• 과학교육연구지
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• 제34권1호
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• pp.47-57
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• 2010

본 연구는 금성의 위상변화 모형 장치를 개발하여 수업에 적용, 금성의 위상변화에 관련된 학생들의 천동설에 대한 개념변화를 알아보았다. 중학교 3학년을 대상으로 금성의 위상변화 개념수준의 변화를 알아보기 위하여'태양계' 단원의 개념 검사지와 면담 평가지를 개발하여 사전 사후 검사를 통해 검증하였다. 학생들의 천문학적 선개념은 천동설과 관련된 개념이 많았고, 특히 태양계 운동에 대한 과학적인 이해가 부족하였다. 금성의 위상변화 모형을 활용한 수업 후에는 학생들의 개념 수준이 유의미한 수준(p<.05)으로 향상되어 본 연구에서 개발한 모형을 활용한 교수-학습이 천동설에서 지동설로의 개념 변화에 효과적임을 보여준다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제5권4호
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• pp.477-506
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• 2003

본 연구는 중학교 3학년 학생들이 문자와 식, 방정식, 함수에 대한 문제 해결과정에서 미지수, 변수, 매개변수로 사용되는 문자의 의미를 어떻게 이해하고 있는지를 살펴봄으로써, 매개변수로서 문자가 이해되는 과정을 분석한다. 그리고 학생들이 문제를 해결할 때 매개변수로서의 문자의 의미를 이해하면서 유연하게 변환할 수 있도록 메타인지 사고전략을 활용한 수업 설계 모형인 '자기질문에 의한 자기조정형 수업모형을 제안한다. 분석결과, 학생들은 문제의 문맥에서 매개변수의 역할을 미지수, 변수의 역할과 비교해 볼 때 매개변수는 상수를 대신하는 문자로 인식하는 경향이 강했으며, 주어진 방정식의 매개변수였던 문자는 구문론적 조작을 거치면서 변수나 미지수의 역할로 변환하는 경우에 그 의미와 역할을 불확실하게 이해하고 있었다. 그리고, 문맥상 매개변수의 의미를 파악하여 생각하기보다는 문맥의 전후관계를 살피지 않고 연산과 기호조작을 이용하여 파악하는 경향이 강했으며, 직선의 그래프로 제시했을 때 학생들은 매개변수의 의미를 좌표평면 상에서 직선의 위치를 결정하는 요소로서 해석하는 능력이 부족하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.586-594
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• 2002

이 연구에서는 끓는점 학습에서 인지 갈등, 상태 흥미, 개념 변화 사이의 관계를 조사했다. 또한, 이들 관계에서 성에 따른 차이도 조사했다. 중학교 1학년 학생 370명이 본 연구에 참여했다. 먼저, 학습된 오개념을 지닌 학생을 선별하기 위해 선개념 검사를 실시했다. 변칙 사례를 제시한 후, 변칙 사례에 대한 반응 검사와 상태 흥미 검사를 실시했다. CAI 프로그램으로 수업 처치를 한 후, 직후 개념 검사를 실시했다. 4주 후에 동일한 검사지로 개념 파지 검사를 실시했다. 인지 갈등과 상태 흥미 검사 점수는 모두 직후 개념 검사 및 개념 파지 검사 점수와 유의미한 상관이 있었다. 중다 회귀 분석 결과, 상태 흥미가 인지 갈등 보다 개념 변화 및 개념 파지 정도를 예측하는데 있어 더 중요한 것으로 나타났다. 남학생의 경우에는 상태 흥미만이 개념 변화 및 개념 파지에 대해 유의미한 예측 변인으로 나타났으나, 여학생의 경우에는 인지 갈등만이 유의미한 예측 변인으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.595-603
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• 2002

밀도 학습에서 변칙 사례의 특성이 인지 갈등과 개념 변화에 미치는 여향을 조사했다. 남자 중학교 1학년 416명을 대상으로 논리적 사고력 검사와 선개념 검사를 실시했다. 그 후, 변칙 사례에 대한 반응 검사를 실시하였는데, 변칙 사례는 제시 방식(동영상/읽기 자료)과 권위 수준(상/하)에 따라 네 종류를 무작위로 제시했다. 밀도에 대한 컴퓨터 보조 수업 후, 개념 검사를 실시했다. 연구 결과, 동영상으로 제사한 변칙 사례가 읽기 자료로 제사한 변칙 사례보다 인지 갈등을 더 많이 유발했다. 높은 권위 수준의 변칙 사례를 제시받은 학생들의 개념 점수가 낮은 권위 수준의 변칙 사례를 제시받은 학생들보다 높았다. 인지 갈등 점수와 개념 점수에서 변칙 사례의 특성과 학생들의 논리적 사고력 사이에는 상호작용 효과가 없었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권3호
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• pp.349-362
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• 1995

As science programs emphasize an understanding of the nature of science, it is needed to assess students' views on a wide range of science-technology-society topics. The purpose of this study is to investigate the views of high school students about some selected topics of the epistemology of science. The selected topics include the meaning of science, scientific assumptions, values in science, conceptual inventions in science, scientific method, consensus making in science, and characteristics of the knowledge produced in science. Identified preconceptions in the study are as follows: Science was seen as improving the world(20%), and technology was defined as the application of science(35%). Almost half of the sample(49%) subscribed to a view consistent with a creationist posture and large group of students(46%) expressed a purely ontological view. Only minority of the students(5%) discounted the role played by private science values, but one half of the sample denied the fact that gender-related values can influence the knowledge that scientist construct(53%). Only a small potion of the sample(5%) held a view contrasting to contemporary epistemology of science, but the majority(67%) expressed a simplistic hierarchical relationship in which hypotheses become theories and theories become laws. One third of the students(33%) held a preconception that the scientific method composed of questioning, hypothesizing, collecting data, and concluding. Students did not appreciate the role of consensus making in science(33%). An out-dated epistemic perspective describes the progress of science as simply an accumulation of knowledge(4%). In general, it was concluded that most high school students did not hold efficient understanding on the nature of science. It can be said that no adequate and consistent instruction took place to provide students with an authentic view of the nature of science.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.252-260
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• 2002

끓는점 개념에 관련된 변칙 사례를 제시했을 때 변칙 사례에 대한 학생들의 반응 유형을 알아보고 학습자의 인지적 수준(장의존독립성, 논리적 사고력)에 따른 인지 갈등 유발 정도 및 개념 변화를 조사하였다. 초등학교 6학년 학생 137명을 대상으로 장의존독립성 검사, 논리적 사고력 검사, 선개념 검사, 변칙사례에 대한 반응 검사를 실시하였고, 초기 이론과 일치하는 선개념을 가진 90명 의 학생들만을 선택하였다. 과학 개념 학습 후 학생들의 개념 변화를 조사하였다. 변칙 사례에 대한 반응 유형은 거부, 재해석, 배제, 판단 불가, 신념 감소, 이론 변화 등 6가지였으나, 대부분의 반응 유형은 거부 (33%)와 이론 변화(39%)인 것으로 나타났다. Mann-Whitney U 검증결과, 학습자가 장독립작일수록, 논리적 사고력이 높을수록 변칙 사례에 의해 인지 갈등이 많이 유발되며 개념 변화를 효과적으로 일으키는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제17권1호
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• pp.33-46
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• 1998

This study researched the concepts that elementary school students have after having learned volcano and earthquake. The reacher collected and adjusted the journals related to this study, and sampled the concepts included in Chap. One "Moving Earth", the first term of the elementary school sixth year. The students' descriptive responses were analyzed after subjective questions on the basis of above were developed and put into. After the contents described in the answer sheets were categorized by key words and the types of concept were made out by qualitative analysis, it was showed what was differences between the sexual, regional and achievement levels. The results of this study were as follows; first, though the types of concept about volcano and earthquake were found variably, it was showed that wrong preconception was not corrected, especially the exact understanding about terms not attained to, which led to the trouble in conceptual readjustment of students. Second, though the response rate about the types of scientific concept was found high that volcano was made out of explosion and eruption of magma and lava, there were also children who described not the interior factor of globe but the surface factor. Third, according to the results divided into the interior factor of globe and the surface factor and analyzed about earthquake, there were a great number of children who responded as the surface factor though most of the students responded to the interior factor of globe. Fourth, through some types of concept, it was found that the formation of concept was much influenced by experience of children's life, curriculum, and the method of study. Fifth, In the most test question, the scientific concept was found that boys were higher than girls in the distinction of sex, the children of cities than those of town and island, and the upper group than the lower group in the achievement levels.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.798-804
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• 2006

이 연구에서는 플로지스톤설에서 산소설로의 개념변화 과정에서 제시된 변칙 사례와 대안 가설에 대한 학생들의 반응을 조사하고, 이를 과학자들의 반응과 비교했다. 변칙 사례와 대안 가설에 대한 과학자들의 반응은 과학사 관련 문헌에서 수집했다. 선개념 검사를 실시하여 연소에 대한 목표 오개념을 지닌 중학교 2학년 학생 148명을 선발했다. 학생들에게 변칙 사례와 대안 가설을 제시하고, 이에 대한 학생들의 반응을 조사했다. 연구 결과, 과학자들과 학생들에게서 유사한 반응 유형이 나타났지만, 동시에 명확한 차이점도 있었다. 과학자들은 변칙 사례의 문제점을 밝히고자 노력하는 경향이 있었지만, 학생들은 자신들의 초기이론에 대한 신념을 고수하기 위해 변칙 사례를 거부하거나 배제하는 경향이 있었다. 또한, 대안 가설을 접한 후에 자신의 신념을 바꾸는 학생은 일부에 불과했다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.414-422
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• 2009

본 연구에서는 학습자의 동기적 특성이 불일치 사례를 이용한 밀도 개념 학습 과정에 미지는 영향을 조사하였다. 두 개의 중학교 1학년 학생 642명이 연구에 참여하였으며, 사전 검사로 실패에 대한 인내, 자아효능감, 과제 목표 지향과 수행 목표 지향 검사를 실시한 뒤, 선개념 검사를 실시하였다. 개념 변화 학습의 주요 단계를 포함한 학습지를 이용하여 밀도 학습에 대한 개별적인 학습을 실시한 뒤, 사후 검사로 주의집중, 노력, 개념 이해도 검사를 실시하였다. 목표 오개념을 지닌 203명의 학생들의 응답을 경로 분석한 결과, 동기적 특성 변인들은 인지 갈등에 영향을 주지 않았다. 그러나 실패에 대한 인내와 과제 목표 지향은 상황 흥미와 주의집중, 노력을 매개로 개념 이해도에 영향을 주었다. 자아효능감은 노력을 매개로 개념 이해도에 영향을 주었다. 수행 목표 지향은 주의집중과 노력을 매개로 개념 이해도에 부적인 영향을 주었다. 인지 갈등은 상황 흥미를 매개로 간접적으로뿐 아니라 직접적으로도 개념 이해도에 영향을 주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.779-785
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• 2008

이 연구에서는 연소 개념 학습에서 변칙 사례의 역할을 인지적 동기적 측면에서 조사했다. 중학교 2학년 학생 433명을 대상으로 선개념 검사와 변칙 사례에 대한 반응 검사, 상황 흥미 검사를 실시했다. 연소 개념 학습을 실시한 후, 사후 검사로 주의집중, 노력, 개념 이해도 검사를 실시했다. 목표 오개념을 지닌 것으로 판별된 208명의 응답을 분석한 결과, 거부와 배제 반응의 비율은 밀도에 대한 선행연구의 결과와 비교하여 상대적으로 높은 반면, 신념 변화 반응의 비율은 낮은 것으로 나타났다. 경로 분석 결과, 대안 가설 제시 후의 상황 흥미가 직접적으로 또는 주의집중과 노력을 매개로 개념 이해도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 변칙 사례에 의해 유발된 상황 흥미는 대안 가설 제시 후의 인지 갈등에 직접적으로 영향을 미치기도 했다.