• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제12권1호
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• pp.34-42
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• 2024

This study investigated the academic achievement of science and high school students according to the characteristics of R&E activities in mathematics and science. In addition, based on the survey results, the correlation between R&E activity characteristics and mathematics and science academic achievement was studied through correlation analysis and factor analysis between subjects. There was a difference in academic achievement in mathematics and science according to the characteristics of the R&E activity area, and the experience of R&E activity was found to be closely related to the academic achievement of related subjects. Depending on the area of R&E activity, mathematical and scientific academic achievement was found to be two factors: mathematical logic and natural understanding. Natural understanding factors significantly influenced students' academic achievement in mathematics, physics, and life sciences, and mathematical logic factors significantly influenced the academic achievement of students in chemistry and earth science subjects. In particular, mathematical logic ability was concentrated in excellent physics class students, and natural understanding ability was concentrated in excellent life science class students. Since the characteristics of the R & E activity area greatly influence the academic achievement of mathematics and science, it will significantly contribute to the selection and operation of the R & E activity area of science high school students.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권4호
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• pp.677-688
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• 2001

본 연구의 목적은 교사가 과학 과목에 있어 우수하다고 지명한 학생(과학 우수아)들을 대상으로 이들의 물리심화 학습성취도는 어느 정도이고 논리적 사고력수준은 어느 정도인지 조사하고, 물리심화 학습성취도와 논리적 사고력 수준의 상관 관계는 어떠한지를 분석하는 것이다. 연구 대상은 학교과학 학습성취도가 높은 35명의 중학교 1학년, 2학년 학생들이다. 물리심화 학습성취도 측정도구는 본 연구자들이 개발한 것으로 중학교 과정에 해당하는 내용을 중심으로 단순 지식으로 풀 수 있는 문제는 아니며, 한 두 단계의 사고를 요하는 것으로 서술형 문항으로 구성하였다. 논리적 사고력 검사도구는 로드랑카 등에 의해 개발된 GALT를 번안하여 사용하였다. 연구 결과, 과학우수아들의 물리심화 학습성취도 수준은 150점 만점에 56.3점으로 낮게 나타났으며, 이것으로 중학교 과학 우수아들은 교과서 내용 외에 그보다 심화된 과학학습을 별로 하지 않음을 알 수 있었다. 과학 우수아들의 단지 54.3%만이 논리적 사고력이 형성 단계에 있었으며, 과학 우수아들의 논리적 사고력 수준과 물리심화 학습성취도의 상관 관계를 살펴본 결과 상관계수 r=0.l74 로 거의 상관관계를 가지지 않는 것으로 나타났다. 그러므로 학교과학 학습성취도 또는 물리심화 학습성취도만으로 과학 영재를 판별하는 것은 바람직하지 않으며, 물리심화 학습성취도와 논리적 사고력 수준을 측정하기 위한 시험은 두 가지 모두 행해져야한다.

• 공학교육연구
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• 제22권4호
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• pp.22-31
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• 2019

This study aims to elucidate the relationship between physics and mathematics to predict achievement for the college level of engineering courses. For the last 4 years, more than 3,000 engineering college freshmen of this study took the diagnostic tests on three subjects, which were physics, mathematics, and chemistry before enrollment. We studied how strongly these diagnostic scores can predict each general college course grades. The correlation between the physics diagnostic scores and the course grades in physics was .264, which was significantly lower than the correlation between the mathematics scores and the physics grades, .311. This stronger prediction of the mathematical diagnostic scores for the general course grades was not found when predicting the grades in chemistry. We therefore conclude that mathematical preparation can unexpectedly predict future achievement in physics better than physics preparation due to the academic interrelationships between mathematics and physics.

• 영재교육연구
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• 제25권1호
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• pp.119-138
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• 2015

본 연구는 과학고 신입생들을 대상으로 수학, 물리, 화학, 영어 교과에서의 상급 학년 성취 수준을 평가하였다. 상급 학년 수준 시험은 천장효과를 배제한 성취수준을 평가할 수 있는 도구로 대학수학능력시험의 동형검사지를 개발 활용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학고 신입생들의 수학, 과학 교과 학업성취도는 응시생의 50%이상이 수능 5등급이내에 위치하고 영어교과는 19.3%미만의 학생들이 5등급이내의 성적을 나타내어 수학이나 과학보다는 상대적으로 낮았다. 둘째, 과목 내 단원별 학업성취도가 높고 낮은 단원을 보면, 수학은 '행렬' 단원이 높고 '수열' 단원이 낮았다. 미적분과 통계 과목은 '함수의 극한과 연속성' 단원이 높고, '통계' 단원이 가장 낮았다. 물리 과목에서는 '전기와 자기' 단원이 중간 수준, '파동과 입자' 단원이 하위수준이었다. 화학 과목에서는 '생활 속의 화합물' 단원이 높고, '공기' 단원이 낮았다. 영어 교과에서는 읽기 영역의 '실용문'이 매우 높았으며, 쓰기 영역의 '문장'이 낮았다. 결론적으로 상급 학년 수준 시험은 학생들의 수준에 맞는 개별화된 프로그램을 적용하는데 좋은 방안이라 할 수 있다.

• 공학교육연구
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• 제23권6호
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• pp.68-76
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• 2020

This study presents a teaching model to increase the participation and interest, and to improve their understanding of physical concepts of first-year engineering students taking physics(2) course at a three-year college. In the class, a team task solution based on teamwork and a peer learning method through questions and answers between participants in each team were applied so that learners could actively participate in the class to discuss and present. We examined how the activities of each team affected students' interest in subjects, motivation to learn, and the degree of understanding of physical concepts. In the team activity, students were able to actively participate through emotional sharing between learners and free questions and explanations, and it was confirmed that academic achievement was improved by comparing the final exam evaluation results with the evaluation results of the previous three years.

• 한국과학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.53-67
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• 1989

General Physics CAI Program was developed for university science and engineering student. The program was restricted in the field of mechanics and was mainly aimed for individual tutorial. This project was supported by Government. Department of Education, physics attending their general physics classes in university. The program was written in BASIC and constructed by frame, 4 professors and 6 graduate students were involved in the project. Summary of this study is as follows. 1. The theory of CAI was illuminated from a new point of view to enhance usefullness of CAI. Also the structure of frame type CAI was studied. 2. The program was developed as follows 1) The program consisted of main program, pretest routine, tutorial routine, final test routine, and several other routines for program control. Whole program was written in BASIC. 2) 20 problems for pretest, 90 problems and subsequent hints and solutions for tutorial, 20 problems for final test were developed. 3) According to student's pretest result, tutorial course was routed through several different courses which contain different number of problems 4) The expected rate of achievment for final test was set to 75%. 5) Data of students response to problems including number of tries and time used were recorded for the purpose of achievment analisys 3. 22 students went through whole course and the results were as follows. 1) Pretest marks were widly distributed from 20 points to 100. It means that achievement of high school physics course were not enough. 2) Throughout tutorial course, students who had got higher mark in pretest answered correctly in the first trial at a higher rate of 78 %. Overall rate of correct answer in the second trial was distributed appropriatly. 3) Average mark of final test was 78.8 points, rather a higher rate of achievement than expected. This means that the program was constructed well.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.246-257
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• 2006

TIMSS 2003에서는 교육과정과 교수 학습 개선에 도움이 되는 구체적인 정보를 제공하기 위하여 전체 과학 성취점수를 수윌, 우수, 보통, 기초 4개의 수준으로 구분하여 각 성취수준에 해당하는 학생이 무엇을 알고, 무엇을 할 수 있는지를 제시하고 있다. 이 연구에서는 수윌 수준과 우수 수준을 중심으로 우리나라 중학생들의 과학 내용 영역별 성취도 경향 및 문항별 정답률 분포와 특성을 분석하였다. 수월 수준 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴보면, 우리나라의 평균 정답률은 물리, 지구과학, 생물, 화학, 환경의 순으로 높았다. 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 화학, 생물, 물리, 환경의 순으로 높았다. 우수 수준에서 우리나라의 경우에는 환경, 물리, 생물, 지구과학, 화학의 순으로 평균 정답률이 높게 나타난 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 생물, 환경, 물리, 화학의 순으로 높았다. 수윌 수준과 우수 수준에 해당되는 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴본 결과, 우리나라 학생들은 물리 영역에서 강세를 나타내었고 화학영역은 상대적으로 약세를 나타내었다. 각 수준에 해당하는 문항들 중 정답률이 높거나 낮은 문항들의 특성을 분석한 결과, 수윌 수준에서 우리나라 학생들은 기본적인 과학 탐구에 대한 이해도는 높으나, 과학 지식을 글로 설명하거나 복합적이고 추상적인 과학 개념을 이해하는 것, 그리고 과학 원리를 적용하여 정량적으로 문제를 해결하는 것에서는 취약한 것으로 나타났고, 우수 수준에서는 생태계에 대한 이해 정도가 국제 수준에 비해 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 과학과 교육과정 및 교수 학습에 주는 시사점을 도출하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.465-475
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• 2015

본 연구의 목적은 과학과 국가수준 학업성취도 평가에서 물리의 광학 영역 문항의 평가 결과를 분석하고 답지 반응률 분포 곡선을 활용하여 중학생들의 반응 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해서 2010년부터 2013년까지 중학생들을 대상으로 시행된 과학과 국가수준 학업성취도 평가의 물리 문항 중 광학 영역에 해당되는 10개 문항을 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들의 '광학' 영역의 성취수준은 다른 영역(역학, 전자기학)에 비해서는 높았다. 둘째, '빛' 영역에서 '상의 형성'과 관련되어 학생들이 낮은 성취수준을 보였으며, '파동' 영역에서는 '파동의 전파에서 위상의 변화'와 관련되어 낮은 성취수준을 나타내었다. 셋째, 학생들은 상황 의존적인 문제풀이 전략 및 결과를 보이고 있었다. 연구 결과를 바탕으로 광학 개념에 대한 교육과정 수준의 재검토, 기초학력 단계 학생들에 대한 추가적인 교수학습의 필요성, 실제적인 현상 및 상황 중심의 교수학습의 필요성 등의 제언을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권3호
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• pp.382-389
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• 2005

이 연구는 학생들이 제시된 상황에 대해 자신의 예상이 옳은지 또는 틀린지를 확인하였을 때, 예상의 확인 결과가 인지갈등과 개념변화에 영향을 미치는지, 그리고 물리 학업 성취도에 따라 예상의 확인 결과가 인지갈등과 개념변화에 미치는 영향에는 차이가 있는지를 알아보는 것이다. 고등학교 2학년 186명을 대상으로, 학생들이 무중력 상태에 관한 두 문항의 사전개념 검사문항에 대해 답하도록 하였다. 그 중 한 문항에 대해서만 시범실험을 실시하여 학생들이 자신이 예상한 답이 옳았는지 틀렸는지를 확인하게 하고, 인지갈등 정도를 측정하였다. 간단한 수업 처치 후, 사후개념을 검사하여 개념변화 정도를 확인하였다. 연구 결과, 자신의 예상이 틀렸다는 것을 확인한 학생들이 자신의 예상이 옳았다는 것을 확인한 학생들에 비해 인지갈등과 개념변화가 유의미하게 더 많이 일어났다. 그리고 학업 성취도가 높은 경우에는 예상의 확인 결과에 따라 인지갈등과 개념변화에 유의미한 차이를 보이지 않았으나 학업 성취도가 낮은 경우에는 예상의 확인 결과가 틀렸을 때가 예상의 확인 결과가 옳았을 때보다 인지갈등 점수와 사후개념 점수가 높게 나타나는 경향을 볼 수 있었다. 즉, 예상의 확인 결과는 학업 성취도가 높은 경우보다 학업 성취도가 낮은 경우 인지갈등과 개념변화에 더 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.217-235
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• 2022

본 연구는 차기 교육과정 개정을 앞둔 시점에서 지난 몇 차례 동안의 초등학교 물리 영역에서의 교육과정 변화를 분석하고 초등 과학 교육과정의 쟁점을 논의하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 내용 요소의 변화를 분석하고, 2015 개정 교육과정 이후 수행된 교육과정 연구들을 살펴보았다. 더불어 물리교육 전공 교수 3인이 교육과정 분석 결과에 대해 논의하였다. 연구 결과 제7차 교육과정 이후의 초등 물리 교육과정은 전반적으로 내용이 축소되거나 어려운 개념들이 삭제하거나 상위 학교급으로 이동하는 형태로 변화가 이루어졌다. 과학 교육과정 쟁점은 현 교육과정의 내용 적정성과 난이도, 수학 교과와의 연계성, 누리과정과 초등 1,2학년 통합 교육 과정과 연계문제, 성취기준 서술어 문제를 다루었다.