• 대한화학회지
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• 제62권1호
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• pp.52-63
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• 2018

이 연구에서는 20명의 1학년 예비교사들이 탐구화학실험을 수행하면서 겪는 어려움에 어떻게 대응하는가를 분석하고, 탐구실험의 수행이 예비 교사들의 탐구수행능력 및 인식론적 목표와 고려에 어떤 변화를 주었는지 살펴보았다. '화학 지식을 실험에 적절히 적용하지 못함', '참고자료에 대한 강한 의존성' 및 '결과에서 나타난 현상에만 집중' 과 같은 특성은 탐구수행을 방해하였으나, 일부 조에서의 활발한 토의는 관련 화학 개념 및 실험 설계의 오류를 재고찰 하는 기회로 작용하여 장애를 극복하는데 도움을 주었다. 또한 활발하게 토론에 임한 학생들은 실험안에서 분담한 역할만 수동적으로 수행하는 것에서, 새로운 아이디어를 내고 그 아이디어에 대한 책임감을 갖고 실험 성공을 위해 노력해야 한다는 지식 생성을 위한 능동적인 인식론적 주체로서의 발전을 보였다. 이에 본 연구는 처음부터 완전한 자유탐구로 탐구실험 수업을 진행하는 것보다 예비교사의 수준을 고려하여 서서히 자유도를 높여가는 비계의 적용이 효과적임을 제안한다. 또한 본 연구에서 활발한 논의는 효과적이었지만 일부 조에서만 이루어졌으므로, 실험 수행 시 토론을 활발하게 하고 책임감을 높일 수 있도록 하는 비계의 도입이 탐구실험수업 설계에 고려되어야 할 것으로 보여진다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권2호
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• pp.173-186
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• 2019

이 연구는 과학 활동의 인식론적 논제에 초점을 둔 탐구 실험을 설계 및 시범 적용하고, 실험 활동과 반성적 논의를 분석하여 교육적 함의를 도출하고자 하였다. 사범대학 과학교육과에 소속된 대학원생 3명이 자발적으로 연구에 참여하였다. 연구참여자들은 실험 1에서 안정적 탐구의 특징을 보여주었지만, 실험 2의 작지만 지속적인 변화는 실험을 새로운 설명체계를 찾는 유동적 탐구의 국면으로 이끌었다. 연구참여자들은 여러 가지 밑천을 동원해서 새로운 가설과 모형을 제안하고, 이를 검증할 추가 실험을 요청하였다. 반성적 논의과정에서 연구참여자들은 다음과 같은 세 가지 인식론적 논제를 이끌어 냈다. 첫째, 실험 초기에 자신의 관찰이 이론 의존적이었다. 둘째, 관찰사항이 더 이상 이론에 의존할 수 없는 위기 국면에 봉착하면 관찰과 이론의 조정이 진행된다. 셋째로 관찰과 이론의 관계에 따라 안정적 탐구나 유동적 탐구가 수행된다. 이상의 연구 과정과 결과를 토대로 도출된 예비교사 교육의 함의는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서는 안정적 탐구에 뒤이어 유동적 탐구가 자발적으로 진행 될 수 있음을 보였으며 그 활동의 예시를 함께 제시하였다. 둘째, 이 연구에서는 탐구에 뒤따른 반성적 논의를 통해 연구참여자들이 자신의 경험에 기반하여 인식론적 논제를 이끌어 낼 수 있음을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.901-919
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• 2011

이 연구의 목적은 과학자와 초등과학영재의 탐구 수행 과정에서 나타난 귀추적 추론을 분석하기 위한 것이었다. 연구를 위한 피험자는 과학자 8명과 서울교대 과학영재교육원에 재학 중인 과학영재 8명이었다. 연구 결과, 과학자와 과학영재의 탐구 과정에서 귀추적 추론은 가설생성, 실험설계, 결과해석 3단계에서 나타났다. 각 단계의 귀추적 추론은 복합적 귀추, 유추적 귀추, 관찰-기반 귀추, 논리-기반 귀추, 선택적 귀추 5가지 유형을 나타냈다. 그리고 과학영재의 귀추적 추론의 하위 추론 과정은 과학자와 몇 가지 다른 특징을 보였다. 첫째, 과학자가 변인속성탐색 이후에 방법표상이나 설명자표상이 나타난데 비해, 과학영재는 방법표상 후에 변인속성탐색이 나타났다. 둘째, 과학자는 논리-기반 귀추에 의존하는 경향이 강하고, 과학영재는 관찰-기반 귀추에 의존하는 경향이 강하다. 셋째, 과학자는 가설생성, 실험설계, 결과 해석 단계에서 거의 비슷한 비율로 귀추적 추론이 나타난 반면, 과학영재는 실험설계 위주로 추론했다.

• 대한화학회지
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• 제49권6호
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• pp.591-602
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• 2005

• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.124-139
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• 2010

이 연구는 모둠의 상호작용을 강조한 과학실험수업에서 포용적 리더가 모둠의 상호작용에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 포용적 리더의 존재 여부에 따른 모둠의 언어적 상호작용 형태를 비교하였고, 포용적 리더가 모둠의 상호작용 전개에 미치는 영향을 심층적으로 분석하였다. 중학교 1학년 한 학급에서 16명으로 네 모둠을 구성한 후, 상태변화와 열에너지 단원에서 7차시 동안 모둠의 상호작용을 강조한 과학 탐구수업을 실시하였다. 포용적 리더가 있는 두 모둠과 보통의 리더가 있는 두 모둠, 총 네 모둠의 상호작용을 녹음/녹화하며 관찰하였고, 녹음/녹화 자료는 전사되었다. 언어적 상호작용 형태를 분석한 결과, 포용적 리더가 있는 모둠에서 상호작용 횟수가 많았으며 논의를 정교화시키는 상위수준의 상호작용과 정의적인 면에서 긍정적인 상호작용이 더 많이 일어났다. 모둠의 상호작용 과정을 분석한 결과, 포용적 리더들은 상호작용을 개시, 확장시키며 모둠의 상호작용을 오랫동안 유지시켰고, 역할 분배와 모둠의 위기 상황에서 모둠원들의 감정적인 부분을 고려하여 행동하는 것을 알수 있었다. 또 모둠원의 참여를 유도하기 위해 동료를 압박하기도 했지만 보통의 리더가 행한 감정적 압박과 달리 모둠의 상호작용을 감소시키지 않았다. 이로써 포용적 리더는 상호작용과 활동을 통해 학습하기를 좋아하고 모둠원의 감정을 고려하고 존중하는 특성이 있음을 알 수 있었다. 이러한 포용적 리더의 특성이 수업 초기의 긍정적인 분위기를 계속 유지하게 하였고 상위수준의 상호작용이 많이 일어나게 하여 모둠이 즐겁고 의미 있는 학습을 경험할 수 있도록 영향을 주었다. 이 연구는 과학실험수업에서 포용적 리더에 대한 이해를 높이고, 상호작용을 촉진할 수 있는 모둠 구성에 대하여 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.870-879
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• 2008

이 연구는 26종의 중학교 1, 2, 3학년 과학 교과서에서 '물질' 분야에 제시된 실험 활동에서 요구하고 있는 실험 수행 능력을 조사하고 분석하였다. 물질 분야에는 전체 7 단원에 걸쳐 총 359개의 실험이 제시되었다. 실험수행능력 분석틀에 따라 실험을 분석해 본 결과, 중학교 실험을 수행하기 위해서 다양한 실험수행능력이 필요하고, 학년별로 차이를 보였지만 전체적으로는 유사한 패턴을 가지고 있음이 조사되었다. 전학년에 걸쳐 결과 정리와 자료 해석 및 일반화 능력이 가장 많이 요구되고 대체 실험과 관련된 능력들은 상대적으로 빈도가 낮은 것으로 조사되었다. 3학년의 경우, 1, 2학년 실험과 비교하여 상대적으로, 실험 수행을 위한 세부적인 능력이 골고루 필요로 하는 실험이 많이 포함되어 있었다. 실험 상황 예측, 실험기구 설치, 측정기구사용, 오차원인 분석 능력은 2학년에게 상대적으로 많이 요구되는 것으로 조사되었다. 실험기구 설치 능력은 1, 2학년에서, 안전사고 위험 숙지 능력은 1, 3학년에서 상대적으로 많이 요구되는 능력으로 조사되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-14
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• 2012

대학교 1학년 학생들을 대상으로 모델링 탐구 실험을 적용하여 질적 연구 방법으로 학생들의 모델링 사고 유형을 알아보았다. 학생들의 모델링 과정은 'Refining tentative model(임시 모델 정교화)', 'Accepting alternative model(대안 모델 채택)', 'Discarding tentative model(임시 모델 폐기)', 'Failing to find causes(원인 규명 실패)', 'Disbelieving results(실험 결과 불신)'의 다섯 가지 유형으로 나누어진다. 학생들은 모델링 탐구 활동을 통하여 과학자의 사고 과정을 경험하여 모델의 본성과 의미를 이해하였고, 이것은 학생들이 과학 지식의 본성을 이해하고, 스스로 탐구할 수 있는 기초가 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제14권2호
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• pp.214-224
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• 1994

The Ministry of Education established the plan to adopt a new college enterance examination system, so called Scholastic Ability Test for college, from 1994. The National Board of Educational Evaluation had carried out 7 experimental trials for the new examination system. Eventhough, the governmental officials advertised the purpose and characteristics of the new examination system, many students and parents did not understand the essential point very well. In this study the researcher tried to analyze the 7 trial examination items and the first Scholastic Ability Test for college carried out 1993. In this study, the researcher tried to find out all the items appeared in the 7 trials. In the analysis, all the individual items from the 1st trial to the 7th trial were used. The research results showed that the items were evenly distributed in all the four areas(Physics, Chemistry, Biology and Earth Science) of science content; however, they were heavily concentrated on data or information analysis categoris in the inquiry domain. In the domain of context, laboratory context was the major item context. The scores were also analyzed. The results showed that no significant difference between male and female students. However, science track students showed higher achievement scores than the non-science track student. The examination result showed high correlation with the tests routinely have carried out in schools. The over all analysis showed the new examination system showed very different characteristics to the conventional tests. Therefore, for the student to get successful result in the Scholastic Ability Test, they should change the way of study. They should try to understand scientific concepts rather than to memorize them. They should invest their time to carry out real experiments rather than to focus on the princples and laws of science. One of the most important thing would be for the student to apply what they learned to real life situations.

• 영재교육연구
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• 제16권1호
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• pp.43-60
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• 2006

과학영재교육의 사례를 살펴보는 것은 영재교육의 형성적 평가라는 차원에서 의미가 있다. 이에 본 연구에서는 학생들의 선발과정에서 얻어진 성취도검사자료, 구술시험, 창의력 검사, 문제해결능력검사 결과와 학생들이 입학후의 과학수행이 어떤 관계가 있는지를 알아보고자 했다. 과학영재 특히 지구과학반 7학년과 8학년을 대상으로 한 본 연구는 과학탐구의 기본적인 요소인 실험설계능력에 초점을 맞추었다. 실험설계능력으로 나타난 실제적인 과학 활동 수행의 결과가 선발과 어떤 관계를 갖는가를 알아봄으로써 과학영재프로그램의 재조명을 꾀하고자 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.50-58
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• 2007

이 연구에서는 중학교 9학년 과학 교과서의 실험 중에서 일정성분비의 법칙을 확인하는 실험을 중심으로 다양한 교과서의 실험 종류에 따라 학생들의 이해수준에 어떠한 차이가 발생하는지 알아보았다. 이 연구를 위해 많은 교과서에서 제시된 4종류의 실험을 선정하고 분석하였다. 연구 결과, 실험의 결과를 해석하기 위해서는 다양한 사전 개념들과 복잡한 추론 과정을 필요로 하는 것으로 나타났다. 또한 대부분의 학생들은 실험을 통해 획득하기를 바라는 개념의 이해를 제대로 하지 못하고 단순히 감각을 통한 관찰 수준의 이해에 머물러 있는 것으로 나타났다. 이러한 문제는 실험 종류에 상관없이 공통적이었다. 이는 실험결과를 해석하기 위해 필요한 사전 개념이나 추론 능력의 수준이 학생들의 수준과 맞지 않았기 때문으로 볼 수 있다. 교과서에 제시된 실험들의 궁극적인 목적은, 학습자의 탐구 능력을 신장시키고 실험 결과를 통해 획득하고자 하는 주요한 과학 개념을 스스로 도출해 보도록 하는데 있다고 할 수 있다. 그러나 이 연구에서 분석한 실험들의 경우와 같이, 내용이 학습자의 이해 수준에 적합하지 않을 경우에는 이러한 실험의 도입은 오히려 교육적 측면에서 볼 때 긍정적인 면보다는 부정적인 면이 더 클 것이다. 따라서 일정성분비의 법칙을 학생들이 실험을 통해 스스로 획득하기 위해서는 실험 내용의 재구성이 필요하다고 본다.