• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권3호
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• pp.510-523
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• 2014

Modern society is rapidly changing in the fields of science and technology, with new information and knowledge constantly being discovered. So enhancing the creativity and positive attitude of students is important. STEAM education enables students to develop their creativity, personality, intelligence and sensitivity with a well-balanced curriculum. In this study, considering the student's interest, a theme-centered STEAM program was developed in the 'Strata and Fossils' unit of elementary 4th grade science. The purposes were to find the impact on the academic achievement, creative problem solving abilities, and scientific attitude of elementary school students. The STEAM program are composed of contents which can be applied effectively indoors. As application results for STEAM program to J elementary school's students in J province, the experimental group increased significantly in the academic achievement, creative problem solving abilities and scientific attitude compared to the control group. Therefore, it is necessary to be developed continuous and systematic STEAM programs in units of various subjects to improve the students' academic achievement, creative problem solving abilities and scientific attitude.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권3호
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• pp.193-202
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• 2018

본 연구에서는 창의 산출물 활동이 초등 과학 영재의 과학적 태도, 자기효능감, 창의적 문제해결력에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 K도에 위치한 G초등학교 과학영재반 학생 20명을 연구 대상으로 하였고 본 수업에 앞서 모의 창의 산출물 활동 수업을 진행하였다. 모의 수업 후 창의 산출물 활동 본 수업을 8차시 5주 동안 진행하였으며 사전 사후의 검사지를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 과학적 태도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 자기효능감 향상에 유의미한 효과가 있었다. 셋째, 창의 산출물 활동은 초등 과학영재반 학생들의 창의적 문제해결력 향상에 유의미한 효과가 있었다. 기존 수업 방법과는 달리 학생 주도적 개방형 탐구를 실시하였기 때문에 학생들은 이 과정에서 잦은 실패와 시행착오를 겪어야 했고 아쉬움을 토로하기도 하였지만 동료와 함께 주제에 대해 직접 실험을 설계하면서 의견을 나누고 탐구 문제를 해결해가는 과정이 즐겁고 만족스러웠다고 진술하였다. 앞으로 과학영재교육 대상자들을 위해 창의 산출물 활동 수업을 더 효과적으로 활용할 수 있는 프로그램이 개발되어서 교육 현장에 널리 보급될 수 있도록 하는 노력이 필요하리라 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.262-273
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• 2011

이 연구의 목적은 영재 학생들을 위해 과학사-CPS 수업 모형(HS-CPS 모델)을 활용한 분자생물 영역 수업 프로그램의 개발 및 적용하는 것이다. 수업 프로그램의 주제는 문헌을 통한 과학사 분석으로 추출하였다. 총 12차시의 수업 프로그램을 개발하였으며 개발한 수업이 영재학생들의 과학 창의적 문제해결력과 해당 영역 개념 향상에 효과적이었는지를 분석하였다. 그 결과 본 연구에서 개발한 수업 프로그램은 영재 학생들의 과학창의적 문제해결력과 그 하위요소인 유창성, 융통성 향상에 도움을 주었으나 독창성 향상에는 큰 차이를 나타내지 못하였다. 개념 검사 결과에서는 생명과학 기초개념, DNA와 유전자 개념 모두 많은 향상을 나타내었다. 수업 평가 설문지 결과에서는 학생들이 대부분 수업 프로그램에 대해 긍정적인 평가를 하였으며 본 수업을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었다고 느꼈고 과학사적 접근을 체험할 수 있었다고 평가하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.210-235
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• 2012

본 연구에서는 중학생들의 과학 창의적 문제 해결능력을 측정하기 위해 타당도와 신뢰도가 높은 검사도구를 개발하였다. 먼저 과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 조작적 정의를 바탕으로 3차원 평가 틀(과학내용, 과학 탐구 기능, 사고력)을 개발하였으며, 이 평가 틀에 맞추어 평가 문항을 개발하였다. 현장 과학 교사들의 검토를 거쳐 예비 검사에 투입할 3과제로 구성된 4개 문항을 확정하였고, 예비 검사 결과를 바탕으로 각 문항의 구체적인 채점 기준과 배점을 결정하였다. 완성된 최종 검사 도구는 내용 및 평가 기준에 대한 과학 교육 전문가와 현장 교사들의 타당도 검증을 거친 후 중학교 1, 2, 3학년 320명에게 투입되었으며, 채점 결과를 바탕으로 채점자간 신뢰도를 검증받았다. 채점 결과 문항 난이도와 변별도 역시 적절한 것으로 나타났다. 앞으로 본 연구에서 개발한 평가 틀과 평가 기준을 활용하여 다양한 학교 급에 적용할 수 있는 다양한 수준의 과학 창의적 문제 해결 능력 평가도구의 개발이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.961-974
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• 2014

본 연구에서는 과학영재(n=159)를 대상으로 뇌 활용 성향과 과학 창의적 문제해결력 간의 관계를 분석하였다. 뇌 활용 성향은 좌상뇌, 좌하뇌, 우하뇌, 우상뇌로 구분되었으며, 과학 창의적 문제해결력은 타당성, 과학성, 정교성, 독창성, 유창성의 하부점수로 구분이 되었다. 분석 결과 과학영재집단은 네 가지의 뇌 유형 중에서 좌상뇌의 점수가 가장 높고 빈도수도 높게 나타나 좌상뇌의 특성인 분석적이고 비판적인 사고를 하는 성향이 강하다는 것을 알 수 있었다. 과학 창의적 문제해결력 점수에 따라 상위 집단과 하위 집단으로 구분하여 두 집단 간에 뇌 활용 성향 점수의 차이를 분석한 결과, 유창성 점수가 더 높은 집단이 낮은 집단에 비해서 우 상뇌의 활용 점수가 높게 나타났다(p<0.05). 뇌 활용 성향과 과학 창의적 문제해결력 간의 상관도를 분석한 결과, 우상뇌 활용 성향과 유창성 및 독창성 점수 간에 통계적으로 유의미한 상관도를 보였다(p<0.05). 이러한 결과는 상상력이 풍부하고 도전적인 우상뇌의 활용 성향이 과학 창의적 문제해결에 있어 많은 아이이어와 독창적인 아이디어를 만들어내는데 관련이 있음을 시사한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권2호
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• pp.364-379
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• 2014

In this study, a theme-centered STEAM program converged with field trip was developed in the 'The stratum and fossils' unit of elementary science. The objectives were to find the influences on academic achievement, creative problem solving abilities and scientific attitude of elementary school students. The STEAM education program was composed of content which can be applied effectively by converging field trip and STEAM elements. As the results applied the STEAM program to elementary school students, the experimental group improved effectively in the academic achievement, creative problem solving abilities and scientific attitude compared to the control group, which took the theoretical lesson. In conclusion, it is necessary to develop systematically and continuously programs converging STEAM and field trip in various units of science subject which field trip is possible.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권1호
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• pp.95-108
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• 2015

Studies showed that elementary school students had difficulties in the idea generation for creative problem solving, and they were also not to go through with the verification process for selecting idea. Thus, it may be more effective to provide an actualized idea generation and verification methods. In this study, we developed the creativity problem solving program with the attribute listing and PMI skills in the idea generation and verification stages respectively and applied it to six groups consisting of 5th elementary school students. We analyzed the creativity and the verbal interactions among the students at the level of interaction units. The analyses of the results revealed that the problem solving program with the creative thinking skills had significant effects on the fluency and originality that were sub-elements consisting creativity. In the analyses of interaction unit, the frequencies of the 'making suggestion' at the idea generation stage were high. And at the idea verification stage, the frequencies of the 'making suggestion' and 'receiving opinion' were high. Educational implications of these findings were discussed.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제38권2호
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• pp.263-274
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• 2019

The purpose of this study is to investigate the effect of STEAM program on students' academic achievement, creative problem-solving ability, scientific inquiry ability and scientific interests of elementary school students. For this, we developed a STEAM program to utilize animation production about 'structure and function of the our body' unit in 5th grade. The STEAM program was developed for a total of 9 sessions and was applied to the experimental group. The theoretical lesson of the 2009 revised curriculum was consisted of 11 sessions and was applied to the comparative group. The results of study showed significant differences of the students' academic achievement, creative problem-solving ability to the experimental group participating in the STEAM program and also showed significant effects in the domains of subject contents and teacher preference, which are the areas of scientific interests compared to the comparative group. This means that the STEAM program to utilize animation production about 'structure and function of the our body' developed in consideration of the characteristics of elementary students positively influenced the academic achievement, creative problem-solving ability and scientific interests of elementary school students. In the future we need to develop STEAM programs more variously that utilize animation production and that it needs to be applied to elementary schools.

• 한국지구과학회지
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• 제40권4호
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• pp.436-445
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• 2019

This study presents how two types of integrated science and engineering lessons affect students' engineering problem solving skills and their perceptions of engineering. In total, 146 middle school students participated in this study. Eighty-six students participated in the Type I lesson (complete engineering design lesson with a science knowledge application) and 60 students participated in the Type II lesson (engineering design without a science knowledge application). Two main datasets, (1) students' Creative Engineering Problem Solving Propensity (CEPSP) measurement scores and (2) open-ended survey questions about students' perceptions of engineering, were collected before and after the lessons. The results of this study show that after participating in the Type I lesson, students' CEPSP scores significantly increased, whereas the CEPSP scores of the students who participated in the Type II lesson did not increase significantly. In addition, students who participated in the Type I lesson perceived engineering and the engineering integrated science lesson differently compared to the students who participated in the Type II lesson. The results of this study show that engineering integrated science, technology, engineering & mathematics (STEM) lessons should include a complete engineering design and a science knowledge application to improve students' engineering problem solving skills.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.786-795
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• 2008

The purpose of this research is to propose a program for teaching and learning effective problem-solving for gifted students based on abductive inference. The role of abductive inference is important for scientific discoveries and creative inferences in problem-solving processes. The characteristics of creativity and abductive inference were investigated, and the following were discussed: (a) a suggestion for a new program based on abductive inference for creative outcomes, this program largely consists of two phases: generative hypotheses and confirmative hypotheses, (b) a survey of the validity of a program. It is typical that hypotheses are confirmed in phases through experiments based on hypothetic deductive methodology. However, because generative hypotheses of this hypothetic deductive methodology are not manifest, we maintained that abductive inference strategies must be used in a Creative Teaching-learning Program for gifted science students.