• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.340-352
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• 1999

본 연구는 과학-기술-사회(STS) 현직교육 프로그램과 그 특징을 소개하고, 이 프로그램이 교사들과 학생들에게 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다.이 현직교육 프로그램은 교사 중심의 프로그램, STS 맥락에서의 과학 수업, 구성주의 교수의 강조, STS 수업 모듈의 개발과 실제 적용 등의 특정을 가지고 있다. 이 연수에 참가한 20명의 과학교사에게 '과학교육 개혁' 과 '구성주의 학습실태' 조사 도구를 사전과 사후에 실시하였다. 또한 이들 교사들 중에서 STS/구성주의 수업모듈을 개발하여 16차시 동안 수업에 적용한 지도 교사와 3개교 중학생 125명에게 '구성주의 학습환경 조사'와 '과학적 태도' 조사 도구를 사전과 사후에 투여하여 학생들의 견해를 분석하였다. 1. 과학교육 개혁에 대한 교사들의 반응은 연수 전과 후 모두 과학교육 개혁의 필요성을 인식하고 있었으며 연수 후 긍정 적인 방향으로 증가를 보였다. 2. STS 연수는 구성주의 수업 기법을 향상시키는데 유의한 효과가 있는 것으로 나타나 지속적인 수행이 필요함을 시사해 주었다. 3. STS/구성주의 수업에 대한 반응은 교사가 수업 현장에 새로운 교수법을 적용하고자 하는 의지와 노력이 있으면 그 적용 결과가 다양한 부분에서 의미있게 나타남을 보여 주었다. 4. STS 수업을 통해 과학적 태도에서 사전과 사후에 유의한 차이를 보였다. 이상에서와 같이 STS/구성주의 수업 모듈의 적용을 통해 우리나라 교육 현장에서 구성주의 교수법의 효율적인 적용 가능성을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.477-485
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• 2015

본 연구는 특성화 고등학교 학생들을 대상으로 물리 교과서에 제시된 인포그래픽 자료들을 활용하여 시각적 사고에 기반한 인포그래픽 활용 수업을 실시하고, 그 효과를 알아보고자 하였다. 이를 위해 각 60명의 학생들을 실험집단과 통제집단으로 나누고, 실험집단에 '인포그래픽 개념형성, 인포그래픽 이해활동, 인포그래픽 구성활동'으로 구성된 25차시의 수업을 실시하였고, 통제집단에는 일반적인 강의식 수업을 진행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 구성한 인포그래픽의 특징은 '단순 배치'에서 '단순 재구성', '일러스트형'에서 '비교분석형'으로 표현 방식이 변화되었는데, 이는 구성 횟수 증가에 따른 학생들의 시각적 사고의 활성화에 의한 것이다. 둘째, 인포그래픽 활용 수업으로 인해 시각적 사고는 이해도, 가시도, 유용성, 소통성 영역에서 유의미하게 향상되었다. 셋째, 인포그래픽 활용 수업 후 실험집단의 성취도 평균 점수가 유의미하게 향상되었다. 넷째, 과학적 태도 검사에서는 '과학자의 평범성, 과학적 탐구의 태도, 과학적 태도의 수용' 영역에서 유의미한 향상이 있었다. 이상과 같은 연구 결과로부터, 인포그래픽 활용 수업은 학생들의 시각적 사고력 향상을 통해 과학 개념 이해, 의사소통력이 높아져 학업성취도와 과학적 태도에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.385-391
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• 2014

일반적으로 연구자들은 관찰할 수 없는 심리적인 특성들을 연구할 때 주로 척도를 이용하여 수량화한다. 과학교육 연구에서도 척도를 활용하는 사례가 자주 나타난다. 특히, 정의적 영역의 평가에서는 학생들의 태도나 인식 등의 특성을 파악하고 평가하기 위하여 척도를 많이 사용한다. 그 중에서 사용이 간편한 리커트 척도를 많이 활용한다. 하지만 리커트 척도의 경우 활용 과정에서 여러 오류들이 발생하여 이를 절대시하는 것은 유의해야 한다. 이에 본 연구에서는 흥미와 태도관련 과학교육 연구에서 리커트 척도의 활용에 따른 중심화 경향을 살펴보고 연구 대상 및 연구 내용에 따라 그 경향성이 어떠한지 분석하였다. 연구결과 연구 대상에 따라서는 대상 학교급 즉, 연령이 높아질수록 중심화 경향이 더 크게 나타났으며, 영재학생보다 일반학생의 경우 중심화 경향이 더 크게 나타났다. 연구 내용에서는 자기노출이 비교적 큰 영역에서 중심화 경향 더 나타났다. 그러므로 과학교육 연구에서도 리커트 척도를 활용할 때 중심화 경향의 오류가 발생하는 것을 알 수 있었다. 따라서 과학교육 연구에 리커트 척도를 활용할 때는 사회문화적 환경과 연구 대상 및 연구 내용의 특성을 고려할 필요가 있다. 또한 리커트 척도를 개선하여 적용해야 하며 나아가 조사 결과의 수치에만 의존하여 해석하는 것을 피해야 할 것이다.

• 영재교육연구
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• 제19권2호
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• pp.279-302
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• 2009

본 연구에서는 대학부설 과학영재교육원 프로그램 참여 경험이 과학영재들의 정의적 인지적 특성과 과학문제발견력에 영향을 미치는가의 여부를 탐색해보고자 하였다. 이를 위해 대학부설 과학영재교육원에서 영재교육을 받은 경험이 있는 과학영재 고등학생(경험 집단) 69명과 대학부설 과학영재교육원에서의 교육 경험이 전혀 없는 과학고등학교 학생(비경험 집단) 91명을 선정하였다. 본 연구에서 사용된 과학 관련 검사도구는 과학문제발견력, 과학 불안도 및 과학태도이며, 학업관련 정의적 특성 검사도구는 자기효능감, 내적 동기 및 시험불안이며, 인지적 특성 검사도구는 인지전략 및 자기조절이다. 과학영재들의 과거와 현재의 과학 관련 특성과 정의적 인지적 특성의 집단별 차이를 검증한 결과, 자기조절 요인에서만 비경험 집단이 경험 집단에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 또한 영재교육 프로그램 참여 경험 유무에 따른 과거와 현재의 이들 특성의 차이를 분석한 결과, 두 집단 모두 과학 불안도, 자기효능감 요인이 과거에 비해 유의미하게 감소되었으며, 시험불안 요인은 과거에 비해 유의미하게 증가되었다. 또한 비경험 집단의 경우, 내적 동기, 인지전략 및 자기조절 요인이 과거에 비해 유의미하게 증가되었다. 과학문제발견력은 두 집단간 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 두 집단의 과학문제발견력에 영향을 미치는 변인을 탐색한 결과, 경험 집단의 경우, 과학 불안도의 '특성' 요인만이 과학문제발견력에 부정적으로 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 반면에, 비경험 집단의 경우, 과학 불안도의 '특성' 요인과 과학태도의 '의미' 요인이 과학문제발견력에 부정적으로 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.443-459
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• 2021

본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.5770-5775
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• 2012

본 논문은 STEAM 교육의 이론적 배경과 국내 외 연구 사례를 살펴보고, 주제중심 프로젝트 기반의 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 초등학교 6학년 과학 3단원 [에너지와 도구]와 4단원 [연소와 소화]를 중심으로 관련 주제들을 추출하여 적용해 보았다. 그 결과 이 프로그램에 따라 활동한 학생들의 과학 흥미도와 과학에 대한 긍정적 태도가 비교반과 비교하여 유의미한 차이를 보이며 증가하였다. 연구결과 주제중심 프로젝트 기반 STEAM 교육 프로그램이 과학 교육에 대한 인식, 흥미, 과학적 태도에 긍정적인 변화를 가져온다는 것을 확인하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.11-23
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• 2012

본 연구에서는 STEAM 교육의 이론적 배경과 국내 외 연구 사례를 살펴보고 스크래치를 활용한 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 그리고 이 프로그램을 초등학교 6학년 과학 3단원 [에너지와 도구]와 4단원 [연소와 소화]를 중심으로 적용해 보았다. 그 결과 이 프로그램에 따라 활동한 학생들의 창의성 지수와 과학에 대한 긍정적 태도가 비교집단과 비교하여 유의미한 차이를 보이며 증가하였다. 연구결과 스크래치를 활용한 STEAM 교육 프로그램이 창의성을 증진시키며 과학에 관련된 정의적 영역인 과학 교육에 대한 인식, 흥미, 과학적 태도에 긍정적인 변화를 가져온다는 것을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.117-127
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• 2002

본 논문에서는 "3단형 과학로켓 (기본형)" 의 탑재부의 구조설계에 대하여 기술하였다. 탑재부는 KSR-III 기본형의 2단에 해당하며, 로켓의 임무수행과 관련한 과학탑재부, 지상국의 자료송수신을 위한 탑재부(전자), 로켓의 자세제어를 담당하는 탑재부(자세제어)의 세부분으로 구성된다. 로켓의 임무가 성공하려면 각 탑재물이 임무수행 기간 중에 안전하게 동작해야 하며, 이를 위해서는 각 탑재부의 요구조건을 만족해야 한다. 본 연구에서는 KSR-III의 탑재부의 기본설계를 바탕으로 상세한 탑재부의 구성과 탑재물 배치를 수행하였고, 요구조건을 만족하도록 설계를 변경/ 적용하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권1호
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• pp.100-112
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• 2021

Based on the importance of visual representation for scientific understanding, this study applied visual thinking in elementary science classes. This study analyzed elementary students' visual thinking and investigated the instructional influences. Students' perceptions on the class applying visual thinking were also investigated. The subject were 38 fourth grade students, 18 in experimental group and 20 in control group. For the unit of 'Shadow and mirror', on-line and off-line blended classes were applied in both group because of COVID-19. The experimental group student were asked to construct their own visual thinking, while the control group students used traditional workbook. The results were as follows. First, students' visual thinking can be classified into three different types, which are 'activity recall type', 'result summary type', and 'core concept representation type' based on what they represent rather than how they represent. Second, applying visual thinking in science class showed significant effects on science academic achievement, science related attitude, and creative academic efficacy. Third, students' perceptions on applying visual thinking in science classes were very positive. Students perceived visual thinking activities were interesting and helpful for understanding science. Educational implications of applying visual thinking in elementary science classes were discussed.

• 한국지구과학회지
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• 제28권4호
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• pp.453-461
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• 2007

대규모 표준화된 문항을 사용하는 과학과 국제 비교 연구에서 드러난 우리 나라 학생들의 성 차이가 국내 연구에서도 나타나는지 파악하기 위해 지난 30년 동안 과학 교육 관련 학술지인 한국과학교육학회지, 한국초등과학교육학회지, 한국지구과학회지, 한국생물교육학회지, 화학교육, 새물리 등에 게재된 논문 전체를 분석했다. 젠더 문제를 연구의 주제로 한 논문은 많지 않았지만, 총 279편의 논문에서 연구 결과를 성별로 제시했다. 이 중 통계적 유의미도가 검증된 225개의 논문을 2인의 연구자가 내용 분석했다. 분석 결과는 검사 문항을 사용한 조사 연구와 프로그램을 적용한 실험 연구 등으로 구분해 경향을 파악했다. 조사 연구 논문 분석 결과, 과학 지식과 태도 모두에서 국제 비교 연구와 마찬가지로 남학생이 우월하게 나타난 논문이 가장 많았다. 특히, 과학 관련 태도에서 성 차이를 보인 논문이 가장 많았고, 다음으로 과학 지식, 그리고 과학 탐구 능력에서의 성 차이를 보인 논문이 가장 적었다. 실험 연구 분석 결과, 새로운 과학 교육 프로그램의 효과에 있어서 성 차이가 나타나지 않는 논문이 가장 많았지만, 프로그램 적용 후 남학생은 인지적 측면에서 여학생은 정의적 측면에서 더 효과적으로 드러난 논문이 많았다. 여학생들의 과학 성취도 향상과 과학에 대한 태도를 긍정적으로 하는 다양한 프로그램 개발이 필요한 시점이다.