• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권1호
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• pp.22-35
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• 2021

In order to investigate the trends in science education research using AR (Augmented Reality) and derive implications for elementary science education, we analyzed 71 research articles on AR application in science education published in both Korea and abroad from 2010 to August 2020. In quantitative aspects, the number of published articles has steadily increased. For domestic researches, the number of papers targeting for elementary school students was higher than that of middle & high school students. In the research method aspects, qualitative methods were most frequently used. In particular, papers regarding the development of AR program and verification of its effectiveness were most frequently published. The researches using mixed method in domestic field were smaller in number than that of the research in abroad. There were similar trends in research targeting elementary school students. In the aspects of the contents, more researches were performed on biology and earth science areas than others. In case of researches for elementary school students, the proportion of researches on biology and earth science was even higher. Domestically the proportion of studies on the convergence of science and non-science subjects was higher than that of foreign studies. The number of researches exploring the effectiveness on 'non-scientific attitude domain', 'cognitive domain', and 'program domain' were relatively higher than that on 'inquiry & practice domain' and 'science-related attitude domain'. For types of AR contents, 'observation manipulation type' was mostly studied, followed by 'experimental activity type', and 'learning guide type'. In case of studies on elementary school students, the ratio of 'observation manipulation type' contents was higher than that of others, whereas studies on 'field problem solving type' were relatively less reported than others. In addition, studies on 'simple interaction' were most frequently reported. Particularly, there were relatively few studies on 'linear and nonlinear interactions' in domestic field. As a result of analyzing key words, we found that the key words related to the characteristics and implementation of AR frequently occurred, and the key words related to elementary education and the merits of AR had many direct connections with other key words.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권6호
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• pp.671-685
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• 2020

본 연구의 목적은 교과교육의 의미와 정체성을 탐구하는 한 가지 시도로써, 교과교육과 함께 이와 관련이 깊은 학문, 교과, 교과내용 간의 관계를 비판적으로 고찰하는 것이다. 본 연구에서는 먼저, 과학교육을 중심으로 '분리적' 관점의 기원을 살펴보고 이 관점이 학문, 교과, 교과내용, 교과교육 간의 관계에 대한 인식에 미친 영향을 살펴보았다. 그리고 '본질적-총체적' 관점에서 이들 간의 관계를 고찰하였다. 연구결과, '분리적' 관점은 학문, 교과, 교과내용, 교과교육 간의 유기적이며 전체적인 관계를 파악하는 데 한계가 있는 관점이라는 것을 알 수 있었다. 따라서 우리는 교과교육이 현재의 지평을 넘어 새로운 지평을 열고 모학문, 교과, 교과내용 등과의 온전한 관계를 회복하며 질적 발전을 이루기 위해서는 기존의 '분리적' 관점을 극복할 필요가 있다고 보았다. 한편, '본질적-총체적' 관점은 학문, 교과, 교과내용, 교과교육 간의 본질적으로 분리되지 않는 긴밀한 연관성을 드러냄으로써, 기존의 '분리적' 관점으로 야기된 문제들, 예를 들어 교원양성 교육과정의 파편화, 부실화 등의 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권6호
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• pp.611-619
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• 2022

최근 교육에서 교육 데이터마이닝에 관한 관심이 높아지고 있는 시점에 과학교육에서 평가 결과를 활용하여 학생들에게 적합한 피드백을 제공하기 위해 빅데이터 분석의 적용 가능성을 탐색해 보고자 하였다. 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가의 24문항에 응시한 2,576명의 평가 자료를 활용하여 비지도 기계학습의 한 가지 방법인 K-평균 군집분석을 이용하여 학생들을 군집화하였다. 학업성취도 평가 자료를 활용한 군집화 결과, 학생들을 6개의 군집으로 나누어 볼수 있었다. 상위권이나 하위권에 비해 중위권 학생들이 다양하게 다른 군집으로 구분됨을 알 수 있다. 군집분석의 결과를 보면, 군집화에서 가장 중요하게 영향을 주는 요인은 학업 성취였으며, 군집별로는 교육과정의 내용 영역별, 교과 역량별, 정의적 특성 면에서 서로 다른 특성을 보이고 있었다. 하위 군집에서는 정의적 영역 중에서 학습의욕이 중요하게 영향을 주고, 교과 역량 면에서는 과학적 탐구 및 문제 해결력과 과학적 의사소통 능력이 중요하게 영향을 주고 있었다. 내용 영역 면에서는 운동과 에너지와 물질 영역에 대한 성취가 군집의 특성을 구분하는 중요한 요인으로 작용하고 있었다. 따라서 평가 자료를 활용해 학생을 군집화한 후, 이러한 군집별 특성을 바탕으로 학생들에게 학습을 위한 맞춤형 피드백을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이러한 연구 결과를 바탕으로 군집분석 연구 결과 활용의 가능성, 내용 영역별 균형 있는 학습, 교과 역량 증진, 과학적 태도의 향상 등 과학교육의 시사점을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.17-33
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• 2023

본 연구는 초등 예비교사들이 제작한 앱의 특징과 앱 제작 교육에 대한 초등교사의 생각을 살펴보고 이를 통해 초등 예비교사를 위한 TPACK 교육에 시사점을 도출하는 데에 그 목적이 있다. 과학교육 앱 제작 경험을 제공한 사례를 수집하고, 3명의 초등교사를 대상으로 해당 사례에 관한 생각을 조사하였다. 예비교사들이 제작한 앱의 특징을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들이 앱을 제작하면서 의도한 교육목표는 탐구가 가장 높게 나타났고, 도구형과 학습자·교수자간 상호작용이 일어나는 앱을 제작한 경우가 상대적으로 높게 나타났다. 둘째, 대부분의 예비교사들이 교육과정 목표에 부합하도록 앱을 제작하였으나 건설적 차원과 협력적 차원에서는 낮은 수준의 유형에 해당하는 앱의 특징을 보여 주었다. 예비교사들이 제작한 앱과 앱 제작 교육에 대한 초등교사들의 생각을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등교사들은 예비교사들이 제작한 앱의 효과성에 가장 낮은 점수를 주었고, 이를 해결하기 위해 교육과정 성취기준 분석과 기 개발된 앱 평가 및 수정 활동을 제안하였다. 둘째, 초등교사들은 예비교사의 TPACK 향상을 위하여 앱을 직접 제작해보는 경험을 제공하는 것이 적절하다고 응답하였다. 셋째, 초등교사들은 앱 인벤터를 활용하여 앱을 제작할 수 있는 블록 코딩 문해력 정도가 예비교사에게 필요하다고 생각하였다. 넷째, 예비교사의 TPACK을 향상시키기 위해 앱 제작 교육에서 모의수업과 앱을 통해 데이터를 수집하고 다루어 보는 경험을 강조할 필요가 있다고 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제61권1호
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• pp.47-62
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• 2022

본 연구는 18세기 후반 조선산학서의 기하 영역 중 평면도형 관련 내용들이 이전 시기와 비교하여 어떻게 차별화되어 다루어졌는지 살펴보고, 평면도형과 관련된 설명과 계산법의 변화, 문제해결과정에서 수학적 논리의 엄밀성, 새롭게 등장한 수학 주제에 초점을 맞추어 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서는 18세기 후반에 저술된 서명응의 <고사십이집>과 황윤석의 <산학입문>, 홍대용의 <주해수용>을 주 분석문헌으로 선정하여 이전시기의 <묵사집산법>, <구일집>과 비교하였다. 분석 결과, 도형을 측정 대상으로서가 아니라 성질을 탐구하는 대상으로 설명하고, 서법(西法)을 별해로 추가 제시하거나 기존 풀이법을 대체한 사례가 확인되었다. 또한 일부 문제에서 수학적 근거를 토대로 계산법의 타당성을 기술하거나 도형그림을 삽입한 도해(圖解)를 통한 설명, 근삿값에 대한 명확한 인식과 보다 정밀한 근삿값 설명 등은 수학적 논리의 엄밀성을 추구한 대표적 사례였다. 오늘날의 삼각함수에 해당하는 팔선(八線)과 삼각형의 구성요소 사이의 관계를 일반 삼각형으로 확장한 사례는 18세기 후반에 새롭게 등장한 기하 영역 주제였다. 이상은 18세기 후반의 조선산학이 서양수학의 이론적이고 논증적인 전개 양식을 점진적으로 수용한 근거라고 할 수 있다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제54권3호
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• pp.31-43
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• 2015

본 연구는 댄스스포츠선수의 경기력 저해요인과 결정요인을 분석하였다. 구체적으로 개방형 질문을 통해 경기력 저해요인과 결정요인을 구성하는 내용을 규명하였으며, 저해요인을 고려해서 경기력 결정요인의 구조를 확인한 다음 도출된 개념적 구조에 대한 타당성을 검증하였다. 이를 위해 25명의 댄스스포츠전문가 집단에게 개방형 질문을 실시하여 귀납적 내용분석 절차를 통해 저해요인과 결정요인을 분석한 후, 결정요인을 구조화하기 위해 1차 조사 100명과 2차 조사 137명의 댄스스포츠선수를 대상으로 탐색적 요인분석과 확인적 요인분석을 통해 댄스스포츠 경기력 결정요인을 도출하였다. 자료 분석 결과를 토대로 얻어진 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 경기력을 저해하는 요인으로는 파트너와의 불협화음, 컨디션, 대회 환경, 체력의 한계, 경제력의 한계이다. 둘째, 댄스스포츠선수들의 경기력 향상을 위한 결정요인으로는 1차 조사에서는 8개의 하위요인의 26개 구성문항을 확인하였고, 2차 조사에서는 7개의 하위요인의 26개 구성문항으로 분석되었고, 확인적 요인분석에서 3개 문항이 삭제되면서, 최종적으로 댄스스포츠선수의 경기력 결정요인은 「파트너십」 5문항, 「투자능력」 2문항, 「정신적인 요인」 2문항, 「트레이닝 요인」 3문항, 「신체적인 요인」 3문항, 「지도자의 능력」 3문항, 「대회의 환경」 5문항으로 총 7개의 요인과 23문항이 최종 확정되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권6호
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• pp.583-594
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• 2023

본 연구는 코로나19 관련 데이터를 활용한 고등학생을 위한 e-PBL 프로그램을 개발하고 개발된 프로그램이 학생들의 과학과 핵심역량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 학습자와 e-PBL의 특성을 고려한 e-PBL 프로그램과 과학과 핵심역량 분석틀을 개발하여, 일반고 생명과학동아리 학생 26명에게 적용했다. 질문지를 통한 과학과 핵심역량 검사가 수업 전·후로 실시되었고, 수업 중 담화 데이터를 수집하여 분석틀로 분석하였다. 연구 결과, 개발된 프로그램은 다섯가지 과학과 핵심역량 향상에 효과가 있었다. 과학과 핵심역량 설문지 분석 결과에서는 과학적 사고력, 과학적 탐구능력, 과학적 문제해결능력에서만 유의한 영향이 있는 것으로 나타났고, 과학적 의사소통 능력과 과학적 참여 및 평생학습 능력은 질문지에서는 유의미한 결과를 나타내지 않았지만, 담화 분석 결과에서는 유의미한 결과를 나타내었다. 특히, 과학적 의사소통 능력과 과학적 참여 및 평생 학습 능력은 프로그램 단계를 통해 가장 고르게 나타났다. 본 연구를 통해 개발한 코로나19 관련 데이터를 활용한 고등학생용 e-PBL 프로그램은 학생들의 과학과 핵심역량 향상에 효과적임을 확인했으므로 과학교육 현장에서 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제29권3호
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• pp.141-160
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• 2017

현재 전 세계는 정보화 세계화의 사회로 개방, 협력, 통합을 특징으로 하고 있으며, 이를 위한 창의적인 인재를 요구하고 있다. 국가의 경쟁력은 곧 창의적 인재 양성에 달려 있으며 개인적인 욕망과 성취를 위한 창의적 인재 양성이 아니라 나누고 배려하는 창의적 인재 양성을 통한 국가 경쟁력 향상으로 인류학적 가치를 요구하고 있다. 본 연구에서는 2015 개정 교육과정의 기저에 있는 문 이과 통합형 교육과정의 특징을 가정교과에 적용시켜 통합형 창의 인재를 육성하기 위한 교수-학습 과정안을 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해서 우선, 1차에서 2015 개정 교육과정에서 제시된 의생활 영역의 내용 요소와 2009개정 교육과정이 적용된 기술 가정 교과서의 의생활 영역의 내용 요소를 추출한 후 전문가 집단이 내용선정 기준에 의해 5가지 주제를 추출하였다. 추출된 의생활 영역의 5가지 주제 중 '의복의 선택과 관리' 주제를 중심으로 주제 중심 통합형 가정과 의생활 교수-학습 과정안(이하 과정안)을 개발하였다. 과정안은 총 5차시 수업으로 [기초 탐구 - 내용 1 - 내용 2 - 심화탐구 - 적용]으로 구성하였다. 과정안은 교과 내 통합과 교과간 통합을 고려하였으며 통합형 수업의 진행 과정에서 배려와 나눔의 인성요소와 창의성, 문제 해결력 등을 향상시키고자 하였다. 세부적으로 실제 5차시 수업을 위해 개발한 교수-학습 과정안에 가정교과의 교과목표와 주제 중심 통합형 교육 목표를 분리하여 제시하였으며, 수업 진행단계에서 창의적 요소와 인성적인 교육 요소를 표면적으로 드러내어 수업에 적용하였다. 우리나라 교육은 새로운 교육과정이 수시로 개정 및 고시되고 있어 교사가 변화패러다임에 맞추어 수업을 실행하기가 어려웠다. 가정교과는 실제 생활과 밀접한 관련이 있어 통합형 주제로 수업을 하기에 적절한 교과이며 다른 교과에서 다루기에 한계가 있는 창의, 인성적 요소까지 학생들에게 통합적으로 교육할 수 있다는 점에서 교과의 교육적 의의를 가지고 있다. 본 연구의 주제 중심 통합형 가정과 의생활 교수-학습 과정안이 새롭게 도입되는 2015 개정 교육과정을 실시해야 하는 현장 교사들에게 도움이 되길 바라며, 나아가 이를 현장에 적용하여 학생들의 문제해결력 향상과 창의 융합형 인재양성에 얼마나 도움이 되는지에 대한 효과성을 검증하는 후속연구가 지속적으로 진행될 필요가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.740-753
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• 2022

본 연구의 목적은 교육 소외계층 저학년을 위한 사회정서학습기반의 학교밖 STEAM 프로그램 모형을 개발하고 적용하는 것이다. 이를 위해 사회정서학습(Social Emotional Learning, SEL) 기반 STEAM 프로그램을 개발하였고, 그 특징은 다음과 같다. 첫째, 본 프로그램에는 전통적인 STEAM 학습요소와 SEL 요소를 통합하여, 마음 챙김 명상-상황제시-창의적 설계-감성적 체험-성찰과 같은 일관된 구성 체계로 설계하였다. 둘째, 초등학생들이 일상생활 속 문제상황에서 수학적 사고와 과학적 탐구능력을 기를 수 있도록 구성하였다. 셋째, 각 STEAM 프로그램별 세부 주제를 스토리텔링 문제 상황과 놀이 및 교감 중심 활동으로 구성하여 교육 소외계층 아동들의 학습 요구를 반영하였다. 이러한 특징을 바탕으로 총 33차시의 5개의 프로그램을 개발하여 전국 16개 지역아동센터의 16명의 교사와 354명의 초등 저학년 학생에게 시범 적용하였고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램에 대한 전체 학생의 만족도는 4.16이었으며, 학생 성별에 따른 STEAM 만족도의 유의한 차이는 없었다. 둘째 전체 학생의 STEAM 태도의 하위 영역 중 흥미와 자아효능감은 유의하게 향상되었으나, 학생 성별에 따른 STEAM 태도의 유의한 차이는 없었다. 셋째, 전체 학생의 전체 사회정서학습 역량의 향상이 유의하지는 않았지만, 관계 기술은 유의하게 향상되었으며, 학생 성별에 따른 사회정서학습 역량의 유의한 차이는 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 교육 소외계층을 위한 학교 밖 STEAM 프로그램의 효과에 관한 논의와 함께 후속 연구에 대한 방향을 제언하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.108-122
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• 2017

이 연구 논문은 인류 문명사에서 금자탑을 이루는 제 1차 산업혁명을 이끌고 성공적으로 이룬 와트에 관하여 그의 교육환경과 배움의 자세를 문헌을 통하여 살펴보고, 산업혁명의 결과물인 '새로운 증기기관'의 연구 개발 과정과 환경 등을 통하여 산업혁명을 이끄는 기본적인 인적 물적 인프라를 알아보는 데에 있다. 이러한 과정에서 얻어지는 정보는, 우리의 현재 학교교육이 지향하고 있는 '창의성 개발'에 관한 지침을 얻을 수 있다고 본다. 또한 아직은 태동기에 있는 '4차 산업혁명'을 대비하는 데에도 온고지신의 차원에서 많은 시사점을 얻을 수 있었다. 이상의 내용을 종합하여 얻은 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 와트의 부모는 아들이 기계장치 등에 흥미를 가지고 있다는 것을 알고 이 분야의 타고난 재능을 살려주기 위하여 적극적으로 협조하였다. 둘째, 와트는 글라스고우 대학의 교수들과 인연을 맺고 자신의 관심분야를 스스로 개척하며, 자기주도 학습으로 지식을 흡수하였다. 이러한 학문에 관한 끊임없는 능동적인 자세는 그를 이 분야의 기술자 및 이론가로서 성장시켰다. 셋째, 18세기에 신분의 벽을 뛰어넘는 새로운 시대를 주도하는 Lunar society의 연구 환경 인프라는 와트에게 과학적 호기심과 자유로운 탐구 정신을 경험하게 한 협회이다. 자신의 과학기술지식을 발표하고, 서로 이에 대한 의견을 자유롭게 교환하며 집단적 사고방식을 바탕으로 문제-해결의 지식을 축적해 가는 시스템이 있다는 것은 현대의 R & D환경을 만들 때에도 유념하여야 할 사항이다. 넷째, 사업가 볼턴과 같이 기술을 이해하고 그 가치를 파악하는 능력이 구비된 '경영의 귀재'가 연구자들을 재정적으로 지원하는 시스템이 필요하다. 동시에 재정문제를 그다지 걱정하지 않고 기술 자체를 즐기고 연구하는 '기술의 달인' 와트와 같은 사람이 있어야 산업혁명은 잘 이루어질 수 있다.