• 제목/요약/키워드: science inquiry

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고등학생의 프로토콜 분석을 통한 과학 탐구능력과 개념 중심의 탐구능력 대범주별 과학 문제 해결 특성 (Inquiry Problem Solving Characteristics among Categories with Science Process Skills and Concepts by High School Student's Protocol Analysis)

  • 이항로
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.355-366
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    • 1999
  • 자료의 해석과 분석 능력의 범주에 속하는 과학 탐구 문제의 학습에는 관련 탐구능력 보다 과학 개념을, 탐구의 설계 및 수행 능력의 범주에 속하는 과학 탐구 문제의 학습에는 관련 탐구능력과 과학 개념을 강조하는 학습법의 적용이 유효할 것으로 기대된다. 과학 탐구 문제를 해결해 가는 사고 과정을 심층적으로 분석해 보면 현재와 같이 성공자에게는 1점, 실패자에게는 0점을 부여하는 이분법적(dichotomous)인 평가 방법으로는 문제를 해결해 가는 과정이 동일한데도 불구하고 성공자와 실패자를 완전하게 별별하고 있지 못해 과학 교육 활동의 전반적인 정치(replacement) 활동에 문제가 내재할 가능성이 있음을 유추할 수 있다. 따라서 본 연구를 통해 밝혀진 바와 같이 과학 탐구 문제 해결 사고 과정 분석에 의한 제 1유형에는 1점, 제 2유형에는 0.8점, 제 3유형에는 0.6점, 제 4유형에는 0.4점, 제 5유형에는 0.2점, 제 6형에는 0점을 부여하는 대안적 다단계 평가 방법에 대한 이론적 실천적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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국·내외 초등학교 융합 과학 교육 프로그램 탐색 - 한국, 미국, 영국을 중심으로 - (Exploring Domestic and International Elementary School Convergence Science Education Program - Korea, the U.S., and the U.K. -)

  • 나상훈;권난주
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제33권2호
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    • pp.231-241
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    • 2014
  • This study is subject to compare the STEAM and the STEM education of Korea, the U.K., and the U.S. to find their differences and similarities, as well as the implications in implementing the STEAM education in Korea. In order to accomplish this, the educational objectives, contents and topics, teaching and learning methods, subjects and timing for education, and convergence curriculum were compared; also, after choosing the representative program of each country, a cross-comparative analysis was done for the teaching and learning method distribution ratio, content element distribution ratio, program distribution ratio, STEAM domain ratio, curriculum structure and domain ratio, frequency of inquiry process, basic inquiry, integrated inquiry frequency, hourly basic inquiry, and integrated inquiry process. As a result, it was possible to obtain 77 programs, a total of 656 class hours of Korea, 65 programs and 846 class hours of the U.S., and 75 programs and 774 class hours of the U.K. The results are as follows: Korea's STEAM and the U.K. and the U.S.' STEM all include science, technology, engineering, arts, and mathematics, but in terms of frequency, Korea's STEAM has higher figure in arts. However, the U.K. and the U.S. have higher frequency of debate and discussion, and there were many cases of a student, after receiving feedback from other students, modifying the work.

8학년 학생들의 자기주도적 과학탐구 보고서에 제시된 결론의 특징 (Characteristics of 8th Grade Students' Conclusions Presented in Self-Directed Scientific Inquiry Reports)

  • 신미영;최승언
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.759-772
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 8학년 학생들의 자기주도적인 과학탐구 보고서에 제시되어 있는 결론의 특징을 이해하려는 것이다. 이를 위해 '자기주도적인 과학탐구의 결론 분석'이라는 틀을 개발하였으며, 이 분석틀을 사용하여 학생들의 결론을 분석하였다. 다음으로는 학생들의 결론을 그들이 탐구하기 위해 생성한 질문과 비교하여 질문이 결론에 영향을 주는지에 대해 조사하였다. 더불어 학생들이 탐구 활동을 하면서 결론을 도출할 때 겪는 어려움을 이해하기 위해 실시한 설문지의 응답을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 결론은 대체로 과학의 기초적 가정과 과학적 설명으로 범주화되는데, 학생들 결론의 약 절반 정도는 과학의 기초적 가정에 해당하였다. 그리고 과학적 설명으로 제시된 결론은 대부분 연역추론에 의한 설명과 귀납추론에 의한 설명이었다. 그리고 질문이 탐구질문일 때 과학적 설명이 과학의 기초적 가정보다 많이 나타나는 것으로 보아 결론의 형태는 학생들이 생성한 질문의 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 일부 학생들은 결론과 실험 결과가 차이가 있음을 인식하지 못하는 것으로 나타났다.

마인드 맵을 활용한 고등학교 지구과학 수업의 효과 (The Effect of High School Earth Science Instruction Using Mind Map)

  • 김상달;김은정;주국영;최성봉;홍동균
    • 한국지구과학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.617-625
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 11학년 지구과학 수업에서 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 김해시에 소재한 공립 K고등학교 11학년 2개반을 대상으로 하였으며 1주에 2시간씩 10주 동안, 실험집단에는 마인드 맵을 활용한 수업을 진행하였고, 통제집단은 전통적 수업으로 진행하였으며 각 집단은 34명으로 구성되어 있다. 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 대하여 사전검사를 실시한 후 수업을 진행하였으며 수업후에 사후검사를 통한 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1검증을 통해 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 효과적임을 의미한다. 둘째, t-검증을 통해 학생들의 과학에 관련된 태도에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도에 효과적임을 의미한다 결과적으로 마인드 맵을 활용한 지구과학 수업은 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도를 향상시키는데 더욱 효과적이다.

문제 해결 중심 탐구실험에서 예비 화학교사들이 경험한 어려움에 대한 연구 (An Investigation on Pre-service Chemistry Teachers’ Difficulties in Practice of Inquiry-based Experiment)

  • 백종호;최취임;정대홍
    • 대한화학회지
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    • 제59권5호
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    • pp.434-444
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    • 2015
  • 탐구 중심 실험은 과학 지식에 대해 이해할 수 있는 기회와 과학의 본성에 대한 올바른 인식을 얻을 수 있는 기회를 제공한다. 본 연구에서는 중등 예비교사들이 탐구 중심 실험 수업에서 경험했던 어려움에 대하여 조사하고 분석하였다. 22명의 예비교사가 낮은 수준으로 문제를 해결하는 문제 해결 기반 탐구로 계획된 강의에 13주 동안 참여하여 탐구를 진행하였고, 이 과정에서 경험한 어려움에 대해 설문과 심층 면담을 통해 조사하였다. 예비교사들은 주로 실험 설계 과정과 자료해석 과정에서 어려움이 큰 것으로 나타났으며, 실험 목표에 대한 이해, 선지식이 부족하다는 인식, 탐구에 대한 자신감, 실험 도구 및 장비에 대한 이해 부족 등에서도 어려움이 나타났다. 연구 결과, 탐구에 대한 적절한 지도를 위하여 예비교사를 양성하는 기관에서는 충분한 탐구를 경험할 수 있는 환경을 조성하고, 체계적인 프로그램으로 지원해야 할 필요가 있음을 제안하였다.

탐구-중심 수학 수업에서 교사의 역할에 관한 사례연구: 과학고등학교 학생들을 중심으로 (A Case Study of Teacher's Role in Inquiry-Oriented Mathematics Instruction: Centered on Science High School Students)

  • 김익표
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.177-199
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    • 2008
  • Streefland(Elbers, 2003)는 네덜란드에서 11세에서 13세 사이의 초등학생들을 대상으로 하는 탐구-집단(community of inquiry)의 구성과 활동에 관한 연구를 통하여 지식을 구성하는 과정에 학생들이 참여할 수 있도록 교사가 도울 수 있는 방법에 대한 해결책을 제시하고자 했다. Goos(2004)는 오스트레일리아의 고등학교 3학년 수학교실에서는 당연한 것으로 여겨진 탐구 문화를 고등학교 2학년 교실에서 교사가 어떻게 형성시키는지를 관찰과 인터뷰를 통하여 분석하였다. 한국에서는 대학입시 제도를 포함한 다양한 문제점들로 인하여 고등학교 학생들을 대상으로 하는 탐구-중심 수업에서 교사의 역할과 관련된 체계적인 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 과학고등학교 학생들을 대상으로 하는 탐구-중심 수업의 활성화를 위한 교사의 역할에 대하여 논의 하고자 한다. 이를 위하여 탐구-중심 수업 모델을 개발하고, 개발된 탐구-중심 수업 모델을 바탕으로 소집단별로 문제를 선정하고 해결하면서 학생 스스로 수학적인 활동을 할 수 있도록 안내하는 조력자로서의 교사의 역할에 관하여 탐색한다.

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초등학생의 증거에 기반한 과학적 설명의 수정 과정 고찰 (Elementary Students' Modification of Their Scientific Explanations based on the Evidences in Water Rising in Burning Candle Inquiry)

  • 임희준
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권3호
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    • pp.346-356
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    • 2015
  • 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.

과학 탐구의 3차원 평가틀에 의한 평가 목표 분류 및 진술 (Classification and Statement of Evaluating Objectives Using Three-Dimensional Assessment Framework of Science Inquiry)

  • 우종옥;정철
    • 한국과학교육학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.270-277
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    • 1996
  • The purpose of this study is to classify and state of evaluating objectives using three-dimensional assessment framework of science inquiry. The first, as an attempt to provide a theoretical base for developing an assessment framework taxonomies and classificatory schemes of educational objectives were analyzed Bloom's taxonomy, Klopfer's specification, NAEP(National Assessment of Educational Progress), and APU(Assessment of Performance Unit) framework. The second, three-dimensional assessment framework use in this study has formed a clear definition of three-dimensional matrix. These three dimensions consists of content, context and process. The third, the model of three-dimensional taxonomy of science inquiry developed in this study is presented. In addition, an example of classification and statement of evaluating objectives based on the model is presented.

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한국의 초등 과학 교과서 생명영역에 나오는 탐구 주제 및 생물 재료에 대한 초등 예비교사들의 인식 분석 (The Analysis of Pre-service Elementary Teachers' Perception on Biology Inquiry Subjects, and biology Materials in the Korea Elementary School Science Textbook)

  • 김동렬
    • 수산해양교육연구
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    • 제29권3호
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    • pp.719-731
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    • 2017
  • The aim of this study was to analyze a group of pre-service elementary teachers experience on the cognitive terms of biology inquiry subjects, and experience on living materials related with the domain of life in the Korea elementary school science textbook. Firstly, elementary school pre-service teachers had the confidence of inquiry subjects related with the domain of life such as 'when we take breath what will happen in human body?' and 'Can we make the model of human body?' But they did have the most diffidence of 'The search for pieris rapae, a cabbage butterfly's life', 'Can we grow the little creature?' The reason why pre-service elementary teachers had diffidence of comprehending experiment procedure and planning ability was that 'they focused on understanding the scientific concepts instead of planning experiments by themselves', and 'they carried out the least amount of experiments' Secondly, elementary school pre-service teachers had never experienced biology materials related with the domain of life in the Korea elementary school biology science textbook such as 'tradescantia reflexa', 'Caddis larva', 'hydrilla verticillata', and 'Plantain lily.' According to the findings obtained from the study, the reason why they had never seen the biology materials was that they had the least opportunity of immediately observing life creatures due to memorization-intensive classes.

야외 지질학 탐구 요소 추출 및 지질 답사 교육 문헌 분석 (Drawing Elements of Inquiry in Field Geology and Analyzing Field Geology Education in Previous Studies)

  • 정찬미;신동희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.465-481
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    • 2017
  • 본 연구는 최근 20년간 국내외에서 수행된 야외 지질 답사 교육이 지질학 참 탐구의 특성을 어떻게 반영하고 있는지 분석한 문헌 분석 연구다. 이를 위해 먼저 야외 지질학자의 실제 연구 방법 및 과학 교육학적 중요성을 고려하여 야외 지질학 탐구 요소 다섯 가지(관찰, 표상, 귀추적 추론, 공간적 사고, 통시적 사고)를 도출하고, 이를 바탕으로 탐구 하위 요소를 추가하여 지질 답사 교육 분석 기준을 개발했다. 분석 대상 사례는 총 53건이었고, 분석은 야외 지질학 탐구 요소별 하위 요소 및 탐구 요소 전반이 나타나는 경향에 대해 수행되었다. 분석 결과, 관찰과 표상은 대부분의 사례에 포함되어 있었으며, 귀추적 추론, 공간적 사고, 통시적 사고 순으로 포함된 빈도수가 적었다. 관찰은 목적적 관찰 및 자유 관찰의 비율이 높았고, 표상에서는 시각화 언어화 유형과 자유 양식의 표상이 많이 나타났으며, 귀추적 추론에서는 가설 생성 단계가 포함되는 경우가 많고 가설 내용은 지질형성 과정과 관련된 경우가 많았다. 공간적 사고에서는 자기 위치화 및 공간 배치 형태 인식 유형이 높은 비율로 나타나고, 통시적 사고에서는 층서 유형의 사고가 가장 많이 나타났다. 3가지 이상의 야외 지질학 탐구 요소를 포함하는 경우는 전체 사례의 87%였다. 이 연구의 결과를 바탕으로 향후 참 과학 탐구로서 야외 지질 답사 교육의 활용과 관련한 시사점을 제시했다.