• 한국과학교육학회지
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• 제16권3호
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• pp.227-238
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• 1996

This study primary aim is to investigate students' responses to experimental results which conflict with their preconceptions regarding electrical circuits. Eighty-eight students of both sexes were randomly selected from a science high school in Korea. They were questioned about their preconceptions regarding an electric circuit, and sixty-eight students with relevant misconceptions were selected. These students were presented with experimental results obtained by some other experimenter, and asked to interpret these results. The second aim of this study is to explore how students' responses vary according to the type of inquiry-skills required to obtain the result. To do this, two type of experimental results were developed: one obtained by observation and the other obtained by controlling variables. We found that many students doubted results for the simple reason that they conflicted with their preconceptions. They rejected results by mentioning other factors which could have affected the result, or simply by reiterating their preconceptions. This behaviour varied considerably by inquiry-skill type. 41% of students rejected conflictual result obtained by observation, but only 6% of students rejected results obtained by controlling variables.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.482-494
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• 2008

본 연구에서는 창의적 사고력은 협의의 측면으로 정의하여 제시하였고 그리고 비판적 사고력은 강한 의미의 측면으로 정의하여 제시하였으며, 이를 토대로 하여 현행 탐구 교수 전략을 수정 보완하는데 활용할 수 있는 창의적 사고력과 비판적 사고력 신장 모델을 개발하였다. 이 모델은 교사가 물어보는 인과적 질문에 대하여 학생들로 하여금 발산적 사고력을 활용하면서 조별 토론에 의하여 잠정적 설명들을 적어도 세 가지로 응답들을 하게 한 후에, 이어서 조 별 토론하면서 보다 더 나은 하나의 설명(가설)을 선택하도록 하는 가설을 제안하는 과정이다. 발산적인 사고로 다양한 가설들을 만들어 내기 위해서도 조 별 협동학습 활동이 필수적이며, 또한 학생들로 하여금 강한 의미의 비판적 사고를 형성하게 하기 위해서도 반드시 협동 학습에서 조 별 토론에 의하여 얻어진 사고의 결과들을 만들어 내도록 하여야 한다. 이러한 과정을 경험하면서 학생들은 창의적인 사고와 비판적인 수렴적 사고를 작동하게 되는 것이다. 이 창의적 사고력과 비판적 사고력 신장 모델을 적용한 수업 전략에는 기존 수업 전략에 비하여 아주 조그마한 차이만을 보여주나, 이와 같은 창의적 사고력과 비판적 사고력을 활용한 탐구 교수 전략을 중학교 2학년 학생들과 대학교 1학년 학생들에게 적용한 결과에 의하면 비교반과 비교하였을 때 유의미하게 창의력이 신장되었다. 창의적 사고력과 비판적 사고력 신장 모델을 활용한 다양한 여덟 개의 실례들을 개발하였다. 이 여덟 개의 결과들은 기존의 탐구 교수 전략에 들어 있는 인과적 질문에 대하여 설명들(가설들)을 하고 있는 형태들을 갖추고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.545-555
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• 1998

과학 탐구 능력의 향상은 과학 교육의 중요한 목표가 되어왔다. 이 목표를 달성하기 위하여 과학 교육 과정, 탐구 수업 방법, 교육 환경의 개선이 중요하다. 또 다른 중요한 요인은 과학 탐구 능력을 측정할 수 있는 도구를 개발하는 것이다. 그 동안 과학 탐구 능력 검사 도구는 우리 나라에서 뿐만 아니라 외국에서도 많이 개발되었다. 그러나 대부분은 문장으로 주어진 상황에서 각 탐구 요소를 측정하도록 되어 있어서 각 검사 도구에서의 독특한 특징을 발견할 수가 없다. 본 연구의 목적은 선 그래프를 이용하여 신뢰롭고 타당한 과학 탐구 능력 검사 도구를 개발하는 것이다. 선행 연구 등을 통하여 선 그래프를 이용하여 측정할 수 있는 과학 탐구 요소 6가지(가설 설정, 변인 통제, 자료 변환, 예상, 추리, 결론 도출)를 선정하고, 예비 검사와 현장 검사를 통하여 문항을 수정 보완하고, 최종적으로 4지 선다형의 19문항을 개발하였다. 본 검사 도구의 내용 타당도는 78%, 신뢰도 (KR-20)는 0.82, 평균 변별도 지수는 0.57, 그리고 평균 난이도 지수는 0.47이었다. 이 결과는 좋은 검사 문항의 기준에 합당하므로 본 검사 도구는 과학 탐구 능력을 측정할 수 있는 신뢰롭고 타당한 검사 도구라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.291-303
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• 2010

이 연구에서는 15주 동안 자유탐구를 경험한 초등 예비교사들이 자유탐구 중에 어떤 어려움을 겪었으며, 경험한 이후에 자유탐구에 대해 어떤 생각을 가지고 있는지 조사하였다. 예비교사들은 자유탐구를 경험하면서 주제 선정, 제반 여건, 외부 변인에 의한 실험 실패, 탐구 과정의 이해부족, 배경지식의 부족과 관련하여 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 특히, 주제선정과 탐구과정의 이해부족으로 인해 많은 어려움을 겪는 것으로 나타나 현장 적용을 앞두고 있는 자유탐구와 관련된 이에 대한 준비가 필요하리라고 생각된다. 다음으로 이 연구에서는 자유탐구에 대해 예비교사들의 인식을 들어보았다. 예비교사들 대부분은 자유 탐구 경험을 긍정적으로 생각하고 있었으며, 자유탐구 후 과학적 호기심이 증가되었고, 탐구를 적극적으로 실천하고자 하는 등 과학적 태도가 변화되었다고 응답하였다. 이러한 인식은 예비교사들에게 자유탐구가 과학학습에 좋은 영향을 미칠 것이라고 판단하게 하였으며, 자유탐구를 경험한 학생들은 과학교과에 대한 인식이 긍정적으로 바뀔 것이며, 과학에 대해 흥미를 갖게 될 것이라고 생각하게 하였다. 이러한 연구결과는 2010년부터 현장에 적용되게 될 자유탐구에 대한 교사교육의 필요성과 자유탐구 지도에 대한 방향설정에 도움을 주리라 생각된다. 학생들이 자유탐구 중 겪을 수 있는 어려움을 최소화하기 위해서, 그리고 자유탐구의 안정된 정착을 위해서 자유탐구에 대한 올바른 이해, 탐구과정에 대한 지도와 같은 노력이 요구된다.

• 과학교육연구지
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• 제40권3호
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• pp.203-218
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• 2016

이 연구에서는 반성적 사고를 강조하는 실험보고서를 도입하여 이러한 실험보고서의 적용이 학습자의 메타인지능력과 탐구능력에 미치는 영향을 살펴보았다. 일반물리실험을 수강하는 대학교 1학년 학생을 대상으로 한 학기 동안 반성적 사고를 강조한 실험보고서 작성을 도입한 후 일반적인 실험보고서를 작성한 학생들과 메타인지능력과 탐구능력의 변화를 비교하고, 반성적 사고를 강조한 실험보고서를 사용한 학생들의 의견을 조사하였다. 반성적 사고를 강조한 실험보고서를 작성한 학생의 메타인지능력이 일반적인 실험보고서를 사용한 학생에 비해 유의미하게 상승하였으며, 이들의 탐구능력도 일반적인 실험보고서를 사용한 학생들과 마찬가지로 상승한 것으로 나타났다. 설문 결과, 설문 참여자들은 대체로 이러한 실험보고서가 복습과 메타인 지능력 및 탐구능력의 향상에 도움이 되며, 향후 교사가 되면 이 보고서 양식을 사용할 의향이 있다고 응답하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1245-1255
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• 2004

본 연구에서는 평가도구의 구비조건을 갖춘 초등학교 고학년 학생의 과학탐구능력을 측정할 수 있는 과학탐구 능력 평가도구를 개발하고자 하였다. 평가도구를 구성하는 문항은 R&D 방법에 의해 개발되었으며, 2차례에 걸친 과학교육 전문가의 점검과 2번의 현장 검증을 통해 문항을 수정 보완하였다. 각 평가 문항은 교과 내용에 대한 지식이 없어도 해결할 수 있는 범교과적인 문항으로 제작하여 과학탐구능력의 하위 요소들을 측정하고자 하였다. SAPA 교육과정과 제7차 과학과 교육과정에서 제시한 과학탐구과정 요소를 근간으로 관찰, 분류, 측정, 예상, 추리,문제인식, 변인통제,자료해석,결론도출,실험설계의 10가지 하위 요소들을 선정하고 각 요소에 대한 조작적 정의와 평가 목표를 설정하였다. 물질과 에너지, 생명과 환경, 지구와 순환의 3가지 내용 영역의 소재를 중심으로 총 30문항을 개발하였다. 개발된 문항을 과학교육 전문가에게 2회 의뢰하여 타당도, 객관도, 문항의 명료성을 점검 받았으며 2번의 현장 검증을 통해 신뢰도, 변별도, 난이도를 검증하였다. 그 결과 타당도 91.6%, 신뢰도 지수 Cronbach ${\alpha}$-값 0.79, 객관도 93.3%, 변별도 지수 0.30, 난이도 지수 66.1%로 나타났다. 위와 같은 값들은 평가도구가 갖추어야 할 구비조건의 허용 범위내에 있는 것으로 보아 본 연구에서 개발한 과학탐구능력 평가도구는 양호한 것으로 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서 개발한 과학탐구능력 평가도구는 초등학생들의 과학탐구능력 성취 수준의 진단, 과학과 교육과정과 교수 학습 자료 및 과학과 교수 학습 방법의 과학탐구능력 반영 수준을 평가하는 도구로도 이용될 수도 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권5호
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• pp.387-394
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• 2005

본 연구는 과학 영재 프로그램을 개발하고 개선하는데 반영하고자 2002년도 서울 대학교 과학 영재 교육센터에서 운영된 과학 영재 프로그램의 각 주제에 제시된 학습 목표, 과학적 모형, 과학 탐구의 인지 과정을 분석하였다. 교육 목표와 과학적 모형, 탐구 활동의 세 요소들은 과학 교육 과정의 구성에 있어서 중요하다는 판단 아래 각 요소들이 제시된 정도를 파악한 후 이들의 수준이 영재 학생들의 인지적 요구를 충족시키는지에 초점을 두어 분석 결과를 해석하였다. 이에 따라 교육 목표의 인지 영역 중에서 상위 사고력 영역에 해당하는 종합 영역, 과학적 모형 중에서 상위수준의 추상성과 복잡성 모형인 다 개념-과정 모형, 과학 탐구의 인지 과정 중 창의성 영역에 해당하는 실험 설계의 인지 과정이 과학 영재 학생들을 가르치는 데 중요한 항목임을 전제하였다. 분석 결과 서울 대학교 과학 영재 프로그램의 각 주제에 제시된 교육 목표는 상위사고력 영역과 하위사고력 영역이 비슷한 비율로 나타나며, 그 중에서 종합 영역은 낮게 나타났다. 과학적 모형은 다 개념-과정 모형보다는 단일 개념 모형이 많았으며 추상성 수준은 중간 정도였다. 과학 탐구의 인지 과정은 실제 과학 탐구의 인지 과정을 고르게 다루지는 않았다. 특히 실험 설계의 인지 과정은 적게 다루고 있었다. 따라서 분석한 과학 영재 프로그램이 과학 영재들의 인지적 요구를 충족시키기 위해서는 종합 영역의 교육 목표, 다 개념-과정 모형, 실험 설계의 인지 능력을 더 많이 반영해야 한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권2호
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• pp.178-186
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• 2009

The science writing is recognized for useful learning method to boost up scientific thinking for all class course as well as traditional lecture and experiment. Many researches say that science writing is helpful to extend students' science knowledge and scientific attitude. By the way, the researchers thought that science writing can also improve the science process skill if students participate in delicately organized learning program. In this study, we had contrived the teaching & learning strategy of science writing to improve science process skills. The learning program covers all field of Klopfer's process skills with various forms of writing; explaining writing, logical writing, critical writing, and creative writing. The learning program has been developed for 5th grade students in the regular classes in order to enhance science process skills as well as knowledge and scientific attitude. Not to miss any process skill or various kinds of writing, we used 3 dimensional frame. The axes of the frames are science process skills, forms of writing, and science curriculum contents. The students are given the final writing theme at the beginning of each chapter. They drill science process skills step by step during the classes, and have a chance to talk each other before the final writing. They practice writing skills from one sentence to full article by degrees. The effect of the program was examined by students' work and TSPS (Test of Science Process Skill). The result showed that 5th grade students had a meaningful progress in science process skills as well as knowledge and scientific attitude. we could confirm it with examining students' work in the class.

• 대한화학회지
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• 제65권3호
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• pp.209-218
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• 2021

이 연구는 탐구보고서에 기반하여 화학교사의 학생 역량 평가 실태를 알아보았다. 이를 위해 2020학년도 1급 화학 정교사 연수를 수행한 2개의 대학에서 연수를 수강한 화학교사를 대상으로 탐구보고서를 수합하였다. 교사들이 탐구보고서를 통해 학생의 어떠한 역량을 평가하고 있는지를 국가수준학업성취도 평가틀에서 제시한 과학과 교과 역량을 이용하여 분석하였다. 총 63명의 화학교사 탐구보고서를 수집하였으며, 이를 역량별, 각 역량의 하위 요소별, 세부 요소별로 분석하여 실태를 분석하였다. 연구결과, 대부분의 화학교사들은 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결 능력'을 평가에 반영하고 있었다. 지필평가를 통해 주로 평가하는 '과학 원리의 이해 및 적용 능력'은 탐구 시작 시 선수학습의 확인으로 일부 사용되고 있었으며, '과학적 의사소통 능력'을 평가 하는 비중은 크지 않았다. 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결력' 의 경우 '탐구 설계 및 수행', '자료의 분석과 해석', '결론 도출 및 해결 방안 제시'가 주로 평가되고 있었으며, '문제 발견 및 인식'과 '모형의 개발과 사용'은 거의 평가되지 않는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제20권1호
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• pp.107-122
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• 2001

The Purpose of this study is to find the effects of the portfolio assessment on elementary students' scientific knowledge, inquiry process skill, scientific attitudes in the teaching of science. And finally the parents' response to the portfolio assessment is also investigated. In order to reach the goal of this study, the investigator developed the evaluation instrument such as an experimental report and a cumulative observation sheet for the 4th-grade Unit-1 'Light Propagation' and Unit-3 'Separating Mixtures', and then these were administered to 42 4th-grade elementary students in Inchon. Based upon the findings and within the limitations of this study, several conclusions can be drawn regarding the problems investigated. First, as the portfolio assessment offers enough information about individual student's performance, it has a highly positive effect on evaluating the students' scientific knowledges. It can also make possible to grasp the several aspects of the student's progress. Second, the portfolio assessment can be implemented without giving students any psychological pressure from testing itself. Therefore, the portfolio assessment is an effective means of appraising inquiry process skills. Third, the portfolio assessment is effective to evaluate the students' attitude toward science by means of individual records which include such aspects that is hardly found by the teacher who teaches science in the class. Fourth, as most parents showed a positive response to this portfolio assessment, it is considered to be effective method of appraising the result of teaching science at elementary school. Accordingly, this study demonstrated that the portfolio assessment is an effective method that can assess students' scientific knowledges, inquiry process skills, and scientific attitudes gained from science teaching-learning. Therefore, it is necessary to implement the portfolio assessment to other grade students as well in the following study where teacher may give more encouragements and suggestions to sti dents for the better learning motives. Also teachers should suggest more definite evaluation criteria to students so that they may improve the students' self and peer evaluation skills.