• 한국학교수학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.19-33
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• 2005

이 연구는 수학적 재능이 있다고 판단되는 네 명의 중학교 3학년 학생들을 대상으로 그래핑계산기를 활용한 탐구학습을 진행하고, 그 과정에서 수집된 질적자료를 '수학적 의사소통/시각화'의 측면에서 분석하여 다음 사항들을 발견하였다. 첫째, 그래핑계산기는 탐구학습 과정에서 학생들끼리 또는 학생과 교사 사이의 수학적 의사소통을 증진시킨다. 둘째, 그래핑계산기는 탐구학습 과정에서 개방적인 분위기를 유도한다. 셋째, 그래핑계산기는 '시각정 상'에 관련되 새로운 학습 환경을 제공함으로써, 학생들이 더 고차적인 수학적 관계를 탐구할 수 있는 기회를 제공한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.318-327
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• 2007

본 연구의 목적은 고등학교 화학II 교과에서 Small Scale Chemistry(SSC)를 적용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학관련 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구 대상은 인문계 고등학교 3학년 학생 112명이며, 실험 집단과 비교 집단으로 나누었다. 화학II 교과서의 기존 실험을 대치할 수 있는 SSC 실험을 7개 선정하여 이를 실험 집단에 적용하고, 비교 집단에는 교과서에 제시된 기존 실험을 적용하였다. 연구 결과 두 집단 간에 과학 탐구 능력의 향상에는 유의미한 차이가 있었으나, 과학관련 태도의 향상에는 유의미한 차이가 없었다. 세부 분석 결과 과학 탐구 능력의 차이는 기초 탐구 능력의 차이에 의한 것으로 나타났다. 실험 집단 학생들은 SSC 실험이 기존 실험에 비해 많은 장점(예를 들면, 개별 실험, 실험과 이론의 동시 학습, 짧은 실험 시간, 안전성, 친환경성 등)이 있음을 인식하고 있었다. 이러한 결과는 고등학교 화학 과목에 SSC 실험을 적용할 가치가 있음을 나타내며 현 교과서의 기존 실험을 대치할 수 있는 다양한 SSC 실험을 개발하여 보급할 필요가 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.870-880
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• 2007

이 연구에서는 과학실험활동에서 이루어지는 학습자의 상호작용 과정을 심층적으로 분석함으로써,인지수준별 모둠구성에서 나타나는 상호작용의 변화형태와 특성을 확인하여 상호작용 과정에 대한 실질적 이해를 돕고자 하였다. 이를 위해 1년 동안 13개의 탐구실험 활동이 진행되는 동안 교사가 추천한 두 모둠을 관찰 하면서 녹음/녹화하였다. 40차시의 녹음/녹화자료는 모두 전사되었으며,자료는 메모하면서 보고 듣는 과정을 반복하는 방법을 기초로 분석하였다. 이질모둠의 상호작용은 3A(형식적조작초기)학생이 문제해결을 주도하고 나머지 학생들은 상호작용에 참여하지 못한 채 일방적인 설명을 듣거나 답을 베끼는 식으로 변화하였다. 한편 낮은 능력의 학생은 상호작용에서 소외되고 있었으며,중간수준의 두 학생사이에 새로운 상호작용이 형성되고 있었다. 이로부터 상호작용을 강조한 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며,이에 대해 논의하였다.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.647-667
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• 2009

이 연구에서는 초등과학 영재학생의 개방적 탐구 활동에서 나타난 참과학탐구의 특징을 분석하여 효과적인 영재교육 프로그램이 되기 위한 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 청주교대부설 과학영재교육원의 여름집중교육에서 실시하는 탐구토론대회에 참가한 초등과학 영재학생 5명으로 이루어진 한 소집단을 선정하였고, 계획단계에서부터 탐구결과 정리 단계까지 학생들의 상호작용과 수행 과정을 녹음 녹화하였다. 수집된 자료는 참과학탐구의 인식론적 측면과 인지과정 측면의 특징을 토대로 분석하였다. 분석 결과 영재학생들의 개방적 탐구 활동에서는 참과학탐구의 인식론적 특징인 이론 의존성과 지식의 사회적 구성이 나타났다. 학생들은 탐구 과제의 이해 및 실험 설계에 대해서 이야기를 할 때 사고 실험이나 과학적 개념에 대해서 자주 언급했다. 또한 인지과정 측면에서는 연구 설계 부분의 특징이 두드러지게 나타났는데, 주로 변수선택, 과정 계획, 변수 통제, 측정 계획 등에서 참과학탐구와 유사한 특징을 보였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.75-88
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• 2008

이 연구는 과학탐구실험을 진행하는 과정에서 나타나는 상호작용의 변화양상을 분석하여 상호작용의 특성과 상호작용의 변화에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 하였다. 이를 위해 1년 동안 13개의 탐구실험활동이 진행되는 동안 교사가 추천한 두 동질모둠을 관찰하면서 녹음/녹화하였다. 40차시의 녹음/녹화자료는 모두 전사되었으며, 자료는 메모하면서 보고 듣는 과정을 반복하는 방법을 기초로 분석하였다. 분석결과 두 동질모둠의 변화방향은 현저히 달랐는데, 모둠 A는 모둠원간 감정대립이 심해 상호작용을 통한 학습이 불가능하게 된 반면, 모둠 B는 상호작용의 수준이 높아지고 있었다. 두 모둠의 상반된 변화는 모둠원의 의견이나 감정을 중재할 수 있는 동료의 존재여부에 의해 가장 크게 영향 받는 것으로 보인다. 전반적으로 볼 때, 학생들은 동료의 의견을 받아 논의하는 방법에 서툴렀고, 보고서 완성을 중시하였으며, 성취도가 낮은 학생이 소외되는 경향이 있었다. 또한 목표를 이해에 두는가, 동료의 의견을 존중하는가, 동료를 배려하는가, 분위기의 중재자가 있는가에 의해 상호작용의 변화방향이 달라지고 있었다. 이로부터 상호작용을 강조한 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.124-139
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• 2010

이 연구는 모둠의 상호작용을 강조한 과학실험수업에서 포용적 리더가 모둠의 상호작용에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 포용적 리더의 존재 여부에 따른 모둠의 언어적 상호작용 형태를 비교하였고, 포용적 리더가 모둠의 상호작용 전개에 미치는 영향을 심층적으로 분석하였다. 중학교 1학년 한 학급에서 16명으로 네 모둠을 구성한 후, 상태변화와 열에너지 단원에서 7차시 동안 모둠의 상호작용을 강조한 과학 탐구수업을 실시하였다. 포용적 리더가 있는 두 모둠과 보통의 리더가 있는 두 모둠, 총 네 모둠의 상호작용을 녹음/녹화하며 관찰하였고, 녹음/녹화 자료는 전사되었다. 언어적 상호작용 형태를 분석한 결과, 포용적 리더가 있는 모둠에서 상호작용 횟수가 많았으며 논의를 정교화시키는 상위수준의 상호작용과 정의적인 면에서 긍정적인 상호작용이 더 많이 일어났다. 모둠의 상호작용 과정을 분석한 결과, 포용적 리더들은 상호작용을 개시, 확장시키며 모둠의 상호작용을 오랫동안 유지시켰고, 역할 분배와 모둠의 위기 상황에서 모둠원들의 감정적인 부분을 고려하여 행동하는 것을 알수 있었다. 또 모둠원의 참여를 유도하기 위해 동료를 압박하기도 했지만 보통의 리더가 행한 감정적 압박과 달리 모둠의 상호작용을 감소시키지 않았다. 이로써 포용적 리더는 상호작용과 활동을 통해 학습하기를 좋아하고 모둠원의 감정을 고려하고 존중하는 특성이 있음을 알 수 있었다. 이러한 포용적 리더의 특성이 수업 초기의 긍정적인 분위기를 계속 유지하게 하였고 상위수준의 상호작용이 많이 일어나게 하여 모둠이 즐겁고 의미 있는 학습을 경험할 수 있도록 영향을 주었다. 이 연구는 과학실험수업에서 포용적 리더에 대한 이해를 높이고, 상호작용을 촉진할 수 있는 모둠 구성에 대하여 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.573-584
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• 2015

오랜 기간 동안 과학교육 분야에서 탐구는 과학 학습의 핵심적인 목표이자 수단으로 자리매김해왔다. 그러나 교육 실천의 맥락에서 탐구 활동을 온전히 수행하기란 결코 녹록하지 않으며, 탐구의 역할과 기능에 대한 논의는 여전히 분분하다. 따라서 과학교사들이 실제로 탐구를 지도하면서 겪는 어려움을 비판적으로 검토하는 일은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 탐구를 지도하는 교사에 초점을 두고, 예비교사의 탐구에 대한 인식과 실천 사이에서 나타나는 갈등의 양상을 질적 사례연구를 통해 살펴보고자 했다. 연구 참여자는 과학교육을 전공하는 8명의 대학생들이다. 이들은 약 1년 동안 주말 과학 프로그램에서 저소득층 중학생들의 보조교사와 멘토로 활동하면서, 방학 기간에는 자유로운 방식으로 담당 학생들의 탐구 활동을 지도하였다. 연구의 사례는 '자유탐구에서 수행하는 예비 과학교사의 탐구지도 활동'으로, 참여자의 개인면담과 집단면담과 참여관찰 기록, 자기보고서 등을 연구 자료의 분석에 사용하였다. 그 결과, 예비교사들은 학습자의 능동성뿐만 아니라 교과 지식과 연역적 절차 역시 탐구 활동을 가능하게 하는 중요한 요인으로 인식하고 있었다. 그러나 예비교사들이 실제로 탐구를 계획하거나 수행할 때, 인식과 실천 사이의 간극으로 인해 딜레마와 마주했다. 딜레마의 양상은 '발산하는 탐구와 수렴하는 과학', '흥미 중심의 탐구와 학습 중심의 탐구', '학습 주체로서의 학생과 부족한 지식인으로서의 학생'의 세 가지로 정리하였다. 끝으로 예비교사들의 딜레마 해소 과정을 논의하면서, 탐구와 과학교사에 대한 대안적인 관점을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제63권3호
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• pp.183-195
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• 2019

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 과학탐구실험 교과서의 탐구 활동에서 나타난 참탐구 요소를 분석하였다. 탐구 활동을 핵심 개념에 따라 분류한 후, 학생이 자율적으로 참탐구 요소를 계획하거나 실행하도록 한 사례의 특징을 조사하였다. 연구 결과, 참탐구 요소 중 다른 자료 조사하기 요소는 모든 단원에서 높은 비율로 나타났다. 그러나 연구 질문 만들기, 변수 선택하기, 다양한 변수 측정하기, 측정값 변환하기 요소는 미리 안내되거나 구조화된 경우가 많아 역사 및 생활 속의 과학 탐구 단원의 일부 탐구 주제에서만 주로 나타났다. 간단한 또는 복잡한 변인 통제하기, 방해 변수 측정하기, 과정상 결함 고려하기 요소는 교과서에서 고려하지 않거나 명시적으로 언급하지 않은 경우가 많아 모든 단원에서 낮은 비율로 나타났다. 생활 속의 과학 탐구 단원의 참탐구 요소는 소집단 활동을 통하여 다루어지는 경향이 있었다. 연구 결과를 바탕으로 과학탐구실험 교과서 탐구 활동의 개선 방안을 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권3호
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• pp.194-204
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• 2004

The purpose of this literature review is to investigate what kinds of research have been done about scientific inquiry in terms of scientific argumentation in the classroom context from the upper elementary to the high school levels. First, science educators argued that there had not been differentiation between authentic scientific inquiry by scientists and school scientific inquiry by students in the classroom. This uncertainty of goals or definition of scientific inquiry has led to the problem or limitation of implementing scientific inquiry in the classroom. It was also pointed out that students' learning science as inquiry has been done without opportunities of argumentation to understand how scientific knowledge is constructed. Second, what is scientific argumentation, then? Researchers stated that scientific inquiry in the classroom cannot be guaranteed only through hands-on experimentation. Students can understand how scientific knowledge is constructed through their reasoning skills using opportunities of argumentation based on their procedural skills using opportunities of experimentation. Third, many researchers emphasized the social practices of small or whole group work for enhancing students' scientific reasoning skills through argumentations. Different role of leadership in groups and existence of teachers' roles are found to have potential in enhancing students' scientific reasoning skills to understand science as inquiry. Fourth, what is scientific reasoning? Scientific reasoning is defined as an ability to differentiate evidence or data from theory and coordinate them to construct their scientific knowledge based on their collection of data (Kuhn, 1989, 1992; Dunbar & Klahr, 1988, 1989; Reif & Larkin, 1991). Those researchers found that students skills in scientific reasoning are different from scientists. Fifth, for the purpose of enhancing students' scientific reasoning skills to understand how scientific knowledge is constructed, other researchers suggested that teachers' roles in scaffolding could help students develop those skills. Based on this literature review, it is important to find what kinds of generalizable teaching strategies teachers use for students scientific reasoning skills through scientific argumentation and investigate teachers' knowledge of scientific argumentation in the context of scientific inquiry. The relationship between teachers' knowledge and their teaching strategies and between teachers teaching strategies and students scientific reasoning skills can be found out if there is any.

• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.304-316
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• 2021

이 연구의 목적은 소그룹 자유 탐구에서 학습자들끼리 서로의 탐구에 대해 비판적 의견을 제시하는 활동에서 학생들이 제시한 의견을 분석하는 것이다. 41명의 학생들이 한 학기 동안 자유 탐구를 수행하면서 탐구 계획 단계와 종료 직전 단계에서 비판적 의견 제시 활동에 참여하였다. 두 차례의 활동에서 각각 595개, 233개의 피드백이 제시되었으며, 탐구 과정을 토대로 한 범주로 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 탐구 계획에 대한 의견 제시 활동에서 '문제인식 및 가설설정', '탐구 설계' 영역에 많은 피드백이 제시되었는데, 특히 '연구 문제 수정 및 추가', '연구 대상 및 조건', '변인 통제'와 관련된 의견이 많았다. 둘째, 탐구 수행 결과에 대한 의견 제시 활동에서는 '보고서 작성'과 관련된 피드백 의견이 많았으며, '탐구 설계' 영역에 대한 의견도 많이 제시되었다. 연구 결과를 바탕으로 학생의 소그룹 자유탐구에서 비판적 의견제시 활동의 적용과 관련된 시사점을 논의하였다.