본 연구는 초등학교 과학교과서에 수록된 광합성 실험을 초등 예비교사들이 직접 수행하고 그 실험결과와 자신의 반성을 담은 탐구과정상의 어려움과 해결책을 탐구보고서에 작성하도록 하였다. 10개조의 탐구보고서와 발표자료를 바탕으로 초등 예비교사들의 반성적 사고와 실험 수행 능력을 분석하였다. 반성적 사고에 대해서는 10편의 탐구보고서에서 '지식', '과정', '지향', '태도' 4가지 유형과 관련된 총 108개의 진술 문장을 추출하였다. 분석 결과 광합성 실험을 통해 획득한 '지식'에 대한 반성적인 사고에 대한 내용이 가장 많았다. 지식유형에서도 실험을 통해 새롭게 알게 된 것이나 기존의 개념이해가 변화한 내용에 대한 반성이 가장 높은 빈도를 보였다. 실험 수행 능력은 10개조 중 반성적 사고 4가지 유형을 합산하여 가장 높은 빈도를 보인 한 개 조와 가장 낮은 빈도를 보인 한 개 조의 탐구보고서를 '실험준비 및 안전사고 예방', '실험 수행', '실험결과 정리 및 일반화', '실험결과 보완 및 피드백' 4단계에 따라 분석하여 56개의 문장을 추출하였다. 분석 결과 '실험결과 보완 및 피드백' 단계에서 두 조 간에 가장 큰 차이를 보였다. 최하위 조의 경우 '실험결과 정리 및 일반화' 단계의 '컴퓨터를 이용한 정보 처리', '대체 시약 및 재료 탐색', '대체 실험법 고안' 능력과 관련된 내용은 탐구보고서에서 찾을 수가 없었다.
이 연구의 목적은 중학교 과학수업에 MBL실험 수업을 적용한 후 전통적 실험 수업과 비교하여 어떠한 학습 효과가 있는지 알아보는 것이다. MBL실험 집단은 중학교 2학년 교과서 내용 중 5개 주제의 실험을 MBL실험으로 개발하여 적용하였으며 전통실험 집단은 교과서에서 제시한 방법으로 실험을 실시하였다. MBL실험 수업의 효과를 알아보기 위하여 MBL실험 수업과 전통실험 수업 실시 전에 과학학업성취도, 그래프능력, 과학탐구능력, 과학과 관련된 정의적 영역의 사전 검사를 실시하였고, 수업 처치 후에 사후 검사를 실시하였다. 연구결과 과학학업성취도와 과학탐구능력, 그래프 그리기 능력에서 MBL실험 수업이 전통실험 수업보다 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 MBL실험 수업이 과학과 관련된 정의적 영역에 미치는 효과를 조사한 결과 통제집단이 실험집단보다 통계적으로 유의미하게 높았다. 따라서 중학교 과학실험 수업에 도입초기 단계에 있는 MBL실험이 새로운 실험방법으로 현장 활용 가능성에 대한 긍정적 시사점을 찾을 수 있었다.
Science textbooks are very important materials in order to know elementary science learning in Japan and Korea. In this research the 5th grade science textbooks in Japan and Korea are analyzed by an analyzing category. The analyzing category is consisted of knowledge and scientific inquiry. Knowledge is divided by fact, concept, and rule. Scientific inquiry is divided by problem cognition, variable control, experiment planning, observing, measuring, categorizing, inferring, data transformation, predicting, correlation, cause and effect, result, communication, which are 13 subcategories. Analyzing methods are counting the frequency of each subcategory and tabulating the data. The results of this study are: 1. The frequency of scientific inquiry appeared in Korean 5th grade science textbooks is three times more than that in Japanese textbooks. 2. In scientific inquiry category, Japanese science textbooks emphasized observing, predicting, measuring and problem cognition; Korean science textbooks emphasized experiment planning, observing and problem cognition. 3. In knowledge category, fact subcategory is mostly emphasized in both countries.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권10호
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pp.1799-1813
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2011
Many researches indicate that programming learning could help improve problem solving skills through algorithmic thinking. But in general, programming learning has been focused on programming language features and it also gave a heavy cognitive load to learners. Therefore, this paper proposes a programming activity process to improve novice programming learners' algorithmic thinking efficiently. An experiment was performed to measure the effectiveness of the proposed programming activity process. After the experiment, the learners' perception on programming was shown to be changed, to effective activity in improving problem solving.
A purpose of this study was to provide the helpful information about operation of revised science curriculum by analyzing many contents about acid rain with various aspects, which was written in science textbook of 10 year according to the 7th national curriculum. The results show that there was the lack of educational systemicity among elementary school, middle school, and high school science curriculum and the lack of explanation for occurrence and standard level of acid rain, pH 5.6. And It could be categorized the effect of acid rain into four groups and experiment or experiment activities into three groups.
To achieve the aim of science education, it is known that warious teaching, and learning materials should have to be used. As a sub-textbook for primary science education, 'Sil Hum-Kwan Chal (Experiment and Observation), teaching and learing material are developed and using now in science. This material have following characteristics; (a) Soruce-book contains reading materials for additional information, various pictures to enririch the science concepts, and supplementary and enrichment activities. (b) Work-book consists of the detailed procedures of activities of experiments presented in the textbook, student can record the experimental procedures and results. (c) Operational manuals provide operation techniques for experimental equipments which are used in science class. In this study the using status are surveyed for the 3rd grade of primary school, and based on this survey the improvement plan are discussed in view of design, quantity and utility, of sub-textbook.
This paper presents an experimental investigation about visualization of bulging development of geosynthetic-encased stone column (GESC) based on the digital image correlation (DIC) technique and transparent soil. Visual model tests on GESC and ordinary stone column (OSC) were carried out. In order to delete the warping effect resulting from transparent soil and experiment setup, a modification for experiment results was performed. The bulging development process of the GESC and the displacement field of the surrounding soil were measured. By comparing with the existing experimental and theoretical results, it demonstrates that the model test system developed for studying the continuous bulging development of GESC is suitable. The current test results show that the bulging depth of GESC ranges from 1.05 to 1.40 times the diameter of GESC. The influence depth of GESC bulging on surrounding soil displacement is 0~3 the times diameter of GESC.
This study explored elementary teachers' perceptions on the essential features of science inquiry, the appropriateness of inquiry activities to science inquiry, and the essential features of inquiry by inquiry activities. 85 elementary teachers' perceptions were investigated using Likert scale survey, and 7 teachers were interviewed. The results are as follows. First, the features that elementary teachers perceived the most essential were 'Engaging students in evaluating their explanations in light of alternative explanations' and 'Engaging students in communicating and justifying their explanations'. Second, The inquiry activities that teachers thought the most appropriate to science inquiry were 'experiment' and 'project'. On the other hand, the perceptions on 'discussion' and 'field trip' were relatively low. Third, the inquiry activity that showed the highest mean score of five essential features of inquiry was 'experiment' while the mean score of 'field trip' was the lowest. Educational implications about the science inquiry were discussed.
이 연구는 과학 활동의 인식론적 논제에 초점을 둔 탐구 실험을 설계 및 시범 적용하고, 실험 활동과 반성적 논의를 분석하여 교육적 함의를 도출하고자 하였다. 사범대학 과학교육과에 소속된 대학원생 3명이 자발적으로 연구에 참여하였다. 연구참여자들은 실험 1에서 안정적 탐구의 특징을 보여주었지만, 실험 2의 작지만 지속적인 변화는 실험을 새로운 설명체계를 찾는 유동적 탐구의 국면으로 이끌었다. 연구참여자들은 여러 가지 밑천을 동원해서 새로운 가설과 모형을 제안하고, 이를 검증할 추가 실험을 요청하였다. 반성적 논의과정에서 연구참여자들은 다음과 같은 세 가지 인식론적 논제를 이끌어 냈다. 첫째, 실험 초기에 자신의 관찰이 이론 의존적이었다. 둘째, 관찰사항이 더 이상 이론에 의존할 수 없는 위기 국면에 봉착하면 관찰과 이론의 조정이 진행된다. 셋째로 관찰과 이론의 관계에 따라 안정적 탐구나 유동적 탐구가 수행된다. 이상의 연구 과정과 결과를 토대로 도출된 예비교사 교육의 함의는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서는 안정적 탐구에 뒤이어 유동적 탐구가 자발적으로 진행 될 수 있음을 보였으며 그 활동의 예시를 함께 제시하였다. 둘째, 이 연구에서는 탐구에 뒤따른 반성적 논의를 통해 연구참여자들이 자신의 경험에 기반하여 인식론적 논제를 이끌어 낼 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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