본 연구는 수학교육학의 기초학문이 되는 수학과 다학문적인 성격을 띤 수학교육학을 학문학적으로 비교할 때 수학과 비교되는 수학교육학의 학문적 특징을 형식과학 대비 경험과학에 대한 논의를 중심으로 전개했다. 또한 연구방법을 중심으로 수학교육학의 기반이 되는 교육학, 심리학과 같은 사회과학과 수학교육학의 비교를 통해 수학교육학의 연구 방법적 특징에 대해 문헌연구를 통해 고찰해보았다. 본 연구에 따르면, 수학교육학은 연구 방법적 측면에서 자연과학 이라기보다는 사회과학의 성격을 많이 가지고 있으며, 형식과학으로서의 수학과 그 외 수학교육학의 인접학문들과는 구별되는 독특한 특징을 가지고 있다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 각 학문영역 연구의 주장하는 바의 정당성은 전혀 다른 시각으로 이해되어야 한다.
본 연구의 목적은, 과학영재교육의 측면에서, 첨단 과학 장비와 실험을 활용하는 전문성 계발 연수에 대한 실태 분석과 과학고 교사와 예비교사의 연수에 대한 인식을 조사하는 것이다. 설문 조사는 첨단과학 실험 장비를 활용할 기회가 있는 과학고등학교에 근무하고 있는 과학교사(N=43)와 사범대학에 재학 중인 예비교사(N=189)를 대상으로 실시하였다. 설문 결과를 살펴보면, 과학고 교사와 예비 교사 모두 첨단 실험장비에 대한 이해가 부족하다고 인식하였으며 관련된 연수 경험 또한 많지 않음을 보였다. 첨단 실험장비 활용의 중요성에 대해서는 과학고 교사와 예비교사 모두 인식하고 있었으며, 기회가 주어진다면 주로 방학 기간을 이용해 연수에 적극적으로 참여하겠다는 의사를 보였다. 연수의 형태에 있어서는 실험장비 사용 실습을 모두 선호하여 두 집단 모두 첨단 과학 실험장비 사용법에 있어 기능적인 부분의 부족함을 호소하고 있다. 내용적인 측면에서, 현직 교사들의 경우, 첨단 실험장비 활용 교수 학습 프로그램 개발에 더 많은 관심을 보였으나 예비 교사들의 경우 첨단 실험장비 사용법을 선호하고 있어 연수 프로그램 내용 선정과 개발에 대한 시사점을 얻을 수 있다.
이 글에서는 최근 과학교육학의 연구와 실천 동향을 살펴보면서 특수교육 대상학생을 위한 과학교육의 의의를 과학교육의 지향과 연결하여 논의하였다. '모든 이를 위한 과학'은 1980년대 이후 과학교육 과정의 중요한 지향으로 제안되었으며 특히 우리나라 교육과정에서는 수준별 교육과정을 도입하여 이를 구현하려고 하고 있다. 모든 이를 위한 과학은 소수자를 포함한 모든 학생을 위한 과학교육으로 그 의미가 확장되어야 한다. 그러나 이러한 지향에도 불구하고 이른바 소수자 즉 뛰어난 재능에 대한 특별한 관리가 필요한 학생이나 신체적 또는 정신적 장애로 인해 특별한 교육적 지원이 필요한 학생을 위한 과학교육의 연구와 실천은 '보통'의 학생에 비하여 미흡했다. 특히 과학영재교육에 비하여 장애학생 또는 특수교육 대상학생을 위한 과학교육에 대해서는 더욱 부족하다. 이 연구에서는 장애학생과 함께 하는 '희망의 과학싹잔치'를 중심으로 장애학생을 포함하는 과학교육의 실천 사례의 연혁과 실천 과정을 소개하고, 이 행사에 참여한 예비과학교사들의 장애학생과 통합교육에 대한 인식 변화 결과를 서술하면서, 특수교육 대상 학생을 포함하는 모든 이를 과학교육의 접근 방향과 의의를 논의하였다.
본 연구는 PETTLEP 모델 기반 심상훈련을 기본간호학실습 교육에 적용하여 핵심기본간호술 수행자신감 및 수행능력, 자율실습 참여도에 미치는 효과를 규명하기 위한 비동등성 대조군 전후 유사실험연구이다. 연구대상은 K도 소재 U대학교 간호학과 2학년 재학생 중 연구목적을 이해하고 연구참여에 자발적으로 동의한 74명을 무작위로 실험군과 대조군에 배정하여 자료 수집하였다. 수집된 자료는 SPSS Statistics 23.0 프로그램을 이용하여 대상자의 일반적 특성은 빈도와 백분율, 정규성검정은 왜도와 첨도를 이용하였으며, 실험처치의 효과측정을 위한 종속변수 검정은 paired t-test로 분석하였다. 연구결과 PETTLEP 모델 기반 심상훈련은 핵심기본간호술 수행자신감(t=4.18, p<.001), 핵심기본간호술 수행능력(지식(t=2.241, p=.032), 간호술기(t=8.402, p<.001)), 자율실습 참여도(t=6.822, p<.001)에 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 본 연구 결과를 토대로 PETTLEP 모델 기반 심상훈련은 기본간호학실습 교육에 적용 가능한 교수학습방법이 될 수 있음을 확인하였다. 따라서, 핵심기본간호술 중 난이도가 높은 항목의 수행능력 향상을 위해 PETTLEP 모델 기반 심상훈련을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
에너지는 매우 복합적인 과학개념으로 많은 국가의 과학 교육과정에서 핵심을 이루는 개념이지만, 교수 학습 과정에서 많은 어려움을 야기하는 개념이기도 하다. 본 연구는 한국, 미국, 영국, 싱가포르의 교육과정을 비교분석하여 향후 교육과정 개정 시 고려해야 하는 에너지 교육과정의 쟁점들을 추출하고자 하였다. 이를 위해 한국의 2015 개정교육과정, 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS, Next Generation Science Standards), 영국의 과학 교육과정(National curriculum in England: Science programmes of study), 싱가포르의 과학 교육과정(Science syllabus)에서 에너지를 명시적으로 포함하는 성취기준들을 추출하여, 여섯 가지 개념 요소(에너지 형태, 에너지 자원, 에너지 전달, 에너지 전환, 에너지 보존, 에너지 산일)에 따라 분류하고 비교하였다. 에너지 관련 성취기준이 학교 급별, 학문 영역별, 에너지 개념 요소별로 어떻게 분포하는지 빈도 분석을 실시하였고, 에너지 개념 요소별로 내용 분석을 병행하였다. 그 결과 모든 나라의 교육과정 모두에서 에너지 개념의 중요성을 확인할 수 있었지만, 세부적으로는 강조하고 있는 개념 요소와 개념 요소별 내용에 있어서 상당한 차이를 발견하였다. 그 중 다른 나라와 대비되는 한국 교육과정의 가장 큰 특징은 에너지 개념 요소 중 에너지의 형태와 관련된 성취기준의 빈도가 가장 높다는 점, 특정 물리량에 대응하지 않는 체 포괄적인 의미로 사용되는 에너지 형태를 포함하고 있다는 점, 에너지 전달에 비해 좀 더 어려운 개념 요소인 에너지 전환을 강조하고 있는 점, 에너지 보존의 경우 역학적 상황에만 국한하여 성취기준이 제시되고 있는 점, 에너지 개념과 관련하여 '계'를 도입하지 않고 있는 점 등을 들 수 있다. 이러한 차이가 야기하는 교육과정 개편 상의 쟁점들에 대해서 논의하였다.
이미지는 대상에 대해 자신이 경험한 종합적인 결과이며 의식의 표면에 갖고 있는 심상을 의미한다. 교과에 대한 이미지는 그 교과를 학습하는 데 중요한 영향을 미친다. 학습자들이 갖고 있는 교과에 대한 이미지 분석은 교수 학습의 방향성을 결정하는 좋은 자료가 될 것이다. 이 연구의 목적은 물리 이미지 측정도구를 개발하고 적용하여 교육적 시사점을 논의하는 데 있다. 연구 방법은 의미분석법에 의해 물리 이미지 측정도구를 개발하고, 중등 예비 물리교사에게 적용한다. 연구 대상은 사범대학교 물리교육 전공 1학년 39명, 2학년 31명, 3학년 37명, 4학년 38명이고, 전체 남학생은 82명, 여학생은 63명 총 145명이다. 연구결과 물리 이미지 측정도구는 '관심', '느낌', '범위', '평가', '관점'의 5개 요소, 25문항으로 구성되었다. 개발한 물리 이미지 측정도구를 중등 예비교사들에게 적용한 결과 성별, 학년별에 따라 요소별로 통계적인 유의미한 차이가 나타났다. 물리 이미지의 '관심', '느낌' 요소에서 남학생이 여학생 보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 학년별에서는 물리 이미지의 '범위' 요소에서 2학년이 4학년보다 통계적으로 높은 것으로 나타났다. 끝으로 물리 이미지 측정도구 활용의 유용성 및 물리 이미지 분석에 대한 교육적 시사점을 논의하였다.
이 연구의 목적은 역공학을 기반으로 한 STEAM 교육 프로그램을 자율 주행 자동차를 주제로 개발하는 것이다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 역공학을 기반으로 한 STEAM 프로그램을 5단계를 거쳐 개발하였다. 자율 주행 자동차를 주제로 분석, 설계, 개발, 실행, 평가 단계로 개발하였다. 먼저 분석 단계에서 역공학을 기반으로 하는 STEAM 교육의 정의, 목표, 내용 영역 및 교수 및 학습 방법을 선정하였다. 또한 세부 목표와 내용 영역을 추출했다. 두번째, 설계 단계에서 전문가와의 협의를 거쳐 주제를 선정하고, 2015 개정 교육 과정과 STEAM 교육 과정의 연계성을 바탕으로 교육 목표와 학습 내용을 선정하고 정리하였다. 다음으로 개발 단계에서는 교사용 교수학습 지도서와 학생 교과서를 개발하고, 서울 소재 OO중학교 2학년 71명에게 예비 적용한 후 수정 보완하였다. 실행 단계에서는 충청남도에 위치한 OO중학교 학생 120명을 대상으로 교육 프로그램을 적용하고 효과성 분석을 위한 설문 조사를 실시하였다. 마지막으로 평가 단계에서 실시한 프로그램을 토대로 교사 및 학생 대상으로 평가가 이루어졌으며 그 결과에 따라 수정하고 보완하였다.
본 연구의 목적은 예비 지구과학교사들이 지질도에서 단층을 판별하는 동안 그들이 사용하는 내용 지식과 문제해결 과정을 분석하는 것이다. 이를 위해 연구자들은 시선 추적기(Tobii Pro Glasses 2 모델)를 활용하여 예비 지구과학교사들(N=12)이 단층 해석에 대한 문제를 해결하는 동안 그들의 시선 고정 시간, 시선 경로에 대한 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 그들은 정단층, 역단층, 주향이동단층 등에 대한 개념은 인지하고 있지만, 대부분의 예비 지구과학교사들은 지질도에서 단층 해석에 필요한 절차적 지식은 인지하고 있지 않다. 둘째, 예비 지구과학교사들은 지질도에서 단층을 해석하기 위해 지질 단면도를 그리지 않았고, 3차원적 정보가 아니라 지질도에서 수집한 2차원적 정보를 바탕으로 단층을 판별하였다. 그러므로 차후 교육 현장으로 진출하는 예비 지구과학교사들이 자연현상에 대한 이해와 더불어 그 자연현상을 이해하는데 필요한 절차적 지식을 학습할 수 있도록 교수학습환경을 개선할 필요가 있다. 그리고 본 연구의 결과는 차후 새로운 교육과정을 구성하거나 교사 교육에 대한 자료를 개발하는데 실질적으로 도움을 줄 수 있을 것이다.
이 연구에서는 중학생(N=300)을 대상으로 질문지와 면담을 통해 주요 동물의 분류에 관한 오류와 그 이유가 되는 사고 내용을 조사하였다. 연구결과, 척추동물과 무척추동물로 분류하는데 있어서 뱀(31.7%), 새우(28.3%), 거북이(25.6%), 개구리(24.7%), 불가사리(10.7%) 등의 순서로 오류의 빈도가 높았다. 이러한 오류의 이유는 각 동물의 운동 특성과 외형적 특성에 따른 직관적 사고, 다른 동물의 특성에 비유하여 잘못된 유추를 하는 것, 각 동물의 척추 관찰 부족 때문인 것으로 나타났다. 또한 척추동물의 하위분류군을 구분함에 있어서 '도롱뇽은 파충류(45.3%), 거북이는 양서류(40.3%)'로 대안개념을 갖는 오류가 높게 나타났다. 그 이유는 분류 용어의 모호함으로 인한 혼동과 각 동물의 생리 생태적 특성을 분류 기준의 특성에 연계시키지 못하는 것에 있었다. 박쥐, 고래, 펭귄의 분류에서는 사회 문화적 요인이 오류의 빈도에 영향을 주었다. 동물 분류의 교수 학습이 암기 위주의 주입식보다는 관찰을 통한 분류 기준의 특성을 탐색하는 활동의 지도가 필요하다.
과학 고등학교에서 다양한 재능을 지닌 학생들의 효과적인 교수- 학습 활동을 위해서, 교수자는 학생들의 다양한 재능과 교과목의 특성에 따라 자연세계의 정보를 인식하고 처리과정에서의 개인차를 이해하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 수학/과학 성취도의 교과 간 상관 및 요인 분석으로 과학고 학생들의 화학 교과에 대한 인식을 규명하는데 있다. 아울러 R&E 학급에 따른 화학 교과의 인식을 알아보고자 하였다. 연구 대상은 입학 전형과 교육과정의 개편 시기에 따른 G과학고 3개년 입학생(296명)이 주 연구 대상자이고, 경남·울산 지역 2개 과학고를 포함하였다. 성취도의 상관 및 요인 분석은 SPSS 25를 이용하여 탐색적 요인분석법으로 수행하였다. 본 연구의 수행 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 수학·과학 성취도 간의 상관분석에서 화학의 Pearson 상관계수는 다른 교과목들에 비해 높은 정적 상관을 보이는 것이 확인되었다. 둘째, 수학·과학 성취도의 요인 분석에서 요인 지표는 수리-논리(수학, 물리)와 자연 이해(생명과학, 지구과학)의 2개 요인으로 구분되는 것이 확인되었다. 셋째, 요인 분석에서 화학 교과는 수리-논리와 자연 이해 능력이 모두 요구되는 교과로 인식하고 있음을 확인할 수 있었다. 마지막으로, R&E 학급에 따라서 화학 교과에 대한 학생들의 인식이 다르다는 것을 확인하였다. 즉, R&E 화학반 학생들은 다른 학생들과 달리 화학 교과를 수리-논리가 요구되는 과목으로 인식하고 있음이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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