• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.300-317
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• 2020

이 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 초등 과학 교과서 내 지구과학 영역에 제시된 개념과 탐구 활동의 내용을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 교과 교육 전문가 2인과 초등교사 3인이 함께 교과서 내 개념과 탐구 활동 문제점 탐색과 개선 방안 조사를 위한 설문지를 개발하였다. 설문은 두 차례에 걸쳐 진행되었으며 모두 30명의 초등학교 교사와 3명의 지구과학 내용학 전공 교수가 설문에 참여하였다. 연구 결과 초등학교 교과서의 고체 지구 영역에서는 8개의 개념 요소, 유체 지구 영역에서는 3개의 개념 요소, 우주와 통합 단원에서는 1개의 개념 요소에서 오개념이 포함되어 있는 것으로 조사되었다. 탐구 활동에서도 고체 지구에서 7개 유체 지구에서 3개, 우주와 통합 단원에서 1개씩 탐구 활동 내용에 보완이 필요한 것으로 조사되었다. 따라서 앞으로 교과서가 개정될 경우 내용 요소의 검정 과정을 강화할 필요가 있으며 나아가 교과서에 제시되는 개념의 경우 연계와 위계뿐 아니라 개념이 발달해 나가는 과정도 고려할 필요성이 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권2호
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• pp.194-206
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• 2002

This article describes the major themes to change in historical and philosophical perspectives of science education that lead the US and Korean science curriculum reform movements since 1957. Inquiry teaching and criticism of teaching science as inquiry in the late 1950s and the 1960s, Science-Technology-Society (STS) Curricula, and Science Literacy and the 1980s science literacy crisis are discussed. In the US, three major curricular projects as responses to the scientific literacy crisis are exemplary such as the Project 2061 sponsored by the American Association for the Advancement of Science, the Project on Scope, Sequence, and Coordination (SS&C) initiated by the National Science Teachers Association (NSTA), and the National Science Education Standards (NSES) published by the National Research Council. To identify how each set of national content standards differ, we compared specific content standards related to the theory of plate tectonics in Earth and Space science in grades 9-12 over the three national standards: Benchmarks of AAAS, NSES of the NRC, and SS&C of the NSTA. Against this historical background of the US science education reform movements, the curriculum reform movements in Korea is briefly discussed. In general, Korean science curriculum reform movements have reflected and resembled the recommendations of the US reform movements. In addition, it is important to note that throughout the history of curriculum revision in Korea, there have been continuing pendulum swings between a theoretical, discipline-centered curriculum and a liberal, humanistic, and student-centered curriculum, which pays more attention to students in terms of their interest and psychological preparedness. In conclusion, the sixth and seventh national science curriculum revisions reflect rather a student-centered movement by reducing technical and sophisticated topics, taking constructivism learning theory into consideration, and adding more STS related topics.

• 천문학논총
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• 제26권3호
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• pp.89-101
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• 2011

The International Olympiad on Astronomy and Astrophysics (IOAA) initiated by the Thailand Astronomical Society in 2007 is an annual competition for high school students. One of its aim is to enhance the development of international exchange in the field of school education in astronomy and astrophysics. This paper first provides the overview of the IOAA in terms of key regulations based on its statutes, history and current status. Secondly, the published syllabus of the IOAA is used for content analysis according to subject areas regarding the exam questions of the IOAA in theoretical, observational and data analysis parts from 2007 to 2010. Also, a scientific inquiry framework is applied to the same questions for assessment based on scientific inquiry in the cognitive aspect with two sub-classes of scientific knowledge and scientific reasoning. Among a dozen astronomy subject areas listed on the syllabus, the theoretical part of the IOAA makes more frequent use of the Sun, the solar system, properties of stars, and concept of time. In content knowledge, a factor of scientific knowledge, the IOAA questions, especially in the theoretical part have a lesser degree in difficulty than the IAO (International Astronomy Olympiad) exam questions for the same period whose degree in difficulty is comparable to college level. With regard to scientific reasoning, the IOAA questions tend to involve convergent rather than divergent thinking. Lastly, in light of these findings, discussions are given on the outcome of Korean participation in the previous IOAAs and ways to help better in preparing Korean students for future astronomy Olympiads.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권1호
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• pp.109-124
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• 2012

Developing pedagogical content knowledge (PCK) has been emphasized for teacher's professionalism and it should be done from systematic teacher training courses. In this study, we investigated changes of elementary pre-service teachers' PCK of science teaching and motivational strategies before and after a training course. For the analysis of pre-service teachers' PCK, their lesson plans, surveys, and interviews were collected. According to the results, in the beginning of the semester, pre-service teachers in the experimental group usually used didactic or combination of didactic and inquiry teaching strategies and a few pre-service teachers used inquiry or discovery teaching strategies when making lesson plans. However, at the end of the semester many pre-service teachers used inquiry teaching strategies in their lessons which included activities of asking students' prior knowledge, conducing experiments, finding conclusion, and comparing teachers' explanations with students' explanations. Regarding motivational strategies, in the beginning of the semester they focused using activities to create student's emotional interest in science lesson but at the end they used other strategies to create positive atmosphere for learning, capture intellectual interest in science, and connect science to students' everyday lives. The changes in pre-service teachers' PCK in the experimental group was meaningful because there was less change in pre-service teachers' PCK in the control group. This study implies the need for effective professional development programs for developing pre-service teachers' PCK.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권2호
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• pp.145-161
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• 2021

이 연구에서는 영재교육종합 데이터베이스(GED)에서 제공하는 초등 과학영재교육 프로그램 수상작을 과학적 창의성 관점에서 분석하였다. 이를 위해 해당 분석 기준을 개발한 뒤 우수 프로그램 55개에 포함된 840개의 탐구활동을 분석하였다. 연구 결과, 과학적 창의성 요소 5가지 중, '과학적 탐구기능', '과학 지식 내용', '창의적 사고'가 많이 포함되었다. 하지만 '문제해결력'과 '공통 요소'는 비교적 적게 포함되어 있었다. 통합의 측면에서는 2가지 요소의 통합과 3가지 요소의 통합이 자주 나타났으며, 통합이 없는 유형도 자주 나타났다. 4가지 요소의 통합이나 5가지 요소의 통합은 적게 나타났다. '과학 지식내용', '과학적 탐구기능', '창의적 사고' 등이 다른 요소들과 함께 통합되는 빈도가 높았다. 그러나 '공통 요소' 또는 '문제해결력'이 다른 요소와 통합되는 경우는 적게 나타났다. 이에 대한 교육적 시사점을 논하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권1호
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• pp.102-111
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• 2010

This study examined the instructional influences of MBL programs on elementary school students' science achievement, scientific inquiry skills, and science learning motivation. The perceptions of students and their teacher toward science classes using MBL programs were also examined. The subject of this study was sixty four 4th grade students from two classes. The experimental group engaged in science classes that applied MBL and the control group engaged in traditional science classes based on the textbook and experiment workbook. As results, there was no significant difference in academic achievement, scientific inquiry skills, however, were significantly higher for the experiment group compared to the control group. There was also significant difference in the relevance and confidence, the sub-categories of science learning motivation. In the analyses of students' perceptions toward science classes using MBL, students showed positive perceptions in aspects of interests of science classes, content comprehension, and convenience of experiments. The teacher also showed positive perceptions using MBL in elementary science classes. Educational implications of appling MBL in elementary science classes were discussed.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.139-152
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• 2012

본 연구는 우리나라와 싱가포르의 초등학교 과학 교과서에 제시된 탐구 활동을 물리 영역 중심으로 비교하여 그 특징을 찾고, 교과서 및 교육과정 개선을 위한 시사점을 얻고자 한다. 탐구 활동의 특징 비교를 위해 탐구 활동 수, 탐구 과정 요소, 탐구 목적, 탐구 과제의 개방성 정도를 비교하였다. 연구 도구로는 이봉우(2005)의 탐구 과정 요소 분석 틀과 Millar 등(1998)의 탐구활동 분석틀을 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 우리나라의 탐구 활동 수가 싱가포르에 비해 1.5배 가량 많았으나 주당 과학 수업 시간은 같거나 싱가포르가 조금 더 많았다. 탐구 과정 요소를 비교해 본 결과 우리나라의 경우 기초 탐구 과정이 차지하는 비율이 높았고 싱가포르는 기초 탐구 과정과 통합 탐구 과정이 거의 균형을 이루고 있었다. 하지만 5~6학년의 경우 싱가포르는 통합 탐구 과정의 비율이 더 높았다. 탐구 활동 목적을 분석해 본 결과 우리나라는 내용 중심적인 활동이 많았고 싱가포르는 내용 학습과 과정 학습이 균형을 이루고 있는 것으로 나타났다. 하지만 내용 학습 중 '변인이나 개념 사이의 관계를 학습하는 것'에서는 싱가포르가 높은 비율을 나타냈다. 우리나라도 과정 학습 중 '의사소통 학습하기'에서 높은 비율을 차지했다. 하지만 교과서의 의사소통 활동이 실제 의사소통의 목적으로 사용되기 보다는 정리의 목적으로 사용되고 있는 것이 아닌지 조심스레 의문을 던져 본다. 탐구 활동 과제 개방성을 비교한 결과 '문제인식'은 우리나라와 싱가포르 모두 교사에 의해 이루어져 개방성이 낮은 것으로 나타났다. '실험과정', '결과해석'의 개방성은 싱가포르에서 높았고 '사용할 실험장치', '데이터를 다루는 방법'에서는 우리나라의 개방성이 높았다. 우리나라는 재료나 데이터를 작성하는 방법은 자율성을 주지만 실험과정이나 결과 해석은 주로 교사 주도로 이루어지고 있었다. 이 연구를 통해 시사하는 점은 첫 째, 탐구활동수를 줄여 핵심적인 내용으로 적정화 하는 것이다. 둘째, 기초 탐구와 통합 탐구의 균형을 추구하되 고학년은 통합 탐구 과정 요소를 늘리는 것이다. 셋째, 탐구 활동의 목적을 내용 학습과 과정 학습의 균형을 이루되 내용 학습에선 단순한 사실 개념 전달보다는 관계를 파악할 수 있는 내용을 마련하고 과정 학습에선 실제적 의사소통이 이루어질 수 있도록 탐구 활동을 구성해야 할 것이다. 마지막으로 '실험 과정'과 '결과 해석'의 개방성을 높여 요리책 식의 과학책에서 탈피하도록 노력해야할 것이다.

• 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.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.173-185
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• 2022

이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

• 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.