• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.184-192
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• 2009

과학의 본성에 대한 이해는 과학적 소양의 요소로서 그 중요성이 강조되고 있으며, 우리나라에서는 제5차 교육과정에 과학의 본성에 대한 이해가 과학교육의 목표로 제시되기 시작했다. 학교수업에서도 과학의 본성을 가르치려는 시도들이 이루어졌는데, 우리나라에서는 주로 과학사 소재를 수업에 도입하는 방법에 국한되어 진행되어 왔다. 이외에 과학의 본성을 가르치는데 있어 적합한 방법으로 실험수행을 들 수 있다. 또한, 반성적 접근 방법을 적용한 과학의 본성수업이 제안되고 있는데, 이것을 조합하여 현장에서 보편적으로 이루어지는 실험수업에서 실험에 대한 반성과 토의를 강조하면 학생들이 과학의 본성을 이해하는데 효과적일 것이라 예상하였다. 따라서 이 연구에서는 반성을 강조한 실험수업을 중학생들에게 적용하였고, 과학의 본성에 대한 설문지를 통해 과학실험 활동에서 적극적인 반성과 토의 과정이 과학의 본성의 대한 이해의 증진에 도움을 주는지 알아보았다. 연구 결과 반성을 강조한 실험수업은 관찰과 추론 관계, 자료 해석의 다양화, 탐구와 사회적 제반 상황과의 관련 영역에서 과학의 본성 이해에 특히 효과적이었으며, 그 외 과학적 탐구기능과 과학적 탐구의 사회성 모든 영역에 대한 학생의 이해에 효과적이었다. 연구 결과를 통해 반성을 강조한 실험 수업은 과학의 본성 이해에 효과가 있다고 말할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.17-29
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• 2013

2009 개정 교육과정 고등학교 '과학'은 민주주의사회의 구성원으로서의 필요한 과학적 소양을 함양하는 것을 목적으로 개발되었다. 우주 탄생에서 생명의 출현에 이르기까지 과학자들의 탐구과정을 탐색하고 첨단 과학기술이 현대 사회에 어떻게 적용되고 영향을 주는지를 탐구함으로서, 과학적 탐구방법과 과정을 이해하고 과학에 대한 흥미와 호기심을 제고하고자 하였다. 한편, 흥미는 학습 성취도와 진로에도 영향을 주는 심리적 구인으로서 중요하다. 이 연구에서는 2009 개정 교육과정 고등학교 '과학'에 대한 고등학생들의 흥미를 선행연구에 따라 다차원적 속성을 지닌 흥미로 규정하여 흥미 측정도구를 개발하고, 이를 2011년에 고등학교 '과학'을 이수한 10개교 고등학생 997명을 대상으로 적용하여 조사하였다. 응답자료를 바탕으로 요인 분석 결과, 고등학교 '과학'에 대한 학생들의 흥미는 동기 차원, 활동 차원, 주제 차원 등을 지닌 다차원적 속성으로 나뉘어지며 각 차원별로 여러 개의 하위 차원으로 구성됨을 통계적으로 확인하였다. 응답 학생들의 고등학교 과학에 대한 일반적인 흥미는 중간 점수보다 약간 높게 나왔으며, 차원별로 보면 동기, 활동, 주제 순으로 흥미가 높게 나타났다. 또한, 응답자의 성별과 진로 희망 계열에 따라서 일부 하위 차원과 범주별로 통계적으로 유의미한 흥미 분포의 차이가 나타났다. 이러한 연구 결과는 2009 개정 교육과정의 고등학교 '과학'을 지도함에 있어서 학생들이 보이는 흥미의 차원별 분포 및 개인변인에 따른 차이를 고려해야한다는 점을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권6호
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• pp.501-517
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• 2021

과학·기술의 발전이 시대의 변화를 주도하는 현시대에, 본 연구는 학생들이 과학과 관련된 사회적 논쟁(SSI)에 대해 민주적이며 비판적으로 참여할 수 있는 소양을 지녀야 하며, 주체적이고 참여적인 시민으로서 위치되어야 할 것이라는 입장을 지지한다. 그에 따라 초등학생을 대상으로 사회적인 실천을 강조하는 동아리 활동을 진행하였으며, 학생들이 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람으로 위치짓는지/되는지, 또한 상충되는 위치짓기 양상은 무엇인지 탐색하였다. 이 연구에서 위치는 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람인지에 대한 권리와 의무의 집합으로 정의한다. 서울 소재 A초등학교 6학년 학생 11명을 대상으로 2019년 3-7월까지 46차 시에 걸쳐 활동이 수행되었으며, 비디오 및 오디오 자료, 인터뷰 자료 등이 지속적비교방법에 의해 분석되었다. 크게 세 스텝의 수업 과정에서 학생들은 다음과 같이 서로 다른 위치짓기를 나타냈다. 스텝 1의 지구온난화 모델링 활동에서 학생들은 '적극적인 학습자'로 위치되었으나 동시에 '견습생'으로서 제한적으로 위치되는 모순을 나타내기도 했다. 스텝 2의 학생주도연구 활동에서는 '연구를 설계하고 수행하는 과학자'이자 SSI 관련 지식의 논쟁적인 본성에 대해서는 결정을 '기피하는 자'로 위치되는 한계도 드러냈다. 스텝 3의 사회적인 실천과정에서는 '변화를 만들기 어려운 초등학생'이라는 위치에서 '변화를 만들어내는 참여적인 시민'으로 새롭게 위치짓는 모습을 보였다. 본 연구는 과학 교육을 통해 학생들이 참여적이고 민주적인 시민으로 성장할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에 의의가 있다. 아울러 학생들이 드러냈던 위치짓기의 상충점과 한계를 해결하기 위한 교육학적인 방법을 논의했다.

• 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.

• 대한공업교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.89-118
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• 2016

본 연구의 목적은 피지컬 컴퓨팅 플랫폼인 아두이노와 앱 인벤터를 대한민국의 자랑스런 전통 과학기술의 유산이자 세계 최초의 돌격용 철갑전선(鐵甲戰船)으로 평가되는 거북선의 모형과 융합하여, 공업계열 특성화고 학생들이 실제적인 경험을 통해 과학기술적인 지식뿐만 아니라, 그와 더불어 역사 문화유산에 대한 인식과 가치 또한 제고해 볼 수 있는 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선을 개발하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 아두이노 기반의 메인 컨트롤러 설계 및 제작은 전기 전자 제어와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 지식을 익히고, 아두이노와 전기전자 부품간의 기본적인 상호특성과 성능을 확인하는데 도움이 된다. 둘째, 회로도 및 패턴도 설계, 기술적 프로그래밍, 모바일 앱 개발 등의 과정을 통해 회로 설계 능력, 논리적 사고력과 문제해결력을 향상시키는데 효율적이다. 셋째, 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선 개발을 통해 과학기술과 인문학적 소양을 통합적으로 함양할 수 있는 기초적인 토대를 마련하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권1호
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• pp.30-43
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• 2022

이 연구는 초등학생의 과학 수업 대화 및 글쓰기에 구현된 언어 표현의 국어 문법적 특성에 근거하여 그들의 과학적 의사소통 능력의 양상을 조사하였다. Brown et al. (2010)의 증거에 기반한 추론 프레임웍을 순환학습모형에 접목하여 작성한 수업안을 초등학교 5학년을 대상으로 "날씨와 우리 생활" 단원에 적용하였다. 수업 대화에 활발히 참여한 학생 8명의 대화 전사본과 그 학생들의 과학 글쓰기 문장을 연구 자료로 활용하였으며, 텍스트의 내용 및 논리 관계 분석 방법을 적용하여 문법적 특성을 조사하였다. 연구에 참여한 초등학생들은 데이터 분석, 증거 해석, 규칙 적용, 설명 구성 등의 맥락에서 사용되는 과학 언어의 문법적 구조와 일치하지 않는 언어 사용의 양상을 보였다. 그러나 부분적으로 명사화 방식의 문법적 은유를 사용하거나, 적절한 인과 관계의 문법 구조를 사용한 글쓰기 사례도 제시되었다. 교사의 교수법적 안내 발화나 교과서 텍스트의 문법 구조를 통해 학생들이 과학의 문화에서 사용되는 언어 활동의 양태를 경험하면 초등학생도 유사한 과학적 말하기와 글쓰기를 나타낼 수 있었다. 학생들이 증거에 기반한 추론에 근거한 과학지식 구성의 맥락에 적절한 언어 사용 이해와 이에 대한 문식 기능을 습득할 수 있게 하려면, 과학 학습에 관한 언어 사용 모델을 접할 기회를 충분히 제공해 주는 것이 필요함을 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.279-290
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• 2010

이 연구의 목적은 국립과천과학관 교육프로그램 참가자에 대한 만족도 조사를 통해 비형식 과학교육기관의 교육프로그램 운영 방향에 대한 시사점을 알아보는 것이다. 본 연구에서는 국립과학관으로서 $4,322m^2$의 교육 공간을 따로 확보하고 있어 교육의 기능이 용이하며 최근 1년간 1만명 이상의 자체 교육프로그램 수강생을 유치한 경기도 과천시 소재의 국립과천 과학관을 연구 장소로 선정하여 2010년 5월 교육프로그램에 참가자 중 87명의 학생과 78명의 학부모를 대상으로 과학관 교육프로그램에 대한 만족도 및 인식을 조사하였다. 연구 결과, 비형식 과학교육기관이 과학적 소양 및 탐구 능력, 과학적 태도 향상 측면에서 학교교육에 대한 보완을 해 주기를 바라는 인식이 나타났다. 개선해야 할 점으로는 학생 활동에 대한 피드백, 학년별 세분화, 강사의 수업방식과 홍보에 대한 요구가 있었으며, 이에 대한 개선책으로 지속적으로 참여하는 학생을 위한 중장기 프로그램을 마련, 접수 대상 제한, 수업 지도안 개발, 홍보 방식의 개선 등이 필요할 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권5호
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• pp.721-738
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• 2018

최근 유수 과학교육연구자들은 세계 여러 나라의 과학교육 현장은 물론, 과학교육 연구 전통에서 과학의 본성 교육의 중심축을 형성해 온 '합의 과학의 본성 관점'에 대한 비판과 옹호 및 대안적 견해들을 갑론을박 형세로 제기하고 있다. 합의 과학의 본성 관점은 다각적인 경로를 통해 NOS 교육 표준화를 위해 구축한 '보편적 과학 지식의 본성'에 해당한다. 그 교의에는 과학 지식의 잠정성, 주관성, 이론 의존성, 법칙과 이론, 관찰과 추론, 상상력과 창의성, 사회문화적 착근성 주제 등이 포함되며, 몇 가지 선언적 문장으로 구성된 리스트 형식을 취하고 있다. 본 연구자는 지금까지의 서구 과학교육 연구 내 NOS 개념화 전통은 물론, 현 시점에서 논의되는 NOS 교육의 동향을 파악하는 것이 현대적이며 미래 지향적 과학적 소양인 교육을 위해 필수적이라고 판단하였다. 이에 먼저 문헌 연구를 통해, 특히 과학에 대한 전체론적 인식론을 주창해 온 저명 과학교육 연구자들이 제시한 합의 NOS 관점에 대한 논쟁과 비판의 요지를 파악하여 제시하였다. 이어 과학의 본성이 갖는 본유적 가치는 다양한 학문적 렌즈를 통해 과학이 기능하는 실제 방식을 표현하는데 있으므로, 그러한 기능을 충분히 수행하도록 이끌 수 있는 과학의 본성 개념에 다가가기 위해, 여러 대안적 과학의 본성의 내용 요소에 대한 제안 및 과학의 본성 교육에 대한 의견들을 살펴 보았다. 즉 '과학의 본성 개념이 갖는 논쟁적 요소에 대한 교수', '비판적 과학의 본성', '비판적 사고력 과학의 본성', '전체 과학', '과학의 특성', '재개념화 된 가족유사성 접근 과학의 본성' 등을 고찰하여, 현대적 과학철학과 과학지식사회학에 기반을 두어 과학의 본성 내용 지식의 보편성과 다원성을 중심으로 그 함의를 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권6호
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• pp.373-386
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• 2016

본 연구는 국내 원자력방사선 관련 전시 및 교육 발전 방향을 모색하기 위하여 국내 원자력 홍보관의 전시물 및 전시패널을 내용에 따라 크게 4가지 범주로 분류하고, 과학커뮤니케이션의 6가지 요소로 분석하여 비율을 파악하였다. 연구 대상은 국내 원자력 홍보관 총 4곳을 목적 표집하였으며, 일본의 원자력 과학관 1곳을 선정하였다. 연구 결과, 국내 모든 기관에서는 4가지 범주 중에서 개념에 해당하는 내용이 높은 비율로 나타났다. 그리고 전시물에 포함되어 있는 과학커뮤니케이션 요소는 개념(CON)과 흥미(INT)가 주를 이루었으며, 반면에 과학의 본성(NOS), 인식(AW), 즐거움(ENJ), 의견(OP)은 제한적으로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 원자력 홍보관은 관람객에게 원자력방사능에 대한 다양한 측면의 정보를 제공하여 관람객 스스로 올바른 판단을 하고 과학적 태도를 향상시키며 과학커뮤니케이션 요소의 이해를 높일 수 있도록 과학적 소양인 양성을 위한 전문 비형식 교육기관으로써의 역할을 수행할 수 있어야 한다. 그리고 전시물에 반영하기 어려운 과학커뮤니케이션을 충족시킬 수 있도록 전문 도슨트 또는 해설사 양성을 위한 전문 프로그램 개발과 적용에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 과학기술학연구
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• 제2권2호
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• pp.1-23
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• 2002

이 논문은 대중의 과학이해(PUS)의 중심적인 접근방식을 과학과 대중의 관계 변화라는 측면에서 살펴본다. 결점모형이라고 불리는 전통적 접근방식은 과학지식을 실체로 인식하고, 과학지식이 과학자 사회에서 대중으로 일방적으로 확산된다고 가정한다. 이 관점은 기본적으로 과학과 대중 사이의 간격을 전제하면서 동시에 그 간격을 좁히려는 역설적 상황에 직면한다. 1980년대 후반 이후, 환경문제와 과학기술이 야기하는 위험에 대한 대중적 인식이 높아지면서 과학과 대중의 관계는 크게 변화했다. 다른 한편 과학기술학(STS)의 사회적 구성주의는 과학지식의 구성성을 토대로 전통적인 접근방식의 과학과 대중에 대한 관점을 비판하면서 새로운 구성적 PUS를 제기했다. 구성적 PUS는 민간지의 중요성을 제기하고, 전통적 관점에서 대중을 균질적 대상으로 본 것과 달리 이질적이며 국소적인 맥락을 갖는 것으로 파악한다. 구성적 PUS는 STS의 이론적 성과를 실천적으로 발전시켜 과학과 대중의 관계를 새롭게 비추는 중요한 역할을 했다. 그러나 최근 행위자 연결망 이론을 비롯한 STS의 새로운 이론이 제기되면서, 구성적 PUS의 한계를 지적하면서 이질적 PUS의 새로운 접근방식이 제기되고 있다. 이질적 PUS는 구성적 PUS가 대중과 과학을 이분법으로 파악하면서 대중을 낭만화시키는 문제를 안고 있다고 비판한다. 아직까지 이질적 PUS의 이론적, 실천적 적용가능성은 불확실하지만, 새로운 접근방식은 2천 년대에 과학과 대중의 관계가 새롭게 변모하고 있음을 시사한다.