• 영재교육연구
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• 제14권1호
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• pp.65-89
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• 2004

과학교육은 학생들의 과학적 태도, 탐구능력, 문제 해결력 등을 함양하여 21세기의 격변하는 사회에 적응할 수 있도록, 과학적 소양을 갖춘 창의적 인적자원의 기반을 마련해야 하는 시점에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 본 논문에서는 과학교육 목표에서 제시된 과학적 창의성과 과학적 소양을 논의하고 21세기 현대 과학의 특징을 고찰한 후, 미래 첨단과학기술 사회 발전의 핵심이 되는 과학적 창의성을 신장시키는 과학영재교육의 방향을 제안하고자 했다. 논의한 바와 같이 과학적 소양에 기반을 과학적 창의성을 추구하는 과학교육의 방향은, 첫째, 과학기술의 내용을 도입하며, 둘째, 통합적 과학 개념을 도입하고, 셋째, 개인$.$사회적 관점을 강조하고 넷째, 사회 문제 해결 중심의 탐구과정을 강조한다. 특히 과학영재교육을 통해 강조해야 할 탁월한 과학적 창의성은 첫째, 구체화된 자료를 전체적 관점에서 상상력을 적용하여 해석하고, 둘째, 과학적 과정에 예술적 관점을 적용하며, 셋째, 직관적 관점에서 과학의 현상을 해석하고 넷째, 개인적 만족감을 추구하는 데서 발휘된다. 과학수업에서 학생들이 이상과 같은 요소들을 경험할 수 있을 때 과학적 창의성 신장 과학교육과학영재교육이 실현된다고 볼 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.527-537
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등 과학 교육과정 개발을 위한 2차 연구의 첫 단계로서 초등 과학교육의 세 가지 영역인 물상과학(물리+화학), 생명과학(생물), 지구과학의 개념들간에 공통적으로 함축되어 있는 주제들을 찾아내어 주제중심으로 교과내용의 재구성을 시도하는 연구이다. 채택한 주제는 에너지, 변화, 상호작용, 규모와 구조, 안정성의 5가지로서 이들은 각 학문 영역의 개념들이 단편적으로 제시되는 교육과정의 구성방식을 획기적으로 전환하도록 이끌어 줄 수 있는 하나의 모델이 될 것을 기대한다. 재구성의 절차는 우선, 물상과학, 지구과학, 생명과학의 영역별 총괄개념을 정하고, 그것을 다시 학년별 주개념으로 나눈 다음, 위의 다섯가지 주제별로 하위개념들을 기술하였다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.52-67
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• 2013

이 연구는 과학교육마술 프로그램을 개발하고 실제 교수-학습 과정에 적용함으로써 과학교육마술 프로그램 활용 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보는 데 목적이 있다. 이 연구를 위해 경기도 수원시에 위치한 J초등학교 3학년 2개 학급 60명을 대상으로 비교반(30명)과 실험반(30명)을 선정하였고, 비교반은 교과서 중심의 수업 방법을 적용하였으며 실험반은 과학교육마술 프로그램을 활용하여 수업을 진행하였다. 실험처치 후, 실험반과 비교반을 대상으로 각 영역에 대한 검사를 실시하여 과학교육마술 프로그램이 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 창의적 문제해결력의 변화에 있어서 비교반 학생들에 비해 통계적으로 유의한 향상을 보였다(p<.05). 둘째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 과학탐구능력 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 기초탐구과정의 하위 영역 중 '측정'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 측정 능력에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 셋째, 실험반 학생들의 과학적 태도 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 과학적 태도의 하위 영역 중 '끈기성'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 끈기성에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 넷째, 설문 분석 결과 '과학교육마술 수업으로 과학 수업이 즐거웠다'(100%), '과학교육마술 수업을 할 때 수업에 더 열심히 참여하였다'(87%), '과학교육마술 프로그램이 수업 내용을 이해하는 데 도움이 되었다'(93%), '과학교육마술 수업을 하면서 과학에 대한 흥미와 관심이 많아졌다'(90%), '앞으로도 과학교육마술 수업을 계속 했으면 좋겠다'(100%)라는 의견은 과학교육마술 프로그램이 학생들의 과학에 대한 관심 및 흥미 증가, 수업 참여도 향상, 학습 내용의 이해, 과학 수업에서의 즐거움 증가 등 인지적, 정의적 영역에 골고루 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 적용한 과학교육마술 프로그램은 창의적 문제해결력 및 과학에 대한 흥미와 관심, 학습 내용의 이해도, 과학수업에서의 즐거움, 수업 참여도 등을 향상시킬 수 있다는 측면에서 초등 과학 현장에 활용할 가치가 있음을 알 수 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.77-86
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• 2014

국제 학업 성취도인 PISA2007, TIMSS 2011에 의하면 우리나라 학생들의 수학, 과학 학업성취도는 최상위에 해당하지만, 관련 태도가 낮다는 결과가 나왔다. 또, 사회에 만연한 이공계 기피현상, 초중고에서 점점 사라지고 있는 정보과학 교육의 현실을 반영하는 학습 경험을 제공해야 할 필요성이 제기되었다. 이러한 필요성에 의해 본 연구자는 2012년에 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 그 결과 과학적 문제해결력, 과학적 태도, 인성 등에서 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 2012년 연구의 후속연구이다. STEAM 프로그램을 적용하여 향상을 가져 온 4학년 학생들이 1년 후에 STEAM 교육을 받지 않았을 때 학생들에게 어떤 변화가 생겼는가를 연구하였다. 분석 방법은 4학년 초, STEAM 교육을 받은 4학년말, STEAM 교육을 받지 않은 5학년말의 검사 결과를 비교하였다. 그 결과 과학적 탐구에 대한 태도를 제외한 모든 영역에서 STEAM 교육을 받지 않은 5학년말은 4학년 초에 비해 향상이 없는 결과를 얻었다. 이것은 STEAM 교육의 필요성에 대한 역설적인 증거라고 할 수 있다.

• 영재교육연구
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• 제13권3호
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• pp.45-68
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• 2003

본 연구의 목적은 영재 교육에 있어서 Mentorship 교육의 유용성을 알아 보고자 한다. 대학교 부설 영재 교육원에서 수학중인 학생 중 심화 단계에서 Mentorship의 신청을 받아 실시하고 수행과정의 특성관찰과 설문지를 통한 학생들의 의견을 통해 그 유용성을 검증하였다. Mentorship을 통해 학생들은 자기 주도적 학습 능력이 향상되었고, 실험설계를 직접 수행함으로서 과학적 사고능력과 창의적 문제 해결력이 신장되었으며. 논문을 직접 발표함으로써 실제 과학 활동을 통한 과학자의 자긍심을 가지게 되었다고 볼 수 있다. 또한 설문 결과 학생들이 느끼는 Mentorship의 결과도 매우 긍정적으로 평가했다. Mentorship은 영재학생들에게 체험과 사고의 폭을 넓히고 과학적 사고 능력과 창의적 문제 해결력을 향상시킬 수 있는 교육방법 중 하나라고 말할 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.99-109
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• 2014

The purpose of this study was to obtain consensus from the expert community on the aims of Elementary Science Classes for the Gifted(ESCG) and teaching professionalism of Elementary Science Teachers for the Gifted(ESTG). For the delphi study, nineteen experts were consulted with open-ended and closed questions. Delphi research was conducted a total of 3 times. The Delphi survey was done by e-mail. The experts can express their opinions freely during the research. The results of this study were as follows : First, there were six aims for ESCG. The six aims of ESCG are scientific inquiry ability growth, creative problem solving ability growth, primary science gifted's giftedness development, the future science-talented-children training, the growth of attitudes toward science, scientific attitudes growth. Second, there were four teaching professionalism about teaching professionalism of ESTG. Four teaching professionalism are understanding the characteristics of primary science gifted, the ability to understand and apply the learning methods suitable for primary science gifted education, professional knowledge and ability to understand the science curriculum, the ability to develop and apply primary science education programs.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.79-89
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• 2013

과거 10년 동안 과학기술교육의 문제점 중에 하나는 학업성취에 비해 낮은 과학기술에 대한 학습동기와 흥미, 이공계 기피현상이다. 이를 극복하기 위한 해결책으로 등장한 것이 STEAM 교육이다. 그러나 학교 교육현장에서 STEAM 교육의 필요성과 가치를 드러낼 수 있는 다양한 실천적 연구가 부족하며, 기존의 STEAM 교육연구는 주로 학생들의 태도 변화에 초점을 맞추고 있다. 그래서 이 논문에서는 학교현장에서 첨단과학을 체험할 수 있는 직접 만드는(Hands on) 센서를 활용하는 STEAM 프로그램을 구안하여 초등학교 4학년 110명의 학생들에게 적용하고 그 효과를 연구하였다. 또한, STEAM 교육의 효과를 연구하기 위해 과학적 태도 검사, 아동 인성검사, 과학적 문제해결력 검사, 창의적 과학문제해결검사, 교육과정 만족도 검사를 실시하였다. 그 결과 측정한 모든 영역에서 STEAM 교육처치에 의해 향상되었다는 것을 확인하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.18-34
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• 2024

본 연구는 데이터 시각화에 기반한 과학 학습 프로그램이 초등학교 과학영재의 과학 탐구 능력과 창의적 문제해결능력에 미치는 영향을 탐색하고자 한 것이다. 이를 위해 총 12차시의 테블로를 활용한 데이터 시각화 과학 학습 프로그램을 개발하였다. 연구 대상은 연구자가 지도하고 있는 3개의 영재학급 학생 61명으로 하였으며, 환경과 상황에 맞게 수정된 과학 탐구 능력 검사지와 창의적 문제해결력 검사지를 사전, 사후에 투입하였다. 연구 결과 데이터 시각화에 기반한 과학 학습은 과학 탐구 능력 중 기초탐구 능력에는 별다른 영향을 미치지 못하였다. 다만 하위영역 중 추리 영역에서만 유의미한 결과가 나타났다. 반면 기초 탐구 능력과 대조적으로 통합 탐구 능력에는 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 5개의 하위영역 중 자료변환, 자료해석, 변인통제 3개의 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 하지만 변인통제와 연관이 있는 가설설정의 경우 학생들이 변인통제 과정과 가설설정의 정확한 개념을 혼동한 것으로 나타났다. 한편, 프로그램 적용을 통해 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 탐색하였는데 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 4개의 하위영역 모두에서 유의미한 결과가 나왔다. 테블로의 기능을 학생들이 능숙하게 익히게 된 것과 토의 토론하는 협력학습, 절차적 사고를 중시하는 데이터 시각화 프로그램의 주제적 영향이 이와 같은 결과에 기인한 것으로 해석되었다. 본 연구를 통해 데이터 시각화에 기반한 과학 학습과 앞으로의 미래교육 방향에 대하여 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.193-200
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• 2019

2015 개정 교육과정은 새로운 지식을 창조하고, 다양한 지식을 융합하여 새로운 가치를 창출할 수 있는 '창의융합형 인재'를 양성하고자 인문학적 상상력을 키우는 독서교육, 그리고 과학적 창의성을 키우는 소프트웨어교육을 강화하고 있다. 또한 사회적으로 이슈가 되고 있는 안전교육 강화 방안으로 체험활동 중심의 [안전한 생활] 교과를 신설하며 창의적 체험활동 시간을 활용한 안전교육을 실시하고 있다. Novel Engineering은 책을 읽고, 그 속에 있는 생활 속 문제를 찾아 해결해 가는 과정 속에서 사고력을 키울 수 있다고 본다. 따라서 본 연구에서는 Novel Engineering을 적용한 안전교육용 소프트웨어교육 프로그램을 개발하여 실제 수업에 적용해 학생들의 창의적 문제해결력과 안전교육에 도움이 되는지 교육적 효과성을 검증하고자 한다.

• 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.