대한 학생과 교사의 인식은 어떠한가?'로 설정하였다. 연구문제를 탐구하기 위하여 반구조화된 설문지를 작성하여 과학 수업에 참여하는 학생과 교사 면담을 통하여 자료를 수집하고 분석하였다. 좋은 과학 영재 수업에 대해 교사들은 첫째, 교육내용 및 방법의 범주면에서 학생 중심의 주제 선정과 교육과정의 비정형성, 개인차를 인정하는 학습 속도의 조절과 탐구 능력을 촉진하는 도전적인 과제를 제시해야 한다고 말하고 있었다. 둘째, 과학 수업기술 및 태도 범주면에서는 허용적인 분위기에서 활발한 상호작용을 통해 상호 만족도를 높이며, 학생들의 의견을 수용하는 과정 중심의 평가가 이루어질 것을 권장하였다. 셋째, 영재학생 지도교사의 지속적인 전문성 신장을 위해 노력할 것을 포함하였다. 영재 학생들은 첫째, 수업 내용면에서 주제 선택의 자유와 심화된 탐구에 도전 의지를 갖고 해결하는 즐거운 수업을 좋은 과학 수업으로 인식하였다. 둘째, 수업 활동면에서 탐구 방식의 자율적 선택과 과학자처럼 활동하기, 소통과 협력이 가능한 모둠활동, 과정 중심 프로젝트나 산출물에 대한 총합적인 평가를 선호하였다. 셋째, 수업 환경면에서는 물리적 환경이 잘 갖춰진 실험실에서 허용적인 분위기와 학생에 대한 존중을 요구하였다. 이 연구를 통해 영재학생과 지도교사 사이의 좋은 과학 영재 수업에 대한 인식의 차이를 밝혀 영재학생을 위한 과학 영재 수업의 질 관리 및 효과적인 좋은 과학 영재 수업 전략을 수립하는 자료로 활용 될 수 있을 것이다.

과학 수업에서 교사의 적응적 실행의 특징 분석 (An Analysis of the Characteristics of Teachers' Adaptive Practices in Science Classes)

  • 김희경;이봉우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.403-414
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    • 2023
  • 본 연구에서는 과학 수업에서의 적응적 실행에 대한 과학교사의 사례와 과학 교과에서의 적응적 실행의 특징에 대한 교사의 사례를 분석하였다. 이를 위하여 전국의 중고등학교 과학교사 128명이 제시한 적응적 실행의 사례 339개와 과학 교과의 특징적인 적응적 실행 사례 199개를 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교과의 적응적 실행의 가장 두드러진 특징은 실험과 관련된 적응적 실행이었다. 가장 많은 적응적 사례로 제시한 항목인 '추가적인 자료/활동의 제시'에서 학생들의 이해나 동기유발을 위해 시범실험을 추가하여 제시하는 것이나 두 번째로 많은 사례가 제시된 '실험기구 조작이나 탐구기능 제시'에서도 실험과 관련된 적응적 실행을 제시하였다. 또한 교사들이 응답한 과학 교과의 특징적인 적응적 실행에 대해서도 50%가 넘는 사례가 실험 지도와 관련된 내용이었다. 둘째, 수리력과 문해력 등 학습 상황에서 학생들이 겪는 어려움과 관련된 적응적 실행도 많이 제시되었는데, 과학 학습에서 도구로 사용되는 수학의 기본 능력과 관련된 사례와 한자어로 된 과학 용어의 이해와 관련된 사례가 많이 제시되었다. 셋째, '실험 지도' 이외에 '과학이론과 실세계의 연결', '과학 오개념 지도', '과학적 사고 함양', '융복합적 접근' 등을 위한 적응적 실행이 과학 교과의 특징적인 유형이었다. 넷째, 과학교사들이 제시한 적응적 실행의 사례는 학교급별로 전공별로 차이가 있어 적응적 실행과 관련된 추후 연구에서 학교급이나 전공을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 사례수가 적은 적응적 실행 항목들은 대부분 거시적 측면에서 실행되는 적응적 실행으로 이와 연관된 전문성 향상에 관심을 기울일 필요가 있다. 추가적으로 본 연구 결과를 바탕으로 과학교육에 주는 시사점을 논의하였다.

드로잉 과제 활용 수업이 과학 영재들의 개념변화에 미치는 효과 (The Effects of Lessons with the Application of Drawing Tasks on Changes in Conception among Gifted Science Students)

  • 김순식;최성봉
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.99-108
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    • 2010
  • 이 연구의 목적은 드로잉 과제를 활용한 수업이 과학 영재들의 개념 변화와 과학에 대한 태도 변화에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 드로잉 과제를 활용한 수업이란 학생들이 수업의 주제와 관련된 핵심 개념을 그림으로 표현한 후 이를 수업에 활용하여 학습자의 개념을 발전시켜 나가는 형태의 수업이다. 본 연구는 2008년 3월부터 10월까지 8개월에 걸쳐서 드로잉 과제를 활용한 수업을 받은 실험 집단과 일반 영재 수업을 받은 비교 집단 간의 사전 및 사후 개념 점수를 비교하여 수업의 효과를 분석하였다. 또한 개발된 수업의 효과가 영재학생들의 메타인지 수준, 과학 창의적 문제 해결력 수준, 과학탐구능력 수준에 따라서 어떻게 다르게 나타나는지도 알아보았다. 드로잉 과제를 활용한 10차시 분량의 수업 절차는 Osborne과 Freyberg(1985)의 발생학습 모형을 기초로 하여 개발하였으며, 이 수업의 효과를 검증하기 위하여 울산광역시 U영재교육원 중3과학반 60명의 학생들을 실험집단 30명과 비교집단 30명으로 나누어 실험집단은 드로잉 과제를 활용한 수업을 실시하였고, 비교 집단은 일반 영재수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 드로잉 과제를 활용한 수업은 과학 영재의 개념을 변화시키는데 효과적이었다. 이것은 동료 학생들의 드로잉과 자신의 드로잉을 서로 비교하고, 토론하는 과정에서 학습자의 개념 변화가 효과적으로 일어났기 때문이라고 생각된다. 둘째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 영재의 메타인지 수준에 관계없이 모든 과학 영재들의 개념 변화에 골고루 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업은 메타인지 수준에 관계없이 모든 과학 영재들의 개념 변화를 위해 적용될 수 있는 프로그램이다. 셋째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 창의적 문제 해결력 '중' 수준의 과학 영재에게 수업의 효과가 가장 크게 나타났다. 넷째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 탐구능력 '중' 수준의 과학 영재에게 수업의 효과가 가장 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 드로잉 과제를 활용한 수업은 과학 영재들의 개념 변화와 과학에 대한 태도 변화에 매우 효과적이라는 사실을 밝혔다. 많은 과학영재들이 수업 전에 자신이 가지고 있던 사전 개념을 드로잉으로 표현하는 학습활동에 높은 흥미와 관심을 보였으며, 다른 동료 학생들과 드로잉을 서로 비교하고 분석하는 학습활동에 적극적으로 참여하였다. 이러한 사실을 종합해 볼 때, 드로잉 과제를 활용한 수업을 적용하면 과학 영재들의 개념을 효과적으로 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과학에 대한 태도 역시 긍정적으로 변화시킬 수 있다고 생각된다.

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실험 저널쓰기에서 나타난 예비과학교사들의 과학실험에 대한 반성적 사고 분석 (An Analysis of Pre-service Science Teachers' Reflective Thinking aboutvScientific Experiment in Experimental Journal Writings)

  • 이윤정;임성민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.198-209
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    • 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.