• 제목/요약/키워드: problem-solving inquiry teaching

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개방형 과학 탐구를 위한 효과적인 지도 전략의 탐색 - 과학고등학교의 KYPT문제 해결 사례를 중심으로- (Searching for Effective Strategies on Teaching Open-Inquiry -Based on Cases of a Science High School Carrying Out KYPT Problem Solving Activities-)

  • 김효준;송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.1489-1501
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    • 2012
  • 본 연구에서는 개방형 탐구문제를 해결하는 과정에서 학생들이 실제 어떠한 어려움에 직면하고 어떠한 해결 전략이 효과적이었는지에 대한 학생과 교사의 인식을 비교해 봄으로써, 효과적인 개방형 탐구의 지도 전략을 모색하고자 하였다. 연구대상이 된 과학고등학교 학생들은 KYPT 개방형 탐구 문제 해결과정을 겪으며 공통적으로 '실험' 단계에서 어려움을 겪었다고 이야기한 반면, 지도 교사들은 학생들이 '자료 해석'이나 '결론 도출'에서 어려움을 겪었다고 인식하고 있었다. 개방형 탐구 문제 해결 전략에 대해서는 학생들은 '팀원들 간의 토의'가 가장 활용 빈도가 높았으며, 또한 효과적이라고 답한 반면, 교사들은 '교재 및 논문'이나 '지도교사와의 토의'의 전략이 효과적이라고 답하여 학생들과 인식차이를 보였다. 교사들은 학생들이 효과적인 해결전략이라고 이야기했던 '팀원들 간의 토의'에 대해 학생들만큼 효과적이라고 생각하지 않고 있었다. 그러나 학생들이 공통적으로 도움을 받았다고 답변한 '팀원들 간의 토의'에 주목할 필요가 있으며, 학생들이 개별적인 문제를 해결하는 상황에서도 팀을 구성하여 팀원들 간의 토의가 활발히 일어나도록 장려해 줄 필요가 있다.

초등과학교육 연구의 동향 (Overview on Research Trend in the Journal of Korean Elementary Science Education)

  • 장병기
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제22권2호
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    • pp.192-199
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    • 2003
  • The Journal of Korean Elementary Science Education has been developed in both quantitative and qualitative aspects during twenty years since first published year 1983. This study was intended to survey the research trend of the journals, which has been published so far. It will give an orientation of science education research and suggestions towards research to improve science education. The 243 articles of the journals, which were published from 1983 to 2002 by Korean Elementary Science Education Society, were classified into 7 categories including science teaching, science learning, assessment in science, science teacher education, science curriculum, educational facilities & materials, and general science education. The results are as follows: 1. The articles published last decade are increased four times compared with the first decade. 2. The half of articles published so far concentrated on science teaching and learning. The articles on educational facilities & materials or general science education are few. 3. During the last decade, the articles on science teacher education, educational facilities & materials, assessment in science, and science learning relatively increased than the first decade. The number of articles on science curriculum was fluctuated every five years. 4. Most of articles were focused on the narrow subject areas. For example, the articles on science teaching, science learning, assessment in science, science teacher education, science curriculum, and educational facilities & materials were largely focused on the teaching strategies, pupils' conception, affective assessment and teaching practice survey, teachers' appreciation about the nature of science or instruction, analysis of science textbooks, development of the experimental materials or the audiovisual aids respectively. 5. The subject areas highlighted so far in science education, for example, inquiry or experimental activities, STS instruction, environmental education, gifted education, instruction with multimedia, problem-solving or reasoning, experimental skill assessment, etc. were not much researched.

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자유탐구 수업이 초등학생의 과학적 태도 및 과학탐구능력에 미치는 영향과 지도교사들의 자유탐구에 대한 인식 조사 (The Effect of the Specific Open-inquiry Lesson on the Elementary Student's Science-related Attitude, Science Process Skill and the Instructing Teachers' Cognition about Open-inquiry)

  • 이형철;이정화
    • 과학교육연구지
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    • 제34권2호
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    • pp.405-420
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은, 2007년 개정 과학과 교육과정에서 강조되고 있는 자유탐구를 현장에 원활하게 적용하기 위한 구체적인 지도방안을 구안하여 그것에 따른 자유탐구 수업이 초등학생들의 과학적 태도와 과학탐구능력에 어떠한 영양을 미치는지 알아보고 또한 자유탐구를 지도한 교사들이 자유탐구에 대해 어떠한 인식을 가지고 있는지를 알아보는것이다. 연구대상은 부산광역시 소재의 동일한 급지에 속한 J 및 S 초등학교의 5학년 각각 1개 반이었다. 실험집단이 속한 J초등학교는 자유탐구 수업을, 비교집단이 속한 S초등학교는 전통적 방식으로 제7차 교육과정에 의한 수업을 실시하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 자유탐구 수업을 한 학생들은 전통적 방식의 수업을 학생들에 비해 과학적 태도에서의 평균 점수가 더 높게 나왔으나 유의미한 차이는 아니었다. 하지만 하위 요소별로 보았을 때 정직성과 비판성의 요소에서 유의미한 차이가 나타났다. 자유탐구 수업을 한 학생들은 전통적 방식의 수업을 학생들에 비해서 과학탐구능력의 평균 점수도 높아졌을 뿐만이 아니라 그 차이는 p<.05의 수준에서 유의미한 것으로 나타났다. 특히 하위 영역에서 보았을 때 기초탐구능력에서 그러한 효과를 확인할 수 있었다. 자유탐구를 지도한 교사들은 자유탐구에 대해 '학생들의 흥미를 높이고 과학탐구능력 향상을 위한 자기 주도적 문제 해결학습'이라 생각하였다. 교사들의 자유탐구에 대한 부정적 인식척도는 환경 요인에 다소 높게 치우쳐 있어 환경 요인에 대한 요구가 많이 남아 있음을 보여준다. 그리고 교사들은 자유탐구의 장애요인으로서 주로 학생들의 경험이나 지식의 부족, 학급당 인원수 과다 등을 지적하였으며 자유탐구 정착을 위한 선행 조건으로는 자유탐구 지도를 위한 교육과정과 교재의 개발을 꼽았다.

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중등 과학영재 지도교사의 수업 전문성에 관한 사례연구 (A Case Study on Teachers' Teaching Professionalism for Secondary Science-Gifted Students)

  • 배미정;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.412-428
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    • 2010
  • 이 연구는 2명의 중등 과학영재 지도 교사의 수업 전문성을 교수지향의 관점에서 알아보고자 한 것이다. 두 교사 모두 6년 이상 중등 과학영재의 생물 수업을 담당하였으며, 영재교육 교사연수를 이수하였다. 참여교사 당 2차시의 수업관찰과 녹화, 2차례의 심층면담을 통해 자료를 수집하였다. 모든 수업자료와 면담자료는 전사된 후 분석되었다. 연구결과 교사들의 수업에서 몇 가지 특징이 나타났다. 두 교사 모두 '개방적 탐구' 지향을 나타냈다. 이것은 탐구력과 창의적 문제 해결력을 신장시켜 과학영재가 과학자로 성장할 수 있도록 도와야 한다는 교사의 교육목표와 신념을 반영한 것이다. 그러나 교사의 전문적 지식의 구체적 내용과 강조점의 차이에 따른 신념은 '학문적 엄격성'과 '발견'의 서로 다른 지향으로 나타나기도 하는데, 이것은 수업에서 다루는 교과 내용 수준이나 범위 등에 영향을 주는 것으로 보인다. 교사들의 과학교수지향은 수업 대상 학생과 과학영재 수업 경험의 증가에 따라 변화한 것으로 나타났다. 이 과정에서 교사의 과학영재 교육철학이 교수지향에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 교사의 전문성 신장을 위한 지속적인 노력을 바탕으로, 교사는 수업에 대한 자기반성을 통해 과학영재교육의 이론적 지식을 비판적으로 검토한다. 이를 통해 교사의 과학영재 교육철학이 정립되고 내면화될 때, 교사가 의도한 과학교수지향이 수업 실행에서도 일치되게 나타나는 것으로 보인다.

수 관련 동화가 유아의 수리 탐구 능력에 미치는 효과 (The Effects of Number-Related Fairy Tales on Young Children's Mathematical Inquiry Skills)

  • 임순화;권은주
    • 한국보육지원학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.37-58
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    • 2005
  • 본 연구에서는 수 관련 동화 활용이 유아들의 수리 탐구 능력에 미치는 효과를 살펴보고, 유아들의 수학능력 발달의 효과를 검증하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 울산광역시 중구 소재 G유치원에 재원하고 있는 만 4세 유아 30명을 대상으로 하였다. 유아의 수리 탐구 능력을 측정하기 위해서는 최혜진(2003)이 개발한 유아 수학능력 검사 도구를 사용하였다. 수집된 자료는 SPSS Win 11.5 프로그램을 이용하여 공변량 분석(analysis of covariance)을 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 수 관련 동화 활용은 유아의 사물의 규칙성 파악 능력 발달과 수 개념 발달, 기하 능력 발달, 측정 능력 발달, 그리고 수리탐구 능력 발달에 효과적인 것으로 밝혀졌다. 이상의 결과를 볼 때, 수 관련 동화 활용은 유아의 수리탐구 능력을 향상시키는 교수방법으로, 유아가 수학적 상황 속에서 내적 동기 유발을 일으키게 하고, 문제 해결 능력을 향상시키는 적합한 교수방법임을 알 수 있다. 따라서, 유아의 수리탐구능력을 발달시키기 위해서는 유아에게 유아의 흥미와 발달단계에 맞추어 동화를 반복적으로 들려주고 유아로 하여금 다시 이야기하거나 읽어보도록 해야 하며, 유아기에 맞는 동화책을 선택하여 주고, 그에 따른 교육적인 배려가 필요하다.

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RME 기반 수학 교실에서의 개념적 모델의 사회적 변환: 미분방정식에 대한 개념적 은유 사용 패턴 분석 (Social Transformation of Students' Conceptual Model in an RME-based Differential Equations Course: An Analysis of Students' Use of Conceptual Metaphor)

  • 주미경;권오남
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제14권3호
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    • pp.221-237
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    • 2004
  • 본 연구는 개념적 은유의 분석을 통해 RME 기반 대학 미분방정식 수업에 참여한 학생들의 개념적 모델의 변환을 탐구하였다. 분석 결과 학기초 이산적이고 양적인 개념적 모델이 학생들의 수학적 토의 맥락에서 지배적이었으나 맥락문제탐구에 기반한 수학적 의미의 재조정 과정을 통해 연속적이고 질적인 사고를 반영하는 개념적 모델이 발생하여 기존의 개념적 모델이 확장됨이 밝혀졌다. 이와 같은 개념적 모델의 변환은 본 프로젝트 교실 참여가 학생들의 미분방정식에 대한 문제해결적 사고의 유연성을 증대시키는데 기여하였음을 보여준다. 이와 같은 분석 결과에 기초하여, 본 논문은 학생들의 개념적 모델의 변환을 촉발한 교수학적 요소에 대한 논의를 통해 학생들의 개념적 모델 변환이 가지는 사회문화적 의미를 조명하고 RME 기반 수학 수업 모델의 학교 현장 적용에 유용한 시사점을 제공하였다.

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교과 연계성 강화를 위한 학습주제 중심의 통합 정보활용교육과정에 관한 연구 (A Study of the Thematically Integrated Information Literacy Curriculum for Strengthening its Relationship with Curricula)

  • 송기호;김태수
    • 정보관리학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.41-64
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    • 2008
  • 본 연구에서는 학습주제의 연결망 구조와 스캔 및 클러스터 분석을 통해서 추출한 정보활용교육의 표준 학습주제를 가지고, 교과 교육과정과의 연계성을 갖춘 통합 정보활용교육과정을 개발하고자 하였다. 그리고 개발한 통합 정보활용교육과정의 실제 운영을 위한 교수-학습모형을 설계하였다. 본 연구에서는 정보활용교육과 교과 교육과정의 공통성 분석을 위해서 간학문적 성격을 갖는 정보활용교육의 학습주제를 분석기준으로 활용하였다. 공통성 분석결과 다음과 같은 특징을 발견하였다. 첫째, 제1학습주제(기초 학습기술과 인성 영역)가 속한 정보사회, 도서관, 정보기술, 협력기술 영역은 교과 교육과정과 연계성이 높게 나타났다. 둘째, 정보활용교육의 핵심 영역인 제2학습주제(정보문제 해결능력 영역)는 교과 연계성이 낮게 나타났다.

과학영재학교 교수활동에 관한 학생인식 및 과학수업에서 상호작용 유형 (Students' Perception of Teaching Activities and Verbal Interaction in Science Classes at the Gifted Science High School)

  • 박수경
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.30-40
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 과학영재학교 재학생을 대상으로 과학영재학교의 교수활동에 관한 학생의 인식을 밝히고 과학과 실험수업의 실제 분석하는데 있다. 이를 위하여 과학과 교육과정 편제 및 운영, 교수$\cdot$학습방법 평가 방법에 관한 설문 결과와 과학과 실험수업에서의 언어적 상호작용 유형을 분석하였다. 과학영재학교 교육과정 편제 및 운영에 대한 학생들의 인식을 조사한 결과, 심화선택과목의 학점 비중을 더 높여야 한다는 의견과 보통교과의 학점을 줄이고 수학 및 과학 교과의 학점을 늘려야 한다는 의견이 상대적으로 높게 나타났다. 또한 과학영재학교 과학과 수업시사간에 주로 사용되는 수업방법으로는 강의나 설명, 조별수업, 토론이 대다수를 차지하였고 학생들이 선호하는 수업방법으로는 강의나 설명, 토론 외에도 탐구학습, 개인연구, 문제해결학습 등 다양하게 나타났다. 그리고 학생들이 선호하는 평가방법은 지필 평가와 보고서평가, 실험 평가의 순으로 나타났다. 과학영재학교 과학실험 수업에서 상호작용 유형을 분석한 결과, 교사 질문의 수준에 따라 교사-학생 상호작용 유형이 다르게 나타났고, 실험과정 중에는 학생-학생 상호작용에 의해 탐구활동이 활성화되었다.

블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 수업에서 학생들의 컴퓨팅 사고력에 대한 인식 및 과학적 태도 변화 연구 (A Study on the Change of the Perception of Students' Computational Thinking and Scientific Attitudes in Earth Science Classes Using a Block-based Coding)

  • 한신;김형범
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.131-140
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    • 2019
  • 이 연구에서는 창의교육의 일환으로 컴퓨팅 사고력을 개발할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용해 지구과학 교수 학습에 적용하여 컴퓨팅 사고력에 대한 인식과 과학적 태도가 어떻게 변화되는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과를 바탕으로 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 초등학생들에게 적용할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 개발하였다. 총 12차시로 구성된 프로그램은 학생 활동중심의 문제를 제공하여 다양한 사고를 학생들이 유도할 수 있도록 탐구활동을 설계하였다. 둘째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 통해 컴퓨터 프로그램 활용에 대한 자신감, 컴퓨터 활용통합학습, 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅 사고력을 활용한 문제해결 요인에서 유의미한 결과를 나타냈다. 셋째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램은 호기심, 비판성, 협동성, 끈기, 창의성 항목에서 유의미한 차이를 나타내었다. 이것은 학생들이 문제를 접했을 때 의문을 갖고 이를 해결하는 과정에서 효과를 나타낸 것이라고 판단할 수 있다.

고등학교 과학 교과의 효과적인 수업 방법에 대한 고등학생과 과학교사들의 인지프레임 특성 (Characteristics of High School Students' and Science Teachers' Cognitive Frame about Effective Teaching Method for High School Science Subject)

  • 박경진;이준기;정덕호
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.404-416
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고등학교 과학 교과의 효과적인 수업방법에 대해 고등학교 과학교사들과 고등학생들이 가지고 있는 인지프레임을 조사하고, 그들이 2009 개정 과학과 교육과정의 고등학교 과학에서 제시하고 있는 교수학습 방법을 어떻게 이해하고 있는지를 알아보는 것이다. 이를 위해 275명의 고등학교 과학 교사와 275명의 고등학생으로부터 데이터를 수집하였고, 수집된 데이터는 언어네트워크 분석법을 통하여 단어 분석과 프레임 분석을 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 고등학교 과학 교사들은 문제해결능력과 탐구능력을 향상시킬 수 있는 학생 중심의 수업이 효과적이라고 인식하고 있다. 반면 고등학생들은 교사들이 충분한 자료를 제시하여야 하고 대학 진학에 도움이 될 수 있는 수업이 효과적이라고 인식하고 있다. 둘째, 두 집단은 모두 2009 개정 과학과 교육과정을 충분히 반영하지 못한 인지프레임을 가지고 있다. 특히 두 집단은 융합 또는 통합이라는 요소를 그들의 인지프레임에 연결시키지 못하고 있고, 여러 과학 분야의 내용들이 서로 밀접하게 관련되어 있다는 사실을 인식하지 못하고 있다. 그러므로 교사들이 고등학교 과학 교육과정에 대해 명확하게 이해하고 이를 실행할 수 있도록 현직 연수를 강화시킬 필요가 있다.