• 한국과학교육학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.13-26
• /
• 2010

이 연구는 초등학교에서 과학적 관찰 전략을 적용한 과학 수업이 관찰지식 생성에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 이를 위하여 교육과정 분석을 통해 관찰과 관련된 수업주제를 선정하고, 관찰의 방법과 대상에 따라 체계적인 관찰이 이루어지도록 학습지와 스토리보드를 개발하였다. 이 연구를 위해 초등학교 6학년 학생을 대상으로 실험집단 38명, 통제집단 37명을 선정하였다. 실험집단에는 14차시에 걸쳐 과학적 관찰 전략을 적용한 수업을 실시하였으며, 통제집단에는 실험집단과 동일한 주제와 차시에 걸쳐 전통적 수업을 적용하였다. 실험 집단과 통제 집단 모두 수업처치 전후에 촛불 관찰 과제로 과학적 관찰 전략을 적용한 수업의 효과를 검증하였다. 연구 결과, 과학적 관찰 전략을 적용한 과학 수업이 전통적 수업에 비해 다양한 관찰 지식을 생성하는데 효과적이었다. 생성된 관찰 사실들에 대한 관찰 지식의 수와 다양도 측면에서 학생들의 관찰력을 정량적으로 평가한 결과, 수업 처치 후 실험집단의 관찰지식의 수와 다양도에서 유의미한 차이가 보였다. 또한 절대 관찰력 지수에서도 실험 집단이 통제 집단보다 관찰력 지수가 높아졌음을 알 수 있었다. 이는 과학적 관찰에 대한 체계적인 지도 전략은 학생들의 과학적 관찰 지식 생성력을 향상시키는데 효과적일 수 있음을 시사한다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.132-140
• /
• 2010

The purpose of this research is to explore the effects of the POE(Prediction-Observation-Explanation) teaching-learning model on the academic achievement and the capability of scientific inquiry of elementary school students. POE teaching-learning model is a three stage process modeling scientific inquiry : Prediction, Observation, and Explanation. This research is to see the effectiveness of the POE method in earth science class by applying this simple practical strategy out of various methods in science teaching with the purpose of improving the capability of scientific inquiry and the academic achievement of learners. The findings of the study are as follows: First, the POE strategy in science teaching-learning was found effective for the improvement of learners' scientific inquiry capability. Second, the POE strategy in science teaching-learning is effective for the improvement of learners' academic achievement in science. The findings mentioned above suggest that using the POE strategy in science class of elementary science education has significant effects on improvement of scientific academic achievement and scientific inquiry capability of learners compared with the general science teaching-learning strategy. It also shows to be highly recommendable for use in science class.

• 과학교육연구지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2013

본 연구는 초등학교 4학년 2학기 1단원 '식물의 세계'에서 학습자 중심의 다양한 관찰학습을 적용하기 위해 다중지능 요소별 관찰 전략을 개발하여 과학수업에 관찰 학습 프로그램을 적용하고 초등학생들의 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 단원 차시별 관찰 대상 및 주제를 선정하고 다중지능 활용 교수 학습 방법 중 적합한 방법을 추출하여 다중지능 요소별 관찰전략을 개발하였다. 개발한 관찰전략을 활용하는 관찰학습 프로그램 단계를 구상하였으며 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도에 관한 사전검사를 실시하였다. 관찰학습 프로그램 단계마다 개발한 다중지능 요소별 관찰전략 중 적절한 전략을 선택하여 교수학습을 계획하고 수업에 투입하였다. 수업 실시 후 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도에 관한 사후 검사를 통해 효과를 분석하였다. 그 결과 첫째, 다중지능 요소별 관찰전략을 적용한 관찰 능력을 검사에서 학생들의 관찰 능력 수준을 상위단계로 발전시키는데 긍정적인 영향을 끼친 것으로 보인다. 관찰 능력 검사의 하위 영역인 진술문 구별하기, 정량관찰, 정성관찰 영역에서 실험반이 비교반보다 높은 점수를 나타냈다. 둘째, 관찰 전략의 적용은 학생들의 과학적 개념 이해에 효과적이었으며 초등 과학 생물 영역 성취도 검사에서 실험반이 비교반보다 점수가 높은 점수를 받도록 하였다. 셋째, 과학적 태도 검사에서는 과학적 태도의 하위 요소인 개방성, 자진성, 창의성에서 유의미한 차이가 있었다. 다중지능 요소별 관찰전략은 과학적 태도 변화에도 긍정적인 효과를 끼쳤음을 알 수 있다. 이 연구 결과를 종합하면 다중지능 요소별 관찰전략을 적용한 결과 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도 모든 영역에서 효과가 있었다. 따라서 다중지능 요소별 관찰 전략은 초등학교의 과학 수업 현장에서 교수 학습 방법의 하나로 제시 될 수 있으며 의미있는 과학수업이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.95-112
• /
• 2012

이 연구에서는 초등학생의 관찰과 분류를 중심으로 한 명시적이고 반성적인 교수 학습전략을 개발, 적용하여 학생들의 과학 탐구기능 향상에 미치는 효과를 알아보았다. 명시적이고 반성적인 교수 학습전략은 이론적 고찰 후에 초안을 개발하고 전문가 검토를 거쳐 수정, 보완하였다. 실제 수업 진행을 위해 실험집단은 명시적이고 반성적인 교수 학습전략을 적용하여 수업하였고, 통제집단은 교사용지도서에 따른 일반적인 수업을 하였다. 학생들은 수업시행 전 후 과학탐구능력검사와 수업시행 후 학업성취도 검사를 하였다. 그리고 수업전사자료, 심층면담, 교사의 반성적 저널을 통해서 수업 전 후 탐구기능의 변화를 살펴보았다. 연구의 결과로 첫째, 개발한 교수 학습전략의 단계를 (1) 동기유발하기, (2) 반성적으로 탐색하기, (3) 명시적으로 안내하기, (4) 명시적으로 탐구하기, (5) 반성적으로 검증하기의 5단계로 설정하였다. 둘째, 개발한 교수 학습전략의 수업 적용 결과, 정량분석에서는 관찰과 분류에 대한 탐구능력의 성취도 향상이 전체(관찰과 분류를 합한 탐구능력)와 관찰능력에는 효과적이었으나, 분류능력에는 효과가 나타나지 않았다. 또한 개발된 수업전략을 적용한 수업은 학업성취도 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 특히 학업성취도와 탐구능력의 상관관계를 분석한 결과, 학업성취도를 높이기 위해서는 탐구능력의 향상이 중요하다는 사실을 알 수 있었다. 셋째, 정성분석결과, 개발한 교수 학습전략을 적용한 수업에서 교사의 명시적인 안내와 소집단 활동을 통하여 반성적인 학습활동이 이루어졌다. 이는 학생의 관찰과 분류의 탐구기능 향상에 효과적이었다. 그리고 정량분석과 정성분석 결과를 통해 과학탐구의 가장 기본적인 관찰기능이 형성된 후 이를 바탕으로 분류기능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제31권4호
• /
• pp.532-540
• /
• 2012

The purpose of this study was to examine the effect of utilization of drawing skills in elementary science class on improving scientific drawing. The learning program has been developed for 5th grade students in the regular classes in order to enhance scientific drawing skills. The program was composed of three steps, understanding the kinds of drawing, imitating sample drawing, representing through observation. The developed program was verified by the science education scholars and teachers. Students trained during 3 hours with scientific drawing skills step by step. As a result, students significantly improved skills in scientific drawing skills. Furthermore, the effect was sustained after a month. On the other hand, there were no statistically meaningful differences on scientific attitudes and preferences.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제27권8호
• /
• pp.724-742
• /
• 2007

The purpose of this study was to develop a scientific inquiry model that makes scientific inquiry accessible to science teachers as well as students. To develop a scientific inquiry model, we investigated the research process demonstrated by ten scientists who were working at academic research institutions or industrial research institutions. We collected data through scientists' journal articles, lab meetings and seminars, and observation of their inquiry process. After we analyzed the scientists' inquiry strategies and processes of inquiry, we finally developed the Scientist's Methodology of Investigation Process model named SMIP. The SMIP model consists of four domains, 15 stages, and link questions, such as "if, why", and "how". The SMIP model stressed that inquiry process is a selective process rather than a linear or a circular process. Overall, these findings can have implication science educators in their attempt to design instruction to improve the scientific inquiry process.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.169-179
• /
• 2007

이 연구에서는 가설 연역적 탐구 실험이 학생들의 과학의 본성에 대한 관점 변화에 미치는 효과를 조사하였으며, 그 효과는 학습 전략에 따라 분석되었다. 연구 대상은 중학교 2학년 학생 212명이며 학생들은 실험집단과 통제집단으로 무선 배치되었다. 통제집단의 학생들은 안내된 탐구 실힘을 실시하였으며, 실험집단의 학생들은 가설 연역적 탐구 실험을 실시하였다. 연구 결과 사전 검사에서 실험 집단과 통제 집단은 과학의 본성에 대한 관점이 거의 비슷하게 나타났다. 수업을 실시한 후 실험 집단은 과학의 본성 중에서 관찰의 이론 의존성, 과학적 추론, 가설에 대한 관점이 유의미하게 변화되었다. 실험집단 중에서 피상적 전략을 주로 사용하는 학생들은 과학의 본성 중에서 가설에 대한 관점만이 유의미하게 변화되었다. 반면, 실험집단 중에서 심층적 전략을 주로 사용하는 학생들은 과학의 본성 중에서 관찰의 이론의존성, 과학적 추론, 가설에 대한 관점이 유의미하게 변화되었다.

• 대한공업교육학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.129-145
• /
• 2006

이 연구의 목적은 혼합 학습 환경에서 추후 초등학교 교사가 될 학생들에게 과학적 사고 능력, 창의성 및 문제해결력을 배양하고 신장시키기 위하여 프로젝트 학습 전략을 개발하고 적용하는 것이다. 이 연구는 교육대학 환경에 의거하여 시행된 현장연구이다. 이 연구의 연구대상은 교육대학교 한 학급 25명을 대상으로 하였다. 자료는 관찰, 설문조사, 인터뷰와 학생들의 학습 결과물을 통하여 수집되었다. 혼합 학습 환경에서 프로젝트 학습 전략은 학생들에게 문제해결력, 과학적 사고력 및 창의성을 배양하게 하는 것으로 연구 결과는 관찰되었다. 마지막으로 이 연구의 시사점, 이 연구를 시행하는 데 따르는 어려움 및 이 학습전략을 보다 효과적이고 효율적으로 시행하기 위한 제언들 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.479-490
• /
• 2014

이 연구는 과학교육에서 의사소통을 위해 글쓰기와 논의를 활용한 논의-기반 모델링 전략의 개발을 목적으로 하였다. 논의-기반 모델링 전략은 모델링의 목적인 의사소통을 위해 자신이 만든 모델을 논의와 글쓰기를 통해 과학적 언어를 사용하여 스스로 정리하거나 표현하고, 다른 사람의 의견을 듣고 교환하는 과정을 통해 모델을 평가하고 수정하는 일련의 과정을 의미한다. 이 전략은 과학교육에서 모델링에 어려움을 느끼는 학생과 교사를 지원하기 위한 것으로 다음 네 가지 요소의 발달에 초점을 맞추었다. 첫째 여러 문제 상황을 관찰하여 문제를 연관지어 인식하는 문제인식이다. 둘째는 과학적 설명을 위해 충분한 과학개념을 구조화하여 제시하는 과학개념 구조화이며, 셋째는 주장에 대해 적절한 표상을 증거로 제시하는 주장-증거 적절성이다. 마지막은 증거제시에서 다양한 표상의 사용과 이 표상들을 전환하고 통합하는 다중표상 지수이다. 이 네 가지 요소의 발달을 위해 세 가지 stage를 구성하였다. '인지 과정'은 다중표상에 대한 이해를 위한 것이고, '해석 과정'은 다중표상 활동을 통해 증거 제시의 중요성을 인식하는 것이며, '적용 과정'은 학생들이 논의-기반 모델링을 직접 접해보는 것이다. 이 적용 과정에서는 질문 또는 문제 만들기-실험 설계 및 수행하기-관찰 통한 조사하기-자료의 분석 및 해석하기-임시 모델 설계하기-논의하기-되돌아보기-모델 평가하기-모델 수정하기의 아홉 개의 단계로 이루어진다. 논의-기반 모델링 전략은 학생들이 자신이 설계한 임시모델을 다른 사람과 공유하기 위해 증거를 바탕으로 발표하고 반박하는 논의과정을 통해 증거 제시의 필요성을 인식할 수 있다. 논의과정 후 학생들은 주장과 증거를 다중표상으로 나타내는 것에 대해 되돌아보는 과정을 거치면서 주장-증거 적절성을 높이게 된다. 또한 모델을 평가하기 위한 기준을 만들고, 이를 바탕으로 자신의 모둠이나 다른 모둠의 모델을 평가하고 그 결과를 피드백 받으면서 수정하게 된다. 이러한 일련의 과정을 거치면서 관찰한 자연세계의 현상에 대한 자신의 설명체계를 만듦으로써 과학적 지식을 형성할 수 있는 기회를 제공받을 수 있다.

• 천문학회보
• /
• 제41권1호
• /
• pp.74.2-74.2
• /
• 2016

It is important to know how well observation errors are removed in the calibration process prior to ensuing scientific research. In mm-VLBI observations, a radio wave suffers from an atmospheric propagation delay due to the rapid change of atmospheric refraction. It makes phases of VLBI correlation output fluctuate rapidly, which essentially decreases the coherence of phases and reduces the integration time. Consequently, it is challenging to achieve a high signal-to-noise ratio and enhance the quality of scientific output. Among the causes of the atmospheric propagation delay, water vapor in the troposphere is the most decisive factor to affect phase errors in the high frequency range (> 10GHz). It is expected to have the non-dispersive characteristic that enables to introduce new calibration strategy, Frequency Phase Transfer (FPT). This new method utilizes low frequency phases to compensate phase errors in high frequency bands. In addition, Korean VLBI Network (KVN) which benefits from the simultaneous 4-channels (22/43/86/129 GHz) observations is ideal to probe FPT performance. In order to evaluate FPT performance of KVN, we present the results of FPT phase analysis and discuss its performance.