• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.528-541
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• 1999

제 6차 교육과정에 의해 발행된 4종의 공통과학 교과서의 탐구영역 중 탐구실험을 중심으로 과학탐구 평가표(SIEI)를 사용 하여 탐구 활동을 분석하였다. 공통과학 4종의 교과서의 탐구활동의 평균 횟수는 115.5회로 나타났고, 교과서별 비교에서 B교과서가 147회로 가장 많고, D교과서가 121회, C교과서가 100회, A교과서가 94회로 가장 적어 교과서별로 차이가 나타났다. 탐구활동 영역별 횟수는 관찰이 22회, 실험이 117회, 자료해석이 196회, 조사가 64회.. 토의가 51회, 분류가 4회 그리고 예상이 8회로 개념적 탐구 활동이 탐구실험에 비해 약 2.3배 정도 많이 나타났다. 탐구과제수는 A교과서가 268개, B교과서가 328개, C교과서가 207개 그리고 D교과서가 304개로 C교과서가 가장 적었다. 탐구활동의 구조적 분석 중 경쟁/협동구조의 평가에서 공동과제, 조별결과가 87.1%, 토론구조평가에서 토론이 없는 활동이 83.5%, 탐구자유도 평가에서 문제, 방볍, 답이 모두 제시된 탐구활동이 58.3%, 탐구영역평가에서 교과내용의 증명이나 시범활동이 66.9%로 이들이 각 평가영역에서 가장 높게 나타났다. 공통과학4종의 교과서에 대한 탐구과정을 종합적으로 평가한 탐구피라미드 구조는 모두 형태 I 구조를 나타내었고, 탐구지수는 평균 47.8로 매우 높은 수준이었다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.645-658
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• 2003

이 연구는 제 7차 교육과정에 의한 화학 II 교과서의 탐구영역을 제 7차 과학 교육 과정에서 제시한 탐구 요소들에 의해 분석하였다. 연구의 목적은 화학 II 교과서의 탐구영역이 제 7차 과학 교육과정을 얼마나 반영하는지 알아보고 현장 탐구학습의 교육적 시사점을 찾고자 하였다. 전체적으로 보았을 때, 기초 탐구요소들은 분류를 제외하고는 제 7차 화학 II교과서에 대체로 찰 반영되어 있었으나, 통합탐구 요소들은 자료해석이 거의 절반을 차지하고, 결론도출, 자료변환 등을 제외한 통함 탐구요소들은 이주 낮은 비율을 나타내고 있다. 탐구활동 요소들도 조사의 비율 이 전체 탐구활동의 100/0미만이고, 과제연구는이주적고, 견학은나타나지 않았다 제 7차과학 교육과정에서는 고학년의 탐구학습 일수록 다양한 통합탐구 요소와 탐구활동을 강조하고 있으므로 현장의 탐구학습에서는 이러한 화학 R 교과서의 미흡한 점을 보완할 수 있는 방향으로 탐구학습을 운영하여야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.633-644
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• 2003

제 7차 교육과정에 의한 화학 I 교과서 탐구영역에서 활용 가능한 탐구 요소들을 조사，분석하여 화학 I 교과서의 제 7차 과학 교육과정 반영 정도와 탐구 학습의 교육적 시사점을 찾고자하였다. 교과서 탐구 영역의 분석은 제 7차 과학 교육과정에서 제시한 탐구 요소들을 기준으로 하였다. 전반적으로 볼 때 제 7차 화학 I 교과서의 탐구 영역 에 기초 탐구 요소는 측정， 분류를 제외하고는 비교적 고르게 반영되어있다. 그러나 통함 탐구 요소는 자료 해석의 비율이 절반을 넘으며， 자료 변환， 결론 도출， 문제 인식은 어느 정도 활용가능하나 그 외의 통함 탐구 요소의 비율은 매우 작다. 탐구활동도 견학과 과제연구 비율은 거의 없거나 이주 작다. 제 7차 과학 교육과정에서는 다양한 탐구 학습 을 강조하고 있음으로， 위와 같은 통합탐구 요소와 탐구 활동의 편중성을 보완할 수 있는 방향으로 탐구 학습을 운영해야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제56권3호
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• pp.371-377
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• 2012

이 연구에서는 대구 지역 중학교 2학년 165명이 작성한 자유 탐구 보고서를 주제 영역, 탐구 가설, 그리고 탐구 변인의 측면에서 분석하였다. 여름방학이 시작되기 전 2시간 동안 오리엔테이션을 진행하면서 탐구 과정에 대해 소개하고, 주제를 탐색하도록 하였다. 여름방학 동안 학생들은 주제 선정, 실험설계 및 수행, 자료 수집 및 분석, 결과 보고서 작성 등의 과정을 스스로 진행하였다. 여름방학 후, 결과보고서를 제출받으면서 학생들이 주제 선정에서 활용한 자료의 출처, 가설의 정의, 그리고 탐구 과정에서 가장 어려운 단계에 대한 인식도 조사하였다. 보고서의 주제 영역은 물리, 화학, 생물, 지구과학, 생활 영역으로, 보고서에 기술된 가설은 예측 가설과 설명 가설로 분류하였고 가설의 정의에 대한 학생들의 인식과 비교하였다. 탐구 주제, 탐구 가설, 실험 설계 부분에 제시된 탐구 변인을 분석하여 범주형, 연속형, 불확실 유형으로 분류하였다. 연구 결과, 주제 영역 중 화학 영역의 보고서가 가장 많았고, 다음으로 생물과 생활 영역이 많았다. 전체 165개 보고서 중 130개에 탐구 가설을 포함하고 있었는데, 이들 중 대부분은 예측 가설에 해당하였다. 보고서에 제시된 탐구 변인을 분석한 결과, 탐구 주제와 탐구 가설에 기술된 독립 변인과 종속 변인은 불확실 유형이 많았다. 그러나 실험 설계 부분에 기술된 변인들은 불확실 유형이 많이 줄어들었고, 범주형 변인이 증가하였다. 탐구 수행 과정에서 가장 어려운 단계에 대한 질문에 학생들은 주제 선정 단계를 가장 많이 선택하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.133-148
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• 1995

This study has been performed in order to achieve three objectives. They are as follows: To analyze, based on the research literatures, the nature of scientific inquiry ability and the characteristics of its constitutive elements. To identify inquiry skills and techniques essential to such areas as physics, chemistry, biology. and earth science. To develop instructional models and materials for enhancing inquiry ability on the part of high school students. It was found in the study that the scientific inquiry was interpreted in terms of different meanings according to the viewpoint of the person who are interested in the nature of science. The scientific inquiry has been viewed as the process of knowledge formation, scientific method, inquiry process or process skills depending on the epistemological, methodological, educational perspectives, respectively. It was also identified that certain kind of skills or techniques would be used for inquiry in only one specific area of the science. This study drew a conclusion based on the findings that the skills and techniques will effectively be learned when those are taught with specific knowledge in each area of the science. Reported in this paper are the materials developed, for fostering scienctific inquiry skills on the part of the high school students. The materials were developed, using two themes of a theoretical-abstract chemistry topic and a conceptual-concrete biology topic. Those materals were designed for an experiment and an observation, respectively.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권1호
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• pp.115-128
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• 2014

Students' argumentation during science inquiry should be regarded important as it could help students to make meaningful connections between theories and experiments and to make scientific claims based on evidences. In this study, elementary science-gifted students' argumentation during small group inquiry was analyzed according to inquiry process. There were three stages of argumentation during students' inquiry. The first argumentation was to predict what would happen(Prediction stage). In this stage, the scientific problem was presented by concept cartoon as a way to start and to facilitate students' argumentation. The second argumentation was to design an experiment to solve the problem(Planning stage) and the third was to interpret the result of experiment(Interpretation stage). The discourse move, level of grounds and their relationship were analyzed to find the characteristics of argumentation during science inquiry. In terms of discourse move, 'Asking for opinion' was the most frequent whereas 'Claim' or 'Rebuttal' were rare. Students tended to listen to or ask others' opinion rather than provide their own claims or critics on others' opinion. 'Rebuttal' was shown a few times only during prediction and planning stage. There was no single 'Rebuttal' during interpretation stage. Students tended to easily accept or agree other student's interpretation of data instead of arguing their own ideas. In terms of level of grounds, students mostly provided their ideas without any attempt to justify their position. Especially during planning stage, students tended to suggest or decide ways of measuring or controlling variables without any grounds. They used evidences only a few times during prediction stage. In terms of relation between discourse move and level of grounds, students provided grounds most frequently when they dispute others' claims. The level of grounds were higher when they advocate or clarify their own or others' ideas than when they claim their ideas. The result of this study showed that the quality of elementary science-gifted students' argumentation during science inquiry was undesirable in many ways. Implications for scaffolding and facilitating argumentation during science inquiry were discussed.

• 대한화학회지
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• 제58권6호
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• pp.658-666
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• 2014

이 연구의 목적은 예비과학교사의 논의 중심 과학 탐구에 대한 이해와 인식을 알아보는 것이다. 대도시 소재 사범대학 과학교육과에서 예비과학교사 17명을 대상으로 화학교과교재 및 연구법 수강이전과 이후에 실시한 서술형 설문과 사후개별 면담 자료를 연속적 비교분석법으로 분석하였다. 사후 설문 및 면담에서 과학 탐구의 중요한 요소로서 논의를 언급하고, 탐구 문제에 대한 주장과 근거를 협상하는 과정으로서 논의의 역할을 이해하는 예비과학교사의 수가 사전보다 늘어났다. 예비과학교사들은 논의가 강조된 탐구 중심 과학 수업의 중요성을 인식함에도 불구하고 여러 가지 어려움과 문제점에 대한 우려를 하고 있었다. 사전에는 학생들의 소극적인 논의 참여를 어려움으로 인식하는 반면, 사후에는 예비교사 자신의 수업지도안 계획 또는 학생들의 논의를 안내하는 어려움에 대하여 언급하는 경우가 많았다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권4호
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• pp.349-360
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• 2018

This study analyzed variations of learning stress by comparing the salivary cortisol levels of students who participated in Earth Science inquiry activities. The cortisol concentrations between the pre- and post-inquiries of the sample of 34 university students, who had taken the course of 'Basic Earth Science and Experiments', were analyzed. The Earth Science inquiries consisted of geology and astronomy activities. The observational geology activities consisted of a session of 'structure contours and map patterns' and the cognitive astronomy activities consisted of a session of 'representations of horizontal and equatorial coordinates'. These Earth Science inquiry activities were found to cause students to have anxiety, and the thought processes that these activities involved were found to cause learning stress. The variations in cortisol concentrations of students increased by $1.6{\pm}5.9ng\;mL^{-1}$ after conducting observational activities in geology compared with $2.1{\pm}6.2ng\;mL^{-1}$ after doing cognitive activities in astronomy. The analysis of the observational activities in the geology inquiry activities indicated that they were consistent with low levels of learning stress. Conversely, the analysis of the cognitive activities in the astronomy inquiry activities showed significant individual variations in cortisol concentrations. Furthermore, individual differences in cognitive ability were reflected in the astronomy inquiry activities. While students, who received high scores, exhibited low levels of stress in the geology inquiry activities, they showed high levels of stress in the astronomy inquiry activities. It was concluded that, in the case of students with high scores in the study, the level of learning stress increased due to the raised anxiety in cognitive inquiry activities. In contrast, students, who received low scores in the study, exhibited high levels of stress in the geology inquiry activities, and low levels of stress in the astronomy inquiry activities.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.43-56
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• 2011

The purpose of this study is to examine the effects of small group inquiry skills on improving science process skills and attitudes toward science in elementary school science. The research questions of this study were as follows. First, effects of small group inquiry skills on improving science process skills in elementary school science. Second, effects of small group inquiry skills on improving attitudes toward science in elementary school science. The subjects of this study is two classes from 6th grade elementary classes in Busan. The experiment class practiced small group inquiry skills, while the control class practiced self inquiry. To verify the effect of the experiment, ANOVA was conducted. The main findings of this study are as follows. First, the small group inquiry skills gave a significant influence on increasing the science process skills, including the basic science process skills and the integrated science process skills, of students. Especially, among subordinate factors of science process skills between groups, it was effective to increase abilities of observing, reasoning, interpreting data, formulating hypothesis. It is necessary for teachers to make an effort to teach according to steps of the small group inquiry skills and to support inquiry activities, in order to increasing the science process skills. However, frequency of additional lessons have a little influence on increasing the science process skills. Second, there is meaningful change in the attitudes toward science for those who studied the small group inquiry skills. Also, they affected subordinate factors of the attitudes toward science, like the attitudes toward science inquiry, the happiness about science class. This study shows that the small group inquiry skills give a positive influence on the science process skills and attitudes toward science in elementary school science.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.92-103
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• 1995

Since the late of 1960,s, the improvement of science inquiry skills has been one of the most important goals in secondary science education. To achieve this goal, it is essential to develop a valid and reliable instrument for evaluating science inquiry skills. The purpose of this study is to develop a valid and reliable instrument for evaluating science inquiry skills for high school students. The instrument is developed through R & D procedure, which includes two field trials of the instrument. This study has formed a clear definition of the elements of science inquiry skills (formulating a hypothesis, controlling variables, designing an experiment, numeric calculation, graphing experimental data, inference, determining relationship, determining causalities, predicting experimental results , drawing a conclusion, formulating a generalization or model), and established the goals of assessment and developed the items of assessment. The instrument, Test of Earth Science Inquiry Skills, consists of 33 items which measure 11 science inquiry skills. There are content-free items for each science inquiry skills. This study has selected 11 science inquiry skills which are considered appropriate for being evaluated by paper-and-pencil test with SIEI (Hur,1984). The content validity of items, objectivity of the scoring keys and clarity of the items were checked by six experienced specialists in science education. At the same time, the two field trials has been executed and produced the reliability of the instrument, item difficulty index, and the effectiveness of distracters. The first field trial was performed using a sample of 304 high school students, and the second one using a sample of 872 high school students. Because the content validity is 84 % and the reliability (K-R 20) is 0.84, the developed instrument in this study is considered valid and reliable. The difficulty index is 49.4 %, answer ratio 59.1 %, the discrimination index 0.47 and the effectiveness of distracters evenly distributed, which also suffice the criteria of good instrument. The developed instrument in this study can diagnosis the well-developed science inquiry skills and the ill-developed science inquiry skills of the students, and trace the degree of the improvement of science inquiry skills.