• 과학교육연구지
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• 제39권1호
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• pp.1-14
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• 2015

본 연구는 교육대학교에서 1학기 동안 '과학교과교재연구 및 지도법'을 수강한 3학년 예비 초등교사 162명을 대상으로 생명영역 탐구 수행 경험이 과학자에 대한 이미지와 과학 교수 불안에 미치는 영향을 알아보았다. 수업은 3~4명이 한 조로 구성되어 10개의 실험 주제 중 한 주제를 선택하여 직접 탐구한 후 그 결과를 동료 예비교사들 앞에서 발표하는 형식으로 진행되었다. 초등 예비교사들의 과학자에 대한 특성에 대한 견해를 조사한 결과 탐구 수행 경험 전후에 관계없이 과학자를 신중하고, 지적 수준이 우수하며, 창의적이고, 근면하다고 생각한 반면, 예술적이고 종교적이라고 여기지는 않는 것으로 나타났다. 특히 지적능력이 우수한, 창의적인, 개방적인, 활발한, 책임감 있는 특성에 대해서는 탐구 수행후 더욱 긍정적인 반응을 보였다. 또한 초등 예비교사들의 과학자 그리기에서 나타난 과학자의 활동 유형은 탐구 수행 후 '실험활동'이 가장 많이 증가하였으며, 활동장소로는 활동유형과 관련된 '실험실'이 가장 많았다. 이이서 초등 예비 교사들의 탐구 수행 경험 전후의 과학 교수 불안을 확인해 본 결과, 과학지식, 탐구 수업 준비, 탐구 수업 운영, 모든 영역에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 이는 탐구 경험이 과학 교수에 대한 자신감을 갖게 하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권4호
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• pp.541-557
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• 2012

Interest is acknowledged to be a critical motivational variable that influences learning and achievement. The purpose of this study was to investigate the interest of the elementary students when free inquiry activities were performed through a brain-based evolutionary scientific teaching and learning model. For this study, 106 fifth grade students were chosen and performed individually free inquiry activities. The results of this study were as follows: First, after free inquiry activities, as to free inquiry science related attitude, a statistically significant difference was not observed. But they came to have positive feelings about the free inquiry. Especially students marked higher mean score in openness showed consistency in sub-areas of free inquiry science related attitude. Second, students had interests in various fields, especially they had many interests in area of biology. They chose inquiry subjects that seems to be easily accessible from surrounding and as an important criterion of free inquiry they thought the possibility that they could successfully perform it. And students who belong to the high level in the science related attitudes and academic achievement diversified more topics. Third, most of students failed to further their topics. However, the students who specifically and clearly extended their topics suggested appropriate variables in their topics. On the other hand, students who couldn't elaborate their topics were also failed to suggest further topics and their performance of inquiry was more incomplete. In conclusion, the experiences of success in free inquiry make the science attitude of students more positive and help them extend their inquiry. These results have fundamental implications for the authentic science inquiry in the elementary schools and for the further research.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권2호
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• pp.207-218
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• 2010

The revised curriculum in 2007 adds an open inquiry approach to increase students' creativity and interest in science. Because it is the first time for elementary students to perform the open inquiry due to the national curriculum, it is essential that teachers give students' successful experiences in order to build a positive impression about inquiry activity. The purpose of this research is to develop and apply the open inquiry program. The research findings are as follows: First, we analyzed the students' traits of open inquiry ability during the program. The third and fourth grade students showed weakness in operating and inquiring abilities. They also feared failure and were unable to concentrate in classes which were based on explanation or discussion. When students had unexpected results, however, their inquiring abilities and creativeness increased considerably. Additionally there were some students who were stressed during the science-inquiry activity, due to no interest in science and an inability to think scientifically. Second, we developed an open inquiry program for elementary students. The program was modified, reflected upon the students' traits during open inquiry in class. Through repeated feedback like this, we completed the program. Third, for those who studied in the lessons there was a meaningful change in students' science inquiry abilities and abilities to perform 'formulating a hypothesis' and 'the control of variables'. These students' level of self-inquiry performance improved steadily. Moreover, they obtained a strong attachment to their inquiry and understood the method of quantitative experiments.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권3호
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• pp.353-366
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• 2011

An alternative vision for science inquiry that appears to be important and challenging is model-based inquiry in which students generate, evaluate and revise their explanatory model. Pre-service teachers should be given opportunities to develop and use their mechanistic explanatory models in order to participate in the practice of science and to have a sound understanding of science. With this view, this study described a case of pre-service elementary teachers' scientific modeling in magnetism. The aims of this study were to explore difficulties preservice elementary teachers encountered while they engaged in a model-based inquiry, and to examine how their understandings of the nature of scientific models changed after the model-based inquiry. The data analysis revealed that the pre-service teachers had difficulties in drawing and writing their own thinking because they had little experience of expressing their own science ideas. When asked to predict what would happen, they could not understand what it meant to make a prediction "based on their model". They did not know how to use or consider their model in making a prediction. At the end of the model-based inquiry they reached a final consensus of a best model. However, they were very anxious about whether the model was the "correct" answer. With respect to the nature of scientific models, almost all of the pre-service teachers initially viewed models only as a communication tool among scientists or students and teachers to help understand others' ideas. After the model-based inquiry, however, many of them understood that they could create, test, and revise their "own" models "by themselves". They also realized the key aspects of scientific models that a model can be changed as evidence is accumulated and a model is a knowledge production tool as well as a communication tool. The results indicated that pre-service elementary teachers' understandings of the nature of scientific models and their previous school science experiences could affect their performance on a model-based inquiry, and their experience of scientific modeling could help them enhance their understandings of the nature of scientific models.

• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.53-65
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• 2022

야외에서 이루어지는 과학 탐구학습은 이론적으로 학습한 내용의 구조화 및 적용에 긍정적 효과를 나타내며, 개방적인 사고를 유발함으로써 다양한 탐구활동의 경험을 유발한다. 또한 현장의 다양성과 특수성을 통해 제공되는 실제 경험은 학습자의 정의적 영역에도 긍정적으로 작용한다. 특히 경험적 학습의 맥락에서 생물에 대한 야외 학습프로그램은 실물 관찰 및 생태적 학습 경험의 제공 측면에서 필수적인 과정에 해당한다. 반면, 야외 탐구활동을 위해서는 전문적인 기본 소양과 해결되어야 하는 선행과제들이 존재하며, 이로 인해 실제 교육현장에서 잘 이루어지지 않는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 야외 탐구와 관련된 전문소양을 보조할 수 있는 인공지능을 직접 학생들이 생성하고 활용하여 쉽고 빠르게 의사결정할 수 있으며, 다양한 식생 분포로 생태학적 가치를 지니고 있는 해안사구 식물을 탐구 대상으로 하는 야외 학습 프로그램을 개발하고자 하였다. 이를 위해 관련 문헌들을 고찰하여 활동 프로그램을 구성하였으며, 개발한 프로그램의 경험이 초등 과학영재 학생들에게 어떤 영향을 주는지 사례 적용을 통해 확인하였다. 활동 프로그램의 적용 결과 개발한 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 동기수준, 과제집착력, 태도 변화에 긍정적인 영향을 줄 수 있었다. 결론적으로 인공지능을 활용하여 해안사구 식물을 탐구하는 야외 프로그램을 개발할 수 있었으며, 개발된 프로그램은 초등학생의 정의적 영역에 긍정적 효과를 제공할 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
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• 제26권3호
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• pp.427-447
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• 2016

이 연구의 목적은 IPA 기법을 활용하여 과학영재교육 수혜자들이 경험한 교육프로그램의 중요도와 만족도에 대한 인식을 분석하고, 과학영재들의 요구에 맞는 교육프로그램 제공을 위한 개선사항을 도출하는 것이다. 이를 위하여 과학영재교육 수혜자 288명을 대상으로 설문 및 심층면담을 실시하였다. 수집된 자료는 SPSS 20.0을 이용하여 교육프로그램에 대한 중요도와 만족도의 차이를 분석하기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였고, 교육프로그램 개선 사항을 탐색하기 위해 중요도-만족도 분석(Importance-Performance Analysis; IPA)을 실시하였다. 분석 결과 과학영재교육 수혜자들은 대체로 기존의 영재교육 프로그램에 대한 중요도보다 만족도가 낮게 나타났다. 또한 학교 급에 따라 요구하는 교육프로그램의 유형에 차이가 있었다. 즉, 초등학교 단계일수록 현장견학, 캠프 등 체험 중심의 교육, 중학교 단계는 탐구활동 중심의 교육, 고등학교 단계는 연구 중심의 교육을 선호하는 것으로 나타났다. 그러나 과학영재들의 진로탐색이나 리더십 향상을 위한 교육프로그램은 학교 급에 관계없이 시급하게 개선이 필요한 유형으로 인식하고 있었다. 이 연구는 착수효과를 고려하여 과학영재들이 요구하는 교육프로그램 유형을 분석했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권3호
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• pp.325-340
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• 2022

본 연구에서는 우리나라 초·중·고등학생들이 과학의 정의적 영역에서 성취가 낮은 원인을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 초등학교 4학년부터 고등학교 1학년까지 학년별 3~4명, 총 27명의 학생을 대상으로 학년별로 면담을 하였고, 초등학교 교사 3명, 중학교 교사 3명, 고등학교 교사 3명, 총 9명의 교사를 대상으로 학교급별로 면담을 하였다. 면담에서는 과학긍정경험 지표의 5가지 하위 영역인 '과학학습정서', '과학관련 자아개념', '과학학습동기', '과학관련 진로포부', '과학관련 태도'로 나눠 관련된 질문을 하였다. 면담 내용을 녹음하고 전사하여 범주화하였다. 과학 정의적 성취가 낮은 원인을 살펴 본 결과, 학생들은 실험·실습이 제대로 이루어지지 못할 때, 과학이론과 용어가 어려워서, 탐구 결과에 대한 기록 부담 등으로 부정적인 정서를 경험하는 것으로 나타났다. 그리고 학생들은 과학 성적이 좋지 않아서, 과학 용어가 어려워서, 학습량이 많아서 등의 이유로 과학관련 자아개념이 부정적으로 변한다고 응답하였다. 또 과학학습 동기가 낮아지는 원인으로 과학 수업 내용과 일상생활이나 자신과의 관련성에 대한 인식 부족, 과학 수업내용의 어려움, 좋지 않은 과학 성적, 자신의 흥미나 진로와의 관련성 부족 등으로 나타났고, 과학 관련 진로포부가 낮아지는 주요한 원인으로 자신의 진로가 과학과 관계없는 분야이기 때문에, 과학 성적이 좋지 않아서 등으로 나타났다. 과학 수업이 어려워지거나 과학 수업에 대한 부정적인 느낌으로 인해 과학관련 태도가 부정적으로 변화하였고, 고등학생들은 과학이 사회에 끼치는 양면성을 인식하였다. 면담 결과에 근거하여 과학 수업개선을 위해 실험 및 실습을 위한 지원, 과학 기초학력 지원, 초등학교 '실험관찰'의 개선, 교수학습 자료의 개발, 과학 관련 진로 관련 정보의 제공 방안 등을 제안하였다.