• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.170-179
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• 2011

석탄회는 독특한 화학조성과 광물학적 특징을 가지고 있다. 본 연구는 해안가에 위치한 영동화력발전소의 매립 호수에서 배출되는 석탄회와 주변 해수와의 반응에서 토착 미생물이 중금속 용출에 어떤 영향을 미치는지를 알아보았다. 매립 호수의 pH는 6.3-8.5로 나타났다. 본 연구를 위해 매립 호수의 세 지점을 선정하여 각 지점에서 석탄회(0.4 L)와 해수(1.6 L)가 혼합된 세 개의 시료를 채취하였다. 채취한 시료는 각각 $120^{\circ}C$, 2.5기압 환경하에서 멸균 처리하고, 미생물의 활동을 촉진하기 위해 글루코스를 첨가하여 배양하였으며, 나머지 하나는 자연 상태로 60일 동안 보관하면서 박테리아의 활동에 따른 지화학적 변화과정을 살펴보았다. 다른 시료와 비교하여 글루코스를 첨가한 시료에서 15일 후에 알카리도가 크게 증가하였으며, Mg, Ca, K와 같은 양이온은 글루코스를 넣은 시료에서 초기에 증가하다가 15일 이후 감소하였다. $SO_4^{2-}$는 글루코스를 첨가한 시료에서 크게 감소하였다. 이러한 지화학적 결과는 매립 호수에 서식하는 박테리아의 활동성과 관련이 있다. 이러한 결과는 석탄회 내에 서식하는 박테리아의 특성을 이해하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권4호
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• pp.511-523
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• 2019

미래의 과학자 양성을 목표로, 진정한 과학 탐구의 경험을 강조하고 있는 고등학생들의 R&E 활동에서 점진적으로 주목하고 있는 것은 진정한 탐구 주체로서의 학생의 활동이다. 본 연구에서는 고등학교에서 수행되고 있는 R&E 활동 중에서 특히 학생이 그 주체가 되어 연구의 과정을 결정하고 실행하는 학생 주도의 R&E를 대상으로 연구 수행의 주요 흐름을 파악하고, 각 단계에서 드러나는 학생의 인식적 행위주체성을 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 과학영재학교 1학년 학생들이 수행한 교내 R&E 활동에 대하여 18개월에 걸친 질적 사례 연구를 수행하였으며, 연구 참여자와의 반 구조화된 면담 자료, 연구자의 참여관찰 일지, 학생과의 논의 과정에 대한 녹음자료, 학생 산출물 등과 같은 질적 자료를 수집, 근거이론에 기반한 지속적 비교분석법에 따라 귀납적으로 분석하였다. 연구 결과, 학생 주도의 R&E 활동은 주제 탐색의 단계-연구 설계의 단계-실험활동 수행의 단계-해석 및 고찰의 단계-과학적 의사소통의 단계를 거치는 것으로 드러났으며, 이와 같은 연구의 흐름은 비선형적이며 단계 간 중첩과 회귀가 빈번하게 드러나는 동적인 특징을 지님을 알 수 있었다. 두 번째로, 학생 주도의 R&E 활동에서 학생의 인식적 행위주체성은 R&E 구조와의 지속적인 상호작용을 통해 발현되었다. R&E의 구조에 의한 인식적 행위주체성의 촉발은 연구의 진행에 따라 점차 자발적 발현으로 전환되었으며, 특히 학생의 인식적 신념과 깊은 관련성을 보였다. 또한 인식적 행위주체성의 발현 과정에서 학생들은 스스로를 R&E 활동의 의사결정자로 배치하는 모습을 보였으며, 이는 R&E 활동에 대한 권위의 재분배와도 밀접한 관련성을 드러냈다. 학생 주도의 R&E 활동이 어떠한 흐름을 가지고 이루어지며, 그 가운데 학생들이 어떠한 인식적 행위주체성을 보이는지에 대한 본 연구는 지속적으로 확산되고 있는 고등학생들의 연구 활동 참여에 대한 심층적 이해를 제공함과 동시에, 학생들이 스스로의 탐구 활동에서 진정한 주체로 자리매김 할 수 있도록 지원하고자 하는 많은 교육 연구자들에게 그 방향성 수립을 위한 단초를 제공할 수 있을 것이다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.23-43
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• 2008

이 연구의 목적은 정보영재 학생의 좌 우뇌 활용 성향을 연구하고 이를 통해 정보영재교육에 관련된 연구에 필요한 기초자료를 제공하는데 있다. 연구의 대상으로는 대전광역시교육청 영재학생 298명(정보 59명, 수학 79명, 과학 80명, 발명 40명, 인문 40명) 및 일반 학생 114명 등 총 412명을 선정하였으며, 검사 도구는 Torrance 등이 개발하고 고영희가 우리나라 실정에 맞도록 수정 보완한 '뇌 선호도 검사도구'를 사용하였다. 자료 처리는 빈도분석 및 $x^2$-검증을 통해 실시하였으며, ${\alpha}=.05$ 수준에서 유의도를 검증하였다. 이 연구를 통해 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 정보영재 학생은 우뇌를 특히 많이 쓰는 성향이 있으며, 그 다음으로 통합뇌 및 좌뇌의 순으로 뇌를 활용하는 것으로 나타났다. 둘째, 정보영재 학생과 일반 학생의 뇌 활용 성향을 비교하였을 때 두 집단 간에는 뇌 활용 성향에 통계적으로 차이가 있는 것으로 나타나지 않았다. 셋째, 우뇌 활용을 선호하는 정보영재 학생과는 달리 다른 분야 영재 학생은 통합뇌를 활용하는 성향이 가장 높았다. 통계적으로도 두 집단 간에 어느 정도 차이가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 정보영재 학생 중 남학생은 정보영재 학생 집단 전체에서 보인바와 같이 우뇌를 특히 많이 사용하고, 통합뇌 및 좌뇌의 순으로 뇌를 활용하는 성향을 보인 반면, 여학생은 통합뇌, 우뇌 및 좌뇌의 순으로 뇌를 활용하는 성향을 보였다. 그러나 통계적으로는 여학생에 대한 샘플의 수가 적어 두 집단 간에 차이가 있다는 증거를 찾지는 못하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-14
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• 2015

이 연구의 목적은 한국 전통 과학 소재인 앙부일구 과학 활동에서 나타나는 탈북 청소년들의 목소리를 통해 그들의 과학 학습 특성을 파악하는 것이다. 우리는 탈북 청소년들과 다른 교육적, 문화적 배경과 연령을 가진 다른 두 개 집단을 비교했다. 본 연구에 적용된 앙부일구 프로그램은 시간에 대한 의미 있는 질문, 일상생활 지식, 한국 전통 과학 지식, 서양 현대 과학 지식을 포함한다. 또 수업 과정은 교사와 학생 간 상호 작용과 실험 활동으로 이루어졌다. 이 프로그램은 탈북 청소년 집단, 초등 과학 우수아 집단, 고등 과학 심화 집단의 세 집단에 적용 후 분석되었다. 본 연구에서 드러난 탈북 청소년들의 과학 학습 특징은 다음과 같다. 첫째, 탈북 청소년들에게 시간의 의미는 생활속에 녹아 있는 자연 그 자체다. 그들은 자연의 시간에 익숙하고 생활 경험이 풍부하다. 둘째, 탈북 청소년은 보완적이고 배려하는, 그리고 인간의 다양한 측면을 고려하는 과학을 선호한다. 이는 새롭고 실용적인 과학을 선호하는 다른 집단들과는 대조적이다. 셋째, 탈북 학생들은 과학 개념 지식이 부족한 반면 일상생활 지식은 풍부하다. 이들의 언어적 표현도 과학적이기 보다는 일상적이다. 넷째, 탈북 학생들은 과학적 사고보다는 일상적 사고에 익숙하다. 이 결과를 통해 한국 전통 과학 소재의 과학 활동 프로그램이 탈북 학생들에게 새로운 과학 지식과 문화적 자긍심을 주고, 그들의 민족적 정체성을 확인할 수 있는 기회를 만드는 계기가 되었다. 한국의 전통 과학 소재는 탈북 학생과 우리 과학 교육 과정의 간문화적 장을 만들어 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권3호
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• pp.180-191
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• 2014

본 연구에서는 전라북도 부안군 채석강 지역에 대한 3D파노라마 가상 현실 지질 답사 투어 학습자료를 개발하였다. 개발된 프로그램은 $360^{\circ}{\times}180^{\circ}$ 파노라마로서 관측 지점의 모든 면을 볼 수 있고, 확대, 축소, 화면 돌리기 등의 상호작용이 가능하다. 이 프로그램의 교육적 효과를 얻기 위해 컴파스 활용하기, 지층의 경사 등을 측정하기 위한 이동 가능한 각도기 제공, 관찰 지점의 표본에 대한 3D 관찰하기 등을 제공하였다. 또 주요 관찰 포인트에는 확대된 사진, 팝업창, 전문가 설명 등으로 학습을 도왔다. 이 프로그램의 교육적 효과를 알아보기 위하여 중학교 과학 영재반 학생 35명에게 적용해본 결과 약 85% 이상의 긍정적인 반응을 보여주었다. 따라서 이 프로그램은 중학교 과학과 지질학 수업 시 간접적 상황학습이 될 수 있고, 시간문제, 비용문제, 안전문제 등을 줄일 수 있는 하나의 보충적인 지질 답사 방법이 될 것이다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1471-1476
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• 2013

본 연구는 K대학부설과학영재교육원 학생 중 웹기반 사이버 토론 학습 프로그램인 "Science Cyber Conference" 참가자를 대상으로 문제중심학습(Problem-based Learning; PBL)전략을 적용한 시스템을 개발하여 16주 동안 프로그램을 진행한 후, PBL 전략이 '자기주도 학습 능력'에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이와 더불어 PBL 수업 과정에 대한 학습자의 인식을 조사하였다. 웹기반 PBL 전략을 적용한 프로그램 진행 후 학습자의 '자기주도 학습 능력'이 통계적으로 유의미하게(p<.05) 효과가 있었다. 특히 '자기주도 학습능력'은 하위 영역 7개 중 '학습자 신념'을 제외한 모든 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

• 과학교육연구지
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• 제40권2호
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• pp.144-165
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• 2016

이 연구의 목적은 적정기술 주제의 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 초등학교에 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 경기도 소재 초등학교 3학년 85명이 참여하였다. 40명은 실험집단으로, 45명은 비교집단으로 배치하였으며 프로그램 적용 전후에 창의적 사고활동, 과학적 태도, 리더십 검사를 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 창의적 사고활동 전체 점수와 4개 하위영역 모두에서 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 둘째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 과학적 태도 전체 점수와 호기심, 자진성, 끈기성 3개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 셋째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 리더십 전체 점수와 개인 내 특성, 개인 간 특성 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 결론적으로 본 연구에서 개발 적용한 STEAM 프로그램이 초등학생의 창의적 사고활동, 과학적 태도, 리더십을 향상시키는 데 효과적임을 시사한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-38
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• 2011

본 연구의 목적은 개방형 수학 문제 해결 과정에서 수학 영재교육 대상 학생과 일반 학생의 문제해결 전략과 그 해결 과정에서 보이는 행동 특성을 비교 분석하는 것이다. 이 분석을 토대로 일반 수학 수업에서의 영재교육 대상 학생들을 위한 창의성을 강조한 수업의 가능성을 탐구하였다. 이를 위해 수학 영재교육 대상 학생집단과 일반 학생 집단을 다단계 군집표집하여 수학 영재교육 대상 학생 55명과 일반 학생 100명을 선정하여 다양한 해법이 가능한 개방형 문제를 6개월 동안 제시하여 해결 전략 및 행동 특성을 분석하였다. 행동특성은 수업 관찰과 활동지 분석 및 개별 면담을 사용하였다. 연구결과 수학 영재 교육 대상 학생들이 일반 학생들에 비하여 다양한 전략을 보여 주었으나 많은 수학 영재교육 대상 학생도 고차원적 조작 능력이 미흡하였다. 또한 수학 영재교육 대상 학생의 행동 특성은 일반에 비하여 집착력이 강하고 다양한 해법을 추구하는 면에서 뛰어났다. 그런데 과제의 특성에 따라서 반응의 양상이 다르게 나타나므로 수학 영재교육 대상 학생의 수준과 능력에 맞게 다양한 유형의 과제를 개발하여 제시할 필요가 있다.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.411-432
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• 2009

본 연구는 K 대학교에 재학 중인 학생 57명의 부모를 대상으로 자녀의 조기진급 및 조기졸업의 필요성과 대학생활 적응에 대한 부모지각을 다변량 분산분석(Multivariate Analysis of Variance)과 다변량 공분산분석(Multivariate Analysis of Covariance)을 실시하여 분석하였다. 연구 결과, 조기진급 및 조기졸업을 한 자녀를 룬 부모는 고등학교 3년 과정을 마치고 대학에 입학한 자녀를 둔 부모보다 '조기진급에 대한 정보'를 더 만이 알고 있었던 것으로 나타났다. 이에, 본 연구는 '조기진급에 대한 정보'를 공변량으로 통제한 후, 자녀의 적응에 대한 부모지각을 조사하였다. 그 결과, '조기 진급에 대한 정보'를 많이 가지고 있었던 부모는 자녀가 대학에 보다 잘 적응한다고 지각하였다. 그러나 '조기진급에 대한 정보'가 자녀의 적응에 대한 부모지각에 미치는 영향을 통제하였을 때, 조기진급 및 조기졸업 유무에 따른 부모지각에서 유의한 차이가 없었다. 따라서 조기진급 및 조기졸업에 대한 정보를 많이 가지고 있는 부모 일수록 이에 대한 필요성을 보다 신중하게 고려하며 의사결정에 임할 뿐 아니라, 대학에 입학한 자녀의 진로 및 학습 적응 그리고 대학 생활에서 자녀가 경험하는 사회정서적 적응에 대해서도 비교적 덜 우려하는 것으로 나타났다.