• Educational Technology International
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• 제12권2호
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• pp.19-46
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• 2011

The purpose of the study was to identify the characteristics of classroom inquiry features exhibited on a web-based discussion board, which is called the Message Board. Approximately 4,000 students from 80 schools with 60 on-line scientists were participated in the study. During the study, a total of 639 messages in the selected cluster and several patterns were identified and analyzed. Three main features of the classroom inquiry were analyzed in terms of: 1) learner gives priority to evidence in responding to questions; 2) learner formulates explanations from evidence; 3) learner communicates and justifies explanations. The results are as follow. First, once learners identified and understood the questions posed by the curriculum, they needed to collect evidence or information in responding to the questions. Depending on the question that students were given, types of evidence/data students needed to collect and how to collect the data could vary. Second, students' formulated descriptions, explanations, and predictions after summarizing evidence were observed on the Message Board. However, the extent to which students summarized evidence for descriptions, explanations, and predictions varied. In addition, students were able to make a better use of evidence over time when they formulate descriptions and explanations. Third, the Message Board was designed to allow the great amount of learner self-direction. Classroom teachers and on-line scientists played an important role in providing guidance in developing inquiry. At the same time, development of content understanding also contributed to inquiry development.

• 한국지구과학회지
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• 제29권2호
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• pp.189-203
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• 2008

MBL은 학생들에게 정확하고 효율적인 데이터 수집과 실시간 그래프를 제공함으로써 실험 시간을 단축시켜, 실험 결과에 대한 깊이 있는 토론을 가능하게 함으로 탐구의 본질적 특징인 의사소통과정을 강조한다. 따라서 본 연구에서는 과학 탐구와 탐구의 본질적 특징인 의사소통의 관점에서 중등학교 지구과학 MBL수업의 양상을 살펴보았다. 3개의 MBL수업을 녹화한 비디오 테잎을 주된 자료원으로 하였으며, 수업 녹화물과 전사본을 교실탐구 기본요소와 논의 요소틀을 이용하여 분석하였다. 교실탐구의 기본요소는 "문제제기", "증거수집", "설명형성", "과학지식과의 연결", "이론의 발표"의 5가지이다. 연구 결과로 첫째, 세 수업은 각 진행 단계별로 탐구 요소와 그 수준에서 유사한 양상을 보여주었다. 학생들은 교사 주도적 문제 제기로부터, 절차에 따른 증거 수집을 하고, 교사의 지도에 따라 설명을 형성하며, 특정 과학지식을 사용하도록 안내되었다. 하지만, 이론의 발표 요소는 1개의 수업에서만 관찰되었다. 둘째, 탐구의 본질적 측면으로서 논의적 의사소통은 매우 드물게 나타났다. 논의 과정을 포함한 담화 에피소드는 과학적 현상을 다루기보다 실험 과정이나 절차적 측면에 관해 이루어졌다 이론의 발표가 진행된 수업에서 1개의 에피소드만이 과학현상과 관련된 활발한 논의적 의사소통을 보여주었다. 결론적으로 MBL자료가 탐구의 본질적 특징인 의사소통을 강조한다 하더라도, 실제 수업에서 진정한 탐구의 모습을 구현하는 일은 쉽지 않다는 것을 알 수 있다. 따라서 MBL수업에서 탐구 및 논의적 의사소통을 구현하기 위해서는 학생들에게 논의의 기회 제공과 더불어 논의를 유의미하게 개진할 수 있는 교사의 적절한 도움이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.515-529
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• 2020

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 신설된 과학탐구실험은 과학적 실천을 통한 과학의 학습과 핵심역량의 함양 등의 측면에서 기대를 받고 있는 과목이다. 특히, 변화하는 평가의 맥락에 기초하여 실천중심의 교과목인 과학탐구실험에서의 다각화된 평가가 운영될 필요가 있으나, 이에 대한 다양한 어려움과 한계가 보고되고 있다. 이에 본 연구는 과학탐구실험의 평가 현황을 살피고, 이로부터 평가의 운영과 지원 방안을 고찰하고자 하였다. 이를 위해 25명의 현직 과학교사로부터 과학탐구실험 수업에서 사용되었던 평가 도구와 이에 대한 설명 자료를 수집하여 분석하였다. 평가 도구의 분석은 평가 요소, 평가 기준, 평가 방법의 측면에서 이루어졌고, 평가 결과가 어떻게 활용되는지도 살펴보았다. 결과에 대한 타당성 확보를 위해 과학교육 전문가와 교사들로부터 점검을 받았고, 추가적으로 분석 결과에 대한 의견도 청취하여 연구에 활용하였다. 연구 결과, 교사들은 탐구 기능요소 중 특정 요소만을 중점적으로 평가하고 있었고, 일부 기능 요소는 특정한 주제 및 맥락과 연계하여 평가되었으나 활용 빈도는 낮았다. 또한, 인지적 영역과 정의적 영역에 대한 평가도 이루어지기는 했으나, 각 영역을 평가하는 데 있어서 한계점도 관찰할 수 있었다. 평가 기준의 측면에서 평가 목표는 대체적으로 제시되어 있으나, 평가 목표에 대한 세부 평가 요소의 구분 및 각 요소별 행동 특성을 단계적으로 진술하는 등의 구체적 기준 수립이 이루어진 사례는 상대적으로 적었다. 평가 방법에서 평가의 시점과 주체는 각각 '수업 후 평가'와 '교사 평가'가 주로 사용되었고, 다른 방법은 특정 내용, 특정 상황으로 한정되어 활용되었다. 평가 결과는 모든 사례에서 성적 산출을 위해서 활용되었고, 일부만이 수업 개선과 학생 피드백을 위한 목적으로 활용하고 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 과학탐구실험에서의 학생 평가를 지원하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권2호
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• pp.147-153
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• 2002

Reasonable and reliable assessment method is one of the most important issues in science education, Partial credits method is an effective tool for assessing students' science inquiry problem solving. The purposes of this study were to classify the Problem solving types based on the analysis of the thinking Process, and how much the related science concept and the science process skills were used in solving science inquiry problems, and to describe the possibility and rationality of the assessment method that gives partial credit 128 high school seniors were selected and their answers were analyzed to identify science concepts they used to solve each problem, and the result was used as the criterion in the scientific concept test development. Also, to study the science inquiry problem solving type, 152 high school seniors were selected, and protocols were made from audio-taped data of their problem solving process through a think-aloud method and retrospective interviews. In order to get a raw data needed in statistical comparison of reliability, discrimination and the difficulty of the test and the production of the regression equation that determines the ratio of partial credit, 640 students were selected and they were given a science inquiry problem test, a science process skills test, and a scientific concept test. Research result suggested it is more reasonable and reliable to switch to the assessment method that applies partial credit to different problem solving types based on the analysis of the thinking process in problem solving process, instead of the dichotomous credit method.

• 대한화학회지
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• 제67권6호
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• pp.441-461
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• 2023

본 연구는 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학교사의 교수 지향과 그에 따른 PCK의 특징 탐색을 목적으로 한다. 본 연구에서는 교사 12명을 대상으로 설문, 반구조화 면담, 수업관찰 및 현장노트의 질적 자료를 수집하여 귀납적으로 분석하였다. 본 연구 참여교사의 과학 교육 목표 지향과 과학 교수·학습 지향의 조합으로 범주화하여 '과학 개념 이해-강의식 수업' '과학 개념형성-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-탐구 수업' '과학 개념 및 탐구 과정 적용-강의식 수업' '과학 정보 분석 및 판단-탐구 수업' '과학적 태도 함양-탐구 수업' '과학적 태도 함양-강의식 수업' '과학·기술·사회 상호관계 인식 함양-탐구 수업'의 교수 지향을 추출하였다. 온-오프라인 혼합 학습환경에서 과학 교육 목표 지향과 관계없이 '탐구 수업 지향'의 교사는 '강의식 수업 지향'의 교사와 다르게 다양한 탐구 활동을 위한 온라인 학습환경 특이적인 교육과정에 관한 지식을 형성하고 있는 것으로 나타났다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 이해 점검을 위한 질문 전략, 반복 강의 전략 등의 교수 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 학생들의 과학 개념 형성을 위해 온라인 학습환경에서 실시간 모둠 활동을 수행하는 전략, 코로나 19 이전 수행하던 대면 모둠 활동을 가상 실험, 학생 개별 실험으로 대체하여 수행하는 전략에 관한 지식을 가지고 있었다. '과학 개념 이해-강의식 수업 지향'의 교사들은 학생 과학 학습에 관한 지식이 드러나지 않은 반면, '과학 개념 형성-탐구 수업 지향'의 교사들은 온라인 학습환경에서 탐구 수업 관련된 학생의 학습 어려움에 관한 지식을 가지고 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제35권2호
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• pp.181-193
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• 2016

We examined the inquiry activities in the material domain of the elementary science textbooks and experimental workbooks based on 2009 revised curriculum. The analysis framework was SEP (Science and Engineering Practices) - 'Asking questions and defining problems', 'developing and using models', 'planning and carrying out investigations', 'analyzing and interpreting data', 'using mathematics and computational thinking', 'constructing explanations and designing solutions', 'engaging in argument from evidence', and 'obtaining, evaluating, and communicating information'. Sub-SEP of each grade band were also used. The results showed that the $3^{rd}{\sim}5^{th}$ grade science textbooks and workbooks mainly emphasized 'make observations and/or measurements', 'represent data in tables and/or various graphical displays', or 'use evidence to construct or support an explanation or design a solution to a problem' among around 40 sub-SEP. In the case of the inquiry activities for $6^{th}$ grade, majority of sub-SEP included were also only 'collect data to produce data to serve as the basis for evidence to answer scientific questions or test design solutions', 'analyze and interpret data to provide evidence for phenomena' or 'construct a scientific explanation based on valid and reliable evidence obtained from sources'. The type of 'asking questions and defining problems', 'using mathematics and computational thinking' or 'obtaining, evaluating, and communicating information' were little found out of 8 SEP. Educational implications were discussed.

• 한국과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.56-65
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• 1993

The purpose of this study is to analyze the inquiry activities of SCIIS and Korea primary school science curricular meterials and to make suggestions for the improvement of inquiry learning based on the analysis The Scientific Inquiry Evaluation Inventory (SIEI: Myung Hur, 1984) was used to evaluate the inquiry activity content of the primary school "Science, Level-6" and "SCIIS, Level-6" textbooks. The results are as follows: 1) The inquiry activities of Korean science textbooks are stressing on gathering and organizing data, but rarely require students to formulate a hypothesis, to design an experiment. 2) The SCIIS textbooks relatively tended to put more weight on interpreting/ analysing data and hypothesizing/ designing experiments. 3)The Korean science textbooks had little concern about establishing hypothesis and designing experiments, interpreting / analysing data. 4) The SCIIS textbooks require students to perform a variety of inquiry skills when compare to Korean science textbooks. 5) Competition / Cooperation Scale checks the level of competition and cooperation among student teams inherent in science curricular materials. The result from each team is incorporated into the formation of a class result. The communication is required to formulate a synthesized class response, enhances cooperation among teams. The SCIIS(84%) is the higher than Korea(50%) in cooperation scale. 6) Korean science textbooks rarely require students to discuss about experiment when compare to SCIIS textbooks. 7) Korean science textbooks provide students with both inquiry problems and experimental procedure, or including answers SCIIS textbooks provide students with both inquiry problems and experimental procedure, or problems only. 8) The Korean textbooks emphasize demonstrating or verifying of the text while the SCIlS emphasize extending the content of the text in inquiry scope scsle. The inquiry pyramid which helps analysis the inquiry activity curriculum as a whole is one of type 1- the course is centered on gathering and organizing data. The SCIIS are better than the Korean science textbook in the light of proportion of interpreting / analysing data and hypothesizing / designing experiments.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.870-880
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• 2007

이 연구에서는 과학실험활동에서 이루어지는 학습자의 상호작용 과정을 심층적으로 분석함으로써,인지수준별 모둠구성에서 나타나는 상호작용의 변화형태와 특성을 확인하여 상호작용 과정에 대한 실질적 이해를 돕고자 하였다. 이를 위해 1년 동안 13개의 탐구실험 활동이 진행되는 동안 교사가 추천한 두 모둠을 관찰 하면서 녹음/녹화하였다. 40차시의 녹음/녹화자료는 모두 전사되었으며,자료는 메모하면서 보고 듣는 과정을 반복하는 방법을 기초로 분석하였다. 이질모둠의 상호작용은 3A(형식적조작초기)학생이 문제해결을 주도하고 나머지 학생들은 상호작용에 참여하지 못한 채 일방적인 설명을 듣거나 답을 베끼는 식으로 변화하였다. 한편 낮은 능력의 학생은 상호작용에서 소외되고 있었으며,중간수준의 두 학생사이에 새로운 상호작용이 형성되고 있었다. 이로부터 상호작용을 강조한 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며,이에 대해 논의하였다.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.707-715
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• 2019

학생들의 과학핵심역량을 신장시키기 위하여 학생 중심의 자기주도탐구는 중요한 교수학습법이다. 학생들은 탐구과제를 수행하는 과정에서 다양한 어려움을 경험하게 되고, 때로는 원하는 결과물을 산출하지 못하거나, 예상했던 것에 비하여 의미 없는 탐구를 수행하는 등의 실패를 경험하게 된다. 이 연구는 학생들의 자기주도적 과학탐구에서의 어려움과 실패 원인을 확인하기 위해 진행되었다. 이 연구는 과학고등학교 및 과학중점 고등학교에서 과제연구의 경험이 있는 고등학생 16명을 대상으로 하였다. 자료 수집은 반구조화된 개방형 질문을 중심으로 한 심층면담으로 이루어졌다. 질적 자료 분석은 면담 원자료로부터 참여자들이 경험한 어려움과 실패 상황과 그 원인이 드러낼 수 있는 문단을 찾아 귀납적으로 분석하였다. 연구 결과 대부분의 실패 원인은 능력 부족, 불완전한 절차, 어려운 과제의 선정으로 나타났다. 학생들의 과잉확신, 계획오류, 집단사고 등 다양한 인지편향도 원인으로 분석되었다. 연구 결과들을 토대로 학생들이 자기주도 탐구에서 논리적, 반성적, 합리적 문제해결 역량을 발휘하여 실패와 시행착오의 단계를 최대한 줄이도록 충분한 준비를 할 수 있도록 해주는 교육 전략의 개발이 필요하다.