• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.53-65
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• 2022

야외에서 이루어지는 과학 탐구학습은 이론적으로 학습한 내용의 구조화 및 적용에 긍정적 효과를 나타내며, 개방적인 사고를 유발함으로써 다양한 탐구활동의 경험을 유발한다. 또한 현장의 다양성과 특수성을 통해 제공되는 실제 경험은 학습자의 정의적 영역에도 긍정적으로 작용한다. 특히 경험적 학습의 맥락에서 생물에 대한 야외 학습프로그램은 실물 관찰 및 생태적 학습 경험의 제공 측면에서 필수적인 과정에 해당한다. 반면, 야외 탐구활동을 위해서는 전문적인 기본 소양과 해결되어야 하는 선행과제들이 존재하며, 이로 인해 실제 교육현장에서 잘 이루어지지 않는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 야외 탐구와 관련된 전문소양을 보조할 수 있는 인공지능을 직접 학생들이 생성하고 활용하여 쉽고 빠르게 의사결정할 수 있으며, 다양한 식생 분포로 생태학적 가치를 지니고 있는 해안사구 식물을 탐구 대상으로 하는 야외 학습 프로그램을 개발하고자 하였다. 이를 위해 관련 문헌들을 고찰하여 활동 프로그램을 구성하였으며, 개발한 프로그램의 경험이 초등 과학영재 학생들에게 어떤 영향을 주는지 사례 적용을 통해 확인하였다. 활동 프로그램의 적용 결과 개발한 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 동기수준, 과제집착력, 태도 변화에 긍정적인 영향을 줄 수 있었다. 결론적으로 인공지능을 활용하여 해안사구 식물을 탐구하는 야외 프로그램을 개발할 수 있었으며, 개발된 프로그램은 초등학생의 정의적 영역에 긍정적 효과를 제공할 수 있을 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제45권2호
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• pp.231-246
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• 2021

미래의 과학기술 발전을 주도할 인재를 육성하기 위해 우리나라 교육부는 융합적 역량을 강조하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 과학기술에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고력과 문제해결력을 배양하는 데에 목적이 있다. 한편 영재학생 대상으로 진행되는 캠프는 생활 속에서 발견되는 문제를 해결하기 위한 산출물을 학생 스스로 계획하여 고안함으로써 미래 인재 역량을 함양하고 있다. 이 연구에서는 STEAM 기반의 캠프를 수행한 뒤 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량이 변화하였는지를 탐색하였다. 캠프는 프로젝트형 학생 중심의 산출물을 개발하는 과정으로 1박 2일간 광역시 소재 52개교 고등학교 영재학급 학생 517명에게 실시하였다. 캠프 실시 전과 후에 융합인재소양과 창의적 인재 역량 변화를 조사하였다. 연구 결과, STEAM 캠프를 통해 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량이 유의미하게 향상하였음을 알 수 있었다. 특히 융합인재소양의 창의, 존중, 소통 영역과 창의적 인재 역량의 사회적 특성 영역의 사회 가치 추구 요인을 제외한 모든 하위 요인이 높아졌다. 교육학적 함의를 논의하고자 한다.

• 영재교육연구
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• 제7권1호
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• pp.31-50
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• 1997

'I'his study investigated students' attitude toward mathematics. and how behavior/cognitive training affects level of math anxietv and level of math achievement. Subjects were all the freshmen attending Taejon Science High School, and they were given Mathematics Attitudes Scale and Attributional Style Questionnaire prior to and post training sessions. Twenty out of 84 freshmen voluntarily participated in nine sessions of training program. Participants were asked to do self-evaluation. Math achievement was measured prior to and post training. and was compared between two groups. Training program utilized behavior/cognitive approach. such as understanding one's feeling through muscle relaxation, breathing and meditation; modifying negative attributional style; imitating effective cognitive strategies for math problem solving, and so on. 'I'he result shows that students' math confidence in general was relatively low out of expectation, a nd they perceived teachers not supporting their math abilities :IS much as expected. On the other hand, students in general had strong math achievelment needs, and considered math utility very high. Sex difference was seen in the attitude toward female math abilities, to result that female students had more positive perception than male students. Female students of 'I'aejon Science High School seem free from conventional idea about female abilities including theirs. Participants' ~attitude change was compared with non-participants. and participants showed statistically significant change in their math confidence, and also in their math achievement. Participants had much higher math confidence and ~achievement than non-participants. And, they showed increased level of perceiving teachers' expectation. more realistic in needs, and more involvement in math. Math achievement was found positively related to math confidence, and participants' math achievement change was explained by their belief in math utility. Not only training program effect hut also participants' voluntary involvement and teacher\ulcorner' support of the program and participation seem to increase their math achievement. Based upon the result of study it was suggested that behavior-/cognitive training program be provided along with academic curricula for gifted students of Korea to help their emotional and psychological development enhance the efficacy of their cognitive learning.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.324-333
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• 2002

최근의 연구들은 과학영역에서 남학생이 여학생에 비해 훨씬 더 높은 학업 성취도를 보인다고 주장하고, 과학영역에서의 창의성 측면에서도 남학생이 여학생에 비해 더 높은 창의적 성취를 보일 것이라는 것이 일반적인 통념이다. 과학영재교육이 본격화되고 남${\cdot}$여 과학영재들의 창의적 특성에 대한 이해의 중요성이 부각되고 있지만, 이를 뒷받침할 연구들은 거의 부재한 상황이다. 본 연구에서는 135명의 과학영재학생들을 대상으로 창의성의 다양한 영역에서, 특히 확산적 사고라는 영역 보편적 입장과 과학에서의 창의적 행동특성과 문제해결 및 발견이라는 영역 특수적 입장에서, 남학생과 여학생간의 창의성의 차이를 살피고 창의성의 본성에 대한 이해를 돕고자 했다. 본 연구의 결과는 과학 영재여학생들이 남학생들에 비해 모든 영역에서 유의미하게 큰 차이를 보이지는 않았지만, 전반적으로 창의성의 세 영역 모두에서 상대적으로 높은 성취를 보이는 것으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면 확산적 사고의 융통성, 제목의 추상성, 정교성 영역에서, 과학에서의 창의적 문제 해결력 및 문제 발견력을 측정하는 CPSF의 가설 설정 능력의 유창성과 독창성 영역에서, 그리고 과학에서의 창의적 행동 특성을 측정하는 CBCS에서 개방성, 심미안에서 과학 영재 여학생이 남학생보다 유의미하게 창의성이 높은 것으로 나타났다. 남학생은 여학생에 비해 CBCS에서의 '과학적 호기심' 문항에서만 유의미하게 더 높은 창의성 점수를 보임으로 본 연구 결과는 '남학생이 여학생보다 더 창의적이다'라는 사회의 일반적인 통념과 상반된 결과를 보였다.

• 영재교육연구
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• 제13권1호
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• pp.43-63
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• 2003

본 연구의 목적은 과학영재들을 대상으로 사고 양식과 5인성 요인간의 관계를 규명하는 것이다. 현재 과학영재 교육 프로그램에 참가하고 있는 265명의 중학생들을 대상으로 Sternberg의 정신자치제에 기초한 사고양식 검사와 5요인 인성검사를 동시에 실시하여 그 관계를 살펴보았다. 연구 결과는 사고 양식과 성격 구인간에 어느 정도 의미 있는 상관이 발견되었지만, 5요인 성격 검사에서 신경증과 친화성 요인, 사고 양식 검사에서 수준 차원(전체적, 지엽적)과 형식 차원(군주제, 계급제, 과두제)은 각 검사가 독특하게 측정하는 내용으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.543-546
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• 2007

이 논문에서는 정보 영재의 사고력 신장을 위한 교육 프로그램으로 트리 기반의 모델을 제시하고 분석한다. 제시된 모델은 문제를 표현하는 트리(tree)의 유형에 따라 AND 트리, OR 트리, AND/OR 트리로 구분하여 문제를 해결하는 모텔들로 세분화 된다. 구성되는 트리의 유형에 따라 문제를 해결하는 방법론으로는 서로 상이한 알고리즘을 적용해야함을 보이고 있다. 구성되는 트리의 모형에 따라 적용되는 알고리즘에는 recursion과 heuristic 탐색 방법 등이 도입되어 적용된다. 이 모델은 저 수준의 사고력을 요구하는 간단한 모형에서 출발하여 고 수준의 사고력을 요구하는 복잡한 모형으로 발전시키는 교육 방법을 제시함으로써 사고력 신장의 정도에 따라 초등학교 학생들로부터 중학교, 고등학교 학생들에 이르기 까지 대상을 확대하여 점진적으로 적용할 수 있는 교육 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 영재교육연구
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• 제21권4호
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• pp.961-977
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• 2011

본 연구의 목적은 학습동기와 과제집착력의 관계를 살펴봄으로써 과제집착력에 영향을 주는 학습동기 요인을 찾는데 두고 있다. 과학영재학생으로 판별된 초등학교 4, 5학년 학생 30명을 대상으로 학습동기 검사와 과제집착력 검사를 실시하여 자료를 수집하였다. 자료분석은 상관 분석과 중다회귀분석을 실시하였다. 연구 결과, 과학영재학생들의 학습동기와 과제집착력은 전체적으로 비슷한 수준을 보여주고 있으나 각 하위 요인별로 강점을 보이는 부분은 다르다고 할 수 있었다. 둘째, 학습동기와 과제집착력은 정적 상관을 보여 학습동기가 높을수록 과제집착력이 높다고 할 수 있었으며 학습동기는 과제집착력에 대해 49.3%의 유의미한 설명력을 가졌다. 특히 학습동기가 높을수록 과제 집착력의 하위요인인 책임감과 자기통제 요인이 높아진다고 할 수 있었다. 또한 학습동기 요인 중 자신감 요인이 과제집착력의 가장 많은 하위 요인과 정적 상관을 가지며 과제집착력에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 과제집착력을 향상시키기 위해 학습동기를 개발하는 것이 필요하며 학습동기 프로그램 중에서도 특히 과학영재학생들의 과제집착력 향상을 위해서는 자신감을 길러줄 필요가 있다는 것을 시사해준다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.94-108
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• 2019

이 연구는 과학영재 학생의 탐구 사고력 향상을 위해 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 우선 교사중심에서 학생 중심으로 3단계의 과정을 거쳐 R & E를 수행할 수 있도록 하는 안내된 R & E 수업 모형을 개발하였고, 5단계 절차에 맞는 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 중학교 과학 영재 학생 38명을 대상으로 수업을 진행하였다. 그 결과, '가설 설정 > 변인 추출 > 탐구문제 도출 > 결론 도출 > 실험 설계 > 일반화 > 평가 > 자료 해석 > 자료 변환' 순으로 높은 평균 점수를 나타냈다. 세부적으로는 9개 평가 요소 중 '탐구문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 결론 도출'은 높은 수준을, '실험 설계'는 평균 수준을, '자료 해석, 일반화, 평가'는 낮은 수준을, '자료 변환'은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 이번 연구를 계기로 안내된 R & E 프로그램이 탐구 과정별 요소를 잘 반영하여 과학영재 학생의 종합적 사고력과 창의적 문제해결력 향상에 도움이 되길 기대한다.

• 영재교육연구
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• 제20권1호
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• pp.107-130
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• 2010

본 연구에서는 과학영재 학생들을 대상으로 생물 영역의 동물 발생 실험수업을 통해 나타나는 언어적 상호작용을 분석하여 과학영재성을 보여주는 특성들을 알아보고자 하였다. 연구 대상은 서울대학교 과학영재센터의 중학교 1학년 학생 20명이었으며, Creative Problem Solving (CPS) 모형을 기반으로 개발된 동물 발생 실험 프로그램으로 소집단 토의 중심의 실험 수업을 총 4회 진행하면서 학생들의 언어적 상호작용을 녹음 및 녹화, 관찰하였다. 전사된 내용으로부터 질문-응답 유형과 과학영재의 특성을 추출하여 분석하였다. 질문-응답의 유형 분석에서는 보다 높은 사고력을 요하는 사고형 질문이 기본정보형 질문보다 3~6배나 높게 나타났다. 특히, 탐구실험 I은 다른 세 탐구실험보다 기본정보형 및 사고형 질문이 40% 이상 높게 나타났다. 언어적 상호작용의 분석 결과 창의적 지필검사에서 보기 어려웠던 창의성의 세부 요인을 확인할 수 있었으며, 문제발견력 및 문제해결력, 고도의 언어능력 등을 확인하였고, 정의적 특성인 과제 집착력과 리더십도 드러나는 것을 볼 수 있었다. 본 연구 결과는 지필고사를 대신하는 영재의 판별 및 선발에서 활용할 수 있는 프로그램 개발에 실질적인 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.567-586
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• 2011

이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.