• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.407-417
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• 2018

미래 사회에서 요구되는 핵심역량을 기반으로 한 교육이 국내외에서 강조되면서, 과학 교과에서도 학생들의 '과학적 역량' 신장을 위한 교육과정과 교수학습 활동에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 학생들의 과학적 역량 획득에 있어서 학교 과학수업 활동과 학생의 학습동기가 갖는 역할을 분석하고, 과학적 역량을 기를 수 있는 과학수업을 위한 시사점을 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 이 연구에서는 한국 고등학교 학생들의 PISA 2015 결과 자료를 토대로 학교과학수업에서의 교수학습 활동이 학생의 학습동기 변수들을 매개로하여 과학적 역량에 어떤 영향을 주는지 통계적으로 분석하였다. 경로 분석 결과, 과학수업에서 상호작용이 강조된 활동과 실생활연계가 강조된 활동은 내재적 동기와 도구적 동기, 과학효능감을 유의하게 정적으로 예측하고 있었다. 이에 비해 학생의 주도로 이루어지는 탐구활동은 학습동기에 미치는 영향이 나타나지 않았다. 또한 과학에 대한 학습동기가 높을수록 과학적 역량의 세 영역인 '현상에 대해 설명하기', '과학탐구 과정을 평가하고 설계하기', '증거와 자료를 과학적으로 해석하기' 영역들의 점수가 높아졌다. 마지막으로 학교 과학수업의 실행은 학습동기를 통해 과학적 역량 획득에 간접적인 영향을 주고 있었는데, 구체적으로 상호작용이 강조된 활동은 내재적 동기를 통해서, 실생활과 연계된 수업 활동은 모든 학습동기 변수들을 통해서 성취에 긍정적으로 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 끝으로 이러한 결과들이 학생의 과학적 역량 신장을 위한 학교 과학수업의 설계와 역할에 주는 시사점을 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권4호
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• pp.391-400
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• 2003

본 연구는 제6차 교육과정에서 강조한 탐구활동을 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황의 3차원 분석틀을 이용하여 화학II 교과서를 분석하였다. 그 결과, 탐구활동의 탐구내용을 보면, 각 교과서마다 탐구활동이 관찰, 실험, 측정, 토의, 자료해석, 기본조작 등의 다양한 용어로 분류되어 있으며, 교과서마다 분류 기준에 다소 차이가 있었다. 각 교과서의 탐구내용에 수록된 탐구활동의 수는, 7개 교과서 모두 25개에서 35개 정도로 수록되어 있었다. 각 교과서의 탐구내용에 있는 탐구활동의 평균수는 각 단원에서 적게는 10${\%}$에서 많게는 30${\%}$로 분포되어 있었다. 또한 탐구과정 영역은 평균적으로 ''관찰 및 측정''이 가장 많았고, 그 다음으로 ''자료해석 및 일반화'', ''문제발견 및 해결방안'', ''이론모델셩성, 검증 및 수정''의 순서로 나타났다. 그리고 탐구상황 영역은 과학적 상황요소가 90.5%로 가장 많은 부분을 차지하였고, 그 외에 개인적 상황요소, 사회적 상황요소, 기술적 상황요소가 약 5%를 차지하였다. 이러한 분석으로부터 볼 때, STS(과학-기술-사회)의 상호관련성을 강조한 내용이 아직은 매우 미흡한 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.100-110
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• 2008

대학부설 과학영재교육원의 교육 프로그램이 수료생들에게 어떤 영향을 주었는지 평가하기 위해 과학과 관련된 동기, 자신감, 지식과 탐구활동, 동료와의 상호작용 범주로 구성하고 총 30개의 5단계 리커트 문항을 개발하였다. 과학영재교육원을 2년 이상 이수한 학생들 중 대학생 26명을 대상으로 설문조사를 실시한 후 10명의 학생들을 대상으로 면담을 하였다. 연구 결과 전반적으로 수료생들은 과학영재교육원에서 받은 교육활동을 긍정적으로 평가했으며, 특히 동료와의 상호작용 범주와 지식과 탐구활동 범주를 상대적으로 더 높게 평가하였다. 학생들과의 면담 결과 과학영재들에게 대학교에서 진행되는 과학자와의 상호작용, 새로운 과학 지식 내용을 바탕으로 한 과학자와 유사한 탐구 활동, 과학적 성취도가 탁월한 동료와의 상호작용이 강조된 교육원 활동은 과학과 관련한 동기 유발과 자신감 향상에 효과적이었다.

• 대한화학회지
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• 제45권2호
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• pp.162-176
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• 2001

본 여구는 제6차 교육과정에 의한 5종의 중학교 과학교과서(화학부분을 중심으로)에 얼마나 탐구활동이 반영되어 있는지를 분석해 보았다. 특히 중학교 과학교과서에 수록된 내용 및 탐구활동을 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황의 3차원 분석들에 근거하여 분석하여 교과서에 STS가 반영된 정도나 내용구성에 관한 평가를 하는데 그 목적이 있다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 중하교 과학교과서(화학부문)의 내용을 분석한 결과, 화학부분의 평균 전체 면 수는 197.6페이지었다. 그림이나 사진과 같은 학습자료는 각 페이지 마다 0.66개씩, 읽을거리는 평균 5.8개씩 수록되어 있었다. 둘째, 탐구활동의 탐구내용을 분석한 결과, 5종 교과서에 수록된 전체 주제는 222개이며, 각 교과서마다 탐구활동이 관찰, 실험, 측정, 토의 자료해석, 기본조작 등의 다양한 용어로 분류되어 있으며, 교과서마다 분류 기준에 다소 차이가 있다. 교과서별로 수록된 탐구활동의 수를 살펴보면 A교과서는 51개, B교과서는 49개, C 교과서는 50개, D 교과서는 37개 그리고 E 교과서는 35개가 수록되어 있었다. 셋째, 탐구과정영역의 분석은 평균적으로 ‘자료해석 및 일반화’가 42.4%로 가장 많았고 ‘관찰 및 측정’은 38.1%, ‘문제발견 및 해결방안’은 7.8% , ‘이론모델형성, 검증 및 수정’은 11.7%로 나타나TEk. 넷째, 탐구상황 영역의 분석은 과학적 상황요소가 94.2%, 그 외에 개인적 상황요소가 0.4%, 사회적 상황요소가 2.7%, 기술적 상황요소가 2.7%를 차지하였다. 즉, STS(과학-기술-사회)의 상호관련성을 강ㅈ한 내용이 전체의 5.8%정도를 차지하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.501-510
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• 2005

10학년 과학 교과서 지구 단원의 학습 내용에 포함되어 있는 탐구 과제가 제7차 교육 과정의 목표에 따라 제시되었는지를 판단하기 위해 11종 과학 교과서의 기본 과정에 제시되어 있는 탐구 과제의 유형과 기본 탐구 기능, 통합탐구 기능, 탐구 활동의 빈도를 조사하였고, 제시된 탐구 기능과 활동이 적절한지를 분석하였다. 분석한 결과 탐구 과제는 평균 24.0개가 제시되었으나 교과서마다 차이가 있었고 제시하는 유형이 달랐다. 탐구 활동의 빈도는 교과서마다 달랐고 제시된 것보다 더 많이 분석되었으며 통합적인 활동으로 제시되지 않고 하나의 탐구 기능처럼 제시되어 있었다. 또한 교과서에 제시된 통합 탐구 기능은 $77.2\%$로 기본 탐구 기능 $22.8\%$보다 많은 것으로 보였지만, 실제로 기본 탐구기능과 통합 탐구 기능의 분포 비율은 각각 $45.6\%$와 $56.4\%$로 조사되었다. 각 탐구 기능 중에서는 추리$(49.5\%)$와 자료해석$(68.7\%)$이 가장 많이 있었고, 문제 인식, 가설 설정, 일반화 등의 탐구 요소는 제시되고 있지 않았다. 또한 제7차 교육 과정에서 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 제시하고 있지 않기 때문에 교과서마다 본질적 의미와 일치하지 않거나 협소한 의미로 사용되고 있었다. 이는 교육 과정이 탐구, 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 조작적 수준으로 제시하고, 탐구 활동을 구성하기 위한 기준을 마련한 필요가 있음을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.586-601
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• 2008

본 연구의 목적은 과학자의 가설-연역적 탐구과정에서 가설설정단계, 실험설계단계, 결과해석단계에서 귀추적 추론이 나타나는지를 확인하고, 각각의 단계에서의 귀추적 추론과정을 분석하기 위한 분석틀을 제안하는 데 목적이 있다. 이를 위해, 8명의 과학자들과의 심층면담을 통해 얻은 프로토콜을, 기존 문헌에서 추출한 귀추적 추론과정의 하위요소로 분석해 보았다. 그 결과, 과학자의 귀추적 추론이 세 단계 모두에서 나타나고 있어 기존요소에 의한 분석틀을 벗어난 새로운 분석틀이 요구되었다. 그 결과 과학자들과의 심층면담을 통해 탐구의 각 단계에서 나타나는 귀추적 추론 분석틀을 새롭게 개발하였다. 이 틀을 과학교육전문가로부터 타당성 확인 결과, 내용타당도 지수 0.90을 얻어 타당한 것으로 인정되었으며, 실제로 과학자의 탐구과정에서 나타나는 귀추적 추론과정을 분석한 결과 매우 적절한 것으로 확인되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.75-88
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• 2008

이 연구는 과학탐구실험을 진행하는 과정에서 나타나는 상호작용의 변화양상을 분석하여 상호작용의 특성과 상호작용의 변화에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 하였다. 이를 위해 1년 동안 13개의 탐구실험활동이 진행되는 동안 교사가 추천한 두 동질모둠을 관찰하면서 녹음/녹화하였다. 40차시의 녹음/녹화자료는 모두 전사되었으며, 자료는 메모하면서 보고 듣는 과정을 반복하는 방법을 기초로 분석하였다. 분석결과 두 동질모둠의 변화방향은 현저히 달랐는데, 모둠 A는 모둠원간 감정대립이 심해 상호작용을 통한 학습이 불가능하게 된 반면, 모둠 B는 상호작용의 수준이 높아지고 있었다. 두 모둠의 상반된 변화는 모둠원의 의견이나 감정을 중재할 수 있는 동료의 존재여부에 의해 가장 크게 영향 받는 것으로 보인다. 전반적으로 볼 때, 학생들은 동료의 의견을 받아 논의하는 방법에 서툴렀고, 보고서 완성을 중시하였으며, 성취도가 낮은 학생이 소외되는 경향이 있었다. 또한 목표를 이해에 두는가, 동료의 의견을 존중하는가, 동료를 배려하는가, 분위기의 중재자가 있는가에 의해 상호작용의 변화방향이 달라지고 있었다. 이로부터 상호작용을 강조한 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권7호
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• pp.772-784
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• 2010

매년 개최되는 '과학 축전'에서는 부스 운영 학생들의 안내 하에 다양한 과학 및 기술관련 워크숍, 시범 실험등의 활동이 제공된다. 본 연구는 과학축전에 참여한 부스 운영 학생들과 참여 관람 학생들의 인식을 탐색한 것이다. 연구대상은 6일 동안 축전에 참여한 부스 운영 학생 323명과 참여 관람 학생 495명이다. 본 연구에서 사용한 설문지는 안광호와 박일우(2009) 및 이선경 외(2010)의 설문 문항을 수정 보완하여 완성되었다. 연구 결과로서, 학생들의 참여 배경, 참여 유형별 및 학교급별 교육적 경험에 대한 인식, 부스 운영 학생들의 과학탐구 경험에 대한 인식 등을 살펴보았다. 연구 결과는 과학축전을 준비하는 과정에서 부스 운영 학생들이 문제를 제기하고 해결하는 탐구 과정에 참여한 것을 의미 있는 경험으로 인식했다는 것을 보여주었다. 연구의 결과를 토대로, 비형식 과학교육으로서 공동체 기반 프로그램에 대한 의미와 시사점을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.79-92
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• 2014

본 연구의 목적은 과학교사의 논변 수업 전문성 증진을 위해 실질적인 논변활동의 경험을 제공할 수 있는 탐구기반 논변과제를 개발하는데 있다. 이를 위해 샤를의 법칙과 관련된 탐구 실험을 활용하여 논변과제를 개발하였고, 3차에 걸쳐 총 8명의 참여자들을 대상으로 논변활동을 적용하였다. 적용과정에서 드러난 쟁점들을 분석하여 논변활동이 촉진될 수 있는 방향으로 문항을 수정하였고, 이러한 수정의 효과는 참여자 논변 양상의 변화를 통해 확인하였다. 본 연구의 교사 전문성 신장을 위한 논변 과제 개발에서 나타난 세 가지 쟁점은 논변 주제의 구조화, 인지 갈등 유발과 의견 수렴의 연계, 다양한 증거의 활용과 활용 방법 결정이다. 논변 주제를 과학적인 접근을 할 수 있는 형태의 문항으로 구성하고, 의견 수렴을 위한 전략을 사용한 결과 논변 구조가 질적, 양적으로 발전했으며, 논변 양상도 복잡하게 나타났다. 실험 활동의 사용 여부는 논변 양상에는 큰 영향이 없었으나, 문항의 특성에 따라 실험 결과의 관찰이 논의의 가장 핵심적 근거로 사용됨을 확인하였다. 앞으로 과학교사에게 논변 활동의 경험을 갖게 하는 보다 다양한 프로그램이 개발될 필요가 있으며, 본 연구의 결과는 이러한 프로그램 개발에 실질적인 시사점을 줄 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.303-312
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• 2015

본 연구의 목적은 학교 과학 수업의 탐구활동 과정에서 어떤 규범이 형성되며 그러한 규범이 탐구 수행에 어떠한 영향을 주는지를 분석하고, 이를 토대로 학교 과학 탐구를 실행하는 과정에서 직면하는 여러문제들에 대해 고찰하는 것이다. 초등학교 고학년 두 학급의 탐구활동 사례를 중심으로 수업 관찰, 학생과 교사 면담, 설문지 등의 다양한 출처를 통해 자료를 수집하였다. 먼저, 교실 규범에 대한 이론적 범주로서 생활규범, 범교과 학습규범, 과학탐구 학습규범의 세 가지 범주를 구축하고, 각 범주의 하위 규범들을 귀납적으로 추출하였다. 더불어 각 규범들의 유형과 특징, 그리고 수업 및 탐구 수행에 미치는 영향을 함께 분석하였다. 교실 규범에 대한 분석을 토대로 학교 과학탐구의 실행 과정에서 직면하는 실질적인 문제로서 첫째, 집단적인 탐구 수행이 갖는 구조적인 어려움, 둘째, 탐구수업의 여러 국면에서 다르게 구현되는 교사의 권위, 셋째, 범교과적인 교육적 가치와 과학 탐구에서의 가치와의 갈등을 확인하였다. 끝으로 이러한 특징들이 학교 과학탐구의 실질적 실행과 교실 현상을 문화적으로 이해하는 데에 있어서 갖는 의미와 시사점에 대해 논의하였다.