• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.887-900
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• 2011

생물교사는 자신의 글과 말을 활용하여 지식을 논리적인 과학적 설명의 형태로 변환하여 학생들을 지도한다. 그러므로 생물 예비교사들이 과학적 설명을 구성하는 능력을 확인할 수 있는 개방형 검사가 요구 될 것이다. 하지만 채점자간 일치도, 늦은 피드백과 같은 개방형 검사가 가진 문제로 선택형 검사가 대체 될 수 있을 것이다. 이 연구는 생물 예비교사들의 과학적 진화 설명 구성 능력을 확인함과 동시에 선택형 진화 개념 검사가 개방형 검사 결과를 어느 정도 예측하는지 두 가지를 조사하였다. 생물 예비교사 124명이 참여하였으며 20문항의 진화 개념 선택형 검사도구와 3문항의 실제 사례를 활용한 개방형 검사 문항을 모든 참여자에게 투입하였다. 연구 결과 생물 예비 교사는 선택형 검사 도구에 더 높은 능력을 보였으며 최상위(0 ~ 25%)의 참여자를 제외하고 선택형 검사 도구는 개방형 검사 도구 검사 결과를 예측하지 못하였다. 진화 설명의 일관성, 오개념이 포함되지 않은 순수성, 과학적 설명의 양을 측정한 결과, 선택형 검사 결과는 최상위 집단을 제외하고 다른 집단을 구분하지 못하였다. 또한 이 결과들은 생물 교사들이 과학적 설명의 구성 능력이 지식의 양에 비하여 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있었으며 일부 예비교사들은 오개념과 과학적 개념을 혼합하는 등의 세련되지 못한 과학적 설명을 가지고 있었다. 이 결과는 생물 예비교사들의 개념 평가는 선택형보다 개방형이 더 많은 정보를 제공할 수 있음을 보여주며, 생물 예비교사들을 위한 교사양성 프로그램은 과학적 설명 능력의 신장에 더욱 더 초점을 맞출 것을 제언한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.88-98
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• 2017

본 연구는 대학교육의 책무를 지닌 교원들의 교수역량도구를 개발하고 변화 필요도를 분석한 것이다. 대학 환경 변화에 따른 대학 교원의 책무 수행과 대학내외 공동체 활동에 필요한 역량을 강화하기 위한 교수역량을 도출하였고, 24명의 교수학습 전문가로부터 내용타당도를 검토받아 교수역량도구를 개발하였다. 개발된 도구는 충청남도에 소재한 K대학의 교원 83명을 대상으로 진단을 실시하고, 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석을 통해 기초역량, 교육실천역량, 공동체역량을 도출하였다. 기초역량에는 '대학교육의 이해', '교육철학과 자세', '교수자 태도', 교육실천역량에는 '분석설계', '수업실행', '지도관리', '평가환류', 공동체역량에는 '창조적 학문융합', '공감학습문화', '글로벌 공유'로 분류하였다. K대학 교원들의 교수역량을 진단한 후, 대응표본 t-검정과 Borich 계수 분석을 통한 변화필요도를 살펴본 결과 기초역량에서는 대학교육의 이해(4순위), 교육실천역량에서는 분석설계(5순위), 수업실행(2순위), 공동체역량에서는 공감학습문화(1순위), 글로벌 공유(3순위)로 나타났다. 대학 교원의 역량은 잘 가르치기 위한 교육실천의 역량뿐 아니라 대학교육에 대한 이해와 대학내외 공동체 구성원과의 공감과 공유의 역량이 필요하다. 대학에서는 앞으로 교수들의 역량 강화를 위한 지속적인 지원 프로그램을 적극적으로 개발, 제공해야 할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제45권2호
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• pp.172-186
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• 2021

본 연구에서는 초등 예비교사의 초등 4학년 물의 상태 변화 단원 속 응결 차시에 대한 과학 수업 설계를 살펴보고자 한다. 연구 대상은 A교육대학교 2학년 초등 예비교사 29명이고, 선행연구 분석과 전문가 검토를 통해 초등 예비교사의 응결 차시에 대한 과학 수업 설계 분석틀을 도출하였다. 분석틀을 활용해서 과학 수업 지도안 및 서술 문항을 살펴본 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 예비교사의 응결 차시에 대한 과학 수업 설계에서 수업 모형 적용 능력은 편차가 있으므로 신장할 필요가 있고, 초등 예비교사의 응결 관련 개념의 정확한 이해 부분에 대한 지도가 필요하다. 둘째, 수업 과정 하위범주 속 수업 시작, 전개, 마무리 구성에서도 초등 예비교사의 편차가 있으므로 피드백을 통해 보완해야 한다. 셋째, 수업 환경 하위범주에서는 구체적인 수업 환경에 대한 노하우에 대한 요구가 있었다. 그러므로 관련 PCK 신장을 위한 지원이 필요하다. 넷째, 수업 평가 하위범주에서는 시기 및 주체에 대한 다양한 관점을 가지고 있고, 평가 내용 구성에서 학습 목표를 일부 누락한 경우가 있는 점은 보완 지도가 필요한 것으로 나타났다. 이런 상황을 개선하기 위해서는 교원양성과정 속 과학교육 지도 방법과 편제에 대한 면밀한 논의를 통해 초등 예비교사의 과학 수업 전문성이 신장될 수 있는 여건 마련이 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권3호
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• pp.300-312
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• 2019

본 연구의 목적은 고등학교 지구과학 교육에서 쉽게 다룰 수 있는 소형 망원경과 DSLR 카메라를 활용하여 산 개성단을 관측하고, 이를 통해 수집한 데이터를 활용하여 천문학자들과 같은 연구 방법으로 산개성단까지의 거리를 탐구할 수 있는 천체 관측 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 2015개정 과학과 교육과정을 분석하여 고등학교 지구과학 교과 교육에 적합한 과학 동아리 활동 수업 자료와 교사용-학생용 학습 콘텐츠를 개발했다. 지구과학 교육과 천문학 분야의 전문가(교사) 6명이 패널로 참가하였고, 패널들 간의 상호간 신뢰도를 구축한 후, 프로그램의 타당도를 검증했다. 총 10차시 수업자료로 개발된 프로그램은 내용타당도(CVI. .89)와 현장 적합성 정도(리커트 5점 척도, 4.17) 검사에서 매우 만족스러운 검증 결과를 받았다. 프로그램에 대한 패널들의 의견 반영과 델파이 분석으로 개발 프로그램을 지속적으로 수정-개선하여 완성하였다. 개발된 프로그램을 고등학교 천체 동아리 학생들(N=9)을 대상으로 시범적 예비수업에 적용한 결과, 학생들의 수업 만족도가 4.48로 매우 높았다. 본 연구의 천체 관측 교육 프로그램을 천체 탐구의 융합교육 활동으로 활용한다면 학생들의 우주와 천체에 대한 관심과 호기심, 탐구 능력 증진에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권1호
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• pp.77-110
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• 2021

본 연구는 학생의 수학적 사고를 주제로 한 참여형 수업을 학생 사고기반 수학 수업이라 명하고, 이러한 수업을 지원하는 방법으로 수업 설계에 주목했다. 교사가 학생 사고기반 수학 수업을 실천하기 위해서는 학생들의 사고와 그에 대한 교육적 피드백을 여러 측면에서 예상할 뿐 아니라, 예상한 학생 답변을 의도적으로 배열하고 그것들을 목표와 연결하는 방법을 미리 계획할 필요가 있다. 학교에서 일반적으로 사용되는 3단계 수업 설계안은 교사가 수업의 도입, 전개, 그리고 정리에 따라 일련의 수업 계획을 기록해볼 수 있는 틀을 제공하지만, 외현적 수업 활동에만 초점을 두게 한다는 제한점이 있다. 이에 본 연구는 3단계 수업 설계안을 보완한 학생 사고기반 수업 설계안을 제시했다. 그리고 학생 사고기반 수학 수업을 위한 과제, 학생 참여, 그리고 교사 역할에 관련된 문헌 검토 결과를 종합한 개념적 틀을 렌즈로 하여 예비교사들이 작성한 3단계 수업 설계안과 학생 사고기반 수업 설계안의 차이를 분석했다.

• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.1-10
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• 2023

본 연구에서는 융합교육 컨설턴트(STEAM education consultant, SEC)를 대상으로 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해 필요한 요소와 융합교육 컨설팅의 개선점에 대한 인식을 알아보았다. 이전에 SEC를 한 경험이 있거나 융합교육 관련 경험이 풍부한 교사들을 대상으로 자료를 수집하였다. 먼저 융합교육 컨설팅의 성과를 위한 요소와 개선점에 대해 개방형 설문을 진행하고, 자유 응답의 내용을 분석하여 항목을 구성한 다음, 각 항목에 대해 얼마나 동의하는지 리커트 척도 상에서 응답하게 하여 통계 분석을 실시하였다. 분석 결과 SEC는 융합교육 컨설팅이 실제 성과를 내기 위해서 "컨설턴트와 담당 교원의 공감대 형성", "이전 컨설팅 결과 반영에 대한 컨설턴트의 피드백"과 "담당 교원에 대한 격려와 지지"가 가장 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 융합교육 컨설팅의 개선점으로는 "컨설턴트들 간의 사례 및 의견 공유", "컨설팅 모범 사례 선정 및 공유", "공개수업 등 다양한 컨설팅 형태 개발"이 가장 높은 동의를 얻었다. 이 결과를 기반으로 STEAM 컨설팅의 효과성을 높일 수 있는 지원 방안에 대해 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.39-55
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• 2024

본 연구는 2011년부터 2023년 9월까지 과학교육 분야에서 자연어 처리(NLP) 기법을 적용한 37건의 국내 및 해외 문헌을 분석하여 과학교육에서의 NLP 관련 연구 동향을 파악하고자 하였다. 특히 과학교육에서 NLP 기법의 주요 응용 분야, NLP 기법을 활용할 때 교사의 역할, 국내와 해외의 비교 측면에서 그 내용을 체계적으로 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, NLP 기법이 과학교육에서 형성평가, 자동 채점, 문헌 검토 및 분류, 패턴 추출에 중요하게 활용되고 있음을 확인하였다. 형성평가에서 NLP를 활용하면 학생들의 학습과정과 이해도를 실시간으로 분석할 수 있다. 이는 교사의 수업에 대한 부담을 줄이고, 학생들에게 정확하고 효과적인 피드백을 제공할 수 있다. 자동 채점에서는 학생들의 응답을 빠르고 정확하게 평가하는 데 기여한다. 문헌 검토 및 분류에서는 과학교육 관련 연구나 학생들의 보고서를 분석하여 주제와 트렌드를 효과적으로 분석하고, 미래 연구 방향을 설정하는 데 도움을 준다. NLP 기법을 패턴 추출에 활용하면 학생들의 생각과 반응에 나타난 공통점이나 패턴을 찾아 효과적으로 분석할 수 있다. 둘째, 과학교육에서 NLP 기법의 도입은 교사의 역할을 지식 전달자에서 학생들의 학습을 지원하고 촉진하는 지도자로 확장했고, 교사들에게 지속적인 전문성 개발을 요구한다. 셋째, 국내에서는 문헌 검토 및 분류에 집중되어 있어 국내 NLP 연구의 다양성을 위해 텍스트 데이터 수집이 용이한 환경 조성이 필요하다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 과학교육에서 NLP 기법의 활용하는 방법에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.346-353
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• 2007

본 연구에서는 그동안의 평가결과로부터 얻을 수 없었던 집단별, 개인별 정보를 끄집어 낼 수 있는 평가도구를 소개하고 있다. 본 연구의 목적은 우리 나라 중고등학생들에게 적용 가능하며, 학생들의 평가결과를 이용하여 학습준비도 및 학습진전도를 파악할 수 있는 지식상태분석법의 활용성을 분석하는 것이다. 이를 위해 마찰전기 평가 문항을 개발하고 개발된 평가문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 중학교 2학년 학생들의 평가결과를 분석하였다. 학습전 학생들의 지식상태는 문항간 위계 관계가 형성되지 않았고, 예상위계도에 비해 학생들의 마찰전기에 대한 지식상태가 비구조화 되어 있는 것으로 나타났다. 학습 후에는 학습 전보다는 좀 더 세분화되고 구조화된 위계 관계로 지식상태가 변화했음을 볼 수 있었다. 학습후에 얻어진 학생들의 위계도를 이용하여 학습전 학습자 집단 혹은 학습자 개인의 지식상태를 분석할 수 있었고, 학습전 학생들의 지식상태와 학습후의 지식상태를 비교하여 학생들이 학습한 과학개념의 구조를 가시적으로 파악하는 것이 가능하였으며, 학습자 개개인에 대한 학습전후 진단도 가능한 것으로 나타났다. 따라서 지식상태분석법을 학습 진단평가도구로 활용할 수 있다고 볼 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제47권3호
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• pp.225-237
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• 2023

이 연구는 과학 흥미를 주제로 초등 예비교사들이 어떤 인식을 하고 있는지 탐색하는 것을 목적으로 한다. 비수도권 소재 A 교육대학교에 재학 중인 187명의 초등 예비교사들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 그 중 비대면 면담 참여에 동의한 3명의 초등 예비교사들을 대상으로 자료 수집을 병행하였다. 초등 예비교사가 작성한 설문 문항을 주제별 질적 텍스트 분석 방법을 통하여 설문 자료를 분석하였다. 면담 자료는 전사하여 귀납적으로 추가적인 해석을 더하였다. 그 결과 과학 흥미 용어에 대한 개념은 과학과 흥미 두 용어의 합성어로 해석하는 경향을 보였다. 과학 흥미가 감소하는 시기는 중학교 이후, 초등학교 고학년, 저학년 순으로 나타났다. 과학 흥미가 감소하는 이유는 학교 교육 현장에서 개인 맥락적인 범위 내에서 과학 교과에 대한 부정적인 경험에서부터 비롯한 것으로 해석할 수 있었다. 과학 흥미 감소 및 과학 흥미 증진에 대한 방안은 개인, 가정, 학교, 교사, 지역사회, 국가의 범위로 구분하고 장단기적인 관점에 대해 논한 결과 과학 영역에 대한 다양한 탐구 활동과 경험, 과학과 관련된 활동의 참여, 학생 중심 수업, 교사 전문성 계발에서부터 시작하여 초등학생과 교사를 위한 지원, 정책 등 다차원적인 접근이 이루어졌다. 다층화된 접근과 노력은 과학에 대한 개인의 긍정적인 피드백 및 과학과 관련된 경험의 장을 열어주기 위한 노력의 일환으로 해석할 수 있었다. 마지막으로 과학 흥미가 감소하는 현 상황과 학생들의 과학 흥미 증진을 위해 초등 예비교사 입장에서 준비해야 하는 역량에 관해서는 교과 수업에 대한 전문성 향상을 목표로 하는 다원화된 활동으로써 명시적이자 암묵적으로 논할 수 있었다. 이 연구는 초등 예비교사들을 대상으로 과학 흥미라는 주제에 대한 개념적인 특성, 과학 흥미 변화에 대한 교육 맥락적인 양상, 과학 흥미에 대해 필요로 하는 교육 사항에 대해 탐색함으로써 과학 흥미가 감소하는 현 상황에 대한 기초연구 자료로서 학술적인 의의가 있을 것이라 기대하는 바이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.262-277
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• 2017

디지털 교과서는 다양한 상호작용을 통하여 학습자의 특성과 수준에 적합한 학습을 가능하게 하는 교수학습 자료이다. 이 연구에서는 초등 과학 수업에서 디지털 교과서를 보다 효과적으로 활용할 수 있는 수업모형을 개발하고 그 효율을 확인하고자 한다. 초등 과학 수업에서 학습자들의 완결학습을 도와주기 위한 수업모형은 출발점 행동 진단과 피드백, 자기주도적 학습 환경 구축 그리고 학습자의 학습을 돕는 교사, 학생, 디지털 교과서와의 상호작용이 필요하다. 이러한 특징을 반영한 디지털 교과서 활용 수업모형은 준비단계, 실행단계, 다지기단계로 구성하였다. 준비단계에서 학습자는 디지털 교과서를 이용한 진단평가 결과에 따라서 제공되는 수준별 피드백 자료를 통해 출발점 행동을 보완하고 학습 활동에 대한 흥미를 유지한다. 실행단계에서 학습자는 디지털 교과서의 다양한 기능과 여러 형태의 자료를 활용하여 자기 주도적으로 학습을 진행한다. 다지기단계에서 학습자는 교사가 구성한 다지기 영상 및 다지기 문제 풀이 활동 그리고 학습자가 커뮤니티에 누적해 놓은 결과물을 재확인함으로써 학습내용을 내면화할 수 있다. 개발한 수업모형의 효과를 확인하기 위해서 초등 과학 5학년 2학기 '날씨와 우리 생활' 단원을 선정하여 수업자료를 제작하여 초등학교 5학년 101명을 대상으로 실험을 설계하였다. 실험집단 50명에게는 개별적으로 스마트기기를 제공하여 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업을 실시하였고, 비교집단 51명은 서책형 교과서를 활용한 수업을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업에 비해 학업 능력이 낮은 집단의 학업성취도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자의 자기주도적 학습 태도 향상에 효율적이었다. 셋째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업에서는 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자, 교사, 디지털 교과서와의 상호작용 횟수가 많았다. 결론적으로 이 연구에서 개발한 초등 과학 수업에서의 디지털 교과서 활용 수업모형은 학습자의 학업성취도와 자기주도적 학습 태도를 향상시키는데 도움이 되었다.