• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제27권4호
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• pp.356-370
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• 2008

The study aims to explore sequence of earth science content in elementary school science curriculum in Korea and the U.S.. The analysis is focused on a) general content structure of earth science part; b) concept relationship between grades in the specific field of 'geology'; c) longitudinal connection of concepts and content in 'geology.' The findings are as follows. First, earth science curriculum content in Korea is structured according to sub-scientific disciplines centering on not science concepts but topics or inquiry activities whereas the U.S. curricular content is organized through integrative earth science topics with basic concepts and sub-concepts. Second, it is a common feature that basic concepts are interrelated to sub-concepts in all grades in both countries. However, basic concepts are scattered all over the grades, presented in a linear pattern in Korea while those are provided together in 3rd grade and repeated with extended concepts in a spiral structure in the U.S.. Last, it is not clear how concepts and content are longitudinally connected between grades in Korean curriculum. On the contrary, concepts and content in the U.S. curriculum have a strong longitudinal connection between grades with conceptual hierarchy. Such results indicate that Korean elementary school science curriculum would limit students' comprehensive understanding of science concepts through grades. The study suggests Korean science content should strengthen interrelationship among concepts as well as longitudinal connection between grades, in order to achieve the ultimate goal of science education, 'scientific literacy'.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권1호
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• pp.215-223
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• 2017

본 연구에서는 과학과 교육과정의 핵심 개념을 국가별로 비교하여 우리나라의 핵심 개념 제시 방안을 탐색하였다. 최근 개정된 미국, 캐나다, 호주, 영국의 교과별 교육과정 문서를 살펴보면 Key ideas, Big ideas, Key concepts, Disciplinary core ideas, Fundamental concepts 등과 같은 용어를 새롭게 도입하면서 해당 개념의 의미, 역할 등을 상세히 기술하며 이를 다양한 방식으로 사용하여 과학교과의 내용을 구조화하고 있다. 본 연구에서는 분석 대상국의 핵심 개념을 다루는 용어의 의미와 위상, 역할을 용례를 통해 분석하여 이를 통해 우리나라의 핵심 개념 제시 방안을 검토해보았다. 비교 대상국의 과학과 핵심 개념의 의미를 비교해본 결과 4개국 모두 교과의 내용을 다루는 개념뿐 아니라 간학문적 통합 개념을 설정하여 사용하고 있었고, 분석 대상 국가 모두에서 해당 개념들이 상당한 위상을 가지고 교육과정 문서에 사용되는 것을 확인할 수 있었다. 분석 대상 국가인 미국, 캐나다, 호주, 영국에서 핵심개념은 그 내용과 의미가 유사한 경우에도 국가에 따라 역할로서 중시하는 면에는 차이가 있었으며, 과학과 교육과정을 구조화하는 방식은 다양하지만 이 구조화에서 핵심개념이 중요한 역할을 수행하는 공통점을 가지고 있었다. 핵심개념은 학문 및 학년을 연결하는 역할을 할 수도 있으며, 과학 지식 획득의 틀(framework)로 작용하기도 한다. 또한, 핵심 개념이 미국처럼 성취 기준을 제시하는 방식으로 구조화될 수도 있으며, 캐나다 온타리오의 경우와 같이 단원마다의 목표로 구조화될 수도 있다. 이를 통해 볼 때 우리 나라 또한 우리 과학교육의 맥락에 맞는 간학문적 통합 개념을 핵심 개념으로 지정하여 과학 교육과정에서 제시할 필요가 있을 것으로 생각된다. 또한, 핵심개념은 단순히 과학 교과의 지식 내용뿐 아니라 기능, 가치 등의 요소를 포함할 수 있으며, 표현 방식 또한 단어, 문장, 도식 등 다양한 방식으로 제시될 수 있을 것이다. 이를 위해 우리 교육 목표에 맞는 핵심 개념의 내용을 선정하고 적절한 방식으로 핵심 개념을 제시하는 방안을 채택하기 위한 논의가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.21-32
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• 2014

본 연구에서는 싱가포르 과학교육과정의 주제(theme)와 캐나다 온타리오 주의 과학과 기술 교육과정에 제시되어 있는 본질적 개념(fundamental concepts), 미국의 과학교육내용표준(NGSS, Next Generation Science Standards)에 제시되어 있는 학문 간 교차개념(crosscutting concepts)을 살펴보고, 통합개념과 관련된 각 국의 성취목표에 어떤 과학 내용 요소들이 포함되어 있으며, 학년 별로 어떻게 구성되어 있는지 분석하였다. 분석 결과, 각 국에서 제시하고 있는 통합개념은 그 나라 교육과정의 특성을 반영하며, 통합개념의 특성에 따라 통합개념에 포함되는 과학 내용 요소들은 달라질 수 있다는 것과 학년 별로 제시되는 통합개념에는 차이가 있음을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 통합개념을 중심으로 통합교육과정을 설계할 때 고려해야 하는 몇 가지 사항을 다음과 같이 제안할 수 있다. 주요 과학 내용을 포함해야 하는 통합개념의 수는 적정하게 선정되어야 하며, 통합개념이 의미하는 바를 명확히 규정하고 해당 통합개념에 어떤 분과적인 내용 요소들이 포함될 수 있는지 신중하게 검토하면서 통합개념을 선정하는 과정이 필요하다. 또한 모든 통합개념이 모든 학년에서 고르게 다루어지는 것이 바람직한지, 또는 특정 통합개념이 특정 학년에서 집중적으로 다루어지는 것이 필요한지 등을 숙고하여 내용을 선정하고 조직하는 것이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제1권1호
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• pp.35-44
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• 1978

In this study, concept centered approach and process centered approach in developing integrated science curriculum were compared and compromised between two approaches. It seems that two approaches are in antagonistic relations. The superficial conflictions getween two approaches are not because they are antagonistic in their nature, but because their interesting points are different. The concept centered approahc is interest in fundamental scientific concepts and the process centered approach is interested in scientific enquiry. If science is the composition of enquiry processes and concepts produced by enquiry processes, scientific enquiry process and scientific concept must not be inconsistant. Although concepts are not unchangeable, new concepts and advanced concepts are based on the old concepts. Enquiry activity which is not based on concepts also cannot be significant enquiry. Although fundamental concepts in science is very important, in order to apply concepts to varios phenomena, and to understand concepts more deeply the student should understand concept through the process by which the concepts are derived. As we have discussed above, only the concept centered approach or the process centered approach itself is not complete. Comparing these two uncomplete approaches to integrated science curriculum, we can find out that two approaches are in complementary relations. Because integrated science is based on the idea that natural phenomena should not be understood in fragments, but should be understood as mutually related system' the integrated science curriculum includes both the fundamental scientific concepts and scientific enquiry processes.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.21-29
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• 1997

Many middle school students have difficulty in understanding biological concepts because too many concepts are presented in the textbook compared to limited school hours. So, it is necessary to select concepts which are indispensable. The purpose of this study is to select key concepts in the unit 'The Continuity of Life' by surveying students' and teachers' cognition on the concepts. In this study, 78 concepts were extracted from 'Science 3', unit II 'The Continuity of Life'. To survey how students and teachers think the concepts, Likert type questionnaires were made. 300 third grade middle school students and 34 biology teachers were selected by random sampling and the questionnaires were applied. The following results were obtained:1. Students thought 59 concepts out of 78 were important and the mean score of important level of the concepts was 3.60. Students thought 26 concepts out of 78 were difficult and the mean score of diffculty level'of the concepts was 3.26. The more they think the concepts important, the more they think them difficult (r=0.7462, p<0.001). 2. Teachers thought 55 concepts out of 78 were important and the mean score of important level of the concepts was 3.82. Teachers thought 33 concepts out of 78 were difficult and the mean score of diffculty level of the concepts was 3.31. The more they think the concepts important, the more they think them difficult (r=0.6138, p<0.001). 3. The selected concepts were considered more important by teachers than by students(t=2.0150, p<0.05). However, there was no significant difference in evaluating the difficulty level of the concepts(t=0.7327, p>0.05). 4. It was found that students have difficulty in understanding concepts when they are presented in the textbook to require formal preparation than concrete preperation(t=2.6612, p<0.05).

• 대한화학회지
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• 제58권1호
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• pp.126-129
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• 2014

본 연구는 과학학습의 어려움이나 낮은 흥미도의 한 원인으로 과학 교과학습에서의 중요한 통로 혹은 입구에 해당하는 문지방개념의 존재를 가정하고 특히 화학의 어떠한 개념들이 여기에 해당하는지를 알아보았다. 또한, 각 개념의 속성이 무엇이며 개념을 이해하고 "아~하"의 깨달음을 얻는 경험은 어떠했는지도 함께 알아보았다. 이를 위해, 화학 II를 학습한 239명의 고등학생이 연구에 참여하였고 설문에 대한 응답으로 화학 교과의 어려운 개념이 무엇인지, 문지방에 해당하는 개념이 무엇인지, 혹은 문지방개념을 이해한 경험이 화학 학습에 어떠한 영향을 주었는지를 설명하였다. 몰과 원자구조가 화학 교과의 문지방개념으로 제시되었고 구체적으로는 제시된 두 개념이 문지방개념이 되는 속성이 무엇인지를 집중적으로 분석하였다. 문지방을 극복하고 이해하는 것은 각자의 경험에 따르지만, 문지방개념을 분석하는 기준은 각각의 경험에 일정한 준거를 제시하여 서로 다른 경험들을 객관화 시킬뿐 아니라 개념의 과학적 의미와 본성을 잘 드러내어 준다. 특히, 교사가 제시하는 화학의 문지방개념을 조사한 사전연구와의 비교는 문지방개념의 통합적 속성이 학생들의 학습과 과학흥미도 증진에 중요함을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.77-86
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• 1996

The purpose of this study was to review the studies related to concept learning forcusing on the meanings, kinds, and characteristics of concepts. Then the characteristics of the concepts were analyzed in the three positions: metaphysics, epistemology, and psychology. It was identified that the word 'concept' were confused with the other words such as conception, construct, idea, notion, identity. It was also found that researchers defined the concepts by the use of various meanings. The instructional strategies for scientific concepts were also analyzed in this study. The study found that the instructional strategies for concept learning were developed according to the views about the nature of concepts. Described on the paper are three types of instructional models for science concepts suggested by constructivists as follows: concept formation, concept differentiation, and exchange. They developed the models based on the current research on the misconceptions of major scientific concepts.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권6호
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• pp.1050-1062
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• 2012

Concepts of science have been developed by occupying 'ecological niche' within conceptual ecology. The ecological niche is determined from the mutual effect between intellectual environmental of the learner and new concept, which few studies have been conducted. This study examined how the ecological niche of the concept of photosynthesis in $7^{th}$ grade is changed by instruction. The ecological niche was analyzed using 2 methods: (1) the change in the diversity of concepts, and (2) the change in the proximity of concepts based on the frequency and the relativeness score of the concepts. The concept of photosynthesis was analyzed in the 4 domains in the place of photosynthesis, products of photosynthesis, reactants of photosynthesis, and environmental factors. The results of this study are as follows: (1) reduced diversity of concepts, (2) increased frequency and relativeness score of the scientific concepts, and (3) increased proximity of the scientific concepts by instruction. With these results, the mutual effects of the concepts within the conceptual ecology have become active by class to differentiate the relationships between the concepts, which accordingly displayed their changes in status.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권4호
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• pp.736-750
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• 2014

The purposes of this study were to investigate concepts of Korean and American elementary school pre-service teachers on combustion, and to compare the concepts of Korean pre-service teachers with those of American pre-service teachers. For this study, concept test on combustion was administered to 23 Korean and 18 American elementary school pre-service teachers. The test composed of 6 items: 'Definition of combustion', 'The reason why a candle in a glass bottle is blown out when the bottle was closed', 'The change of gases in the bottle when a candle burns in it', 'The combustion products of a candle', 'The combustion products of steel wool', and 'The combustion products of a substance'. The results showed that the rates of elementary school pre-service teachers who had scientific concepts on combustion were very low in both Korean and American pre-service teachers' groups, although they were a little different from items. However the rates of pre-service teachers who had partial concepts and misconceptions on combustion were high in two groups. The levels of Korean elementary school pre-service teachers' concepts were a little higher than those of American elementary school pre-service teachers' concepts. The contents and activities on combustion which are in Korean and American science textbooks seem to affect building up their concepts on combustion.

• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.47-61
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• 2023

본 연구는 2015 개정 교육과정에 처음 도입된 핵심 개념이 추상적인 담론으로 그치지 않고 학교 현장에서 구체적인 교수학습 방안으로 구현되도록 하기 위함이다. 이에 플랫폼, 숙의, 설계의 순환적 과정에 따라 백워드 설계 모형을 활용하여 핵심 개념 이해를 위한 교수학습 자료 개발 연구에 참여한 8명의 중등 과학 교사들을 대상으로 핵심 개념에 대한 인식 및 관점을 살펴보았다. 연구 결과, 핵심 개념에 대해 궁극적 원리에 해당하는 빅 아이디어, 일상생활을 살아가는 데 필요한 최소한의 과학 개념, 기본적이고 주요한 핵심적 과학 개념 등 핵심 개념의 의미에 대해 동일 교과인 과학과 안에서도 공유되지 않은 인식의 차이가 나타났다. 이는 교수학습 지향점에도 영향을 주어, 핵심 개념을 전이와 확장 가능한 빅 아이디어로서 이해하고 있는 경우는 개념 간의 관계에 주목하며 분명한 방향성을 갖고 프로젝트 학습을 설계하는 경향이 나타났다. 한편, 핵심 개념을 삶의 맥락에서 떠올릴 수 있는 과학 소양 수준의 최소한의 과학 개념으로 인식하는 경우, 학생들의 삶에 의미 있는 학습 경험을 제공하는 것을 지향하며 일상에 적용 가능한 사례 중심으로 검색 및 조사 활동을 강조하는 경향이 나타났다. 또한 핵심 개념을 기본 개념이나 주요 개념 등 핵심적인 과학내용 요소로 인식하는 경우, 오개념 교정을 통한 개념 변화를 강조하며 정확한 과학 지식을 학습하고 지필 평가 및 수행 평가를 통한 문제 해결 문항을 개발하는 것을 중요하게 인식하였다. 2015 개정 교육과정이 마무리 되고 2022 개정교육과정이 확정·고시될 예정인 현 상황에서, 핵심 개념을 핵심 아이디어로 명명하여 빅 아이디어의 취지를 재차 강조하는 2022 개정 교육과정이 학교 현장에 안정적으로 정착될 수 있도록 실효성 있는 정책적 지원이 뒷받침 되어야 할것이다.