• 대한화학회지
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• 제48권5호
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• pp.527-536
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• 2004

이 연구에서는 가열 상황과 비가열 상황을 비교하여 증발과 끓음에 대한 고등학교 3학년 122명의 학생들과 화학 전공 97명의 교사들의 인식을 조사하였다. 연구 결과, 교사들은 과학적 개념을 대부분 가지고 있었으며 상황에 따른 변화가 거의 없었으나, 학생들은 가열 상황에서는 증발을 끓음으로, 비가열 상황에서는 끓음을 증발로 인식하는 비율이 높았다. 교과서의 증발과 끓음에 대한 설명 유형을 분석한 결과, 많은 교과서에서 증발은 비가열 상황에서만 제시하고, 끓음은 가열 상황에서 제시하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권3호
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• pp.596-611
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• 2004

과학학습에서 인지갈등은 개념변화의 중요한 필요조건으로 인식되고 있다. 그러나 아직까지 인지갈등 유형 중 어떤 갈등 유형이 과학학습과정에서 건설적인 갈등유형인가를 제안한 연구는 찾아보기 힘들다. 따라서 이 연구의 목적은 16명의 고등학생을 대상으로 작용 반작용의 법칙과 관련된 불일치 현상(선풍기-수레 문제)을 제시 한 후, 인지갈등의 불안요인 반응에 초점을 맞추어 인지갈등의 불안유형을 구분하고, 불안유형에 따라 학생이 제안하는 설명가설의 특징을 알아보고자 하였다. 연구결과 인지갈등의 불안 요인 반응에 대한 높 낮이에 따라 각각 네 가지 유형의 불안 유형을 확인하였으며, 각 불안유형에 따른 설명가설의 특징과 과학수업에서 인지갈등 수업전략을 적용할 때 중요하게 고려해야할 불안유형의 특성을 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제56권5호
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• pp.617-627
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• 2012

본 연구에서는 사범대학 과학교육과에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 고등학교 교육과정에 해당하는 화학 개념의 이해도와 문제 해결 능력을 관련 문항을 이용하여 조사하였다. 연구 결과, 오답을 선택하며 문제 해결에 필요한 정확한 개념을 가지지 못하는 예비 과학 교사들이 모든 문항에서 발견되었다. 이 결과의 원인을 찾기 위한 심층 질문을 통해 일부 예비 과학 교사에게서 나타난 몇 가지 사실을 확인할 수 있었다. 첫째, 예비 과학 교사들은 고등학생들에 비해 상대적으로 정확한 개념을 가지고 있었지만 몇몇 개념들에 대해서 고등학생들과 동일한 오개념을 가지고 있었다. 둘째, 과학개념의 일반적 정의나 의미는 알고 있었지만 교육과정 상 강조하는 내용을 정확히 이해하지 못하였으며, 시각적으로 인지된 정보로 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 셋째, 문제 해결과 관련된 일반적 개념의 필요성은 인식하는 반면 탐구와 관련하여 문제 해결에 필수적인 능력을 간과하거나 문제 해결에 도움이 되지 않는 상위 교육과정의 필요성을 제안하는 경향이 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.718-736
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• 2014

이 연구는 멘델 유전에 대한 중학교 과학교사의와 이의 PCK 형성에 영향을 주는 요인을 조사하고자 하였다. 연구 대상은 생물교육을 전공한 5년 이상의 교육경력을 가진 중학교 과학교사 두 명으로 하였으며, 멘델 유전과 관련한 5차시의 수업 관찰, 교사의 반구조화된 면담, 교사 질문지, Content Representation, Pedagogical and Professional-experience Repertoire 등을 통해 자료를 수집하였다. 수집한 자료는 PCK의 구성요소인 과학교수 지향, 과학교육과정에 대한 지식과 신념, 학습자에 대한 지식과 신념, 과학교수전략에 대한 지식과 신념, 과학평가에 대한 지식과 신념 관점에서 분석하였다. 두 교사의 멘델 유전에 대한 PCK를 알아본 결과, 학생들이 과학교과를 통해 과학적 탐구과정을 학습함으로써 과학적 사고와 합리적으로 문제를 해결하는 능력을 기를 수 있고, 교사는 학생들이 그러한 능력을 습득할 수 있도록 조력자 역할을 해야 한다는 과학교수지향을 평소에 가진 것으로 나타났으나 수업 실제에서는 두 교사 모두 강의 중심 지향으로 나타났다. 과학교육과정의 목표와 관련 개념 및 지도 내용을 잘 인식하고 있었으나 학생들의 탐구방법 습득 및 탐구능력 향상을 위한 두 교사의 노력은 수업 실제에서 충분히 발현되지 못하였다. 그리고 학생들이 멘델 유전을 매우 어려워하기 때문에 쉽고 자세히 가르쳐야 한다고 인식하고 있으며 멘델 유전에 대한 기본 개념 및 연계된 개념을 정확히 이해하고 적용할 수 있도록 지도하였다. 또한 학생들의 선개념과 오개념을 파악하여 오개념 교정전략과 과학사를 이용한 교수 전략 등을 통해 학생들의 학습효과를 높이고자 하였고, 학습자의 인지적 영역 중 단순한 행동 영역에 대한 평가만 이루어졌다. 두 교사의 멘델 유전에 대한 PCK 형성 요인으로는 교사의 개인적 특성 및 노력, 교과서 및 지도서, 교수 경험, 학습자로서의 경험, 학교 상황, 동료교사와의 상호작용, 대학교육 과정 등이 있었다. 이 중 두 교사는 자신의 학습자로서의 경험과 과학적 탐구심이 강한 개인적 특성 및 보다 나은 수업을 위한 교사의 노력이 PCK 형성에 가장 큰 영향을 주었다고 하였다. 이러한 결과를 통해 교사의 PCK가 수업 실제에서 충분히 발현될 수 있도록하는 교사교육에 대한 설계가 필요하고, 교사들에게 지속적인 자기 연수와 전문성을 개발할 수 있는 기회를 제공하여 그에 따른 보상을 통해 교사들의 PCK를 발달시킬 수 있도록 해야 한다는 것을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.504-519
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• 2020

해수의 서로 다른 물성이 만나는 해양 전선은 해수의 열교환 및 운동량 교환, 물성의 혼합과정과 같은 해양 역학적 과정과 해양-대기 상호작용으로 기상변화와 기후 변화를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 해양 전선이 중등학교 교과서에는 해류가 만난다는 의미를 가지는 '조경 수역'이라는 용어로 사용되고 있으며 동해 어장과의 관련성을 제시하고 있다. 그러나 고등교육과 해양과학자들은 지난 수십 년 동안 이 이 용어를 사용하지 않고 있어서 용어의 적절성이 조사되어야 하며 오개념을 제거할 필요성이 있다. 본 연구에서는 2015 개정교육과정에 기반한 중등학교 교과서 11종(중학교 5종, 고등학교 6종)을 활용하여 이와 관련된 교과 내용을 분석하였다. 또한 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 설문 조사를 실시하여 이 문제에 대한 교사들의 인지 정도를 분석하였다. 조경 수역과 어장에 관한 교과서의 내용을 분석한 결과, 과학적 사실과 부합하지 않는 상당히 많은 오류와 오개념이 발견되었다. 교과서에서 조경 수역이라는 개념이 한류와 난류가 만나는 의미로 주로 활용되고 있으나, 수온, 염분, 밀도, 유속 등 해양의 서로 다른 물성이 접하는 '해양 전선'이라는 포괄적인 용어로 대체하는 것이 바람직하다. 교과서에서는 어장의 계절변동을 겨울에 남하하고 여름에 북상하고 북한한류의 계절변동과 연결하고 설명하고 있지만 이는 북한한류의 여름철 강화에 관한 그동안의 과학적 사실에 위배되는 내용이다. 동해의 어장은 동해안 좁은 영역에 국한된 것이 아니라 훨씬 더 넓은 해역에 광범위하게 분포하고 있다. 교사들의 설문 결과는 이러한 오개념이 지난 수십 년 동안 지속되어 왔음을 입증하였다. 본 연구는 조경 수역, 어장, 북한한류와 관련된 오개념을 수정하기 위한 과학적 지식의 중요성과 교육과정으로의 전달 과정의 중요성을 강조하였다. 향후 이 연구가 교과서 수정과 교사교육에 중요한 역할을 할 수 있기를 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제6권3호
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• pp.165-173
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• 2013

This study was to analyse the understanding of the concepts of science based on the 6th graders' levels of logical thinking in elementary schools. To achieve the goal of this study, logical thinking test was given to 108 6th graders of elementary school and 32 students were interviewed. The result of this study was as follows. First, 61.1% of students were in concrete operational period in their logical thinking, 27.8% were in their transitional period, and 11.1% were in their formal operational period. By using Flow-Map, 32 students were analyzed and their levels of logical thinking was significantly associated with their understanding of concept. Students' flexibility of cognitive structure was significantly associated with logical thinking and the levels of understanding concepts as well. However, misconception didn't show significant association with levels of logical thinking. Second, the characters of understanding of scientific concept by their levels of logical thinking was that as you get higher levels of logical thinking, their cognitive structure to understand concept was more systemized, in order and more logical. The result of this study suggested the followings in science experiment class. First, 6th graders of elementary schools had various levels of logical thinking and that affected to their understanding of scientific concepts. Therefore, lesson planning and class should be done by reflecting their different levels of logical thinking. Second, since they had different levels of logical thinking, various teaching methods should be utilized to make students understand scientific concepts more systematically.

• 영재교육연구
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• 제14권4호
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• pp.71-91
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• 2004

고등학생 과학영재를 대상으로 하는 상대론 교육을 위해, 과학영재학교로 지정된 부산과학고등학교의 학생 사례 분석을 통한 상대론적 개념 이해에 대한 연구를 제시한다. 특수 상대론이라는 현대 물리 분야에서 발생하는 학생들의 이해도 변화 및 가능한 원인들을 조사하였다. 사전 조사와 사후 조사의 비교 분석에 의하면, 상대론적 개념들에 대한 학생들의 이해 정도가 교육을 통해 전반적으로 향상된 것으로 나타났다. 또한, 학생 사례 분석을 통해 상대론적 개념에 대한 학생들의 이해 및 오개념을 살펴보았다. 학생들이 상대성 원리의 타당성, 광속 불변의 원리가 고전 물리학에 미치는 영향 등에 대해 낮은 이해도를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 낮은 이해도를 보이는 개념들에 대한 조사는 고등학생 과학영재의 올바른 개냄 형성을 위한 교육방안 고안에 여러 가지 기여를 할 것으로 보인다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.13-35
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• 2023

지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제48권4호
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• pp.268-280
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• 2018

Resistance to sliding (RS) between the bracket, wire, and ligature has been largely debated in orthodontics. Despite the extensive number of published studies, the lack of discussion of the methods used has led to little understanding of this phenomenon. The aim of this study was to discuss variables affecting RS in orthodontics and to suggest an operative protocol. The search included $PubMed^{(c)}$, $Medline^{(c)}$, and the Cochrane $Library^{(c)}$. References of full-text articles were manually analyzed. English-language articles published between January 2007 and January 2017 that performed an in vitro analysis of RS between the bracket, wire, and ligature were included. Study methods were analyzed based on the study design, description of materials, and experimental setup, and a protocol to standardize the testing methods was proposed. From 404 articles identified from the database search and 242 records selected from published references, 101 were eligible for the qualitative analysis, and six for the quantitative synthesis. One or more experimental parameters were incompatible and a meta-analysis was not performed. Major factors regarding the study design, materials, and experimental setup were not clearly described by most studies. The normal force, that is the force perpendicular to the sliding of the wire and one of the most relevant variable in RS, was not considered by most studies. Different variables were introduced, often acting as confounding factors. A protocol was suggested to standardize testing procedures and enhance the understanding of in vitro findings.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권3호
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• pp.544-555
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• 2004

이 연구에서는 고등학교 학생들, 화학교사들, 그리고 예비 교사들을 대상으로 하여 다니엘 전지에서의 염다리 역할에 대한 개념 유형을 설문과 면담을 통하여 알아보았다. 또한 교사와 학생들이 가지는 개념의 어려움에 대한 원인을 알아보기 위하여 고등학교 화학 II 교과서의 서술내용에 대한 분석도 병행하였다. 예비 교사들의 생각은 교사교육 프로그램의 문제점을 점검하기 위하여 조사되었다. 연구 결과, 교사들은 염다리를 통한 이온의 이동에 관한 관점은 가지고 있었으나,염다리가 닫힌 회로를 완성하는 역할을 한다는 사실에 대한 관점을 가지고 있지 않은 것으로 나타났다. 이러한 경향은 학생들과 예비교사의 경우에도 유사한 것으로 나타났다. 교사들과 학생들이 염다리에 대한 정확한 개념을 형성하는데 어려움을 겪는 원인은 교과서의 불충분하고 다양한 설명 때문일 가능성이 있었다.