본 연구의 목표는 열분해 기술의 문제점을 보완하여 유가자원의 회수와 폐기물 처리의 효율을 높이는데 있다. 우선 경제성을 높이기 위해 기존 열분해온도(보통 $500{\sim}1000^{\circ}C$)보다 낮은 $450^{\circ}C$에서의 저온열분해 반응을 시도하였다. 촉매를 사용하여 반응온도와 반응시간을 단축할 수 있었고, 무 산소 상태를 유지시키는데 유리하도록 간접열을 사용하였다. 결과적으로 유가자원인 구리와 합성연료유의 회수율을 증가시킬 수 있었고, 발생하는 부산물과 배가스의 처리효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 배가스는 2단의 중화조를 통과시켜 다이옥신은 거의 발생되지 않았으며, 나머지 대기환경기준의 측정항목 또한 기준치 이하를 보였다. 이번 연구에서는 앞에서 말한 저온 열분해장치(GTPK-001)를 제작하였고, 경제적으로나 친환경적으로 상용화 개발이 가능함을 알 수 있었다.
이 연구의 목적은 학생들이 과학교과 내용과 관련한 온라인 지식검색 서비스를 어떻게 활용하고 있는지 탐색하는 것이다. 과학 탐구에서는 정보와 지식을 습득하고, 평가하고, 교류하는 것이 매우 중요하다. 온라인을 통해 제공되는 정보와 지식이 점점 증가하고 있는 현실에서, 어떻게 이들 정보와 지식을 습득, 평가, 교류해야 하는가는 과학교육의 중요한 이슈가 되고 있다. 자료의 수집을 위하여 국내의 유명 포털사이트인 네이버의 지식검색 서비스 지식iN을 대상으로 중고등학교 화학교과 관련 내용을 13일간 수집하여 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 단순 개념의 검색보다는 과학 원리에 대한 설명이나 문제풀이 등의 목적으로 지식검색 서비스를 활용하고 있었으며, 제공된 내용의 출처는 객관성과 신뢰성이 부족하고, 약 30%정도의 내용오류를 포함하고 있는 것을 알 수 있었다. 그러므로 과학 탐구활동에 있어서 정보의 습득과 평가, 교류가 그 어느 때보다 강조되는 상황에서 온라인 지식검색 서비스의 적절한 활용법도 과학교육에서 담당해야 할 과제일 것으로 사료된다.
The purpose of this study is to investigate the effects of research project program of science process skills and science-related attitudes for high school students. This study were accompanied by 72 junior students of G High School who were reorganized as students whose research subject was closely related to chemistry. These students went through 28 periods of 14 sessions of research project program, were tested before and after the study on their science process skills and science-related attitudes. A simple questionnaire afterwards to get their thoughts on this program, was surveyed. The results are as follows. First, the research project program was effective in the science process skills (p<0.01). There was a statistically meaningful difference in the subcategory of deduction, setting up hypotheses, finding variables, building experiments, graphing and interpreting data. Although there was an increase in the average scores of prediction, operant definition, and generalization factors, it was not statistically meaningful (p>0.05). Second, the research project program showed an increase in the post-test of the science-related attitudes but was not statistically meaningful (p>0.05). In terms of subcategoty, the social importance of science, criterion of scientists, application of scientific attitude, and enjoyment of science classes were statistically meaningful (p<0.05). Third, according to the survey of research project program, there was an increase in creating a research problem and solving it by oneself as well as in participating with other teammates to solve a problem. But the most difficult thing was when the experiment failed during the research was processing. The curiosity and interest, towards objects around all lives and science classes after the program done, were increased.
이 연구에서는 교사-모둠학생의 언어적 상호작용을 유형화하여 상호작용의 전체적인 형태를 확인 하고, 학생의 사고에 영향을 미치는 교사-모둠학생 상호작용의 특징을 살펴봄으로써 교사의 상호작용 개선에 기여하고자 하였다. 먼저 상호작용 유형은 문제해결과 관련된 행동과 기타의 두 범주로 구분하였고, 문제해결과 관련된 행동은 학생의 사고과정을 기초로 한 의견받기와 교사의 사고과정을 기초로 한 도움주기로 분류하였다. 의견받기는 동의와 질문, 교정, 반대가 포함되고, 도움주기는 정보와 힌트, 질문, 정리, 묻고 답하기로 세분화하였 다. 교사-모둠학생 상호작용은 대부분 교사의 질문과 학생의 답변으로 구성되었는데, 교사의 질문은 대체로 추론 형보다는 단순한 답을 요구하는 내용이 많았다. 또한 학생보다 교사의 사고과정에 더 많이 치우쳤으며, 정답을 제 시하는 한 두 학생과만 상호작용하는 경향이 있었다. 그 결과 교사의 도움주기 후에도 내용을 이해하지 못하는 학 생들이 종종 관찰되었다. 그러나 교사는 학생의 의견을 반복하여 동의를 표하거나 칭찬을 많이 하여 자신감을 심 어주고 있었으며, 학생의 모든 활동과 질문을 자유롭게 허용하여 누구나 편하게 의견을 제시할 수 있는 분위기를 만들고 있었다. 상호작용의 관찰로부터 학생의 사고에 영향을 미치는 교사의 상호작용 특성으로 동의나 격려의 표현, 생각을 유도하는 힌트의 제시, 학생의 의견을 기초로 한 상호작용, 허용적 분위기, 생각할 시간 제공, 학생 의 잘못된 의견 교정 등을 확인할 수 있었다. 이에 관련된 교육적 시사점을 논의하였다.
본 연구는 제6차 교육과정에 의해 편찬된 7종의 검인정 화학Ⅱ 교과서 중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교 분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영되고 있고 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 7종의 화학Ⅱ 교과서에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 평균 2.7%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 화학결합과 화합물에 3.8%, 원자구조와 주기율 3.2%, 물질의 상태와 용액 2.2%, 물질의 과학에 1.9%, 화학반응 1.9%로 화학결합과 화합물에 STS 내용이 가장 많이 포함되어 있었다. Piel의 STS 주제영역에 따른 STS 교육내용을 살펴보면 기술발달의 영향이 33.7%, 환경문제와 천연 자원의 이용이 27.5%, 인간공학이 19.6%, 에너지가 13.8%, 과학의 사회학이 5.4%이었고, 인구 및 우주개발과 국방에 관련된 내용은 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 화학결합과 화합물 및 화학반응 단원에, 인간공학, 환경문제와 천연자원의 이용 및 기술발달과 영향은 화학결합과 화합물에 주로 포함되어 있었다. 그리고 과학의 사회학은 원자구조와 주기율 및 화학반응 단원에 주로 포함되어 있었다. STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석한 결과는 조사연구와 사례연구가 대부분이었다. 현장활동, 문제해결과 의사결정 및 모의 실험은 매우 적게 나타났으며 역할놀이는 어느 교과서에서도 다루고 있지 않았다.
본 연구는 제 6차 교육과정에 의해 편찬된 12종의 검인정 공통과학 교과서 중 화학단원에서 전체 지면중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영?품?있고, 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 12종의 공통과학 교과서 화학 영역에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 11.8%에서 33.6%로 평균 24.2%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 현대과학과 가술 단원에 45.5%, 환경단원 38.7%, 에너지단원 29.1%, 물질단원14.0%로 현대과학과 기술단원에 STS에 관련된 내용이 가장 많았다. Piel에 따른 교과서별 STS 주제영역을 비교해 본 결과, 7개의 주제영역중에서 환경문제와 천연자원의 이용이 38.3%, 과학이 과학의 사회학이 29.6%, 기술발달의 영향이 23.6%, 에너지가 7.9%, 인간공학이 0.6%를 차지하고 있으며 인구 그리고 우주개발과 국방에 관련된 주제는 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 에너지 단원, 환경문제와 천연자원의 이용은 환경단원에 그리고 기술발달의 영향은 현대과학과 가술단원에 대부분 포함되어 있었다. 반면, 과학의 사회학은 전 단원에 걸쳐 골고루 포함되어 羚駭? STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석해 보면 조사연구와 사례연구가 대부분이었고 현장활동, 역할놀이, 문제해결과 의사결정은 매우 적은 것으로 나타났다.
This study investigated the literature about science process skills' evaluation to analyse transition of evaluation objectives before and after a Scholastic Ability Test for College Entrance. In the literature survey the researcher established a 3 dimensional science assessment framework with X axis as science concept, Y axis as science process skills and Z axis as problem context. In order to analysis and compare each items the researcher selected 210 items from the 1st to the 7th trials and 138 items from the 1st to 4th Scholastic Ability Test for College Entrance and sampled 2873 science achievement test items from 10 high schools. In accordance with this taxonomy the researcher analysed and compared science process skills item forms. The following results were drawn : The items were evenly distributed in all the four areas(Earth Science, Biology, Physics and Chemistry) of the science concept domain, but they were heavily concentrated on data analysis and drawing a conclusion in science process domain. In the domain of problem context school context was the majority. In spite of distribution like this the ratio on science process skills measurement items and science achievement test items was increased after the Scholastic Ability Test for College Entrance was given. Also the ratio on item expression type was increased. Item form was almost 5 options selection type in the national level test. Although there were 4 options selection type, 5 options selection type, short answer type, essay type in school level test, rising from 33.1% to 65.5% on 5 options selection type is exhibited. This study showed that the school level item form was better various than the nation level. This point like this is the evidence for the improvement toward the science process skills test and influenced by Scholastic Ability Test for College Entrance. The ratio on the item which joined with the 3 axes had a mean of 99.3% in nation level test and mean 44.9% in school achievement test level. But the ratio in the school achievement test level increased after the Scholastic Ability Test for College Entrance was given. In view of this study we must furthermore study the item types which can evaluate valjdately science process skill's five stage each and evaluation method by the high school students' problem solving patterns and features in scientific inquiry on all science process skills elements.
이 연구에서는 과학 영재를 위한 토론수업을 위해 새로운 FPHER (problem finding, prediction & discussion, hands-on & experiment, explanation & arrangement, enrichment) 수업 모형을 개발하고, 이를 적용하는 과정에서 나타나는 언어적 상호작용의 특징을 분석하여, 수업 과정에서 나타난 언어적 상호작용의 전반적인 특징 및 수업단계별 특징을 알아보았다. 연구를 위해 과학고등학교 1학년 화학수업 시간을 이용하여 학생들에게 수업 처치를 하였으며, 각 모둠별로 학생들의 토론 내용을 녹음하고, 분석하였다. 연구 결과, 개발된 FPHER 수업 모형은 대부분 과제와 관련된 인지적 영역의 상호작용을 유도하였으나, 의견받기 보다는 의견제시가 우세하였다. F 단계에서 전반적으로 상호작용이 적었고, P 단계에서는 과제해결 관련 제안과 자신감 부족이 많았다. H 단계에서는 과제진행 관련제안이 많고 지시가 많았다. E 단계에서는 질문과 설명, 불만과 자신감 부족이 많았다. R 단계는 상위수준 상호작용을 유도하였으며, 주로 활동지와 상호작용을 하며 상당히 수준 높은 문제 해결력을 보였다. 앞으로 FPHER 수업 모형에 따른 학생-학생 간 상호작용과 교사가 학생의 설명에 반론을 제기하거나 정교화나 정당화를 요구함으로써 사고를 유도하는 형태의 수업에 익숙해 질 수 있도록 교사와 학생 간의 상호작용이 활발할 수 있는 수업전략의 심층적인 연구가 필요하다.
문제해결력 및 창의력 등과 같은 고등정신능력 배양을 위한 평가체제 구축의 일환으로 2005년 도입된 서술형 평가는 매년 평가비율이 증가하면서 단순 지식을 요구하는 선다형 평가의 대안적 평가로 떠오르고 있다. 정부의 서술형 평가 비율 확대로 학교현장에서 표면적으로는 어느 정도 정착이 되어 운영되고 있으나 실제 서술형 평가가 의도한 목적을 달성했다고 확언할 수 없다. 그래서 본 연구에서는 경기도 5개 중학교에서 실시된 과학과 서술형 평가 문항을 대상으로 서술형 평가 문항의 특성을 분석하였으며, 이러한 특성을 갖는 요인을 분석하고자 문항을 출제한 교사를 대상으로 심층면접을 실시하였다. 연구결과 서술형 평가 문항들은 ① 출제되는 단원의 편중, ② 단원별 문제 형식의 차이, ③ ‘고등정신능력’ 측정의 미흡이라는 문항의 특성을 갖고 있었다. 이러한 문항의 특성을 갖는 요인은 교사들의 평가 문항 제작, 평가 도구의 이해 등에 대한 능력이 결여되었기 때문이었다. 이러한 요소들은 모두 평가 전문성의 결여로 설명될 수 있다. 이를 통해 교사들의 평가 전문성을 신장을 위한 방안이 요구됨을 알 수 있었다.
본 연구는 영재선발도구로서 지필 검사 문항의 적합성에 대한 검토를 위해 과학영재교육원 중학교 물리 전공 학생 선발에 지난 3년간 사용된 문항들을 대상으로 문항 분석을 하여, 새로운 전형방식에 주는 교훈을 얻기 위하여 실시되었다. 분석결과, 객관형 문항의 평균 문항 난이도와 변별도는 대체로 양호한 편이었으나, 교과 및 내용별로 차이가 많은 것으로 나타났다. 서술형 문항이 객관형 문항에 비해 어렵게 출제되었으며, 변별력이 높았던 것으로 분석되었다. 특정 문항들과 총점과의 상관관계에서 객관형 문항의 경우는 수학과 물리, 화학 문항들과, 과학영재성 및 창의성 문항들에서 가장 높은 상관이 나왔으며, 서술형 문항이 객관형 문항보다 총점과 의 상관이 더 높은 것으로 분석되었다. 선발 시험에 응시한 학생들 가운데서 다른 영재교육기관에서 영재교육을 받은 학생과 그렇지 않은 학생들의 차이를 t 검증으로 분석한 결과, 영재교육을 받은 적이 있는 학생들의 총점 평균이 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 그러나 서술형 문항에서는 두 집단 간에 유의미한 차이가 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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