• 한국과학교육학회지
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• 제28권1호
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• pp.15-23
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• 2008

이 연구에서는 화학전지에 대한 예비화학교사들의 학년별 사고 유형을 분석하고, 예비교사 양성교육이 이러한 사고 유형에 어떤 영향을 주었는지 알아보았다. 연구 결과, 화학전지의 전극과 전해질의 종류를 바꾸어줄 때 전류의 흐름에 대한 과학적 개념을 형성하는 데 예비교사 양성교육이 효율적이지 못함을 밝혔다. 예비교사들 중에는 대학교육이 화학전지 관련 내용을 이해하는 데 거의 영향을 끼치지 않았다고 인식하였으며 이들은 대부분 과학적 개념이 부족하였고, 많은 영향을 받았다고 인식한 학생들도 잘못된 개념을 가지고 있는 학생들이 절반 이상을 차지했다. 3학년을 제외한 예비교사의 반수 이상의 학생들이 갖고 있는 사고 유형은 고등학교 교과서에 서술된 진술 방식의 수준을 넘어서지 못하였다. 3학년에서는 다른 학년과 다르게 과학적 개념을 갖는 학생 비율이 높게 나타났는데 이는 과학교재론 수업 시간에 고등학교 화학 관련 교재들에 대해 조별 토론하면서 형성된 것으로 나타났다. 따라서 교원양성대학에서는 중등교육과정에서 다루는 과학내용지식을 가르치는 과정에서 관련된 교수 지식을 함께 다루어야 할 것이다.

• 아동학회지
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• 제28권2호
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• pp.19-37
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• 2007

In this study of the relative effectiveness of constructivist and non-constructivist approaches to shadow activity for young children, 59 children in two kindergarten classes were assigned to constructivist or non constructivist conditions. Each group participated in 12 units covering shadow search, shadow making, changing shadow size, changing shadow position, and shadow disappearance. Analysis of covariance of differences between the mean scores of the two groups on the posttests of shadow concepts and scientific attitudes revealed that the children in the constructivist group performed better than the children in the non-constructivist group. This confirms the constructivist approach to shadow activities as good science activities for young children by promoting their active experimentation using reasoning about light to foster spatio-causal relations construction.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권2호
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• pp.141-151
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• 2004

Pre-service teachers' understandings on magnet was investigated through the questionnaire method. The questionnaire was composed of 17 questions about the strength of magnet, the magnetized object and the direction of magnetic field around magnet. In this investigation study, 225 pre-service teachers were selected through random sampling method, who were sophomores in a National University of Education. The formation rate of the scientific conceptions on the strength of magnet was 30.3% and that on the direction of magnetic field around magnet was 53.9%. The average formation rate of scientific conception of all questions on magnet was 44.13%, which doesn't seem to be high as expected. It shows that many of subjects of the questionnaire don't understand fully the concept of moleclar magnet model and the superposition effects of magnetic field around magnet. The formation rate of the scientific conception on magnet of females who took courses in sciences in high school were higher than that of females who took courses in arts in high school, which had meaningful difference (p<.05).

• 한국과학교육학회지
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• 제12권3호
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• pp.61-76
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• 1992

The purpose of this study was to develop the instructional model and teaching material to change the middle school students'conceptions of electric current into the scientific ones and to investigate the effects of the model in actual classrooms. We identified the students' ideas and their misunderstanding about the concept of eIectic current through reviewing the literatures and our in this study. Based on the above results, we developed the instructional model and designed the teaching sequence and prepare the learning materials about the unit of the electric current in middle school Our instructional model was based on 'learning cycle' developed by Lawson, but the new stage called "exploration through qualitative questions" to elicit the students' own conceptions was inserted to it. To investigate the effects or the new teaching model, the pre- and post-test using the POE type were administered to experimental group(52 students) taught with learning cycles and control group(52 students) taught with traditional styles. The results are as follows; 1) The rates of correct. predictions was varying according to the kinds of problems. And the rates of the correct. reasons of their predictions were lower than those of the predictions. 2) The mean scores of the post-test of both groups were significantly higher than those of the pre-test. We could not find statistically significant difference in theme an score between experimental group and control group after implementation of the model. But the experimental group gained higher scores than those of the control group on two problem. Therefore, although we cannot show the prominent effects of our teaching model based on learning cycles, there are some effects of our model on changing the middle school students' conceptions of electric current.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.57-65
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• 2011

The purposes of this study investigated the effects of placement of analogy on the conceptual changes of air of elementary students, while learning the air conceptions. The subjects consisted of 108 students who are in the sixth grade classes in an elementary school in Busan city. For this study, comparative group(37 members), experimental group I(37 members), and experimental group II(34 memgers) were selected. A pre-test and a post-test on the air conception were done both for the comparative group and the experimental groups. The results are as follows. First, the averages of experiment group I and II are statistically higher than comparative group's. By the way, it just has a small gap between the comparative group and the experimental II. In other words, activity of analogy does not keep always constant to change of air conceptions of elementary students. Therefore, it has a different reason that only before or after during the analogy. Second, it shows that experimental group I has effected on a more change of air conceptions as compared with experimental group II. Then, the first group's result shows better than the other group's result. From this result, six grade students showed a change of air conceptions very well by analogy. It means if the analogy is given to students at the beginning state of chapter, they can understand scientific concepts easily.

• 대한화학회지
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• 제43권6호
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• pp.699-706
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• 1999

기체분자운동론에 관한 고등학생들의 개념 및 개념유형에 대하여 반구조화된 심층면담과 오디오${\cdot}$비디오 기록을 분석하여 고찰하였다. 학생들은 학교학습 이전에 이미 다양한 개념들을 가지며, 개념망의 조직화와 정교화수준에 따라 세 가지 개념유형 즉, 피상적 용어사용, 부분적 의미형성, 인과적 의미형성으로 구분되었다. 이러한 개념유형은 학생들이 과학에 대해 이해하고 사고하는 방식, 개인 개념의 안정성, 학교 지식과 일상적인 지식의 분리 경향, 그리고 맥락에 따른 의미형성에 영향을 주었다. 이것은 학생들의 과학적 지식의 본성에 대한 이해 부족과 학습에 대한 주체의식 및 능동적인 참여의 제한으로 인한 결과로 해석된다. 이는 과학적 의미형성을 위해서 학생의 사고의 가치가 인정되고, 적극적인 토론과 합의의 기회가 주어져야함을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.335-347
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• 2014

관찰과 측정을 기본으로 하는 과학의 교과에서 "크기(size)"와 그를 나타내는 "척도(scale)"는 물질의 물리적 속성과 과학적 현상을 이해하도록 돕는 중요한 개념이다. 또한, 사물의 수, 크기나 양을 어림잡거나 그것을 정확하게 표현하는 것은 수학에서 수의 개념 형성과 발달, 표현법의 습득, 나아가서는 연산에 관한 사고로의 발전과 관련되어있는 문제라고 볼 수 있어 "크기와 척도" 개념은 수학과 과학의 기본이며 동시에 두 교과를 연결하는 개념이다. 일반적으로 "크기와 척도"는 쉬운 개념이라 생각되지만, 실제 학생들은 물질의 크기를 제대로 이해하지 못하거나 척도로 나타내는 것을 어려워하는 것을 알 수 있다. 이는 단지 물질의 크기를 정확히 알지 못하는 정확성에 관한 오류로만 그치는 것이 아니라 종종 연관된 개념을 추론하거나 개념을 확장해 과학의 현상을 이해하는 과정에서의 어려움으로 이어진다. 이와 관련해 수와 연산에 관한 개념이해와 학습의 어려움에 관한 수학교육분야의 연구는 다양하게 진행되었지만, 과학교육분야에서의 연구는 많지 않았다. 본 연구에서는 "크기와 척도"에 관한 학생들의 사고를 더 잘 이해하고 과학 학습의 어려움에 관한 원인을 분석하기 위해 수학적 구조분석을 적용하였다. 수학교육에서 설명한 수 개념의 발달에 따른 사고유형(덧셈이전의 사고, 덧셈적 사고-additive reasoning, 곱셈적 사고-multiplicative reasoning)을 적용하여 7단계의 수학적 구조를 만들고 이를 이용하여 "크기와 척도"와 관련된 과제를 수행한 학생들의 인터뷰 데이터를 체계적으로 분석하였다. 수학적 구조를 바탕으로 한 개념 틀은 다양한 학생들의 사고를 분석하는 기준이 되었고, 또한 학생들이 겪는 개념이해의 어려움을 해석하는 도구가 되었다. 수 개념의 발달에 맞춘 수학적 사고구조를 적용한 분석은 학생들의 개념 유형의 구분을 명확히 하였고 설명이 모호했던 전환 단계(transition stage) 유형을 밝혀내어 수업에서 고려되어야 할 점들을 구체적으로 드러내었다. 이는 수학과 과학, 두 교과 간의 틈을 줄일 뿐 아니라 연결점을 찾아 학생들의 개념이해와 어려움의 원인을 분석하는데 폭넓은 시각을 제공한다는 점에서 최근 많은 관심을 받고 있는 STEM 혹은 수학과 과학의 융합 수업을 위한 소재로의 가능성을 제시해준다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권4호
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• pp.415-430
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• 2007

이 연구의 목적은 고등학생들의 광물과 암석에 대한 개념 이해의 특징을 알아보는 것이다. 연구 목적을 위하여, 광물과 암석에 대한 개념 질문지를 개발하였다 질문지는 4개의 영역으로 총 12문제로 구성되어 있었다. 고등학교 10학년 학생 93명, 11학년 학생 119명을 대상으로 자료를 수집하였다. 수집된 자료의 분석을 통해 고등학생들의 광물과 암석에 대한 이해 수준 및 특징은 다음과 같이 나타났다. 전체적으로 고등학생들은 절반정도의 이해 수준을 보였으며, 10학년 학생은 화성암 영역에서, 11학년 학생들은 암석 영역에서 평균보다 약간 낮은 이해 수준을 보였으나, 광물의 녹는점과 관련된 특정 개념에서 매우 낮은 이해를 나타냈다. 둘째, 10학년과 11학년 학생의 이해수준은 대체로 비슷하여 과학적 개념 형성 비율이 유사함을 나타냈으나, 몇몇 문항에 대해서는 학년이 올라감에 따라 과학적 개념 형성 비율이 증가한 경우도 있었다. 그러나 학년이 올라갔음에도 통계적으로 유의하지는 않았지만, 현무암의 표면적 특징을 묻는 문항에서 오히려 비과학적 개념의 빈도가 줄어들지 않고 늘어나는 경향을 보인 것도 있었다. 셋째, 학생들의 과학적 개념 형성에 지구과학 교과에서 배운 개념뿐만 아니라 주변 과학교과에서 배운 개념이 광물과 암석 개념 형성에 도움을 준 것도 있었지만 오히려 방해된 것도 있었다. 이 결과를 통해 학생들에게 지구과학 교과에서 사용되는 특징적인 용어들에 대한 교육을 할 경우 타 교과에서 사용되는 의미와는 별도로 이해되어야 한다는 것을 염두에 두고 가르칠 필요성이 제시되었다.

• 대한화학회지
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• 제61권3호
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• pp.112-121
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• 2017

본 연구는 수압 공식을 이용한 설명 대신, 밀도와 중력의 개념을 연결한 설명이 뜨거나 가라앉는 현상에 대한 학생들의 대안 개념에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보고자 하였다. 연구 대상은 강원도에 위치한 한 고등학교 2학년 4개반, 140명의 학생들이었으며, 이들을 실험집단과 비교집단의 두 집단으로 나누었다. 실험집단에는 밀도와 중력 개념을 연계한 설명을 도입한 수업을, 비교집단은 교과서에 제시된 수압 공식을 이용한 설명을 도입한 수업을 각각 실시하였다. 사전검사 결과를 공변수로 하여 공변량분석(ANCOVA)을 한 결과, 물질의 특성과 관련된 3 문항 중 2개 문항은 두 집단 간 차이가 통계적으로 유의하지 않았으나, 1개 문항은 수업의 작은 효과크기(Hedges' g=0.327)를 보였다. 그리고 대안개념 변화 추이에서도 두 집단 사이에 유의미한 차이가 없었다. 반면, 물과 물체와의 상대적 무게 관계와 관련된 문항에서는 3개 문항 모두 두 집단 간 차이가 통계적으로 유의미한 효과크기(0.286~0.502)를 나타내었다. 뿐만 아니라 사후에 실험집단의 압력과 관련된 대안개념의 빈도수가 비교집단에 비해 상당히 감소하였다. 따라서 이 연구에서 제안한 무게와 밀도를 연계한 설명 방식은 뜨고 가라앉는 현상에 대한 학생들의 대안개념을 제거하고 과학적 개념을 형성하는데 효과적임을 알 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.155-164
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• 2003

본 연구의 목적은 물리 외 교과서의 물리 내용 설명이 학생들의 물리개념 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 본 연구를 위해 부산에 있는 두 중학교에서 각 39명의 학생들로 구성된 한 학급씩을 선정하였으며, 학생들의 개념 조사를 위해 두 종류의 검사 도구를 개발하였다. 검사 도구는 A는 물리 외 교과서의 물리 내용에 관한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이고, 검사 도구는 B는 똑같은 물리적 현상에 대해 물리 교육 전문가에 의해서 물리학적으로 이해가 가능하도록 다시 진술한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이다. 각 학급에 두 검사 도구 모두를 적용시켰다. 이때 공평한 조사를 위해 한 학급에는 검사 도구 A를 적용한 후 검사 도구 B를 적용하였고, 다른 학급에는 검사 도구 B를 적용한 후 검사도구 A를 적용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 두 학급 모두에서 물리 교육 전문가에 의해서 재진술된 설명에 대한 학생들의 이해도가 물리 외 교과서의 설명에 대한 이해도 보다 더 높게 나타났다(p< .01). 이것은 물리 외 교과서에서의 모호하고 바르지 못한 물리 개념의 설명이 학생들의 오개념을 유발할 가능성이 있으며, 적절치 못한 문장의 표현 및 용어의 선택, 애매한 문장의 문법적인 구조가 물리 개념을 올바르게 이해하는데 방해가 됨을 알 수 있다. 또한 적절치 못한 예와 잘못된 그림을 제시하는 것이 오개념을 형성시킬 가능성이 높다고 볼 수 있다. 그리고 물리 교과서에 사용하는 용어와 물리 외 교과서에서 사용하는 용어가 다른 것이 학생들의 혼동을 야기 시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.