• 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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• 제40권3호
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• pp.253-269
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• 2020

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 성취기준에 기초하여 현대물리 개념지식에 대한 예비 물리교사의 이해를 진단할 수 있는 개념 진단지를 개발하고 타당도와 신뢰도를 확인하였다. Messick(1995)의 분류에 따른 5가지 타당도 중 검사내용에 기초한 타당도는 일련의 전문가 내용타당도 검사로 진행하여 확인한 후 24문항의 설문용 현대물리 개념 진단지를 구성하였다. 국내 15개 사범대학의 467명의 예비 물리교사에게 개발된 현대물리 개념 진단지를 적용하여 문항의 신뢰도와 Messick(1995)의 나머지 4가지 타당도를 확인하였다. 실제에 기초한 타당도는 Rasch 모형이 적용된 통계분석방법으로 문항적합도(MNSQ)를 확인한 결과, 23문항이 적합한 수준으로 나타났다. 이중 오타가 발생한 문항을 제외한 22문항에 대하여 내적구조에 기초한 타당도 분석을 하여 개발된 현대물리 개념 진단지의 일차원성을 확인하였다. 일반화에 기초한 타당도 확인 결과에 따르면 개발된 개념 진단지가 집단특성에 대해 독립적이라고 판단된다. 양자역학 수강 여부에 따른 검사점수의 t-검증 결과, 유의미한 차이가 나타났으며, 이를 외적준거에 기초한 타당도 확인으로 활용하였다. Cronbach alpha 및 Rasch 모형 분석에서의 피험자 신뢰도와 문항신뢰도 값은 검사자료가 적합한 수준의 신뢰도를 갖는다는 보여주었다. 또한 고전검사이론에 의한 문항분석 결과, 양호한 문항난이도를 보여주었으며 문항변별도는 두 문항이 준거값을 벗어났으나 다른 나머지 문항들은 양호한 값을 보여주었다. 양류상관계수는 한 문항을 제외한 나머지에 대해서 양호한 값을 나타내었다. KR-20과 Ferguson's delta 값 역시 검사지가 양호하다는 것을 보여주었다. 마지막으로 문항반응 이론에 의한 문항난이도(추정치)를 Rasch 모형 분석으로 추정하였으며, 이 값들은 피험자 집단 특성에 영향을 받지 않을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권2호
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• pp.183-199
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• 2012

종래의 지구과학 교과서에서는 대중 과학잡지를 비롯한 각종 언론 매체에서 자주 다루는 최신 천문 현상들에 대한 내용이 매우 부실하였다. 2009 개정 과학과 교육과정에서는 이러한 내용들을 적극 수용하자는 것이 주요 개정 방향 중 하나이다. 추가로, 천문학과 물리학의 깊은 연관성에도 불구하고 그동안 지구과학 교과에서는 현대 물리학의 개념, 물리 교과에서는 천문학과의 연관성에 대한 내용이 많이 다루어지지 않았다. 따라서 2009 개정 과학과 교육과정에서는 과학의 융합 개념을 강조하고 있다. 위의 두 가지를 모두 포함하는 분야들 중 하나로서 고에너지 천체의 격변광 현상을 들 수 있다. 본 연구는 e-Science를 이용한 천체 관측의 실시간 자료 전송 및 영상화를 소개하였다. 그 첫 단계의 실험으로서 우리는 국가 연구 교육 시험망의 하나인 KOREN을 이용한 국내 최초의 한 일간 천문 관측 자료의 대용량 자료 전송 실험을 실시하였다. 또한 천문학 및 천체물리학 관측 분야에서 활발하게 진행되는 세계 각국의 e-Science 분야들을 소개하고, 과학탐구활동 및 과학 대중화 활동과 어떻게 연결되어 진행되는지 소개하였다. 아직 걸음마 단계인 국내 천문 분야의 e-Science에 있어서 우리의 실험이 가지는 과학적 및 교육적 의미를 짚어보고, 머지않아 상용화될 Gbps급 인터넷 환경에 있어서 이와 같은 실험의 과학탐구활동 및 과학 대중화 활동에 있어서의 활용을 전망해 보았다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권3호
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• pp.214-225
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• 2005

The purpose of this study was to examine the content relevance of the 7th national primary science curriculum and textbooks. To fulfill the purpose of the study, we 1) analyzed the 7th national science curriculum of Korea, Californian science standards, the national science curriculum of England and Japan, and current Korean and Japanese science textbooks, 2) conducted a nationwide survey to gather opinions from students, teachers, and professors of teachers colleges about the relevance of the science curriculum and textbooks. Main findings of this study are as follows: First, the science contents at each grade level should be determined by the students' characteristics, not by an equal portion rule among physics, chemistry, biology and earth science. Second, the excessive overlapping and repetition of contents due to the spiral curriculum should be avoid. Third, the number of topics at each grade level should be reduced, and the similar topics and themes should be integrated for students' deeper understanding. Fourth, the number of science concepts and activities should be reduced to an appropriate level considering the time allotment for science classes, teachers workload, laboratory conditions, etc. Fifth, differentiated curriculum, such as in-depth and supplementary course, should be described not in science contents, but in teaching and learning strategy.

• 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.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.341-353
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• 2012

이 연구는 물리 전공인 과학 교사의 물리와 생물에 관한 관점을 조사하고 이를 비교하는 것을 목적으로 한다. 45명의 중등학교 물리 전공 교사를 대상으로 설문 조사를 실시하였으며, 전체적으로 이들의 물리에 관한 관점이 생물에 대한 관점보다 전문가의 관점에 가까운 것으로 나타났으나 두 과목의 관점 모두 전문가의 관점과 유사하다고 보기 어려웠다. 구조, 방법론, 타당성, 반성적 사고 차원의 점수는 물리가, 학습 가능성 차원은 생물의 점수가 유의미하게 높았으며, 개인적 관련 차원은 두 과목이 유사하였다. 특히 물리의 학습 가능성 차원의 점수는 비전문가의 관점에 더 가까웠다. 또한 물리 전공 교사는 물리는 생물보다 일관성 있고 체계적이며 논리적인 반면 학습하기 어려운 과목으로 보는 경향이 큰 것으로 보인다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권3호
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• pp.199-207
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• 2004

Elementary science curriculum is designed to be closely-related magnetism with electricity in a physics domain and this paper explored whether elementary school students have recognized of relationships between them and whether there are any trends in the degree of recognition by grades. The elementary students of 3rd to 6th grade (total 154 persons) in a school in a local city participated in the experiment. Two forms of questionnaire were administrated to each grades. In the first questionnaire about magnetism, students were asked to rank the physics terms as the degree of proximity into magnetism and to write briefly the reason. In the second questionnaire about electricity, students were asked to do the same routine. The closer to the central term in the diagram, the lower score were given and the terms were classified as closely related to magnetism, electricity and the rest. Calculated the response frequency and averaged by the ranked terms, it was examined that the scores of proximity in how students closely rated conception to magnetism and electricity. The result said that the upper grades students showed the degree of proximity with magnetism and electricity as closely. Therefore, the sequence of comprehension of magnetism and electricity concept, which was found in the elementary school curriculum, seems to be found in the elementary students＇ recognitions by grades.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.375-382
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• 2015

교과서는 교육과정의 구체적 산물이며, 교수-학습-평가의 가장 중요한 자료이기 때문에 교육과정의 의도에 맞게 잘 만들어진 교과서가 필요하다. 특히 교과서에 기술된 학습목표는 학습자에게 학습의 대상을 명확하게 제시하여 학습을 촉진하는 역할을 하므로 명확하게 진술될 필요가 있다. 본 연구에서는 우리나라 고등학교 물리I, 물리II 교과서에 진술된 학습목표에 사용된 서술어의 특징을 정리하고, 미국과 싱가포르 물리 교과서의 경우와 비교하였다. 우리나라 물리 교과서 2종에 기술된 학습목표의 특징을 정리해 본 결과 서술어에 사용된 동사의 종류가 22종, 14종으로, 미국과 싱가포르 물리 교과서의 65종, 26종에 비해 적었으며, 주로 '이해하다', '알다'와 같은 추상적이고 포괄적인 뜻을 가진 동사가 사용되고 있다는 점이 문제점으로 드러났다. 미국 물리 교과서의 경우 65종이나 되는 다양한 동사를 서술어에 사용했을 뿐만 아니라, 10% 이상 사용된 것이 없고 소수로 사용된 동사가 대부분이라는 점이 두드러지게 나타났다. 학습목표를 영역별로 분류했을 때 우리나라의 경우 2종의 교과서에서 인지적 영역에 해당되는 학습목표가 98~99%를 차지하고 있으며, 탐구과정 영역에 해당되는 학습목표는 1~2%에 불과했다. 이는 학습목표의 진술 형태가 구체적이지 않을 뿐만 아니라 교과서의 탐구활동이나 읽기자료 등의 내용이 학습목표에 명시되지 않았기 때문에 학습목표의 대부분이 인지적 영역에 해당될 수밖에 없는 것으로 나타났다. 미국 물리 교과서의 경우 탐구 영역이 타 교과서에 비해 많은 비중을 차지하고 있었으며 이 영역의 학습목표 서술어 진술에 사용된 동사의 종류도 또한 많은 것으로 나타났다. 싱가포르의 경우 학습목표가 인지적 영역에 치우쳐있는 것은 우리나라의 경우와 비슷하나 학습목표의 서술어가 행동동사를 사용해 구체적인 형태로 진술되어 있다는 점에서 차이가 났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권3호
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• pp.491-509
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• 2014

The purpose of this study was to compare and analyze the elementary science curriculum of Finland, which ranked at the first place in the science domain of Programme for International Student Assessment (PISA), a comparative study on the academic achievements of OECD member nations, for three consecutive years and recorded a high national competitiveness index, and that of South Korea, thus providing information needed to develop curriculums and textbooks in the middle of occasional curriculum revisions and giving useful implications for the implementation of curriculum in the field of education in South Korea. The research findings were as follows: First, as for the science content areas based on the ratio of large area items according to the evaluation and analysis framework of TIMSS 2007, South Korea's ratio of life, chemistry, physics, and earth hardly showed fitness for TIMSS 2007 and exhibited equal distribution among the areas. In Finland, the ratio of life, chemistry, physical, and earth was similar to the fourth grade level of TIMSS 2007. The country showed differential distribution with life accounting for the highest percentage. Second, as for the cognitive domains, South Korea showed a high percentage in "Uses and Procedures of Tools" of "1. Knowing" and "Making Connections," "Comparison/Contrast/Classification," and "Uses of Models" of "2. Application." Finland recorded a high percentage in "Information Interpretation" of "2. Application." While South Korea focused on the uses and methods of scientific instruments during scientific activities, Finland made an approach with a focus on problems related to daily life such as the interpretation of information including reports and graphs from an interpretative perspective.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.132-143
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• 2013

본 연구에서는 2009 개정 과학 교육과정에 따른 고등학교 물리 교과서에 제시된 탐구활동을 과학적 실천 개념을 이용하여 분석하고, 교과서를 통해 학생들에게 제공되는 가능한 탐구 학습의 경험을 알아보았다. 분석 결과 '자료를 분석하고 해석하기'와 '설명 구성하고 문제해결 고안하기'가 다른 과학적 실천에 비해 강조되는 것으로 나타났다. 반면 '질문하고 문제 규정하기'는 물리 교과서 4권을 통틀어 단 1건이 있었다. 단원별로 강조되는 과학적 실천의 차이가 거의 없어 특정 과학적 실천의 강조가 교과 내용과는 무관한 것으로 드러났다. 또한 탐구활동에서 수행한 과학적 실천이 교과서 내용 전개상의 탐구활동의 목적과는 무관하게 사용되고 있음이 드러났다. 교육과정과 교과서 그리고 교사 교육에 대한 시사점과 후속 연구 과제를 제시하였다.