• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.986-997
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• 2011

이 연구에서는 탐구학습에서 과학적 창의성을 계발하기 위해 활용할 수 있는 비유 실험 활동을 개발, 적용하여 비유 실험을 활용한 탐구학습이 중학교 1학년 과학영재 학생들의 실험설계 과정에 미치는 영향을 조사하였다. 과학영재 학생들의 실험설계 과정을 창의적 사고과정의 유형에 따라 분류하고 각 유형에 따른 특징 및 실험설계 과정요소별 수행수준을 분석하였다. 비유 실험을 활용한 실험설계 과정의 유형은 확장이동형, 후진-확산이동형, 제자리이동형의 세 가지 유형이 나타났다. 확장이동형은 대응 관계를 심층적으로 파악함으로써 새로운 관점에서 전반적으로 모든 과정요소를 고려하며 정교한 실험설계를 수행하였다. 후진-확산이동형은 비유 실험을 활용해 새로운 방향으로 관점을 전환하지만 대응의 수준이나 과정요소에 대한 고려에 미흡한 부분이 있어 실험설계의 구체성이 다소 부족한 것으로 나타났다. 제자리이동형은 기존의 관점을 새로운 문제 상황에 그대로 적용하고 필요한 과정요소를 고르게 고려하지 못하며 적절한 실험설계를 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.930-943
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• 2007

이 연구에서는 과학자들의 연구 수행에서 나타나는 인식론적 특성을 반영한 개방적 참탐구 활동을 수행하도록 하고,이 과정에서 학생들이 실제로 과학의 인지과정을 경험하면서 참탐구 인식론을 반영한 추론 특성을 보이는지를 알아보고자 하였다. 서울시 소재 과학고등학교 1학년 학생 86명을 연구 대상으로 하였으며,4주 동안 비교집단 2개 학급의 학생들은 전통적인 학교 탐구 활동을 수행하게 하고 실험집단 2개 학급의 학생들은 개방적 참탐구 활동을 수행하게 한 후 학생들이 제기한 질문을 비교하였다. 그 결과 두 집단의 학생들이 제기한 질문의 빈도는 크게 차이가 없었으나,질문의 유형에는 차이가 있었다. 실험집단에서 사고 질문의 빈도가 높게 나타났고,질문의 세부 유형에서도 비교집단 학생들의 질문과 유의미한 차이를 보였다(p <.01) 특히 사고를 확장시키는 질문과 변칙 데이터에 대한 질문의 빈도에서 큰 차이가 있었다. 또한 실험 집단에서 제기된 질문 가운데에는 과학적 방법,변칙 데이터,추론의 불확실성과 같은 참과학의 인식론을 반영하는 질문들이 발견되어 개방적 참탐구 수행에서 학생들이 과학적 인식론을 이해하게 될 가능성을 확인할 수 있었다. 그리고 탐구주제에 따른 질문 비교에서 개방도가 높아질수록 변칙탐지 질문과 전략질문의 빈도가 높아지는 경향이 있었고,귀납적 질문과 유추적 질문의 경우에는 개방도보다는 탐구 주제와 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.671-685
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• 2012

이 연구에서는 이해와 검토 단계를 강조한 비유 실험 설계 전략을 개발 적용하였다. 중학교 1학년 과학영재로 구성된 4개의 소집단을 대상으로 전략을 활용한 수업에서 나타나는 실험 설계 과정의 유형을 분류하고 과학영재들 사이의 언어적 상호작용을 개별 진술 및 상호작용 단위 수준에서 분석하였다. 연구 결과, 3개의 소집단이 확장이동형(RM), 1개의 소집단이 후진-확산이동형(BDM)에 해당하였다. 과학영재들 사이의 언어적 상호작용은 전체적으로 개별 진술 및 상호작용 단위 수준에서 과제관련 진술의 빈도가 높았으며 특히, 의견제시 진술과 대칭적 정교화 상호작용의 빈도가 가장 높았다. 전략의 단계별 분석 결과, 이해 단계에서는 설명하기와 질문하기, 누적형 상호작용이 많았으며, 설계 단계에서는 의견제시와 누적형, 논쟁형 상호작용이 많았고, 검토 단계에서는 의견제시와 의견받기, 논쟁형 상호작용이 많았다. 유형별 차이를 분석한 결과, 전략의 모든 단계에서 유형간 상호작용 단위 수준에 질적인 차이가 있었으며, 개별 진술의 경우 설계 및 검토 단계에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.