• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.217-229
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• 2015

본 연구의 목적은 연소 모델의 사회적 구성 과정에서 나타나는 소집단 활동의 특징을 살펴보는 것이었다. 본 연구를 위해, 중학교 2학년 1개 반을 대상으로, 8개의 소집단으로 나누고, 각 소집단이 3차례의 논의를 통해 연소에 관한 모델 구성을 하도록 MIS과정에 따라 2차시로 수업을 구성하였다. 수업 내용 및 학생과 학생, 학생과 교사의 담화 내용은 비디오 촬영 및 녹음을 한 후 전사하여 분석하였다. 분석 결과, 소집단별 모델 생성에서 협력 유형은 비협동형인 나열형과 의존형, 협동형이 있었으며, 모델 생성과정을 경험함에 따라 2개의 소집단을 제외한 6개의 소집단이 협동형으로 발달하였다. 또한 연소에 관한 모델의 발달을 살펴본 결과, 플로지스톤설에서 산소설로 발전하는 과정에서 나타난 과학자들의 사고와 비슷한 사고 발달이 보였으며, 이를 통해 연소현상에 대한 이해가 발전되고 현상을 설명할 수 있는 모델로 발전하는 것이 나타났다. 협동형 소집단 중 구성원간의 존중, 리더의 민주적인 태도가 높을수록 목표 모델 도달 횟수가 높았다. 또한 성공적인 모델 생성을 위해서는 구성한 모델에 대한 소집단 내, 소집단 간 비판적 검토가 필요하며, 교사의 도움을 모델 수정과 평가에 활용할 줄 아는 능력 또한 요구됨을 알 수 있었다. 이 연구는 과학 모델의 사회적 구성 과정이 학생들의 현상에 대한 이해를 높이는 과학 탐구의 한 방법으로서 교육적으로 의미가 있으며, 모델링 수업 중 교사의 역할에 대한 시사점을 얻는데 그 의의가 있다.

• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.434-445
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• 2013

이 연구의 목적은 초등학교 4학년 학생들이 정규 수업을 받기 전 지진에 대한 선개념을 조사함으로써 교사들의 교수 학습 전략에 도움을 주고자 함에 있다. 이 연구를 위해 경기도 성남시에 거주하는 초등학교 4학년 학생 31명에게 지진에 대한 개념을 면담을 통해 조사하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 초등학교 4학년 학생들은 지진의 정의에 관해서는 64.9%의 학생이 과학적 개념을 가지고 있었다. 지진이 발생할 때 땅 위에서 일어나는 현상에 관한 응답결과는 59.2%의 학생이 땅이 흔들리거나 갈라지거나, 건물이 흔들리거나 무너지는 것으로 응답하였으며, 지진이 일어날 때의 대처법에 관해서는 대부분의 학생들이 대처법을 2가지 이상씩 응답하였다. 그러나 이에 비해 지진 발생의 원인에 관한 질문에는 '모르겠다'라는 응답이 35.3%가 나왔고, 1명의 학생을 제외하고 과학적인 개념을 응답한 학생이 없었다. 지진이 발생할 때, 땅 아래에서 일어나는 일에 관한 질문에 26.3%의 학생이 '모르겠다'라고 응답을 했다. 지진이 자주 일어나는 지역에 관해서는 섬이라고 응답한 학생이 22.2%로 나타났고, '모르겠다'라고 응답한 학생이 16.7% 로 나타났다. 그 이유에 관해서는 '모르겠다'라는 응답이 39.9%로 가장 많았고, 과학적인 개념을 응답한 학생은 없었다. 결과적으로, 초등학교 4학년 학생들은 지진의 정의에 관해서는 과학적 개념을 가지고 있으며, 지진이 일어날 때의 지표면에서 일어나는 현상, 대처법에 관해서는 학교교육 이전에 외부환경과의 상호작용으로 그와 관련된 많은 경험을 가지고 있는 것으로 보인다. 그러나 지진이 발생하는 원인, 지진이 일어날 때 땅 아래에서 일어나는 현상, 지진이 자주 일어나는 지역과 그 원인에 관해서는 외부환경과의 상호작용이 비교적 적은 것으로 보여진다. 이 연구를 바탕으로 앞으로 학습자의 선개념을 탐구하고 이를 토대로 교육과정을 재구성하는 연구가 계속해서 진행되어야 할 것이다. 또한 교육과정 개발과정에서 학습자의 사고 체계를 어떻게 반영할 수 있는지에 관한 연구도 아울러 이루어져야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제59권2호
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• pp.164-178
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• 2015

본 연구는 융합 인재 교육의 다양한 목표 중에서 인지적 측면 특히 창의적 사고력의 신장에 초점을 맞추고 창의적 사고력 신장을 위한 교수 기법으로서 '통합형 마인드맵'을 개발하고 적용하여 그 효과를 알아보았다. 통합형 마인드맵이란, 융합 인재 교육 지향 마인드맵으로서 기존의 마인드맵 특징을 유지하면서, 과학 주제를 중심으로 뻗어나가는 아이디어 발산의 범주를 과학(S), 기술(T)&공학(E), 예술(A), 수학(M)의 측면으로 해보도록 교사가 의도적으로 유도하는 특징을 지닌다. 그럼으로써 학생들은 학습한 과학 개념이 다른 분야(기술, 공학, 예술, 수학)와 밀접하게 관련되어 있음을 지속적으로 인식하게 되고 관련 지식을 넓힐 수 있으며, 이는 융합 인재에게 요구되는 창의적인 융합적 사고를 할 수 있는 밑거름으로 작용하게 된다. 통합형 마인드맵은 첫 번째 가지가 포함하는 핵심어의 범주에 따라 STEAM형, STEA형, STEM형, STE형의 네 가지 유형으로 구분할 수 있으며, 교사의 안내 정도에 따라 안내형, 중간 개방형, 개방형의 세 수준으로 구분할 수 있다. 또한 통합형 마인드맵 활동은 개인 별 뿐만 아니라 모둠 및 학급 토론을 통한 협동 학습 형태로 이루어지는 모둠 별, 학급 공유 활동의 형태로도 진행될 수 있다. 개발한 교수 기법은 중학교 2학년 학생들을 대상으로 한 학기 동안 적용하였으며, 실험반 학생들은 한 학기 동안 개인 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 모둠 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 학급 공유 통합형 마인드맵 활동 3회로, 총 23회의 통합형 마인드맵 활동을 경험하였다. 그 결과 실험반 학생들의 창의적 사고력은 유의미하게 향상되는 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구에서는 창의성을 협의로 정의하여 발산적 사고라고 정의하였으며, 그 하위 범주인 유창성, 융통성, 독창성을 분석한 결과에서도 모두 유의미한 향상이 있었다(p<.05). 따라서 본 연구에서 개발한 통합형 마인드맵 교수 기법은 창의적 사고력의 신장에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 창의적 사고력에 대하여 교수 기법과 인지 수준, 학업 성취도 수준, 성 별과의 상호 작용은 나타나지 않았다(p<.05).

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.1001-1024
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• 2014

본 연구에서는 과학영재학교에서 AP(Advanced Placement)를 경험하고 현재 대학생이 된 39명의 영재고 졸업생들과의 심층인터뷰를 통해 영재학교에서 운영 중인 AP의 운영실제 및 그 의미를 탐색하고 2015년부터 과학고로의 전면적 확대를 앞두고 있는 AP의 향후 방향성을 모색해보고자 하였다. 현재 영재학교 학생들은 기초필수와 선택과목 등으로 평균 8과목 이상의 AP 과목을 수강하고 있었다. AP 교과목의 경우, 대개는 영재학교 2학년부터 수강이 이루어지는 것이 일반적이나 PT(placement test)를 통해 1학년 때부터 AP과목을 수강하는 경우도 있었다. AP로 제공되는 선택과목들은 전공별로 차이가 있어 수학 교과에서는 비교적 많은 전공 선택 과목이 제공되고 있으나 생물이나 전산 교과등을 이수하려는 학생들에게는 상대적으로 선택의 폭이 적었다. 본 연구에 참여한 학생들에 의하면 영재학교에서의 AP는 오히려 대학에서의 수업보다 내용상 더 어려웠으며 소수인원으로 진행되는 만큼 활발한 교사-학생 상호작용과 함께 충실하게 운영되었다. 하지만 AP 과목의 이수 인정 학점인 C+의 타당성과 관련해서는 상이한 의견이 제시되었다. 연구결과 학생들은 AP로 단축된 시간을 다양한 측면으로 활용하고 있었다. AP가 0.5년에서 1.5년의 조기졸업을 위한 통로로도 활용되어지지만, 학생들은 AP로 단축된 시간을 복수전공, 부전공, 해외 교환학생 등과 같이 다양한 기회로 활용하고 있음을 알 수 있었다. 특히 남학생들의 경우 AP로 인해 단축된 시간이 있어 군복무 기간에 대해 다소 부담감을 덜 느끼는 것을 알 수 있었고, AP가 학생 개개인 관심사나 연구를 위한 시간적 여유를 제공해주기도 하였으며, 무엇보다 AP를 통해 고등학교에서 보다 진지하게 진로를 탐색하고 경험할 수 있는 유용한 시간이었다고 학생들은 지적한다. 본 연구는 과학영재학교와 과학고등학교에서 AP 과정이 성공적으로 정착하고 더욱 확대 발전하기 위해서 학교-대학 간의 보다 원활한 행정시스템 개선, AP 과목 인정 대학의 확대 등을 포함한 몇 가지 현실적 제언을 제시하고 있다.