• 영재교육연구
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• 제26권3호
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• pp.449-471
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• 2016

본 연구의 목적은 '튼튼하고 안전한 다리 설계' 문제중심학습(Problem-Based Learning; PBL) 프로그램이 고등학교 과학영재들의 과학적 태도, 과학 진로지향도 및 리더십에 어떠한 영향을 미치는 알아보는 것이다. 연구 참여자는 3단계의 영재선발 과정을 통해 선발된 경기도 소재 C고등학교 부설 영재학급의 고등학교 2학년 19명이다. PBL 프로그램을 개발하고 14차시에 걸쳐 적용하기 전과 후에 과학적 태도, 과학 진로지향도, 리더십에 대한 검사를 실시하였고, 사후에는 추가로 프로그램에 대한 소감문을 작성하도록 하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, PBL 프로그램을 적용한 후 고등학교 과학영재의 과학적 태도가 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 7개 하위영역중 개방성을 제외한 6가지 영역 모두 유의미하게 향상되었다. 둘째, PBL 프로그램을 적용한 후 고등학교 과학영재의 과학 진로지향도가 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 과학 진로지향도 4개 하위영역 모두에서 유의미하게 향상되었다. 셋째, PBL 프로그램을 적용한 후 고등학교 과학영재의 리더십 전체 점수가 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 리더십의 1차 요인인 개인 내 특성과 개인 외 특성에서도 모두 유의미하게 향상되었다. 학생들의 사후 소감문을 분석한 결과 소그룹으로 PBL 문제해결과정에서 대인관계능력, 타인과 공동체 배려, 과제 책임감, 비전과 자신감 등 2차 요인 전 영역이 고르게 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 영재교육연구
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• 제22권3호
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• pp.619-637
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• 2012

girih 타일링은 비주기적이면서도 규칙적인 구조를 가진 타일링으로, 최근 '이슬람 사원 장식에 숨어있는 수학의 비밀'로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이를 소재로 하여 비주기적인 규칙성 안에 숨어 있는 수학이 만들어내는 유용성과 아름다움을 체험할 수 있는 초등 수학영재 프로그램을 개발 적용하고 그 결과를 분석하는 데 목적을 두었다. 개발한 초등수학영재 프로그램은 '이슬람 문양 속 girih의 비밀을 찾아서'이며, Renzulli의 3부 심화학습 형식에 따라 적용하였다. 이 프로그램은 대전광역시 유성구에 소재하고 있는 D 초등학교 5, 6학년 통합영재반 6명에게 적용한 결과를 토대로 수정, 보완 하였으며 개발된 프로그램 및 학습 자료는 초등수학영재 교육을 위한 소재 개발과 방법에 있어 도움이 될 것으로 기대한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권4호
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• pp.717-754
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• 2015

본 연구는 개별화된 경쟁에 치우쳐 있는 우리나라 수학교육 환경에서 고등학교 영재학생들에게 수학 발전의 사회적 과정을 경험할 수 있는 기회를 제공하기 위하여 온라인 탐구 커뮤니티의 건설을 시도하였다. 2012년 B과학고등학교에서 개설된 두 개의 미적분학 II 강좌를 수강하였던 14명의 학생들이 지정된 위키 사이트에 접속하여 약 70일간 10개의 문제를 풀었다. 협력 문제해결 과정에서 위키는 학생들의 흩어져 있는 사고과정을 공유되는 세계 내에 효과적으로 매개함으로써 상호학습이 이루어지는 것을 가능하게 하였다. 또한 학생들의 협력 문제해결의 패턴은 Lakatos(1976)의 '증명과 반박'과 비슷하게 '풀이와 반박'으로 특징지어졌으며 학생들은 이 과정을 통해 학교수학적 지식의 성장을 경험할 수 있었다. 실험 종료 후 실시된 인터뷰와 설문조사에서 담당교사와 학생들은 협력 문제해결 도구로서의 위키에 대해 매우 긍정적인 반응을 보였다. 따라서 본 연구에서 고등학교 영재학생들에게 위키는 수학적 지식의 사회적 측면에 대한 학습기회를 제공할 수 있는 가치 있는 수학교육 도구라고 평가된다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제8권4호
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• pp.379-396
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• 2006

본 연구는 영재아의 수학문제해결에 관한 사례 연구를 통해서 영재아의 수학문제해결의 특성을 분석해 보고, 인지적, 정의적 특성들과 어떠한 관련이 있는지 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 영재교육을 받고 있는 2명의 학생들을 선발하여 질적 연구 방법으로 수학문제해결에 관한 특성들을 분석하였다. 그 결과 문제 해결 과정의 특성으로 답이 명확한 문제를 선호, 개별적 탐구학습 선호, 문제의 답에 대한 집착, 과제 집착력이 높게 나타났으나, 경쟁심은 큰 차이가 있었다. 문제해결 사고의 특성으로는 파지능력, 직관적 통찰력, 시각화 능력은 모두 높게 나타났으나 일반화 및 적용능력은 차이를 보였으며 연역적 사고는 2명 모두 낮게 나타났다. 그리고 가정환경, 인지적, 정의적 특성들이 문제해결특성과는 직접적인 관련을 보이지 않았지만 간접적인 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 영재 교육과 중등수학 교육을 위한 교육과정, 교재 개발 및 교수법을 향상시키는데 가치있는 자료가 될 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제45권1호
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• pp.23-41
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• 2021

본 연구의 목적은 STEAM 융합적 문제 상황에 대하여 중등영재반별로 나타내는 문제발견과 문제해결 능력의 특성을 알아보는데 있다. 이를 위해 STEAM 융합적 문제해결력 검사지를 사용하여 중등영재반별로 문제의 발견과 문제해결 과정에 작성한 활동지, 산출물 등을 정량적 및 정성적으로 비교·분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 제시한 문제해결력 검사지가 지닌 전공 특수성이 문항에 대한 선호도와 문제를 발견하는 양상에 영향을 미침을 알 수 있었다. 둘째, 영재반별로 특정 과제에 대해 영재반에 따른 문제의 발견과 문제의 해결 능력의 차이를 보이는 것이 아니라 모둠별로 차이를 보이는 것으로 나타났다. 셋째, STEAM 융합적 문제 상황에서 문제의 발견과 문제해결에 전공 영역보다 개별 창의성과 모둠의 협력적 창의성이 더 크게 작용했음을 알 수 있었다. 본 연구결과에 의하면 문제의 발견과 문제해결력 평가에서 영재 학생들의 정의적 요인과 협력의 개념을 포함할 필요가 있고, 집단 창의성이 잘 발휘될 수 있도록 협력적 문제해결능력을 향상시킬 수 있는 교수·학습 전략을 개발할 필요가 있음을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.775-788
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• 2007

본 연구는 예비 중등교사들을 대상으로 지구 내부에서의 방사성 동위원소에 대한 예비 중등교사의 대안개념의 구조를 이해하는 것이다. 그들의 대안개념의 구조를 Lakatos의 방법론을 기준틀로 한 Niaz(1998)의 제안을 사용하여 분석하였다. 이 연구는 사범대학 과학교육과 $3{\sim}4$학년 17명을 대상으로 하였다. 연구 방법으로는 개방형 질문지법(open-ended written questionnaire)을 사용하였다. 연구 결과, 예비 중등교사들은 지구내부에서 방사성 동위원소의 붕괴의 설명은 지층의 높은 열과 압력이 그들의 대안개념에 가장 큰 영향을 주고 있었다. 또한 우리가 제안한 과학개념구성을 위한 과학 철학적 수업전략에 따른 그들의 개념변화를 조사하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권8호
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• pp.1110-1120
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• 2011

본 연구는 수학, 과학 성취에 대한 일반학생과 상위 성취 학생들의 성차여부에 대한 영재담당 교사의 인식을 알아보는 데 목적이 있다. 연구에 참여한 교사들은 초등 영재담당교사 167명과 중등 영재담당교사 122명이다. 교사들은 일반학생과 상위 성취학생의 수학, 과학 성취에 성차가 존재하는지, 왜 그렇게 생각하는지 등에 관한 설문에 참여하였다. 연구에 참여한 교사의 65%는 남녀 학생 간 과학 성취에 성차가 존재한다고 응답하였으며, 성차가 존재한다고 인식한 교사의 63%는 초등 고학년에서 중학생 시기에 성차가 드러난다고 보았다. 상위 성취 학생집단에도 성차가 나타난다고 보는 교사들은 전체의 57%였으며, 성차가 나타난다고 응답한 교사들이 생각하는 성차 발현의 이유로는 선천적 능력의 차이, 사회적 기대, 부모의 양육태도 등이 있었다. 영재담당교사들의 수학, 과학에 대한 학생들의 성취에 대한 성차인식은 교사의 태도에 영향을 주어 남녀학생들의 실제 성취에 영향을 미칠 가능성이 높으므로, 이러한 교사들의 인식과 태도에 대한 제언이 결론으로 제시되었다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2018

과학, 기술, 공학, 예술, 그리고 수학을 통합한 STEAM 프로그램은 중등 교육에서 필수적인 요소로 자리 잡았고 소프트웨어 교육은 앞으로 중등학교에서 필수 이수과목으로 선정될 예정이다. 본 연구에서는 STEAM 교육과 함께 소프트웨어 교육 자료로 레고 마인드스톰 로봇 활용방안을 제안하고자 한다. 5차시로 개발된 STEAM 교육 프로그램은 차시별로 STEAM 교육에서의 핵심적인 요소를 포함하여 문제해결중심으로 구성되었고, 이를 수업에 적용하여 사례를 분석하였다. 분석 결과 레고 로봇을 활용한 STEAM 프로그램은 학생들에게 창의적인 사고와 문제해결 방법에 대해 구상 할 수 있는 기회를 제공하고 소프트웨어 교육과 과학 수업에의 활용 가능성에 대해 긍정적인 결과를 보였다. 또한 본 연구에서 개발한 프로그램은 방과 후 수업, 영재수업 등 현장에 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.331-345
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• 2012

이 연구는 중등 과학영재교육에서 초임 교사의 수업 전문성 제고 전략으로써의 멘토링 적용에 관한 사례연구로, 멘토링 과학영재수업의 특징을 수업 계획, 수업 진행, 수업 평가, 멘토링 적용 후 단계로 나누어 분석했다. 한 명의 멘토와 두 명의 멘티를 선정한 후, 멘티별로 중등 과학영재수업 중에서 총 3회에 걸친 9차시의 수업에 대해 멘토링을 실시했다. 모든 수업을 관찰했고, 수업 촬영 동영상과 수업 자료, 멘토링 및 면담 녹음 자료, 참관 노트 등을 분석했다. 연구 결과, 멘토링 과학영재수업의 특징으로 수업 계획 단계에서는 좀 더 체계적인 과학영재수업 구성, '과학영재수업=약간 어려운 실험수업'이라는 도식의 탈피와 다양한 교수전략 도입, 과학영재교육 프로그램 개발에 대한 심리적 부담감에 영향, 과학영재수업 준비 시간의 증가 등이 나타났다. 수업 진행 단계의 특징으로는 과학 영재수업의 질 향상, 수업 진행에 대한 심리적 부담감에 영향, 수업 진행의 혼선 초래 등이 있었다. 수업 평가 단계의 특징은 수업에 대한 심도 깊은 반성 기회제공, 실제적인 수업 개선의 동력 제공으로 분류할 수 있었다. 멘토링 적용 후 단계의 특징으로는 멘티의 과학영재수업에 대한 자신감 증가, 멘토의 수업 전문성 및 멘토링 기술 일부 향상 등이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권7호
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• pp.1187-1203
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• 2012

이 연구에서는 멘토링을 통한 초임 과학영재교육 담당교사들의 수업 전문성 변화를 PCK 측면에서 조사했다. 과학영재교육 경력이 5년 미만인 초임 교사 2인을 선정한 후, 각자 총 3회에 걸친 9차시의 과학영재수업을 멘토링을 통해 계획, 진행, 반성하도록 했다. 두 교사들의 모든 수업을 참관했고, 수업 촬영 동영상과 수업 자료, 멘티와의 면담 및 멘토와 멘티의 대화 전사본, 연구자의 참관 노트 등을 지속적 비교방법을 사용하여 분석했다. 연구 결과, 다소 제한적이긴 하나 멘토링이 멘티들의 과학영재 교육과정, 과학영재 교수전략, 과학영재교육 평가, 과학영재학생, 과학내용에 관한 실천적 지식을 긍정적으로 변화시키는 것으로 나타났다. 이런 결과는 멘토링이 초임 과학영재교육 담당교사의 수업 전문성을 제고하는 데 유용하고, 과학영재교육에서 멘토링의 효과적인 활용 방안을 찾는 데 의미 있는 시사점을 제공할 수 있음을 의미한다.