• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.773-796
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• 2011

본 연구에서는 대학부설 과학영재교육원 소속의 중학생 과학영재 110명을 대상으로 사고 양식, 자기조절학습능력, 과학탐구능력의 특징과 수준을 조사하고, 각 하위 변인들의 관계 및 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 설명력을 가지는 사고양식은 무엇인지 탐색하고자 하였다. '사고양식'은 Sternberg가 정신자치제 이론에 기초하여 제안한 개념으로 기능, 형식, 수준, 범위, 경향성 등 다섯 가지 차원에서 13가지의 유형으로 구성된다. 사고 양식 검사는 Sternberg와 Wanger (1991)의 TSI를 국내에서 타당화한 검사지를 사용하였고, 자기조절학습능력은 '학습방법검사'로 명명한 자기조절학습능력 검사지를, 과학탐구능력은 국내에서 최근 개발된 과학탐구능력 검사지(TSIS)를 이용하여 측정하였다. 연구 결과, 연구 대상 과학영재들은 입법적 사고양식이 가장 높게 나타났으며 그 외 자유주의적, 외부지향적, 계급제, 사법적 사고양식이 우세하였고 보수주의적 사고양식이 가장 낮게 나타났다. 또한, 이들 사고양식은 자기조절학습능력 및 과학탐구능력과 유의한 상관을 나타내었다. 자기조절학습능력을 유의미하게 설명하고 있는 변인은 입법적, 계급제, 지엽적, 자유주의적 사고양식으로 나타났다. 과학탐구능력에 대한 설명력이 큰 변인은 입법적 사고양식인 반면 과두제 사고양식은 부적으로 나타났다. 한편, 군집분석을 통해 사고양식 유형 및 수준별로 집단을 구분한 뒤, 다변량분산분석을 실시한 결과 사고양식의 유형별 집단에 따라 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 차이가 나타났다.

• 공학교육연구
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• 제10권2호
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• pp.87-105
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• 2007

본 연구에서는 열전달 및 수치해석을 주제로 통합적 영재 교육프로그램을 개발하고 영재아를 대상으로 한 교육에서 학생들의 반응과 통합적 영재 프로그램의 적용 가능성 및 효과에 대해서 연구하였다. 통합적 영재 프로그램은 크게 컴퓨터 프로그램 언어, 물리적 현상의 수학적 모델링, 수치해석방법의 3단계로 구성되어 있으며 대상은 청주교육대학교 영재센터 수학반 중3학생 4명이다. 수업은 4시간씩 15회 진행되었으며, 수업 종료 후 제출한 학생들의 보고서와 인터뷰를 통하여 프로그램의 적용 가능성 및 효과를 탐색하였다. 본 연구에서 개발한 통합적 영재프로그램의 투입 결과 4명 중 3명이 본 프로그램에서 목표로 하는 문제 해결을 수행하였다. 컴퓨터 프로그래밍 언어나 수치해석의 경우 비교적 잘 이해하는 편으로 생각됐으나 고등 수학이 필요한 물리적 현상의 수학적 모델링은 잘 이해하지 못하는 것으로 판단된다. 프로그램에 대한 만족도는 영재아의 특성에 따라 다르게 나타났다. 학생들은 통합적으로 구성된 본 프로그램은 과학교육프로그램의 하나로 생각하는 경향이 있어, 수학에만 흥미 있는 학생들의 만족도는 낮았다. 반대로 다양한 분야에 흥미를 가진 학생은 비교적 만족도가 높았으며 각자에게 자신감과 동기부여가 되는 결과를 얻었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제36권3호
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• pp.219-226
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• 2017

In this study, the reliability and validity of the retrospective pre-post test were analyzed in order to solve the problem of traditional pre-post test including response shift bias. Samples of the study were 162 elementary school students who are studying at the S university gifted education center in Seoul. Before completion of the field trip, we conducted pre test of science-related attitudes. After completion of the field trip, respondents were asked to compare their responses of pre and post science-related attitudes to quantitatively analyze the commonalities and differences of the two tests. To find out more characteristics, qualitative data such as daily records and interview were also gathered and analyzed. The major results of the study are as follows. First, for the paired t-test, there was no statistically significant difference between separate pre-test scores and retrospective pre-test. There was a very high correlation between the separate pre-test scores and the retrospective pre-test. Second, there were significant differences in all seven sub-factors of science-related attitudes between the retrospective pre-test and the post-test. Third, the separate pre-test scores showed a slightly higher tendency than the retrospective pre-test scores. This suggests that the response shift bias appears when it is performed the separate pre-test in affective domain. As a result of the interview, it was found that the evaluation standards of separate pre-test did not match with those of post-test. Forth, internal consistency reliability of the retrospective pre-test was higher than that of the separate pre-test. However, there were significant differences in six factors of science-related attitudes excluding the 'social implications of science' between the separate pre-test and the post-test. Based on these results, the retrospective pre-post test design provides simplicity and convenience to both respondents and investigators, as it is done with one test. The retrospective pre-post test design can be regarded as a valid design for the self-report measurement of affective domain on a single experimental group.

• 영재교육연구
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• 제14권2호
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• pp.1-18
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• 2004

본 연구는 1986년도에 한국과학기술대학 조기진학을 위해 1학년 과학영재들에게 초고속 속진학습을 동년 4월 1일부터 9월 26일까지 약 170여 일 동안 791 시간의 특별 프로그램을 투여하고 9월 입학시험에 응시한 8명의 대상자 중 설문에 응답한 6명의 학생들을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 조기진학 특별 프로그램을 받은 과학영재들이 지난 17년 동안 어떤 과정을 거쳐 현재에 와 있는지를 알아보고, 17년 후 현재의 성취 정도를 파악하며, 자신이 받은 속진학습에 대해서 어떻게 평가하고 있는지에 대해 알아보고자 한다. 또한 그들은 자신의 성취의 요인을 무엇으로 보는지에 대해 알아보고, 이를 통하여 고교 과학영재의 초고속 속진학습의 가능성을 확인해보고 앞으로의 과학영재교육의 방향을 모색하고자 한다. 연구 결과 3명은 박사학위를 받고 연구소의 연구원, 교수로 성취하였고 나머지 3명은 석사학위를 받은 후 연구소의 연구원으로 근무하고 있었다. 이들의 연구업적은 분야에 따라 편차가 크나 연구업적이 큰 3명의 경우에는 25-28세에 SCI급 국제 저널에 논문을 낼 정도로 성취하였다. 특히 두 사람의 경우는 삼성그룹 기술논문경진대회 기게 화학분야 최우수상 수상, 국내 최초 IMT2000 상용 모뎀 칩 개발 등 두드러진 성과를 거두기도 하였다. 또한 한 명은 하버드 대학으로 대학을 옮겨 물리학을 전공하고, UCLA에서 법학을 전공하여 법대교수로 재직하고 있다. 자신이 받은 초고속 속진학습에 대한 평가에서 김덕영은 선행연구에서 고교과정 2년을 단축하는 특별 프로그램 운영은 필요한 것이고, 학습 성취는 물론 정서적 적응상태의 확인을 통해서 초고속 속진학습이 성공적이라고 주장하였다. 그러나 17년이 지난 지금 연구 대상자들의 반응은 긍정적인 면 보다는 부정적 시각이 많았다. 특히 조기진학을 위한 특별프로그램 참여자 중에서 첫 해에 합격한 학생들은 프로그램 참여가 자신감을 비롯한 인생에 긍정적인 영향을 미쳤다고 생각하나 불 합격생은 부정적인 영향을 미쳤다고 여기고 그 중에 한 명은 지금까지도 많이 후회하고 있다고 언급했다. 따라서 세심한 판별과정을 거쳐 능력 있는 과학영재를 조기에 발굴하여 체계적으로 속진교육을 한다면 과학영재들의 성취를 위해서 초고속 속진학습이 아닌 한속진학습은 반드시 필요하다. 앞으로 17년이 지난 후에 이들 과학영재들에 관한 종단연구는 다시 진행될 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.365-380
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• 2021

본 연구의 목적은 암석 판별 탐구에서 중학교 영재학생들의 과학적 관찰과 추론의 특징을 탐색하기 위함이었다. 이를 위하여 영재교육원에 다니는 19명의 중학교 1학년 학생들에게 과학 교과서에서 중요하게 다루는 화성암, 변성암, 퇴적암이 포함된 5가지 암석 샘플을 나누어 주고 각 암석의 형성과정, 종류, 이름 등을 유추해 보도록 하였다. 연구 결과, 학생들이 주로 주목하는 암석의 특징은 색, 조직, 구조로 나타났다. 전형적인 암석의 경우 기억에 의존하여 즉각적으로 암석 판별에 성공하나 관찰에 근거한 유의미한 추론이 이루어지지 못하는 반면, 판별에 어려움을 겪는 암석의 경우 관찰에 근거한 유의미한 추론 과정이 담화를 통해 드러나기도 하였다. 또한 유의미한 관찰 결과로부터 과학적 추론을 타당하게 구성하였으나 암석 판별에 실패한 경우도 나타났다. 본 연구 결과는 중학생들의 암석 판별 탐구 활동에서 학생들의 현 수준을 파악하고, 학교 현장에서 이루어지는 암석 판별 탐구가 학생들에게 과학적 관찰과 추론의 경험을 제공할 수 있도록 방안을 모색하고, 시사점을 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.139-148
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• 2019

국가의 미래를 위하여 과학영재육성은 매우 중요하며 특히 4차 산업의 시대에서는 정보영재의 육성은 더욱 중요하다. 대학교부설 과학영재교육원에서는 정보영재를 양성하고 있는데 각 영재교육원마다 표준화된 교육과정이 없다. 그러므로 본 연구에서는 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 개발한 교육과정이 정보영재의 정의적 특성에 얼마나 효과적인지 분석하였다. 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 고려하여 개발한 교육과정을 K대학교부설 과학영재교육원의 정보영재학생들을 대상으로 적용하였다. 교육과정의 효과성을 검증하기 위하여 창의적 성격 검사지와 내적동기 검사지를 개발하여 교육과정의 실행이전과 이후에 각각 검사를 실시하였다. 사전-사후 검사결과를 R프로그램으로 t-검정하여 비교 분석하였다. 창의적 성격 검사지는 모험성, 자아수용, 호기심, 유머, 지배성, 자율성 6가지 요소로 36문항으로 구성하였으며 내적 동기검사는 호기심 및 흥미 중시성향, 도전적인 학습과제 선호성향, 독자적 판단 의존 성향, 독자적 숙달 성향, 내적 준거성향 5요소로 20문항으로 구성하였다. 실험집단에 대한 교육과정이 창의적 성격에 미치는 효과는 유의도 0.009로 유의도 0.05 수준에서 유의한 차이를 보였으며 내적동기에 미치는 효과는 유의도 0.056로 유의도 0.05수준에서 아주 간소한 차이로 유의미한 차이를 보이지 못했다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권1호
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• pp.113-125
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• 2021

In this study, a problem-centered learning based STEAM field experience learning program was developed and the effects of applying it were investigated. The program was composed of 8 sessions by using problem-centered learning education method and integrating STEAM elements between disciplines. The contents of program are as follow. In the step of sharing problems and making a problem-solving plan, they understood the various examples and meanings of endangered species, explored the project activities, and made an inquiry plan. In the search and re-exploration phase, a smart device was used to investigate the appearance, habitat environment and cause of extinction for Clithon retropictus, and a site inquiry plan was established for each group. Then, they moved to the field to explore brackish-headed gallops and discuss ways to protect endangered species. In the step of creating a solution, a web-based report was produced as the final product using smart devices based on the results of the inquiry. In the presentation and evaluation stage, the produced web-based report was used to present each group, conduct mutual evaluation, and organize project activities. The developed program was applied to 6th grade 29 students enrolled in the J University Gifted Education Center. In order to find out the effectiveness of the program, tests of science process skill, creative problem-solving ability, and scientific attitude were conducted before and after of program learning, and the results were statistically analyzed by t-test. In addition, a STEAM program satisfaction test was conducted after project in order to find out the satisfaction of the class. As a result of application of the program, the results were significantly improved in openness, criticism, and creativity among the sub-factors of creative problem-solving ability and scientific attitude. Satisfaction with the STEAM program was also high, but no significant result was found in science process skill. Therefore, the program of this study could be influenced on improvement of creative problem-solving ability and scientific attitude of gifted students in elementary science.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.165-172
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• 2009

현재 7차 교육과정에서는 고등학교에서 학생들에게 심화과목 선택권이 있다. 이 선택과목의 운영은 학생의 적성과 진로에 따라 운영되어야 함에도 실제는 교사와 교실 등 학교의 여건에 따라 제한된다. 이에 본 연구에서는 학교 과학에 대한 수요자 요구 조사와 심화선택과목을 강조하는 과학특성화 고교에 대한 요구와 인식을 과학영재교육원 재학생 148명을 포함하여 중학생 336명, 고등학생 221명, 수도권 과학 교사 71명을 대상으로 조사하였다. 연구 결과, 설문 대상 학교의 교육과정 운영에서 화학과 생물 심화과목은 모든 학교에서 개설되는 반면, 물리심화 과목은 37.1%에서만 개설되는 것으로 조사되어, 학생들의 심화 과목 선택권이 제한됨을 확인하였다. 중학생과 고등학생들은 일반적으로 실험이 강조된 수업, 더 쉬운 과학 내용을 원한 반면, 과학 진로를 선택할 영재교육원 학생들은 실험이 강조된 수업, 더 많은 과학 수업을 원해 대조를 보였다. 자연계열 지원 학생들의 경우, 과학특성화 고등학교에 대한 인식이 매우 긍정적이었으며, 교사 역시 과학특성화 고교 운영에 적극적으로 찬성하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.225-238
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• 2011

이 연구는 교실상황에서 실현되는 성공적인 탐구활동을 위한 중요한 변수에는 무엇이 있으며 또한 학생들이 실시하는 과학탐구의 실행능력은 그 수준 정도가 어떻게 되는지를 조사하였다. 이 연구를 위해서 7학년 및 8학년의 과학 영재학생들이 설문지를 작성하고 과학탐구의 실행능력 평가를 위해 탐구문제제기 및 탐구설계를 직접적으로 할 수 있도록 하였다. 설문지는 성공적인 과학탐구 활동에 영향을 주는 요소를 개인적 및 상호적 변수로 나눠 파악하였으며, 240명의 과학영재학생들이 설문에 응답하였다. 이 외에 두 개의 다른 질문지에는 탐구문제를 제기할 수 있는 능력과 탐구설계과정 능력을 측정할 수 있는 문항이 포함되어 있었다. 결과는 다음과 같다. 개인적 변수로는 그룹활동 및 탐구 활동을 잘 할 수 있다는 확신과 과학탐구 가치를 높이 평가하고 있는 학습동기가 중요한 변수로 파악되었다. 또한 학생들의 성공적인 탐구활동에는 상호성 변수에는 그룹 편성, 과제종류, 물리적 환경, 그리고 교사의 역할이 중요한 성공 변수로 파악되었으며, 특히 그룹 편성은 학생들이 그룹탐구활동을 하는데 있어서 가장 중요하게 생각하는 변수로 파악되었다. 하지만 학생들의 탐구문제를 개발하는 능력이나 탐구설계를 하는 능력은 제한적으로 나타났다.

• 영재교육연구
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• 제20권2호
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• pp.503-526
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• 2010

본 연구에서는 과학적 창의력과 정서적 감수성의 관계를 알아보고자 고등학교 과학발명반집단(n=13)과 일반 고등학생집단(n=13)을 대상으로 정서를 유발하는 시각자극을 제시하고 뇌활동성을 기능성자기공명영상(fMRI)을 이용하여 분석하였다. 국내외 창의력 경진대회 수상자들을 중심으로 구성된 과학발명반집단은 창의적 성격검사(WKOPAY, SAM) 점수가 상위 96%이내였으며 일반집단은 보통 수준이었다. 정서를 유발하는 시각자극(IAPS사진) 제시 시 뇌활동성을 분석한 결과 과학발명반집단은 일반집단에 비해 중간측두이랑(MTG)과 상측두이랑(STG) 영역 등에서 뇌활동성이 높게 나타났다. 창의적 성격검사점수와 뇌활동성 간의 상관도를 분석한 결과 MTG, STG 영역 등에서 유의적인 상관도(p<0.005)를 나타내었다. 특히 흥분의 측면보다는 기분(유쾌/불쾌)의 측면에서 유의적인 상관도를 보이는 영역이 많았다. 이러한 결과는 과학적 창의력이 높은 학생들이 일반 학생들에 비해 정서적 감수성이 발달되어 있다는 점을 보여주는 것으로 과학영재교육 대상자의 선발과 교육프로그램에서 정서적 측면이 고려되어야 함을 시사한다.