• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.15-18
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• 2010

로봇 교육의 활성화와 로봇 시장의 확장을 위해 지식경제부에서 실시한 2010년 시장검증 시범서비스사업(지능형 로봇 보급 및 확산사업)의 일환으로 본 연구에서는 초등 정규 교육과정에서 교구로봇활용교육의 가능성을 탐색해 보았다. 이를 위해 교구로봇을 분류한 선행 연구를 바탕으로 교구로봇활용교육에 대한 정의를 내리고 교구로봇활용교육에 대한 연구들을 살펴보았다. 초등 정규 교육과정에서 로봇활용교육을 위해 우선시되어야 하는 것으로 교수-학습과정안의 개발을 들고 이를 추진하도록 하였다. 이를 위해 로봇활용교육을 실시함에 있어서 현장의 한계와 로봇교육의 특성을 고려하여 형태와 활용 목적에 따라 교구로봇을 세분화하여 분류하였다. 또한 2009 개정 교육과정을 고려하여 교수-학습 과정안 개발의 방향을 첫째, '인지적 영역-정의적 영역-창의성' 신장, 둘째, 통합교육의 형태, 셋째, 현장 일반화의 용이성, 넷째. 학습목표와 교구로봇활용과의 개연성, 다섯째, 학생 간의 상호작용이 활발한 수업 방법 지향성으로 정하고 이에 맞는 교구로봇활용교육 교수-학습 과정안의 예시를 제시하였다. 개발된 과정안은 2010년 하반기에 서울 소재 초등학교에 적용될 것이며 이후 교육적 효과에 대한 평가를 창의성을 중심으로 실시할 계획이다. 로봇활용교육이 초등 정규 교육과정에서 활발히 이루어지기 위해서는 현장 교사들이 수업에 손쉽게 적용할 수 있는 지도안 개발이 활성화되어야 할 것이며 이와 함께 이론적 연구도 계속되어야 할 것이다. 또한 교사를 포함한 교육 당국과 로봇 관련 기업의 의사소통이 원활히 이루어져 손쉽게 정규 교육과정에 적용할 수 있는 다양한 로봇의 개발도 중요하다고 할 수 있다. 마지막으로 로봇을 통해 인간과 이를 둘러싼 세계에 대한 근본적인 호기심을 자극할 수 있도록 하는 것도 교구로봇활용교육의 또 다른 기대효과라 할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권1호
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• pp.87-96
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• 2018

이 글에서는 최근 과학교육학의 연구와 실천 동향을 살펴보면서 특수교육 대상학생을 위한 과학교육의 의의를 과학교육의 지향과 연결하여 논의하였다. '모든 이를 위한 과학'은 1980년대 이후 과학교육 과정의 중요한 지향으로 제안되었으며 특히 우리나라 교육과정에서는 수준별 교육과정을 도입하여 이를 구현하려고 하고 있다. 모든 이를 위한 과학은 소수자를 포함한 모든 학생을 위한 과학교육으로 그 의미가 확장되어야 한다. 그러나 이러한 지향에도 불구하고 이른바 소수자 즉 뛰어난 재능에 대한 특별한 관리가 필요한 학생이나 신체적 또는 정신적 장애로 인해 특별한 교육적 지원이 필요한 학생을 위한 과학교육의 연구와 실천은 '보통'의 학생에 비하여 미흡했다. 특히 과학영재교육에 비하여 장애학생 또는 특수교육 대상학생을 위한 과학교육에 대해서는 더욱 부족하다. 이 연구에서는 장애학생과 함께 하는 '희망의 과학싹잔치'를 중심으로 장애학생을 포함하는 과학교육의 실천 사례의 연혁과 실천 과정을 소개하고, 이 행사에 참여한 예비과학교사들의 장애학생과 통합교육에 대한 인식 변화 결과를 서술하면서, 특수교육 대상 학생을 포함하는 모든 이를 과학교육의 접근 방향과 의의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.1037-1049
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• 2017

본 연구의 목적은 배설에 대한 소집단 모델링 기반 탐구 활동에서 나타나는 중학생들의 대화적 논변활동 과정에서 담화 이동 흐름과 합의에 이르는 추론 과정을 심층적으로 탐색하는 것이다. 참여 학생들은 영재원 중학교 학생들 17명이며, 3~4명이 한 소집단을 이루었다. 배설에 대한 소집단 모델링 활동 중에서 치킨을 먹은 후 체내에서 생성되는 노폐물(암모니아)는 우리 몸에서 어떻게 될지 설명하는 초기 모델을 형성하는 활동을 대상으로 분석이 이루어졌다. 학생들의 모델링 활동 중 논변적 상호작용을 분석한 결과 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 우선, 최초의 주장이 나타나는 잠정적 합의하기, '질문하기'와 '의미 명확히 하기'가 나타나는 불확실성 해결하기와 같은 공통적인 논변활동 단계가 나타났고, 다양한 주장이 존재한 소집단에서는 합의하기 단계가 추가적으로 나타나 '주장변경하기'의 담화 이동이 나타났다. 합의에 도달하기 위해 협력적으로 다른 사람의 논변에 참여했다는 측면에서 대화적 논변활동이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한, 학생들의 논변활동에서 불확실성 해결하기 단계에서 비판적 질문을 하는 과정과 합의하기 단계에서 주장을 정당화하는 추론 과정에서 소집단 합의가 일어나도록 하는 대화적 논변활동 과정을 확인할 수 있었다. 비판적 질문을 통해 기존의 주장이 강화되거나 탈락되어 학생들은 자신의 주장을 변경하거나 새로운 주장을 제시하기도 하였다. 소집단 합의가 나타나는 순간의 추론을 분석해보면, 학생들은 개인 경험에 근거한 추론을 위한 자료 출처보다 과학적 사실에 근거한 추론을 위한 자료 출처를 선호하였으며 다양한 논변의 정당화 분석틀로 정당화를 하여 소집단 주장을 공고히 하였다. 본 연구결과를 통해 과학 수업에서 대화적 논변활동 맥락을 이해하고 반영할 수 있는 교육적 함의를 제공해줄 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권1호
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• pp.140-151
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• 2011

본 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료의 문제점과 개발 과정에 영향을 주는 요소를 찾는 것이다. 이를 위해 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)으로부터 258개의 교정 교수학습자료를 수집하였다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다. 교정 탐색 우선형은 이미 형성된 선행 지식 범위 내에서 자료를 개발하기 때문에 이들이 개발한 자료는 교육과정의 특정 영역에 편중되어 있다. 이에 비해 개념 탐색 우선형은 대부분의 예비 지구과학교사들이 접근하지 못한 영역의 자료를 개발하였다. 올바른 선행 지식을 형성하지 못한 예비 지구 과학교사들은 잘못된 소재를 선택할 뿐 아니라 개념 연결에서도 오류를 범하고 있다. 또한, 대부분의 예비 지구과학교사들이 지질현상에 대한 과학개념을 형성하고 있다고 하더라도 생성과정을 무시하고 소재의 형태만을 주로 고려하고 있다. 그러므로 지질조사 및 고체지구과학 분야에 대한 충분한 학습이 가능하도록 지구과학교사 양성 교육과정에 충실히 반영해야 하며, 이를 바탕으로 예비 지구과학교사들의 지질학적 내용지식, 야외 교수학습 전략, 자료개발 절차 등이 하나의 통합적인 개념으로 형성될 수 있도록 지도할 필요가 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제30권4호
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• pp.499-514
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• 2016

전통적인 교사 중심 교육으로는 학생 개개인의 다양성과 창의성을 발현할 수 없으며 변화하는 미래 사회에 대처할 수 없다는 위기의식이 일면서, 우리나라에서는 학습자를 교육의 주체로 보는 학습자 중심 교육이 강조되고 있다. 본 연구에서는 한국과학창의재단에서 추진한 '2015년 학생 중심 수학교과서 개선 교사연구회' 자료를 토대로 학습자 중심 교육의 관점에서 우리나라 교사들이 인식하는 수학교육의 문제점과 그들이 개발한 수학 모델 교과서의 특징을 분석하였다. APA(1997)의 '학습자 중심의 심리 원리' 틀을 사용하여 분석한 결과 교사들은 수학교육의 문제점으로 동기와 정서가 학습에 미치는 영향, 학습에서의 개인차, 발달이 학습에 미치는 영향, 학습 과정의 본질, 지식의 구성 원리 측면이 고려되지 않았음을 순서대로 많이 지적하였다. 교사들이 개발한 수학 모델 교과서는 학습 과정의 본질, 지식의 구성, 동기와 정서가 학습에 미치는 영향의 원리가 순서대로 가장 많이 반영되었다. 마지막으로 교사들의 문제점 인식과 그에 따른 모델 교과서 개발 결과를 비교한 결과, 교사들에게 인식된 문제점들은 대체로 교과서에 반영되었고, 인지와 메타인지 요인에서는 문제점보다 개선이 더 많이 이루어졌으나 동기와 정의적 요인에서는 개선이 문제점에 비해 미비한 편이었다. 이를 통해 수학 교과서 개선을 통해 실현 가능한 학습자 중심 교육의 방안을 살펴볼 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-14
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• 2015

이 연구의 목적은 한국 전통 과학 소재인 앙부일구 과학 활동에서 나타나는 탈북 청소년들의 목소리를 통해 그들의 과학 학습 특성을 파악하는 것이다. 우리는 탈북 청소년들과 다른 교육적, 문화적 배경과 연령을 가진 다른 두 개 집단을 비교했다. 본 연구에 적용된 앙부일구 프로그램은 시간에 대한 의미 있는 질문, 일상생활 지식, 한국 전통 과학 지식, 서양 현대 과학 지식을 포함한다. 또 수업 과정은 교사와 학생 간 상호 작용과 실험 활동으로 이루어졌다. 이 프로그램은 탈북 청소년 집단, 초등 과학 우수아 집단, 고등 과학 심화 집단의 세 집단에 적용 후 분석되었다. 본 연구에서 드러난 탈북 청소년들의 과학 학습 특징은 다음과 같다. 첫째, 탈북 청소년들에게 시간의 의미는 생활속에 녹아 있는 자연 그 자체다. 그들은 자연의 시간에 익숙하고 생활 경험이 풍부하다. 둘째, 탈북 청소년은 보완적이고 배려하는, 그리고 인간의 다양한 측면을 고려하는 과학을 선호한다. 이는 새롭고 실용적인 과학을 선호하는 다른 집단들과는 대조적이다. 셋째, 탈북 학생들은 과학 개념 지식이 부족한 반면 일상생활 지식은 풍부하다. 이들의 언어적 표현도 과학적이기 보다는 일상적이다. 넷째, 탈북 학생들은 과학적 사고보다는 일상적 사고에 익숙하다. 이 결과를 통해 한국 전통 과학 소재의 과학 활동 프로그램이 탈북 학생들에게 새로운 과학 지식과 문화적 자긍심을 주고, 그들의 민족적 정체성을 확인할 수 있는 기회를 만드는 계기가 되었다. 한국의 전통 과학 소재는 탈북 학생과 우리 과학 교육 과정의 간문화적 장을 만들어 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권1호
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• pp.76-89
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• 2017

본 연구는 충북 영동군 지역의 금강과 화석산지, 다양한 지질구조를 교육자원으로 하여 과학학습장을 개발하고, 이를 활용하여 지구과학 학습과 토포 필리아를 함양할 수 있는 교육 프로그램을 구안하는 것이다. 영동 퇴적층(백악기)은 금강을 따라 신선한 노두가 잘 발달되어 있어서 다양한 지질구조와 식물화석, 공룡 발자국 화석을 쉽게 찾을 수 있고, 건열과 연흔, 사층리 등 뚜렷한 퇴적구조가 잘 나타난다. 교육과정과 교과서 분석, 전문가 패널의 협의를 통해 야외학습장(관찰지점 6곳)을 개발하여 융합교육 프로그램으로 구안했다. 개발 프로그램에 대한 내용타당도 검증 결과, 모든 검사 항목에서 양호했다($CVR{\geq}0.88$). 야외학습 모형에 따라 수업에 적용한 결과 수업 만족도는 매우 긍정적으로 평가되었다(4.18). 과학학습장에서 진행된 야외 수업과정을 관찰한 결과, 학생들은 금강의 아름다운 경관 이미지를 새롭게 형성하였으며 다양한 구체물(모래사장, 징검다리, 공룡 발자국 화석, 퇴적구조 등)에 대한 개념과 가치, 의미를 새롭게 인식하게 되면서 토포필리아를 갖게 되었다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제59권1호
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• pp.63-80
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• 2020

본 연구는 2000년부터 2019년까지 7종의 KCI 등재지에 게재된 3,114편의 수학교육 논문와 5종의 SSCI 등재지에 게재된 1,636편의 수학교육 논문의 연구 동향을 텍스트 마이닝 기술의 하나인 토픽모델링을 사용하여 비교·분석하였다. 연구 결과, 국내외 수학교육 연구는 16개의 유사한 주제와 7개의 상이한 주제로 분류할 수 있었다. 연구 결과, 예비교사와 관련된 주제는 국내와 해외 수학교육 연구에서 모두 높은 비중을 차지하고 있는 연구주제였다. 현직교사 재교육에 관한 연구주제는 국내 연구에서는 하나의 독립된 주제로 나타나지 않았지만, 해외 연구에서 많은 관심을 받는 주제로 나타났다. 해외 수학교육 연구에 비해 국내에서는 수학적 역량에 관한 연구의 관심이 높았지만, 이는 문제해결역량과 창의·융합역량에 치중되는 경향이 있었다. 반면, 해외 수학교육에서는 정체성과 공정성에 관한 연구가 강조되었다.

• 직업교육연구
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• 제30권4호
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• pp.281-300
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• 2011

최근 영재교육의 영역이 다양화되는 추세 속에서 발명영재교육이 확대되고 있다. 2010년부터 지역교육청에서는 기존의 16개 '발명교실' 시스템을 영재교육원의 '발명 영재학급'으로 전환하여 운영하고 있다. 그렇지만 발명영재교육의 실천 역사가 일천한 탓에 프로그램의 내용이나 방법에 대한 체계적 분석 시도가 아직까지는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 시도교육청 산하 발명 영재교육원의 교수-학습 사태를 분석하여 영재아의 특성에 부합하는 발명영재교육방법을 모색해 보고자 하였다. 이를 위해 VanTassel-Baska의 수업관찰 분석(COS-R)기법을 활용하여 발명영재교육 현장의 교수-학습 행위의 특징을 확인하였다. 그 결과 '교수 행위의 특징'은 교육과정 계획과 실행, 문제 해결력, 창의적 사고력 등이 높게 나타났다. 그 다음으로 연구방법, 비판적 사고력, 개인별 수준 고려 등의 순으로 나타났다. 그리고 교사의 교수 행위에 대한 '학생들의 반응 정도'는 문제 해결력, 비판적 사고력이 같은 비율로 높게 나타났고 그 다음으로 창의적 사고력, 일반적 수업 활동, 연구 방법, 개인별 수준 고려 순이었다. 두 영역 모두 개인별 수준 고려가 가장 낮은 것으로 나타났다. 이에 앞으로 발명 영재교육원의 발명 교수 학습 행위는 개인별 수준 고려와 발명 영재 탐구력과 창의적 사고력을 기를 수 있는 교수 학습 환경 제공이 필요할 것으로 판단된다.

• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.93-108
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• 2022

이 연구의 목적은 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에 활용 가능한 융합교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 그 타당성과 효과성을 알아보는 것이다. 융합교육(STEAM) 프로그램은 2015 개정 교육과정과 고교학점제 선행연구를 분석을 통해 얻어진 '수소연료', '기후위기', '데이터 사이언스', '적정기술', '바리스타'라는 5개의 최신 이슈를 주제로 개발되었다. 프로그램은 연구팀이 자체 개발한 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램 개발형식(틀)에 맞춰 집단 숙의의 과정을 통해 7개월간 개발되었다. 고등학생의 진로·직업을 간접적으로 체험할 수 있도록 개발된 5종 29차시의 융합교육(STEAM) 프로그램 초안은 2인의 융합교육(STEAM) 교육 전문가에게 자문을 통해 검증을 받았으며, 프로그램의 현장 적합도를 판단하기 위해 5개 고등학교 627명을 대상으로 시범 적용하였다. 시범 적용 결과, 학생들의 융합교육(STEAM) 태도는 사전보다 사후가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 프로그램에 대해서 학생들의 높은 만족도를 확인할 수 있었다. 또한 시범 적용 교사 면담을 통해 '프로그램의 내용과 수준이 적합하며, 실생활 문제를 해결하는 경험을 통해 관련 교과의 내용 지식을 적용하고 진로 체험의 기회를 가질 수 있다'는 긍정적인 평가를 받았다. 시범 적용의 결과를 바탕으로 5종 29차시의 학생용·교사용 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램을 최종 완성했다. 마지막으로 고교학점제에서 적용할 수 있는 차시대체형 STEAM 프로그램 개발 및 운영이 활발하게 이루어져야 할 것과 고교학점제가 바람직하게 정착되고 운영될 수 있도록 교사의 전문성 향상 방안 마련, COVID-19로 촉발된 블렌디드 수업 설계의 필요성 등을 제언하였다. 이 연구는 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에서 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 및 운영 방안에 대한 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.