• 한국과학교육학회지
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• 제41권1호
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• pp.33-46
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• 2021

과학교육에서 탐구는 중요한 위치를 차지하고 있으며, 탐구와 관련된 연구가 폭넓게 이루어지고 있다. 그러나 '탐구'라는 개념의 포괄성으로 인해 연구자마다 그 의미를 다르게 인식하고 있으며 접근 방법도 다양하다. 또한 과학교육에서 탐구를 활용한 수업의 성과가 실제학생들에게 유의미한 변화를 보장하는 것은 아니라는 비판이 제기되고 있다. 이에 본 연구는 과학교육에서 최근 3년간 탐구를 주제로 한 SSCI급 연구 논문의 동향을 살펴봄으로써 탐구와 관련된 연구내용을 탐색하고 추후 연구에 필요한 시사점을 도출하고자 하였다. 분석에 활용된 연구물은 International Journal of Science Education, Journal of Research in Science Teaching, Research in Science Education, Science Education이며, 핵심 주제어에 "inquiry(enquiry)"를 직접적으로 제시하고 있는 연구물로 한정하였다. 추출된 논문 75편을 토대로 유목화 과정이 이루어졌고, 주제와 특징을 반영하여 귀납적으로 분석틀을 도출하였다. 탐구에 대한 인식 및 관점, 탐구 학습을 위한 전략 및 지원, 탐구 기반 수업을 위한 교사 전문성 발달의 세 가지 측면으로 나누어 각 범주별 구체적인 사례를 제시하였다. 과학 탐구에 대한 시사점을 살펴본 결과는 다음과 같다. 첫째, 탐구를 함축적 명제로 정의하거나 몇 개의 단계적 절차로 제시하기보다는 탐구의 의미를 보다 종합적이고 총체적으로 파악하도록 유도하고 있었다. 둘째, 탐구 기반의 수업이 과학의 인지적, 기능적, 정의적 영역의 모든 측면에서 효과적인가에 대해서는 그 한계를 명확히 제시하고, 맥락 의존적이고 교과 특이적인 탐구의 속성과 한계를 파악할 것을 강조하였다. 셋째, 과학 탐구 기반 수업에서 불확실성은 학습자가 탐구를 시작하고 관심을 갖도록 하는 데에는 도움이 될 수 있으나, 자료를 인지하여 지식을 재구성하는 과정에서는 명시적이고 구체적인 안내와 비계가 적절한 타이밍에 이루어져야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.149-160
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 중등 과학 프로그램 개발의 기초연구를 위해 수행된 것이다. 기초 연구로서 제 6차 과학과 교육과정에는 창의적 문제해결력에 관한 내용이 어떻게 반영되고 있으며, 교실현장에서는 창의적 문제해결력 신장을 위한 수업이 이루어지고 있는지에 대하여 알아보았다. 이를 위하여 제 6차 중 학교 과학과 교육과정의 성격, 목표, 방법에 나타난 창의적 문제해결력의 요소를 조사하였으며, 과학 수업 관찰, 교사면담을 실시하였다. 중학교 과학과 교육과정은 특정, 총괄목표, 하위목표 모두 창의성 및 문제해결력이라는 용어를 명시함으로써 창의적 문제해결력을 강조하였다. 그러나 현 중학교 과학교육에 있어 창의적 문제해결력은 교육과정의 성격 및 총괄 목표에만 포괄적으로 기술되어 있을 뿐, 실제적으로는 실시되지 못하고 있음이 드러놨다. 또한 과학 교사들은 창의적 문제해결력에 대하여 대체로 이해하고 있었으나 교과진도 문제, 학급당 과다한 학생수, 지식중심의 교과 내용, 입시와 연관된 평가, 교사의 준비 부족으로 인하여 창의적 문제해결력 배양을 위한 수업은 거의 하지 못하고 있음을 밝혔다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권3호
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• pp.355-366
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• 1999

자료의 해석과 분석 능력의 범주에 속하는 과학 탐구 문제의 학습에는 관련 탐구능력 보다 과학 개념을, 탐구의 설계 및 수행 능력의 범주에 속하는 과학 탐구 문제의 학습에는 관련 탐구능력과 과학 개념을 강조하는 학습법의 적용이 유효할 것으로 기대된다. 과학 탐구 문제를 해결해 가는 사고 과정을 심층적으로 분석해 보면 현재와 같이 성공자에게는 1점, 실패자에게는 0점을 부여하는 이분법적(dichotomous)인 평가 방법으로는 문제를 해결해 가는 과정이 동일한데도 불구하고 성공자와 실패자를 완전하게 별별하고 있지 못해 과학 교육 활동의 전반적인 정치(replacement) 활동에 문제가 내재할 가능성이 있음을 유추할 수 있다. 따라서 본 연구를 통해 밝혀진 바와 같이 과학 탐구 문제 해결 사고 과정 분석에 의한 제 1유형에는 1점, 제 2유형에는 0.8점, 제 3유형에는 0.6점, 제 4유형에는 0.4점, 제 5유형에는 0.2점, 제 6형에는 0점을 부여하는 대안적 다단계 평가 방법에 대한 이론적 실천적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.218-233
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• 2010

이 연구의 목적은 과학교육의 목표인 과학 지식과 지식 생성 과정으로서의 탐구 관점에서, 과학 교사가 지닌 과학 및 과학 교수학습에 대한 인식론적 이해를 탐색하는 것이었다. 세 명의 현직 과학 교사가 연구에 참여하였고, 개별 심층 면담과 수업 녹화를 통해 자료가 수집되었다. 연구 결과로서, 자료의 정합성과 일관성을 보여준 한 과학 교사의 사례를 보고하였다. 연구 결과는 과학 및 과학 교수학습의 인식론적 이해로서, '과학적 사고를 통해 과학을 수행하는 과학자', '앎의 과정으로서 과학적 사고', '과학적 사고를 배우는 과학 학습자', '과학을 잘 이해한 사람으로서 과학 교사', '과학을 알아가는 교수학습 과정'의 다섯 개 범주로 구성되었다. 이상의 연구 결과는 전통적 강의 수업을 하는 중등 과학 교사가 체화한 지식으로서, 과학 지식 및 지식 생성 과정으로서의 탐구를 교수학습 측면에서 조명되었다. 연구 결과를 토대로, 과학 교육 및 과학 교사 교육에 관한 논의와 시사점을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.848-860
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• 2009

이 연구에서는 개방적 참탐구 활동을 수행한 학생들의 탐구보고서에서 과학자들의 보고서 쓰기에서와 같은 특징이 나타나는지 살펴보고, 개방적 참탐구 활동 수행 후 실시한 학급 토론활동이 탐구보고서 쓰기에 미치는 효과에 대해서 알아보았다. 서울시 소재 과학고등학교 1학년 학생들을 대상으로 비교집단(전통적 학교탐구 수행, n=45), 실험집단 1(개방적 참탐구 활동 수행, n=43), 실험집단 2(개방적 참탐구 활동 수행 후 학급토론 실시, n=43)로 구분하여, 탐구를 수행하게 한 후 작성한 보고서를 분석하였다. 보고서 분석은 실험 결과에 대한 예상하기(근거제시 및 기술의 타당성), 데이터 해석하기(데이터전환 및 비판적 해석), 결론쓰기(실험결과에 기초한 객관적 진술)를 중심으로 이루어졌다. 그 결과 실험집단에서 과학자들의 보고서쓰기 특징이 나타나는 빈도가 비교집단보다 높게 나타났다. 특히 '근거를 제시하여 예상하기(p<.01)'와 '데이터에 대한 비판적인 평가(p<.05)'에서 유의미한 차이를 나타내었다. 그러나 결론쓰기에서는 세 집단 모두 실험결과에 기초하여 객관적으로 기술하는 빈도가 아주 낮게 나타났다. 보고서의 기술 내용면에서는, 실험집단에서 실험결과에 대한 예상이 훨씬 더 정교하게 기술되어 있었고, 데이터 전환의 정확성과 데이터에 대한 비판적 해석을 볼 수 있었다. 그리고 실험집단 2의 학생들의 보고서에서는 데이터에 대한 비판적 해석, 실험의 오차에 대한 기술을 볼 수 있었고, 이는 학급 토론활동이 학생들에게 과학적 사고를 하게 하는데 효과적임을 의미한다.

• 대한화학회지
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• 제65권3호
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• pp.219-229
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• 2021

In this study, the new electrochemical cell device using Arduino and sensor was developed, and experiments of changes in voltage at the time of serial and parallel connection of electrochemical cells were conducted to verify the effectiveness of the device. In addition, in order to examine the educational effects of the device, student's inquiry activities of measuring voltage of electrochemical cells and making objects using the voltage difference were conducted. As a result, it was confirmed that the electrochemical device using Arduino and sensor could not only perform automatic measurements and visualize data but also have a possibility to seek various educational effects through easy coding and modification of the device. Based on the results of students' performance, it was found that experimental activities using the device impart a positive effect not only on the understanding of scientific concepts, but also on the development of the practical ability to apply scientific knowledges to the real life. Educational implications are discussed in terms of 'learning by making'.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.201-209
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• 2012

본 연구는 예비초등교사들이 과학탐구를 수행하고 이에 대한 과학글쓰기를 분석하여 증거와 이론의 조정의 유형과 특성을 탐색하기 위한 연구이다. 본 연구에서 4개의 과학탐구활동에서 총 115개의 예비초등교사들의 글쓰기가 수집 및 분석되었다. 글쓰기 분석을 바탕으로 4개의 이론과 증거의 조정 유형을 발견할 수 있었다. 본 연구는 다음과 같이 유형을 제안한다. 유형1은 증거와 이론의 일치, 유형2는 증거와 이론의 일치 및 이론의 확장과 정교화, 유형3은 증거와 이론의 불일치, 마지막으로 유형4는 증거와 이론의 불일치 및 조정으로 보았다. 본 연구결과 우선 빈도수를 고려할 때 가장 많은 것에서 적은 것의 순으로 보면 유형1, 유형3, 유형2, 유형4의 순이다. 가장 빈도수가 높은 것으로 유형1이 나왔는데 이는 탐구질문에 내재된 이론이 참여자에 의해 쉽게 파악되었고 이를 지지하는 증거를 발견된 자료 중에서 골라냈다는 것으로 해석된다. 탐구주제와 조정유형의 빈도수 사이에 관련성이 별로 없었으나 예외적으로 활동1은 관련성을 보여주었다. 본연구의 이러한 결과는 학생들이 자신이 이미 가지고 있는 지식을 실험계획, 자료분석 및 해석 그리고 과학주장을 만들어내는 과정에서 잘 융합하고 있다는 점과 연관성이 있다고 보여진다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.191-207
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• 2023

이 연구에서는 과학탐구실험 수업에서 NOS 평가를 실행하는 과학교사의 사례를 심층적으로 분석하였다. 서울시에 소재한 고등학교에 재직 중이며 2015 개정 교육과정에 따른 과학탐구실험의 수업에서 NOS를 가르치고 평가한 과학교사 2명이 연구에 참여하였다. 이들의 수업 및 평가 자료를 수집하고 NOS 수업과 평가를 관찰하였으며 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 바탕으로 두 교사의 NOS 평가 실행 과정을 분석하였다. 연구 결과, 교사들은 NOS에 대한 평가 경험이나 자료가 부족하여 평가를 직접 구성하였으며 적절한 평가 방법을 선택하고 평가 문항, 준거를 구성하는 과정에서 어려움을 겪었다. 두 교사 모두 NOS에 대한 이해가 학생 개인의 주관적 견해이므로 평가하기 어렵다고 생각하였다. 따라서 구체적인 평가 준거를 설정하는데 어려움을 겪었고 이는 평가 실행 과정 전반에도 어려움을 가져왔다. 두 교사가 실행한 평가의 반성적 수준에서 차이가 나타났으며 낮은 수준의 반성적 활동에서는 학생들의 이해 추론에 어려움이 있었으므로 평가가 제대로 이루어지지 못했다. NOS에 대한 교수지향은 NOS 평가에 대한 인식, 수업 전반의 구성에 영향을 미쳐 두 교사의 NOS 평가 실행에도 차이를 가져왔다. 마지막으로 과학탐구실험의 절대평가 방식 또한 교사들의 NOS 평가 실행에 영향을 미쳤다. 이상의 결과를 바탕으로 학교 현장에서 효과적인 NOS 평가가 이루어질 수 있도록 하기 위한 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권7호
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• pp.1329-1342
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• 2013

이 연구의 목적은 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업을 적용하면서 초임 과학 교사들의 인식 변화와 교사의 인식과 실제 수업 실행 사이에 어떠한 관계가 있는지 알아보는 것이다. 이 연구에서는 중학교 초임 과학 교사(A, B, C)들을 연구 대상자로 선정하여, 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업을 적용하면서 좋은 수업 및 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업에 대한 인식 변화를 인터뷰를 통하여 분석하였다. 좋은 수업의 구성요소로 A교사와 B교사는 교사-학생간의 긍정적인 관계를 들었으며, 실제 수업에서 학생과의 관계의 수준은 A, B, C 세 교사 모두 높아졌다. 초임 과학 교사들의 실제 수업 실행을 분석한 결과, 실제 수업에서 학생과의 관계의 수준은 A, B, C 세 교사 모두 높아졌다. A, B, C 세 교사 모두 논의기반 탐구 과학 글쓰기 수업이 학습자 주도적인 수업이라고 인식하였고, 실제 수업에서도 학습자 주도적인 수업으로 변화하였다. 교사의 인식과 수업 실행 변화가 학생의 학습에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 Summary Writing 검사로 분석한 결과, A교사 학교는 세부적인 영역 중 수사적 구조에서, B교사와 C교사 학교는 과학적 개념에서 실험집단이 비교집단에 비해 유의미하게 높은 점수를 나타냈다.

• 아동학회지
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• 제37권3호
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• pp.69-82
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• 2016

Objective: This study aimed to explore early childhood educators' anxiety regarding science education via Q-methodology. Methods: As the first step, 268 Q samples were collected from resources such as books and research papers related to science education for young children. Through five stages of excluding and modifying, a set of 33 Q statements was finalized. The P sample consisted of 40 early childhood educators and was based on educational levels, years of teaching experiences and types of centers. The collected data were analyzed using QUANL statistical program. Results: The results of this study indicate that science anxiety among early childhood educators are classified into four types, explaining 45.13% of the total variance. Conclusion: We conclude that early childhood educators' science anxiety stems from "preparing educational environment and materials," "instructional methods focused on process and scientific inquiry skills," "lack of understanding regarding early childhood science education," and "simple science avoidance."