• 제목/요약/키워드: science experiment instruction

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과학자의 '손탄다' 현상이 과학교육에 주는 함의 -이언 해킹의 현상의 창조를 중심으로- (Implications of the 'Sontanda' Phenomenon of Scientists for Science Education: Focusing on Ian Hacking's Creation of Phenomena)

  • 최진현;전상학
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.253-264
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    • 2022
  • 본 연구에서는 이언 해킹(Ian Hacking)의 '현상의 창조'의 관점으로 과학자의 실행을 살펴보았다. 해킹의 관점에 따르면 과학적 현상은 규칙적인 것으로 과학자의 개입이나 실험 도구 없이는 자연 상태에 존재할 수 없다. 본 연구는 네 명의 생명과학자가 직접 경험한 '손탄다' 현상에 대한 생각과 에피소드를 분석함으로써 과학 교육적 의미를 도출하였다. 손탄다 현상은 과학자들 사이에서 통용되는 은어로써 동일한 실험 방법과 재료를 가지고 실험을 수행함에도 결과가 일정하게 나타나지 않는 현상을 일컫는다. 연구 결과 다음과 같은 네 가지 교육적 시사점을 도출하였다. 첫째, 실험에서 단순히 실험과정에 익숙해지는 것을 넘어 매순간 적절한 판단과 반응을 통해 당면한 문제를 해결하는 체화된 지식, 즉 비언어적인 지식의 중요성을 확인하였다. 이는 학생들에게 실제적인 탐구 경험을 제공하기 위해서 명제적 지식과 더불어 비언어적인 지식을 균형 있게 다루어야함을 시사한다. 둘째, 실험의 이미지를 재고하고자 하였다. 과학자의 인터뷰에 의하면 현상은 드물게 나타나며 현상을 안정화하기까지는 오랜시간이 소요된다. 반면 학교 실험의 이미지는 늘 성공적이고 안정적이므로 이에 대한 관점의 변화가 요구된다. 셋째, 과학적 실천의 구체적인 의미를 확인할 수 있었다. 본 연구는 과학자가 상황적 맥락에 맞게 지식을 적절하게 활용하는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 과학적 실천을 학교 교육에 적용시킬 방안에 대해 논의하였다. 마지막으로 손탄다 현상은 불확실성을 촉발함으로써 학생들을 과학적 참여로 이끄는 기회를 제공할 것으로 예상한다. 본 연구를 통해 학교실험 교육이 요리책식 실험을 탈피하여 학생들에게 과학적 실천을 경험시키려는 노력에 기여할 것으로 기대한다.

과학수업에서 역할놀이 활동이 학업성취도와 학습태도에 미치는 영향 (Impact of Role-play activities on academic achievement and learning attitude in science class)

  • 김명숙;오기선;조달현
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권4호
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    • pp.323-331
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    • 2012
  • 세포 분열 단원은 중요하지만 비교적 어려운 내용을 포함하고 있어, 학생들이 능동적으로 학습에 참여하는 교수법이 학생들의 학습 의욕과 학습 효율을 향상시킬 수 있다는 점에 착안하여, 선행연구를 바탕으로 세포분열 학습에 흥미 및 내용 이해도를 높이는데 역할놀이가 효과적일 것이라 판단하였다. 연구 대상은 서울시 소재 중학교 3학년 학생이며, 2개 학급은 역할 놀이 수업을, 나머지 2개 학급은 기존의 전통수업을 실시하였다. 수업처치 전, 후의 학업 성취도와 태도 변화를 살펴보기 위해 동일 검사지를 이용한 과학 학습 태도 및 학업 성취도 검사를 실시하였으며, 연구측정으로 SPSS 통계 프로그램을 활용한 공변량 분석이 이루어졌다. 연구 결과, 역할 놀이를 이용한 학습 그룹이 전통수업 학습 그룹에 비해 학업 성취도에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났으며 (p<.05), 이는 학업 성취수준 상위 학생들에 비해 하위 학생들에게서 역할 놀이 학습 효과가 더욱 뚜렷함을 보이고 있다 (p<.05). 또한, 학습 태도 측면에서도 정의적, 인지적 영역에서 긍정적인 효과를 얻을 수 있었다 (p<.05).

자기평가에 대한 피드백 유형이 중학교 학생들의 과학 개념 이해와 과학 관련 태도에 미치는 영향 (The Effects of Feedback Types in Self Assessment on the Students' Science Concept Understanding and Science-Related Attitudes in the Middle School Science)

  • 남정희;최준환;공영태;문성배;이석희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.646-658
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    • 2004
  • 이 연구는 중학교 과학 수업에서 자기평가를 실시한 후 학생의 학습 과정에 대한 여러 유형의 피드백을 제공하는것이 학생의 과학 개념에 대한 이해와 과학 관련 태도에 있어서 어떤 효과가 있는가를 알아보기 위하여 실시하였다. 이 연구를 위하여 대도시에 소재한 여자중학교 3학년 10개 반 중에서 5개 반은 실험집단, 다른 5개 반은 비교집단으로 하였다. 실험집단 5개 반 중에서 1개 반은 평가지에 교사가 자세한 조언을 적어주고(실험집단 A), 2개 반은 정오식 피드백을 주었으며(실험집단 B), 나머지 2개 반은 평가문항에 대한 교사의 강의식 집단 피드백(실험집단 C)을 제공하였다. 연구에 사용된 검사도구는 과학개념 이해 검사지와 과학 관련 태도 검사지를 사용하였다. 연구결과, 자기평가에 대한 피드백을 제공한 집단이 과학개념 이해도 검사(p<.05)와 과학 관련 태도 검사(p<.01)에서 비교집단에 비해 더 향상된 결과를 보여주었다. 자기평가에 대한 피드백을 제공한 집단 내에서 피드백의 유형에 따라 과학개념의 이해도의 측면에서는 집단간 유의미한 차이(p>.05)를 나타내지 않은 반면, 과학 관련 태도 측면에서는 강의식 집단 피드백을 제공한 실험집단 C의 학생들이 자기평가지에 교사가 자세한 조언을 적어준 실험집단 A에 비해 과학 관련 태도 측면에서 보다 향상된 결과(p<.05)를 보여 주었다. 자기평가에 대한 피드백을 제공한 집단 내에서 자기평가와 피드백의 유형에 대한 학생들의 인식은 대체적으로 긍정적인 반응을 보였다. 즉 자기평가와 피드백이 개념이해와 복습의 측면에서 도움을 준다고 인식하고 있었다. 또 학생들이 메타 인지적 사고과정을 가지게 되고, 아직은 소수에 불과하지만 자기 주도적인 학습을 시도하는 학생도 있음을 알 수 있었다. 그러나 실험집단 A는 실험집단 B와 C에 비해 다소 부정적인 인식을 가진 학생들이 있음을 보여주고 있다. 중학교 과학 수업에서 학생들이 자기평가를 할 때 그 유형에 관계없이 피드백을 제공하는 것이 과학개념 이해와 과학 관련 태도개선에 있어서 긍정적인 결과를 가져온다는 것을 시사한다.

과학글쓰기를 활용한 학생주도 모둠 탐구활동에 의한 초등 과학 수업 변화 탐색 (Exploring Changes in Elementary Science Class Using Student-Oriented Group Inquiry with Science Writing)

  • 신명경;김종영
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.147-158
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 탐구를 도모하는 과학글쓰기를 이용한 학생주도적 모둠 탐구활동을 실시한 과학수업에서 나타난 변화를 탐색하는 것이다. 본 연구에서는 학생의 활동 보고서, 학습 환경에 대한 인식, 담화유형을 변화의 핵심으로 보았다. 학생들의 탐구활동에서 비계의 역할을 할 수 있도록 과학 글쓰기 활동지를 개발하여 초등학교 4학년 1학급 29명의 학생을 대상으로 학생주도적 모둠 탐구활동에 적용하였다. 이를 위해 모둠 탐구활동은 2007 개정교육과정 4학년 1학기 4개 단원에서 총 16차시 수업을 실시하였고, 이를 모두 녹화하였다. 우선 학생 보고서를 분석하기 위해 Millar (2010)가 제시한 분석틀을 이용하여 과학탐구 정합성 평가의 틀로 활용하였다. 두 번째로 학생의 과학 수업 및 과학에 대한 인식의 변화를 알아보기 위하여 비교반 1개 반을 선정하여 과학수업 및 과학에 대한 인식을 사전 사후 비교하였다. 마지막으로 16차시 수업 중, 초기 수업과 말기 수업에서의 교사와 학생 간의 담화 형태가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 이러한 과정을 통하여 얻어진 결과 통해 학생의 질문과 주장 사이의 정합성은 초기보다 말기에 증가했고, 학생의 자신의 학습 환경에 대한 인식이 좀 더 학생 중심 쪽으로 이동한 것을 알 수 있었다. 또한 담화의 유형이 더욱 교사중심보다는 학생중심에 가까워졌음을 발견하였다.

언어 네트워크 분석을 활용한 중학생들의 과학 교사에 대한 수업 상황별 선호, 기피 이미지 분석 (Analysis of Images of Middle School Students' Preference and Avoidance of Science Teachers by Class Situation Using Semantic Network Analysis)

  • 조윤정;김영신;임수민
    • 과학교육연구지
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    • 제45권1호
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    • pp.55-68
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    • 2021
  • 현대 사회는 빠르게 변화되고 있으며, 이에 따라 요구되는 교사상도 변하고 있다. 중학생은 신체적, 정신적으로 큰 변화를 겪는 미성숙한 시기로 교사의 영향력이 매우 크다. 학생들이 교사를 어떻게 인지하는가는 교사와 학생 간의 관계를 좌우한다. 이에 학생이 교사에게 바라는 것이 무엇인지를 파악할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 중학생이 인지하는 수업 상황별 선호, 기피하는 과학 교사 이미지에 대해 분석하고자 하는 것이다. 이를 위하여 중학생 502명을 대상으로 수업 상황을 수업 형태, 수업 자료 제시 방법, 교과 지도 방법, 교과 내용 설명 방식, 수업 분위기 조성의 5가지로 나누어 선호, 기피하는 과학 교사의 이미지를 개방형으로 기술하도록 하였다. 중학생들에 의해 제시된 개념들은 언어 네트워크 분석법을 통해 분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 중학생들이 과학에 흥미를 느끼게 하기 위해서는 탐구 중심의 실험 수업이 이루어져야 한다. 둘째, 과학 교사에 의한 수업의 변화가 선호하는 과학 수업으로 변화시킬 수 있다. 셋째, 학생이 이해할 수 있도록 수준에 맞는 학생 중심의 수업이 이루어져야 한다. 마지막으로 과학 교사와 학생, 학생과 학생 사이의 소통을 통해 과학 교사는 지속적으로 노력하며, 이를 통한 과학 수업의 변화가 있길 기대한다.

2015 개정 과학과 교육과정에 따른 고등학교 생명과학II 교과서의 탐구활동 유형 분석 (Analysis of Inquiry Activity Types in the High School Life Science II Textbooks according to the 2015 Revised Science Curriculum)

  • 정수연;장정호
    • 과학교육연구지
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    • 제43권1호
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    • pp.43-63
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    • 2019
  • 2015 개정 과학과 교육과정의 생명과학II 교과서에 수록된 탐구활동 유형을 추출하여 6개의 대단원과 5종의 출판사별로 비교 분석하였다. 탐구활동 유형 중 조사 토의 및 발표(IP)의 수가 많이 늘어난 것과 표현하기(EX)가 각 단원마다 수록되어 있다는 것은 2015 개정 교육과정에서 지향하는 교실 수업을 학생중심활동으로 전환하기에 충분한 것으로 해석할 수 있다. 실험 관찰, 모의 활동, 조사 토의 및 발표 등의 학생중심 활동 영역의 탐구활동 유형이 2009 개정 교육과정의 약 27% 정도를 차지한 것보다 증가한 약 41% 정도를 차지하였다. 그러나 여전히 자료 해석 유형이 가장 많기 때문에 앞으로 교과서 개발이 필요할 때 학생들의 창의성과 사고력을 신장시키기 위해서 자료 해석의 유형을 줄이고 모의 활동이나 표현하기의 유형이 더 늘어나도록 해야 할 것이다. 교사들은 생명공학 기술의 발전뿐만 아니라 교과서마다 각기 다른 다양한 과학 소재를 재구성한 후 학생들에게 활용하여 균형 잡힌 사고를 유도하고, 표현력, 창의력, 논리력, 비판적 사고력을 신장시키기 위한 노력이 필요하다.

COVID-19으로 인해 촉발된 원격 실험 수업에 대한 과학교육 전문가들의 인식 (Science Education Experts' Perception of the Remote Laboratory Sessions Provoked by COVID-19)

  • 이경건;홍훈기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.391-400
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    • 2021
  • 본 연구에서는 COVID-19으로 인해 촉발된 원격 실험 수업에 대한 과학교육 전문가들의 인식을 조사하였다. 2021년 상반기에 물리교육, 화학교육, 생물교육, 지구과학교육 전문가 총 10인에 대한 반구조화된 질적 인터뷰를 수행하였다. 연구 결과, 과학교육 전문가들은 우선 원격 실험 수업을 예비교사교육의 일환으로서 이해하였으며 이를 통하여 기존에 관습적으로 진행되어 왔던 실험 교육의 목적을 재인식하게 되었다고 응답하였다. COVID-19으로 인한 원격 수업 실험의 현실에 관하여는 우선 핸즈온 경험의 부족으로 인한 학습 결손, 교수자 및 학습자의 상호작용 감소 우려, 교수자의 업무량 증가가 언급되었다. 그럼에도 불구하고 과학교육 전문가들은 원격 실험 수업의 적응적 실행 경험을 통해 이를 개선하기 위한 구체적인 방안들을 제시하기도 하였으며, 포스트 코로나 시대의 과학교육의 방향성을 제안하였다. 이에 연구자들은 원격 실험 수업을 핸즈온 수업의 미비한 방식이라기보다는 마인즈온 수업의 보완된 방식으로 이해할 때 이를 더 나은 형태로 설계 및 실행할 수 있는 가능성이 열릴 수 있다고 제안하고, 이와 관련한 추후 연구 주제를 제시하였다. 본 연구는 원격 실험 수업을 과학교육학의 관점에서 보다 심도 있게 이해할 수 있는 단서를 제공한다는 의의를 지닌다.

급속진행형 치주염에서 Minocycline을 함유한 Polycaprolactone film의 임상 및 미생물학적 효과에 관한 연구 (CLINICAL AND MICROBIOLOGICAL EFFECT OF MINOCYCLINE-LOADED POLYCAPROLACTONE FILM ON RAPIDLY PROGRESSIVE PERIODONTITIS)

  • 최현순;엄흥식;정종평
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제24권2호
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    • pp.421-432
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    • 1994
  • The local route of antibiotic administration can accomplish higher therapeutic doses in subgingival sites than those possible by systemic therapy. This investigation assessed on the clinical and microbiological effect of 30% Minocycline loaded polycaprolactone film (Mino-strip) on rapidly progressive periodontitis. Mino-strip was applied in the periodontal pockets of 15 patients with clinically diagnosed as a rapidly progressive periodontitis. 8sites for each patient with a 5mm probing pocket depth were selected in split mouth design and were assigned into group. i.e., placebo(group 1), supragingival scaling and R/P(group 2), Mino-strip applied only(group 3), R/P and Mino-strip applied(group 4). Supragingival scaling and oral hygiene instruction were performed 1 wk before experiment. Mino-strip was applied weekly on day 0 and 7. Clinical and microbiological test were performed on day 0, 7, 14, 28, 56. In R/P and Mino-strip applied group, Gingival index, GCF volume, probing depth and loss of attachment level were significantly reduced after the first weeks following treatment. In R/P and Mino-strip applied group, the relative proportions of spirochetes and motile rods were significantly reduced and the proportions of cocci and non motile rod were correspondingly increased for eight weeks following treatment. In R/P and Mino-strip treated group, total anaerobic and aerobic bacterial count were significantly decreased for the first two weeks following treatment and streptococcus count was decreased for eight weeks following treatment. In R/P and Mino-strip applied group, P. gingivalis, P. intermedius, B. forsythus, A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, E. corrodens, C. rectus counts were significantly reduced after the first week following treatment. According to this study, it is appeared that 30% Minocycline-loaded polycaprolacton film was effective in the treatment on rapidly progressive periodontitis.

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미노클린 첨부제의 만성 변연성 치주염의 치료효과에 대한 유효성과 안전성의 평가 (EVALUATION OF EFFICACY AND SAFETY OF MINOCLINE STRIP ON CHRONIC MARGINAL PERIODONTITIS)

  • 신형식;한경윤;정종평
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제24권3호
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    • pp.493-502
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    • 1994
  • The benefits in using controlled delivery approaches include improved pharmacokinetic response, greater ability to localize the drung adjacent to the disease, and more control of local concentration at a lower total dosage. The purpose of this study was to evaluate the efficacy and safety of Minocline strip on chronic marginal periodontitis. Minocline Strip was applied in the periodontal pocket of 94 patients with a clinically diagnosed as a chronic marginal periodontitis, 4 sites for each patients with a 5mm probing pocket depth were selected in split mouth design and were divided into two group, ie., placebo group ($C_1$, $C_2$) and experimental group ($E_1$, $E_2$). Supragingival scaling and oral hygiene instruction were performed 1 week before experiment. Minocline Strip was applied on day 0 and 7, weekly, Clinical and microbiological tests were performed on day 0, 7, 14, 28 and 42. The results were as follows ; 1. Minocline Strip showed significant improvement on Chronic Marginal Periodontitis in 77 patients (82.0%) and improvement rate was more than 66.7% of all investigational items. 2. Only 6 patients complained mild pruritis during the early therapy but not needed discontinuence of the therapy. 3. The availability of Minocline Strip was 72 patients (76.6%) synthetically evaluating efficacy and safety. In conclusion, Minocline Strip appears to be effective and safe for the treatment of Chronic Marginal Periodontitis.

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초등 과학영재교육에서 포화용액 개념에 대한 소집단 비유 만들기의 효과 (The Effects of Analogy-Generating in Small Group on Saturated Solution in Elementary Science-Gifted Education)

  • 윤진아;강훈식
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.509-518
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    • 2011
  • 이 연구에서는 초등 과학영재교육에서 소집단 비유 만들기의 효과를 학생들이 만든 비유의 유형과 대응 오류, 소집단 비유 만들기에 대한 인식 측면에서 조사했다. 2개 초등학교의 2개 과학영재학급에 소속된 5학년 학생 37명을 선정하여 각각 개별 비유 만들기(IA) 집단(n=19)과 2인 1조의 소집단 비유 만들기(PA) 집단(n=18)으로 배치했다. 두 집단 학생들에게 첫 번째 시간에 포화용액 개념에 대한 실험과 개념 학습을 실시한 후, 두 번째 시간에 그 개념에 대한 비유 만들기 검사를 실시했다. 또한 PA 집단 학생들에게는 소집단 비유 만들기에 대한 인식 검사를 실시했으며, 일부 학생들을 대상으로 이에 대한 심층 면담도 실시했다. 연구 결과, IA 집단보다 PA 집단의 학생들이 글/그림 비유, 구조적/기능적 비유, 부연 비유, 고체계성 비유를 더 많이 만드는 경향이 있었으나, 상황의 작위성(작위적, 일상적)과 추상도(추상적, 구체적) 항목에서는 두 집단 간에 차이가 거의 없었다. IA 집단보다 PA 집단의 학생들이 대응 오류를 더 적게 범했다. PA 집단의 많은 학생들이 소집단 비유 만들기에 대해 다양한 인지적 동기적 측면에서 긍정적으로 인식했으나, 몇 가지 단점을 지적하기도 했다. 이에 대한 교육적 함의를 논했다.