The purpose of this study was to analyze effects of teaching materials for elementary science gifted conception about object recognition. Elementary science gifted have misconceptions that they can see in lightness. They can not explain how a shadow is made. This paper reports in-depth investigation on elementary science gifted's understanding of object recognition focusing on process of light. A program is developed to elementary science gifted in the subject matter. The tutorial emphasizing the process of light consists of pre-test, worksheet, and post-test. The Tutorial has 4 steps; darkness and light, light on things, light reached eyes, structure of the eyes. Each steps has 2~4 experiments. Through the tutorial, we expect their misconceptions can be changed into scientific conceptions. For the research and analysis, a questionnaire is posed to 39 elementary science gifted at M Elementary School in D Metropolitan City. The first method of product analysis makes a comparative study of pre-test, post-test score, and hake gain each test. As a result, total score of all student was raised. And hake gain of pre-test(II) is 0.6, hake gain of post-test is 0.68. It is Medium gain. Also, elementary science gifted could understand how we see through the tutorial emphasizing process of light. And their misconceptions can be changed into scientific conceptions.
본 연구의 주요 목적은 초등과학영재교육에서 활용할 수 있는 원격천문대 시스템을 구축한 후, 이를 활용한 천체관측 교육 프로그램을 개발하고, 초등과학영재에게 적용하여 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위해 경기도 소재 A초등학교와 B초등학교 5학년 과학영재학생 35명을 대상으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램을 적용하여 과학탐구능력과 과학적 태도 검사를 실시하였다. 교육 프로그램을 적용해본 결과 과학탐구능력의 하위 요소 중 기초탐구능력과 통합탐구능력 모두에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 기초탐구능력과 통합탐구능력을 종합한 과학탐구능력에서도 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램이 초등과학영재의 과학적 태도에 미치는 영향 역시 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 하위요소로는 개방성, 협동성, 끈기성, 창의성에서는 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나 호기심, 비판성, 자진성에서는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 원격천문대 시스템을 활용한 천체관측 교육 프로그램은 기존의 지구 외부 세계와 학습자가 분리된 채 이루어진 천문교육을 스마트 인프라의 적용을 통해 참여와 공유, 융합을 구현하여 학습자의 역량을 강화시킬 수 있을 것으로 기대한다.
The purpose of this study was to explore the characteristics of elementary science gifted students' modification of scientific explanations based on evidences. For this study, sixteen $6^{th}$ elementary students were participated. The subjects of this study were enrolled in the program for the science gifted. Students were asked to generate initial hypotheses before experiment, and to modify and revise their scientific explanations based on the experiments about water rising in burning candle(s). All the processes of small group discussion during the inquiry were audio-recorded. Students' modification of their scientific explanations were appeared in three types: 1) appropriate connections among evidences, reasoning, and claims, 2) disconnections among evidences, reasoning, and claims and/or use of inappropriate reasoning, 3) scientific explanations without their own understanding. Other problems that students encountered in the processes of modification of their explanations were also discussed.
Even after learning electric current, elementary school students have various non-scientific conceptions and difficulties. Because flow of charge is not visible. Also elementary school students do not learn theory but phenomena, so they cannot transfer theoretical perspective to new situation. In this research, we have designed instruction based on PhET simulation visualizing flow of electric charge and applied it to 37 science-gifted students in elementary school for measuring conceptual understanding. As a result, six out of the seven Hake gains of question set are high gain and just one is middle gain because the students have understood the flow pattern of the charge through circuit elements such as light bulbs, wire, as well as battery with PhET simulation and it gives a chance to create various questions spontaneously about electric current. Also they become able to do spontaneous mental simulation without PhET simulation about flow of charges. This research, suggest that developed materials using PhET simulation could be used as not only program for gifted students in elementary school, but also the electrical circuit section in an elementary science curriculum.
The purpose and content of Chonnam National University Center for Science Talented Education program and students' responses were described. The program was developed with the purpose of providing various learning opportunities for science talented students according to the level of their learning abilities. Students are given a variety of activities based on their potentials and interest. The program was developed in four subjects, such as mathematics, information science, science Ⅰ (physics and earth science), and science Ⅱ (biology and chemistry). Each subject consisted of simple inquiry, advanced one, and project, even though it had its own distinctions. Students were selected for each subject based on two criteria, that is, achievements in school science or mathematics (the upper 3 percent of the 8th grade students) and examination scores. Means and standard deviations for each subject were as follows: 51.8 and 13.3 for Science Ⅰ, 53.1 and 13.9 for Science Ⅱ, 36.7 and 10.7 for mathematics and 36.4 and 12.5 for information science. Thirty hours of summer classes were performed, and a survey was administered to obtain students' responses concerning difficulty, interest, teaching and content of the program. They gave relatively favourable responses in most area, but lack of time for studying was revealed in mathematics and information science. Further study in needed to get detailed and more accurate results of our program.
In the present study we have compared and analyzed three different measures of creativity in 135 gifted and 161 normal students to understand the nature of creativity and to propose the guideline for measuring creativity. The instruments used to measure creativity in this study are the Torrance Test of Creativity Thinking (TTCT), the Test of Creative Problem solving and Finding in Science (CPFS), and the Creative Behavior Checklist in Science (CBCS). The TTCT is the most widely used divergent thinking test and measures creativity in the aspect of domain-generality. The CPFS and the CBCS were developed for the purpose of this study and measure domain-specific creativity in the area of Science. The findings of this study revealed that gifted students are significantly more creative compared to normal students in all measures of creativity used in the study. The biggest difference between the gifted and normal students was found in the aspect of CPFS. This study implies that creativity, which is considered less useful to identify gifted students compared to achievement or IQ scores, is the important factor to consider for judging giftedness. The low correlations revealed among the TTCT, CPFS, and CBCS imply that the three measures of creativity address relatively different aspects of creativity. The results also suggest that it is essential to consider multiple criteria of creativity not to overlook potential creative students in the area of science. Implications of the study in connection with the identification and educational practices for gifted education program is discussed.
이 연구에서는 비유 생성 과정에서 속성과 관계 고려 여부에 따라 과학영재들이 생성한 비유의 특징을 분석하고, 과학 영재 교육프로그램으로 비유 생성 활동의 적용 가능성을 조사하였다. 연구 결과, 과학영재의 비유 생성 과정은 목표 개념과 비유 소재의 속성 및 속성들 간의 관계에 대한 고려 여부에 따라 세 가지 패턴이 나타났으며, 각 패턴에 따라 생성한 비유와 좋은 비유로 선택한 비유 유형 및 적절한 대응의 개수에 차이가 있었다. 대부분의 과학영재들은 다른 목표 개념에 대해서도 비유 생성 활동을 활용하였으며, 비유 생성 활동이 유용하다고 인식하였다. 그러나 비유 생성 과정에서 비유의 소재를 선택하는데 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 과학영재의 창의성 계발에 효과적인 교육프로그램으로 비유 생성 활동의 활용 방안을 모색하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
한국 생물 영재 학생들의 국제적 수준과 생물 영재 교육 프로그램의 필요성을 탐색하기 위하여 전국 각 고등학교 대표 학생들 중 선발된 30명과 국제생물올림피아드 참가 학생간의 성적을 비교하였다. 이론 분야를 세포 생물학, 식물 해부 및 생리학, 동물 해부 및 생리학, 행동학, 유전과 진화, 생태학, 분류학 및 미생물학 등 8개 영역으로 구분하여 1998년 1월과 3월, 2회에 걸쳐 이론 평가를 실시하였다. 그 결과 한국 생물 영재 학생들은 생물 전 영역에 걸쳐 국제생물올림피아드 참가자보다 성적이 낮은 것으로 나타났으며, 특히 행동학과 분류학 영역에서 크게 뒤떨어지는 것으로 조사되었다. 한국대표 급 상위 4명은 동메달 수상 수준에 해당하였으나, 행동학과 분류학 영역에서는 메달 수상자보다 훨씬 뒤떨어지는 것으로 나타났다. 그러므로 생물 영재 학생들을 위한 이론 강의와 탐구적 활동을 포함한 교육 프로그램이 필요하다.
본 논문에서는 소외계층 초등정보영재를 위한 온라인 머신러닝 교육 프로그램을 개발하였다. 교육 프로그램은 초등정보영재 전문가가 개발하였으며, 인공지능 교육 전문가가 검증하였다. 교육 프로그램은 15차시로 구성하였으며, 인공지능에 대한 이해, 데이터 수집 및 표현, 모델 선택, 훈련, 평가, 실생활 사례 제작, 예측으로 내용을 구성하였다. 교육 프로그램에서 학습 모형은 이재호와 홍창의(2009)의 문제 중심형 e-PBL 학습 모형을 본 연구에 맞게 수정하여 활용하였다. 향후 연구에서는 개발한 교육 프로그램을 소외계층 초등 정보영재에 적용하고, 교육 프로그램을 통한 소외계층 초등정보 영재의 변화를 분석하고자 한다.
우리나라는 2002년부터 제도적 장치 하에 영재교육을 실시하였고, 영재교육은 양적으로 성장하여 왔다. 그러나 양적성장에 비해 질적 성장이 미비하여 영재교육 내실화가 필요하다. 이 연구의 목적은 러시아의 최근 교육동향을 알아보고, 과학영재교육사례를 분석하는 것이다. 이 연구를 위해 현재 러시아 영재교육 현장에서 활동하는 3명의 과학영재학교장, 1명의 교육심리학자, 1명의 교육행정가와 심층면담을 실시하여 데이터를 수집하였고. 수집된 데이터를 체계적 접근에 따라 분석하였다. 러시아의 과학영재교육은 교육을 통해 영재성이 성장할 수 있다는 가정 하에 학교에서 학생들의 영재성이 최대한 발현될 수 있는 교육을 실시한다. 때문에 학교의 형태 또한 더욱 세분화된 과학영재 학교가 운영되고 있다. 우리나라에서는 영재교육 초기는 학업성취가 높은 일부 학생을 위한 특수교육으로서의 영재교육이 실시되고 있었지만, 이제 영재의 창의성을 발현하고 잠재적 영재성을 깨울 수 있는 다양한 교육방법을 개척하기 위해 노력해야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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