• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.415-427
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• 2020

본 연구는 북한에서 '2013 제1차 전반적 12년제 의무교육강령'이 시행된 이후에 출판된 소학교 1학년과 초급중학교 1학년 과학과 교사용 지도서에 나타난 PCK 요소를 분석함으로써 북한에서 진행되는 과학교육을 이해하는 데 목적이 있다. 분석 결과 두 지도서 모두 '과학 내용에 관한 지식'의 비율이 가장 높았고, '과학 교수전략에 관한 지식', '과학교육과정 관한 지식'이 뒤를 이었다. 반면에 '과학 평가에 관한 지식', '학생에 관한 지식'은 내용이 현저하게 부족하였다. '과학 내용에 관한 지식'에서는 소학교와 초급중학교 모두 '개념 및 이론'의 비중이 가장 높았으며 '실험 및 탐구'의 비중도 다른 PCK 요소에 비해서는 상당히 높았다. 북한의 과학과 지도서는 학생에게 과학 개념 및 이론을 전달하거나 탐구 수업을 진행할 때 '토론'을 활동으로 제시함으로써 구성주의 교수 흐름을 표방하고 있었다. '과학 교수 전략에 관한 지식'은 '주제-특이적 전략' 중 '활동 순서 및 방식'을 안내하는 부분이 주를 이루었으며 '교과-특이적 전략'은 극히 일부분만 제시되었다. 또한 북한의 과학과 지도서는 총론과 각론 모두에서 과학교육의 이론적 배경 요소가 거의 제시되지 않았다. '과학 교육과정에 관한 지식'은 '수업 목표'가 주를 이루었고, '수직 연계'와 '수평 연계'도 일부 제시되었다. '과학 평가에 관한 지식'과 '학생에 관한 지식'은 우리나라의 과학과 지도서와 비교했을 때 차지하는 비중이 작았다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제22권2호
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• pp.83-97
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• 2019

Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) education has been at the forefront of K-12 curricula in the technology-rich 21st century, with emphasis on how these fields reinforce each other in preparing students for a dynamic future. However, there is a need for greater attention to STEM education research in the mathematics education community, in particular to pedagogical approaches that facilitate integrating the mathematics component of STEM education. Toward this end, the authors report the outcomes of a Project-based Learning (PBL) unit in which upper elementary students integrated STEM elements by researching, crafting, testing, and evaluating kites they created by applying scientific knowledge of aerodynamics and mathematical knowledge of polygons, surface area, graphs, and data analysis. This unit, which the authors developed, implemented, and assessed, demonstrates how STEM subjects and in particular mathematics can be effectively integrated in upper elementary school classrooms through PBL.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.201-217
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• 2024

이 연구는 2012년 제1차 PCK 서밋에서 제안된 교사의 전문지식 및 기능 모델(합의 모델)과 2016년 제2차 PCK 서밋에서 제안된 수정된 합의 모델의 복합적 관점에 근거하여 2012년부터 2023년까지 국내 KCI 등재 학술지에 출판된 초등교사의 과학 PCK 연구 논문 11편을 심층 분석 및 재해석하여 초등교사의 과학 PCK 개념화를 위한 시론적 고찰을 수행하였다. 연구 결과, 국내 문헌에서 초등교사의 과학 PCK는 주로 Magnusson et al.(1999)의 PCK 요소에 근거하여 교사의 전문지식 기초를 분석하여 도출되었으며, 주제 수준 또는 교과 수준에서 '실행된 PCK' 또는 '개인적 PCK'로 분석된 경우가 많았다. 또한, 정서적 요인을 반영한 개인적 PCK 연구는 수정된 합의 모델의 관점에서 볼 때 '집합적 PCK'의 특성을 일부 포함하였다. 초등교사의 과학 PCK는 교사 개인의 경험에서 분석되는 실행된 PCK뿐만 아니라 전문가의 관점에서 규정된 집합적 PCK 및 개인적 PCK를 종합적으로 고려하여 개념화하는 것이 필요함을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권3호
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• pp.429-440
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• 2017

이 연구에서는 해결자 청취자 활동이 예비 화학교사의 지필평가문항 제작 과정에서 고려된 교과교육학 지식(PCK) 구성 요소 사이의 상호작용에 미치는 영향을 조사하였다. 2명의 예비교사로 구성된 4개조의 해결자 청취자 활동을 통한 지필평가 문항 제작 활동을 분석한 결과, 해결자와 청취자 역할과 상관없이 PCK 구성 요소 중 과학 평가에 관한 지식 측면을 가장 많이 고려하였으며, 과학 내용에 관한 지식과 학생에 관한 지식 측면에 대한 고려도 비교적 많았다. 그러나 과학교육과정에 관한 지식과 과학 교수 전략에 관한 지식을 고려한 경우는 적었다. PCK 구성 요소 사이의 통합 수준에서는 PCK 구성 요소 중 2가지 측면 또는 3가지 측면의 통합이 다양한 유형으로 많이 나타났으며, 4가지 및 5가지 측면의 통합도 일부 나타났다. 그러나 과학교육과정에 관한 지식 측면 등을 포함한 통합은 비교적 적었으며, 과학 교수 전략에 관한 지식 측면을 포함한 통합은 매우 드물었다. 이를 통하여 예비교사의 지필평가 문항 제작 능력 신장 및 PCK 계발전략으로서 해결자 청취자 활동의 유용성, 제한점, 효과적인 활용방안에 대하여 논하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.546-564
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• 2008

본 연구에서는 26명의 예비 중등 과학 교사들의 고등학교 과학반 수업 경험에 대한 내러티브를 분석하여 그들이 형성하는 지식의 종류와 특징을 알아보았다. 그 결과, 예비 과학 교사들은 과학반 지도 경험을 계기로 교과 내용 지식의 중요성에 대해 자각하고 이를 스스로 학습할 뿐만 아니라, 가르치는 상황에서 그들의 교과 내용 지식은 과학 내용을 교수법적으로 전환하는 문제에까지 이르는 것을 알 수 있었다. 그들은 또 학생들과의 관계에 관한 지식과 학생들의 학습을 위한 교수법적 지식을 몸소 체득하였고, 새로운 수업의 맥락에서 과학의 본성을 새삼 발견하였다. 이와 더불어 예비교사들은 실제 교육 경험을 통해 교사로서의 자아에 관한 지식과 장차 과학 교육 현장에서의 교육적인 실천에 관련된 지식을 형성하는 것을 알 수 있었다. 이렇게 실제적인 지도 경험을 통해 예비 교사들이 형성하는 지식은 교사로서의 전문성을 계발하기 위한 토대가 될 수 있다고 생각되었다. 이상과 같은 연구 과정과 결과로부터 얻을 수 있는 과학 교사 교육 및 관련 연구에 관한 시사점을 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.443-459
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• 2021

본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제39권1호
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• pp.100-116
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• 2020

The purpose of this study was to investigate the interaction of science PCK between two elementary school teachers by the teacher collaboration within the school. We chose the case that two teachers collaborated spontaneously in the 5th-grade science classes. Even though they had similar teaching experiences, one of them had the science PCK while the other did not. As a result of this study, two teachers began to collaborate to avoid comparisons of science classes between them. They shared the same teaching plan but practiced science teaching individually. During they taught science, they usually collaborated on the instructional sequences, student's activities, and the content of assessments. They had an in-depth collaboration when the teacher who lacked the science PCK asked help to teach problem-centered learning by science inquiry. During the collaboration, their science PCK components, especially the knowledge of instructional strategies for teaching science, shared and it affected the teacher's science practices who lacked the science PCK. However, they did not usually share the knowledge of teaching for their everyday science classes because two teachers had the perception of noninterference about their science classes. This case has the limitation that it is hard to generalize the results but teacher collaboration shows the possibility to develop the elementary school teachers' science professionalism by having peers in the school who can help them in science classes.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권4호
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• pp.601-614
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• 2011

The purpose of this study was to investigate significant differences between the application group and nonapplication group of integrated science education in the science class about elementary teachers' perceptions and PCK. The results are as follows. First, no significant differences were found about science teachers' fundamental background variables between the two groups. This results showed that the application of integrated science education didn't have relation with the fundamental background variables. It was found that the application group of integrated science education has a lower frequency than the application group, however, it has been analysed that the application group has been applied at the introduction stage for students' motivation, focused on biology as twice every month. Second, to apply a successful integrated education in the elementary science class, it has analysed that not only teachers should need to understand about application method and concept of integrated science education but also science textbook and teaching-learning material should be developed and diffused in the well-integrated science. Third, it was found that professionality of elementary teachers to teach the scientific content knowledge is not comparatively high and non-application group of integrated science education has a lower PCK than the application group. Therefore, it should be provided that not only training programmes to learn interdisciplinary knowledge related to science, can lead to more understanding about instructional design, teaching strategies and concept for integrated science education should be developed but also chances to participate in various training programmes should be provided to enhance elementary teachers' professionality for integrated science education.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.807-825
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• 2013

이 연구는 과학적 모델의 사회적 구성 과정을 목적으로 설계된 수업을 실행한 두 과학 교사의 과학 수업에서 형성되었던 실천적 지식의 내용을 Elbaz가 제시한 실천적 지식의 5가지 내용 범주를 준거로 조사하였다. 이를 위해 두 과학 교사의 과학 수업에 대한 참여 관찰 및 수업 촬영 비디오 자료를 바탕으로 행위 동안의 반성 과정 및 수업 후 면담에 반영된 교사들의 내러티브를 통한 행위에 대한 반성 과정을 질적으로 분석하였다. 연구 결과, 1) 두 과학 교사의 수업 실행 과정에서 학생들이 과학적인 모델을 구성할 수 있도록 지원하는 비계를 제공할 때 교과내용 지식에 대한 실천적 지식이 발현되는 것을 볼 수 있었다. 2) 교육 과정에 대한 교사의 지식이 어려운 과학 개념의 이해와 전달에서 주어진 학습 목표에 적절한 모델 형성으로 수업의 목표를 변화하는데 중요함을 알 수 있었다. 3) 참여 교사의 교수법 지식의 실행은 과학적 모델의 사회적 구성 수업의 의도에 맞추어 학생들의 모둠 활동과 모델 생성 활동을 지원하는 방향으로 변화하였다. 4) 교사의 자아에 대한 실천적 지식은 학생들이 모둠 활동을 통해 과학적 모델을 구성하는 것을 지원할 수 있으려면, 교사는 조력자, 안내자, 그리고 격려자로서 자신의 역할을 인식하고 변화된 역할을 적절하게 수행하는 것이 중요함을 보여주었다. 5) 두 참여 교사의 학습 환경에 대한 실천적 지식은 수업을 진행하는 동안 각 모둠과 교사가 형성한 상호작용의 양상을 통해 발현되었으며, 두 교사는 함께 뛰는 운동 선수 또는 그라운드 옆의 코치와 같은 양상을 보였다. 이상의 결과를 바탕으로 과학적 모델 구성에 대한 영역 특이적 실천적 지식의 특성에 대해 논의하였다.