• 제목/요약/키워드: science curricula

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과학중점학교 학생의 블록코딩 플랫폼 KNIME을 활용한 과학-AI 융합 수업 경험 분석 (An Analysis of Students' Experiences Using the Block Coding Platform KNIME in a Science-AI Convergence Class at a Science Core High School)

  • 홍의정;신은혜;장진섭;채승철
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.141-153
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    • 2024
  • 2022 개정 과학과 교육과정은 AI를 활용한 탐구 활동을 경험함으로써 융합적 사고를 바탕으로 일상생활과 사회 속 과학 문제를 해결할 수 있는 능력을 기르는 것을 목표로 한다. 이에 과학 교과와 AI를 융합한 과학-AI 융합교육 프로그램을 개발하고 이를 활용하여 고등학생을 대상으로 융합 수업을 진행하였다. 과학-AI 융합 수업은 감쇠진자의 운동을 정성적으로 이해하고 블록코딩 플랫폼 KNIME을 사용하여 진자의 위치를 예측할 수 있는 AI 모델을 구축하는 것을 목표로 한다. 개별 심층 면담을 통해 학습자의 경험을 이해하고 해석하고자 하였다. Giorgi의 현상학적 연구 방법론을 바탕으로 학습자의 참여 동기, 배움과 변화, 어려움과 수업의 한계를 기술하였다. 학생들은 AI에 대한 관심과 사회적 트렌드에 대한 인식을 바탕으로 수업에 참여하고자 하는 동기를 가지고 있었다. 학생들은 직접 데이터를 수집하고 AI 모델을 구축하는 것을 배웠다. 실험 결과를 바탕으로 주변 현상을 예측할 수 있을 것으로 기대하였으며 융합 수업을 긍정적으로 인식하였다. 한편, 여전히 익숙하지 않은 플랫폼, AI 원리 이해를 어려움으로 인식하였고 따라해야만 하는 수업 방식의 한계와 수업 내용상의 한계를 인식하였다. 융합 수업의 경험은 실생활의 문제를 AI를 통해 해결하고자 하는 학습 동기로 나타났으며, 학생들이 느낀 어려움과 한계는 더 심화되고 확장된 주제를 학습하고 싶은 동기로 이어졌다. 이를 바탕으로 과학-AI 융합 수업을 위한 논의 및 제언을 도출하였다. 본 연구는 과학-AI 융합 수업을 개발하고 이를 현장에 적용할 때 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

TIMSS 2019의 8학년 화학 영역과 우리나라 과학 교육과정의 비교 분석 (The Relationship Analysis of the Korean Science Curriculum with the Chemistry Domains of the 8th Grade TIMSS 2019)

  • 김현경
    • 대한화학회지
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    • 제64권6호
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    • pp.371-378
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 TIMSS 2019 중학교 화학 영역의 8개 주제를 우리나라 2009 개정 과학과 교육과정 및 2015 개정 과학과 교육과정에서 다루고 있는지 연계성을 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 교사 4명과 중학교 교사 4명은 각각 물리, 화학, 생물, 지구과학 전공별로 참여하여 총 8명의 현장교사와 과학교육 전문가 2명이 참여해 우리나라 과학과 교육과정 중 TIMSS 2019 과학 평가틀의 화학 내용이 어느 학년에서 다루고 있는지를 분석하였다. 또한 본 연구는 TIMSS 2019 평가에서 8학년 대상의 246개 문항과 우리나라 과학과 교육과정 내용이 일치하는지 분석하여 8개 주제가 어느 학년에서 다루고 있는지도 분석에 반영하였다. 본 연구의 결과 및 논의는 다음과 같다. 첫째, TIMSS 2019 평가 주제 중에서 우리나라 중학교 교육과정에서 전혀 다루고 있지 않는 주제는 주기율표, 화학 반응에서 물질과 에너지, 화학결합에서 전자의 역할이었다. 따라서, '원소를 규칙에 따라 배열하는 주기율표'에 대한 주제는 우리나라 중학교 교육과정에 조기 도입할 필요가 있다. 둘째, '주변의 발열 반응이나 흡열 반응', 그리고 '반응 속도에 영향을 미치는 요인' 등에 관한 주제도 국제적인 흐름을 고려하여 우리나라 중학교 교육과정에 조기 도입하거나, 수준을 고려하면서 내용 등을 재구성하는 논의가 필요하다. 셋째, 차기 과학과 교육과정에서는 화학 내용과 범위, 특히 초·중학교 및 고등학교 과학과 교육과정에 포함될 개념의 범위와 순서가 연속적으로 연결되는 것 등과 관련된 시사점을 제공하였다.

2022 개정 초등학교 과학과 교육과정 성취기준 진술 분석 (Analysis of Achievement Standards Statements of 2022 Revised Elementary School Science Curriculum)

  • 박기락
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제43권2호
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    • pp.284-300
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    • 2024
  • 이 연구의 목적은 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정의 성취기준 진술을 분석하여 곧 적용될 교육과정의 성취기준을 구체적으로 파악하는 것이다. 이를 위해 Bloom의 신교육목표분류체계에 기초해 초등학교 전체 성취기준의 진술을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 성취기준의 진술이 특정 지식 차원과 인지과정차원에 편중되어 있다. 이는 2022 개정 교육과정의 목표와 과학과의 교수·학습 방향에 부합하지 못하므로 다양한 유형의 활동과 탐구 학습이 가능한 성취기준을 개발해야 한다. 둘째, 학년군별 지식 수준과 인지 수준의 위계화가 필요하다. 상위 학년군에서 오히려 하위 지식·인지과정 차원이 차지하는 비율이 증가하였으므로 체계적인 위계화를 고려해야 한다. 셋째, 성취기준 서술어를 다양하게 사용할 필요가 있다. 특정 서술어에 의존하는 경향은 이전 교육과정보다 줄었지만, 한두 차례만 사용한 서술어가 절반 정도를 차지하므로 다양한 서술어를 균형 있게 사용할 필요가 있다. 이 연구의 결과를 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정에 따른 초등학교 과학 교과서의 성취기준에 반영하도록 성취기준 진술의 설계를 논의할 필요가 있다. 후속 연구로 과학 교육의 성격과 목표, 내용 요소를 고려하여 초등학교 과학 교육에 적절한 성취기준의 진술 방식 탐색 및 과학과 전체 교육과정의 위계성과 연속성 분석을 위한 중·고등학교 과학과 교육과정의 성취기준 비교 분석을 제안하였다.

2015 및 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정에 대한 비교 - 네트워크 분석을 중심으로 - (Comparing the 2015 with the 2022 Revised Primary Science Curriculum Based on Network Analysis)

  • 조헌국
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제42권1호
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    • pp.178-193
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    • 2023
  • 본 연구는 2015 및 2022 개정 과학과 교육과정 중 초등학교급과 관련된 성취기준을 중심으로 네트워크 분석을 통해 어떠한 변화 양상을 갖는지 비교하고 이를 토대로 초등학교 과학 교수학습을 위한 시사점을 제공하는 것을 목적으로 하였다. 이에 따라 본 연구에서는 2015 및 2022 개정 초등 과학과 교육과 정의 성취기준을 추출하여 성취기준 영역 변화에 따른 차이를 살펴보고, 각 영역별 중심성 지수를 중심으로 한 비교, 커뮤니티 탐지 기법을 활용한 군집 분석을 통해 어떠한 변화가 있는지 분석하였다. 연구 결과, 2015 개정 과학과 교육과정에 비해 전체 성취기준은 10% 가량 감소하였으나, 성취 기준의 길이나 주요어의 빈도는 오히려 증가하였으며, 관찰이나 조사, 설명 외에도 공유, 실천, 설계 등 디지털 도구활용 및 협동학습과 관련된 과정·기능적 측면이 강조되었다. 그러나 이러한 변화는 과학의 각 영역에 따라 서로 다른 차이를 보임을 알 수 있었다. 또한 군집 분석 결과 대체적으로 군집의 숫자나 관련 개념이나 용어의 영역은 유사하였으나, 과정·기능 및 가치·태도와 관련된 주요어를 중심으로 수행 방식 등에 변화가 나타났음을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과를 토대로 본 연구에서는 새로운 교육과정의 적용 시 고려해야 할 점들을 시사점으로 제시하였다.

생물학적 소양의 함양을 위한 BSCS 통합 권고안과 6,7차 교육과정 비교 (A Comparison between BSCS's Guide and the Korean Curriculum for Developing Biological Literacy)

  • 구수정;김영신;김병석;이성조;정완호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.396-410
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    • 2000
  • 본 연구에서는 BSCS 위원회가 생물학적 소양의 함양을 위하여 제시한 중등 생물 교육과정 개발 지침과 우리 나라 제6차, 제7차 교육과정을 개념 제시 형태, 하위 개념들의 내용 일치도, 개념 수의 측면에서 비교 분석하였다. 연구 결과 우리 나라 교육과정의 내용 체계에서의 상위 수준으로서의 지식 영역과 하위 수준으로서의 내용 요소 부분에 제시되어 있는 개념들이 포괄성의 차이 없이 단순히 개념 나열적으로 제시되어 있는 상태라서 개념 수준간 등급화가 충분하지 못한 것으로 나타났다. 그리고 우리 나라 생물 교육과정에는 생태계, 유전과 생식, 물질대사 부분에 너무 많은 개념들이 들어 있는 것으로 나타났는데 이로부터 BSCS가 학문중심 교육 과정기에 제시했던 많은 개념들에 대해서 현 시대 흐름에 비추어 학생들의 생물학적 소양의 함양을 위해 재조정하도록 권고하면서 제시한 6개의 통합 원리들을 편중되지 않게 고르게 포함하기 위해서는 우리 나라에서도 생물교육과정에 대한 재구성 노력이 필요한 것을 알 수 있었다. 한편 생물 I보다 생물 II에 생물학적 소양의 함양을 위한 필수 개념들이 더 많이 제시되어 있는 것으로 분석되었는데 이는 우리 나라 제7차 교육과정의 과학 10에서 과학적 소양이, 그리고 생물 I에서 생물학에 대한 기초 소양이 강조되고 있고, 생물 II에서는 생물학 관련 전공 과목 이수 준비를 강조하고 있는 과목별 성격과 목표에 부합되지 않는 것이며 따라서 우리나라 교육과정에서도 각 과목별 특성을 분명히 제시 및 반영하려는 노력이 필요함을 알 수 있었다. 이상과 같은 연구 결과로부터 현재 우리 나라 과학 및 생물 교육의 중요한 목적의 하나로 설정되어 있는 학생들의 생물학적 소양의 함양을 위해서 제7차 교육과정에 의한 생물 교과서와 교수 자료 개발 및 장차 제8차 교육과정 개발에 사용할 수 있는 실제적인 지침을 마련하기 위한 구체적인 논의가 있어야 함을 시사받았다.

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세계 주요 자연사 박물관의 교육 프로그램의 유형 및 특징 (The Types and Characteristics of Educational Programs in Major Natural History Museums of the World)

  • 이선경;최지은;신명경;김찬종;이선경;임진영;변호승;이창진
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.357-374
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    • 2004
  • 본 연구에서는 선진국의 주요 자연사 박물관에서 제공하는 교육 프로그램의 유형 및 특징을 살펴보았다. 미국(AMNH, FM, SM), 영국(NHM), 호주(AU), 캐나다(RTM)의 자연사 박물관의 웹사이트에 소개되어 있는 교육 프로그램, 박물관 간행 책자, 홍보자료, 연간 보고서를 수집하여 분석에 사용하였다. 연구 결과, 자연사 박물관의 교육 프로그램을 크게 열 가지 유형-이동식 박물관, 워크삽, 강좌/강연, 페스티발/(특별)이벤트, 탐구활동, 과학적 활동/연구 프로젝트, 필드트립, 청소년 학예원/인턴 과정, 대여 자료, 캠프/투어-로 나누고, 각 유형에 따른 프로그램의 예를 제시하였다. 또한 개별 프로그램을 교육적 측면에서 볼 수 있는 몇 가지 특징인 주제, 참여 수준, 전시와의 연관성, 학교교육과의 연계, 활동 수준에 관하여 살펴보았다. 본 연구의 결과는 세 가지 측면에서 과학교사, 박물관 교육담당자 및 학예원에게 도움이 될 것으로 보인다: (1) 교육 프로그램 유형과 내용을 개발하고 실행하는데 유용하며, (2) 교육 프로그램을 평가하고 개선하는 지침으로 이용될 수 있고, (3) 일반 대중에게 다양한 과학적 측면과 소장품을 소개하거나 학교 교육과정과 연관한 과학 교수 학습에 효과적으로 활용될 수 있다.

2009 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서의 화학 영역과 고등학교 화학 교과서에 사용된 비유의 분석 (An Analysis of Analogies in Chemistry Content of Middle School Science Textbooks and High School Chemistry Textbooks Developed under the 2009 Revised National Curriculum)

  • 김경순;안인영;최용남;노태희
    • 대한화학회지
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    • 제57권6호
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    • pp.801-812
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    • 2013
  • 이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서 27권의 화학 영역과 고등학교 화학 교과서 8권에서 사용된 비유의 빈도와 유형을 분석하였다. 분석한 교과서에 사용된 비유는 총 284개(과학, 143개; 화학, 141개)로서, 교과서 한 권당 8.11개(과학, 5.3개; 화학, 17.6개), 10쪽마다 평균 0.68개(과학, 0.66개; 화학, 0.70개)의 비유가 사용되었다. 비유의 빈도는 이전 교육과정까지는 꾸준히 증가하는 추세였던 것과는 달리 2009 개정 교육과정에서 다소 감소하였다. 또한, 교과목별, 단원별, 출판사별로 사용된 비유의 빈도에 차이가 나타났다. 비유물의 종류는 총 191종(과학, 81종; 화학, 110종)이었고, 각 교과목별로 2번 이상 공통으로 사용된 비유물은 38종(19.9%)이였다. 유형별로 비유를 분석한 결과, 그림과 언어를 같이 이용한 비유 및 추상적 개념을 구체적 비유물에 대응시키는 비유가 주로 사용되었고, 공유 속성을 설명해 주는 부연 비유의 사용이 많았다. 그러나 비유임을 명시하거나 비유물의 제한점에 대해 언급한 비유들이 거의 없었고, 체계성이 낮은 비유나 작위적 상황을 적용한 비유 및 교사 중심의 비유가 많이 사용되는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

중학교 과학 실험수업에 적용한 심화.보충형, 심화형, 보충형 수업의 효과 비교 (A Comparative Study of the Effects of Level-differentiated, In-depth Level Only, and Supplementary Level Only Laboratory Activities in Middle School Science Classes)

  • 박종윤;최정임
    • 한국과학교육학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.790-797
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    • 2006
  • 본 연구에서는 제 7차 교육과정에서 제시한 심화 보충형 수준별 수업과 심화형 또는 보충형 획일적 수업의 효과를 비교해보고자 하였다. 연구 대상은 중학교 1학년 남녀학생 200명으로 심화 보충집단, 심화집단, 보충집단의 세 집단으로 구성하였다. 기본과정 이수 후에 치른 형성평가 점수에 따라 각 집단의 학생들을 심화수준과 보충수준으로 나누었다. 한 학기동안 심화 보충집단은 학생들의 수준에 해당하는 수준별 실험활동을 하였고, 심화집단은 모두 심화 실험활동을, 보충집단은 모두 보충 실험활동을 하였다. 수업처치에 따른 효과를 알아보기 위해 과학 학업성취도와 과학 탐구능력에 대해 사전 사후 검사를 실시하였고, 심화 보충형 수준별 수업에 대한 학생들의 의견을 조사하였다. 그 결과 과학 탐구능력 검사에서는 각 집단별로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나, 과학 학업성취도 검사에서는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 사후비교 결과 이러한 차이는 심화 보충집단과 보충집단의 차이에 기인한 것을 알 수 있었다. 학생들의 의견 조사 결과 심화 보충집단의 심화수준 학생들은 심화활동에 대해 만족하는 학생들이 많았으며, 보충수준 학생들도 부정적인 반응을 보이는 학생들은 적었다. 그러므로 본 연구 결과에 의하면 중학교 과학 수업에서 심화 보충형 수준별 수업이 보충형 획일적 수업보다는 더 효과적이라고 할 수 있다.

전국 간호교육기관의 금연관련 교육내용 분석 (Tobacco-Related Education in Graduate, Baccalaureate and Associate Degree Programs in Korea)

  • 신성례
    • 대한간호학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.256-264
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    • 2003
  • Purpose: The purpose of this research was to find out tobacco control education taught graduate, baccalaureate and associate degree-nursing programs in Korea. Method: A valid and reliable questionnaire previously used to assess tobacco use in medical and nursing schools in the United States was translated and revalidated. Surveys were sent out to all the graduate, baccalaureate and associate nursing programs in Korea. All 6-tobacco curricula content areas recommended by the United States National Cancer Institute and the Agency for Health Care Policy and Research was included. Result: Majority of BSN (93.2%-75%) and AD (92.3%-64.1%) programs were teaching health hazards, cancer risk, health effects of tobacco, effects of ETS, contents of cigarette, withdrawal symptoms and high risk groups of smoking as a part of required courses. However, 87.5% (14/16) of graduate, 50.0% (22/44) in baccalaureate, 53.8% (21/39) in associate degree programs were not teaching about the 5 A's. Of those who reported teaching smoking cessation strategies, they were covered most frequently in Community Nursing (50%), Adult Health Nursing (43.8%) on the graduate level, and in Community Nursing (65.9%-BSN, 76.9%-AD) and Adult Health (54.5%-BSN, 74.4%-AD) on the undergraduate level. 31.1% (5/16) in Graduate, 18.2%(8/44) in BSN, 10.3% (4/39) in Associate Degree programs reported that there are no smoking students in their schools and rest of the schools reported either do not know or they have 1 to more than 21% of students smoking. Conclusion: The study results identifies the quantity and level of tobacco control content in three different nursing programs and will help in developing curricular guidelines in the future. Further survey needs to be done on nursing students' knowledge, attitude and belief on smoking and smoking cessation.

문제중심학습(Problem Based Learning; PBL) 패키지 개발 - 지각·조정장애상황을 중심으로 - (A Study for the Development of a Problem-based Learning Package for Patients with Perception-Adjustment Disorder)

  • 김애리;김영경;송영선;신경림;안혜정;이지순;조계화
    • 성인간호학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.385-396
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    • 2001
  • The purpose of this study is to present an actual example for procedures for developing a PBL package based on philosophical backgrounds derived from Problem-based learning. To perform a systemic study on the operations of an intergrated curricula under multidisciplines, a research team made up of several professors with different academic backgrounds was formed. Among the four situations for the patients with perception-adjustment disorder, especially a procedure for the development of PBL package which can be used in the emergency room situation has been proposed. The little(2000)'s PBL package model has been applied for this study. Tha package includes course objectives, learning objectives, concept map, situation scenario, tutor guide, and evaluation method. It is believed that learning objectives achievement procedures designed as a part of a problem-based learning package development procedures for the nursing of patients with perception-adjustment can be achieved at the same level as the learning objectives for the science of nursing founded by the Korean Nurses Association.

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