• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.86-106
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• 2019

이 연구의 목적은 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램을 개발하고, 그 프로그램이 고등학생들의 천문학적 사고 능력의 향상에 미치는 효과를 확인하는 것이다. 문헌 연구를 통해 천문학적 사고의 구성 요소를 선정한 후 사고력 학습 발달 모형을 응용하여 시연과 관찰, 문제 제시와 사고 활동, 지원과 모둠 토의, 시연과 평가의 네 단계로 구성된 천문교육 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 공변량 분석을 실시하였고, 프로그램을 이용한 교수 학습 활동의 사전과 사후에 학생들의 수준 변화를 살펴 보았다. 연구 결과, 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램은 학생들의 천문학적 사고를 증진시키는 데 효과가 있는 것으로 확인되었다. 특히 이 프로그램은 천문 영역의 공간적 사고와 관련하여 관측된 천문 현상을 우주에서 보는 관점에서 재구성하여 모델링하는 능력을 신장시키는 데 효과가 있었고, 시스템 사고와 관련하여 천문 시스템을 구성하는 요소들 간의 관계를 파악하여 시스템을 조직할 수 있는 능력을 향상시키는 데 효과가 있었다. 이 연구는 학생들의 천문학적 사고를 발달시키기 위한 구체적인 교수 학습 프로그램을 제시하였다는 데 그 의의가 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.131-140
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• 2019

이 연구에서는 창의교육의 일환으로 컴퓨팅 사고력을 개발할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용해 지구과학 교수 학습에 적용하여 컴퓨팅 사고력에 대한 인식과 과학적 태도가 어떻게 변화되는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과를 바탕으로 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 초등학생들에게 적용할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 개발하였다. 총 12차시로 구성된 프로그램은 학생 활동중심의 문제를 제공하여 다양한 사고를 학생들이 유도할 수 있도록 탐구활동을 설계하였다. 둘째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 통해 컴퓨터 프로그램 활용에 대한 자신감, 컴퓨터 활용통합학습, 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅 사고력을 활용한 문제해결 요인에서 유의미한 결과를 나타냈다. 셋째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램은 호기심, 비판성, 협동성, 끈기, 창의성 항목에서 유의미한 차이를 나타내었다. 이것은 학생들이 문제를 접했을 때 의문을 갖고 이를 해결하는 과정에서 효과를 나타낸 것이라고 판단할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.290-304
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• 2008

이 연구의 목적은 고등학생들의 태양계 상대적인 크기를 쉽게 이해하고 창의적인 사고 능력을 키우기 위한 교육 프로그램 개발이다. 프로그램은 태양계의 상대적 크기 영역에서 4개 주제와 8차시 분량으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 구미시에 소재한 G 고등학교 10학년 155명에게 투입하였다. 연구 결과를 살펴보면, 개발된 프로그램 학습을 통해 학생들이 태양계 행성들의 상대적인 크기를 쉽게 이해할 수 있었고, 발산적 사고로부터 수렴적 사고로 이어지는 창의적 사고력을 향상 시켰다. 개발된 프로그램의 주제별 활동을 통하여 학생들에게 창의적 사고 능력의 배양과 태양계내의 행성간 거리와 크기에 대해 쉽게 학습시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.225-234
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• 2007

이 연구는 가설-연역적 방법론에 따른 수업 모형의 개발과 그에 따라 고안된 수업 프로그램의 현장 적용이 창의적 사고, 비판적 사고 및 과학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위한 목적으로 실시되었다. 먼저, 가설-연역적 방법론에 따른 수업 모형을 개발하였고, 개발한 모형을 직접 활용할 수 있도록 수업 프로그램을 고안하여 학교 현장에 적용하였다. 연구 결과 수업 프로그램의 적용은 창의적 사고력 및 비판적 사고력을 향상시키는 것으로 나타났다. 또한 가설-연역적 수업 프로그램은 과학적 태도에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 끝으로 수업 프로그램에 참여한 학생들을 대상으로 가설-연역적 수업 프로그램에 대한 의견을 설문 조사한 결과, 학생들은 수업 프로그램을 진행하는 과정에서 과학적인 생각, 새로운 생각, 비판적인 생각을 계속 해야 하는 것에 어려움을 느끼고 부담스러워했으나, 수업 프로그램이 종료된 후에는 스스로 생각하는 능력이 생겼다고 진술하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권1호
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• pp.75-91
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• 2020

이 연구의 목적은 중학생을 위한 시스템 사고 향상에 적합한 사전 교육 및 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 중학생에게 적용하여 프로그램의 효과를 분석하는 것이다. 이 연구는 중학생을 대상으로 시스템 사고에 대한 사전 교육프로그램과 시스템 사고를 향상시키기 위한 STEAM 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 개발된 프로그램은 경상북도에 위치한 소규모 중학교 1학년 4명, 3학년 4명을 대상으로 투입하여 효과를 분석하였다. 시스템 사고의 분석은 Hung(2008)에 의해 개발된 루브릭이 활용되었다. 학생들의 시스템 사고에 대한 신뢰도와 루브릭의 타당도를 확인하기 위해 전문가들이 연구 결과를 검토하였다. 시스템 사고의 효과를 확인하기 위해 루브릭, 시스템 사고에 대한 학생들의 인지, 단어 간 관계 분석, 인과 지도의 검사를 체계적으로 적용하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고 사전 교육 프로그램과 교사용 지도서를 개발하였다. 이는 학생의 시스템 사고에 대한 개념과 인과 지도 작성법에 대한 기초 지식을 학습시키기 위한 것이다. 개발된 사전 교육 프로그램은 '지구 온난화'를 주제로 한 무한도전이라는 친숙한 예능 프로그램을 이용하여 인과 지도 작성 방법을 학습하도록 구성되었다. 사전 교육프로그램은 대상 학생들이 친숙하게 접근할 수 있도록 지구 온난화를 주제로 한 예능 프로그램을 기반으로 하였으며, 이를 통해 인과 지도 작성 방법을 학습할 수 있도록 구성하였다. 효과성 검사를 적용한 결과, 학생들의 시스템 사고 향상을 위한 사전 교육 프로그램은 효과적인 것으로 분석되었다. 둘째, '분석-설계-제작-평가-시스템 사고'의 5단계로 구성된 ADBAS 모형을 적용하여 '공기 소화기' 주제의 시스템 사고 기반 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 시스템의 이해 능력, 시스템 내 관계 파악 능력, 시스템 일반화 능력에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 개발된 사전 교육 프로그램 및 STEAM 교육 프로그램은 학생의 시스템 사고 향상을 돕는데 적합하며, 시스템 사고와 STEAM 교육의 접목이라는 점에서 중요한 의미를 가진다. 또한 시스템 사고 향상을 위해 이 프로그램을 투입하기에 적절한 것으로 판단되어 '창의융합인재'를 양성하는데 기여할 것이다. 또한 시스템 사고 향상을 위한 위 프로그램의 적절한 투입은 창의융합형 인재를 양성하는 교육 목표를 달성하는 데 있어 기여를 할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.21-21
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• 2004

• 한국과학교육학회지
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• 제24권5호
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• pp.977-986
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• 2004

이 연구에서는 초등학교 5, 6학년을 대상으로 Thinking Science 프로그램에서 보상 활동의 독립적인 처치 효과와 Thinking Science 프로그램 전체의 처치 효과를 성별, 인지 수준, 문제 상황별로 알아보았다. 연구 결과, Thinking Science의 처치 효과가 유의미하게 높게 나타났으며, 성별, 인지수준에 따른 상호 작용 효과는 나타나지 않았다. 특히, 비례 논리 발달의 급등 시기에 있는 남학생과 비례 논리가 확립된 후기 구체적 조작기 이상의 인지 수준에 해당되는 학생들의 향상이 뚜렷하였다. 또한, Thinking Science를 처치한 집단의 학생들은 정량적 보상 논리 전략 중 항등식 전략 빈도가 높아서 인지 부담이 큰 비정수비 문항에서의 문제 해결 수준이 유의미하게 높았다. 따라서, Thinking Science 집단에서는 보상 논리 외의 다른 형식적 사고 기능이 포함된 활동들이 보상 논리 형성을 촉진하는 일반 전이 효과가 있음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과는 인지가속 프로그램인 Thinking Science는 다양한 형식적 사고 기능의 통합적인 발달을 통하여 인지 발달을 촉진하는 효과가 있음을 시사한다. 따라서, 인지발달은 물론 형식적 사고 기능의 향상을 위한 프로그램 개발 및 교수학습 전략 고안에 있어서 반드시 형식적 사고 요소들 간의 관련성을 고려해야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권4호
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• pp.357-363
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• 2004

이 연구의 목적은 생각하는 과학 프로그램이 초등학교 학생들의 인지발달 가속과 인지과정 기능의 발달에 미치는 효과를 알아보는 것이었다. 이 연구에는 초등학교 5학년 305명이 참여하였으며, 연구 대상을 실험 집단과 통제집단으로 나눈 후 실험집단에게는 2년동안 생각하는 과학 프로그램을 처치하였다. 연구 결과, 생각하는 과학 프로그램에 의한 초등학생의 인지발달 가속 효과는 있었다. 그리고 성별에 따른 인지발달 가속 효과를 살펴본 결과 여학생에게만 효과가 있었다. 또한 생각하는 과학 프로그램은 초등학생의 인지과정 기능의 발달에도 효과가 있었고, 인지과정 기능 영역별로 살펴본 결과 주의와 동시적 정보처리 영역에서 효과가 있었다. 이러한 결과는 생각하는 과학 프로그램이 인지과정 기능에 대해 원전이 효과가 있음을 보여주는 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.499-511
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• 2019

본 연구의 선행 연구에서는 1~3차에 걸쳐 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램을 개발하여 현장에 투입하며 교육 효과를 CT창의성과 CT인지력으로 나눠 검증하고 교육 프로그램을 개선해왔다. 본 연구에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 연령과 CT사고력 하위 요소를 매개 변수로 사용하여 계층적 베이지안 추론 모델링을 실시하였다. 그리고 그 결과를 바탕으로 중 고등학교에서 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 효과를 예측하고 향후 투입할 중 고등학교의 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 주요 개선 항목과 개선 방향을 제안하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-25
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• 2017

이 연구는 융합인재교육(STEAM)프로그램을 중학생들에게 적용하였을 때 논리적사고력에 미치는 영향을 조사하기 위한 것이다. 따라서, 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 준거 틀인 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 수업절차에 따라, 융합인재교육(STEAM) 선행연구를 통해 프로그램을 개발하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램이 전체적으로 논리적사고력 향상을 확인하기 위해 중학생 2학년 47명을 무선표집하여 4주 동안 6차시의 수업을 실시하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램 실시 후 인지단계에서는 변화가 거의 없었으나 논리적 사고력이 향상되었고 특히 보존논리, 조합논리에서 효과적인 것으로 나타났다.(p<0.5)