이 연구에서는 학생들의 입자론적 물질관과 과학의 본성에 대한 이해도를 높이기 위해 과학사 프로그램을 개발하였다. 이를 중학교 과학 교과서의 ‘물질의 구성' 단원 수업에 적용하고 그 효과를 알아보았다. 개발된 과학사 프로그램은 기원론적 접근법에 근거하고 있으며 고대 그리스 자연철학자들로부터 아보가드로까지의 내용을 담고 있다. 처치 전 과학의 본성에 대한 이해도 검사를 실시하고, 이전 학년의 과학 성적을 조사하였다. 이 연구는 서울 소재 중학교의 2개 학급(실험 집단 1학급, 비교 집단 1학급)에서 총 24차시에 걸쳐 실시되었다. 실험 집단은 과학사 프로그램을 이용한 수업을 받았고 비교 집단은 교과서를 이용한 전통적 수업을 받았다. 처치 후 과학 개념 검사, 과학의 본성에 대한 이해도 검사가 실시되었다. 이 연구의 결과 실험 집단의 과학 개념 점수가 비교 집단에 비해 유의미하게 높았다( p<.01). 이는 실험 집단의 학생들이 비교 집단에 비해 입자적 물질관을 더 많이 갖고 있으며 오개념은 더 적게 갖고 있음을 의미한다. 그러나 과학의 본성에 대한 이해도 점수에서는 두 집단 간의 유의미한 차이는 나타나지 않았다.
In this study, elementary school students' science learning characteristics together with the levels of inquiry requirement in elementary school science experiment instruction were investigated in terms of the affective domain. We divided seventy-three students of the fifth ade into two groups according to the levels of inquiry requirement. After each instruction had been implemented, the characteristics of the students' learning in terms of the affective domain were compared and analyzed within the context of the levels of inquiry requirement. There were no significant differences between Level 1(LL) and Level 2(HL) groups in terms of the affective characteristics. These results may be caused by the burden imposed by the difficulty in thinking through and setting up the experimental methods. However, the HL group students' levels of interest in science experiments was higher than that of the LL group. In conclusion, the HL instruction contributed little to the improvement of affective characteristics. Some possible reasons might be that students felt difficulties with the somewhat unfamiliar instructions which required them to design and perform experiments. Higher levels of interest in science experiments amongst HL students' implies that well-organized and continuous exercises involving the design and performance of experiments could improve students' scientific affective characteristics.
The purpose of this study was to analyse the effects of the SW-STEAM program by utilizing software supporting the creation of VR for elementary science class. Two classes of 5th grade were selected, and were engaged in different teaching and learning methods during 12 class hours. The experimental group which is consisted of 20 students participated in the SW-STEAM program by utilizing software supporting the creation of VR, the comparative group which comprised 19 students was thaught by using a traditional instruction. Teaching unit was 'the solar system and stars' in 5th grade science text book. The results of this study were as follows. The SW-STEAM program by utilizing software the creation of VR had a positive effect on elementary school students' creative problem solving ability, scientific interest, science achievement. Therefore, the SW-STEAM program by utilizing software supporting the creation of VR could be meaningful works to encourage students' creative problem solving ability, scientific interest, science achievement, and this study will help elementary teachers teach 'the solar system and stars' in 5th grade science text book more interesting.
본 연구는 디자인의 규칙(pattern)을 기반으로 수학 과학적 원리를 학습하는 STEAM 프로그램을 개발하고, 개발한 프로그램의 효과를 분석함으로써 학교수학 교육에서 STEAM의 교육적 의의를 알아보는 것이다. 이를 위하여 초등학생 120명을 연구 대상으로 하여 STEAM 프로그램 기반 실험 수업을 실시하였으며, 사전 사후 STEAM 태도 검사와 만족도 검사를 수행하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 융합적 태도의 측면에서 STEAM 프로그램 기반 실험 수업은 2학년 학생들에게 유의미한 차이가 없었지만, 다른 다섯 개 학년에서는 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 만족도의 측면에서 연구대상 학생들은 '대체로 그렇다' 이상의 비율이 89%이었고, '대체로 그렇지 않다' 이하의 비율은 3%내외로 STEAM 프로그램을 기반으로 한 수업에 대해서 대체로 만족해하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 통해, 학교수학에서 STEAM 교육이 활성화되기 위해서는 교실 수업에서 다양한 형태로 활용 가능한 STEAM 프로그램들이 양적으로 더 많이 개발되어야 하지만, 이와 함께 개발된 STEAM 프로그램의 타당성을 측정할 수 있는 평가 틀의 체계적 구안과 수학 기반 STEAM교육에 대한 심도 있는 이론적 연구가 같이 요구됨을 제언하는 바이다.
이 연구는 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업이 공업계열 특성화고 학생들의 인성 역량과 과학의 정의적 특성에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 공업계열 특성화 고등학교 화학공업과 2학년 2개 학급 43명을 대상으로 인성 역량 및 과학의 정의적 특성 검사지, 각 모둠별 논의 과정 음성 녹음본, 수업 되돌아보기 활동지를 분석하였다. 연구 결과, 인성 역량 검사 총점에서 실험집단 학생들은 비교집단 학생들보다 통계적으로 유의미한 차이를 보였으며 9개의 하위 인성 역량 요소에서 비교집단에 비해 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 과학의 정의적 특성 검사 결과, 실험집단 학생들은 총점에서 비교집단 학생들보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며, 흥미의 일관성을 제외한 7개의 하위 요소에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 따라서 협력적 문제해결 중심 교수모델(CoProC)을 적용한 과학 수업은 공업계열 특성화고 학생들의 인성 역량과 과학의 정의적 특성을 향상시키는데 효과가 있었다.
본 연구는 여러 학문의 지식체계가 통합되어진 조명이라는 특성을, 교육적 관점에서 기술적 내용에 중점을 두고 그 활용방법을 생각해 보았다. 먼저 시지각의 프로세스로 시작하여 빛과 사람의 생리학적, 물리학적 상관성을 살펴보았다. 다음으로 조명 기구라는 개념을 분석, 이해하기 위하여 조명기구의 성분적 속성을 기술하여 그 정체성의 범주를 규정하였으며 이를 통해 디자인 과정 중에 고려해야 할 제반 요소들을 검토 할 수 있는 토대를 마련하였다. 마지막으로 위에서 열거한 내용을 디자인 수업이라는 교육적 형식 속에 프로그램화 시켜봄으로써 본 연구의 목적인 조명기구디자인의 교육체계를 구체적으로 검증해 보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 얻게된 결론은 첫째, 조형 일변도의 실기교육 과정을 뛰어 넘어 조명 이론과 실기가 조화를 이룬, 즉 조명에 대해 전체적으로 균형 있는 수업이 진행되었으면 한다. 둘째, 조명에 대한 인식의 확장으로 인공 환경물과의 관계 및 과학적인 데이터에 의한 빛의 구체적인 검증을 도모하는 대상간의 인터페이스를 고려한 실험적인 교육이다.
The purpose of this study was to investigate the computer-naive children's preconceptions of computer concept, anxieties for computer, the changes in preconceptions and anxieties by computer literacy teaching, and the effect of CASI(Computer Assisted Science Instruction) on the science achievement. For this study, 42 5th graders were sampled. They were divided into two groups, experimental group(male:10, female:11) and control group(male:12, female:9). Each group was randomly assigned in the elementary school. Preconceptions about computer were examined by individual interview. Computer anxiety score was measured by questionaires. The questionaires developed in this study consisted of total 21 items measured by Chronbach ${\alpha}$ (0.93) and Total Item Correlationtp(p=0.01, r = $0.40{\sim}0.72$). Computer literacy curriculum based on children's preconceptions was developed and then was treated for experimental group as a computer literacy course. Preconceptions of computer, computer anxiety, and CASI achievements were compared between experimental group and control group in pre and post test. The results of this study are as follows; 1) children's preconceptions of computer showed various non-scientific concepts as animism and obvious visiual thinking. 2) children's misconceptions and anxieties about computer did not show significant differences in terms of learning experience of computer. 3) computer literacy had an effect on eliminating children's misconception about computer. 4) computer literacy had an effect on diminishing children's computer anxiety. 5) children's misconceptions and anxieties about computer showed significant inter-correlation. 6) children's misconceptions and anxieties about computer were appeared negative effect on CASI achievements. As the results, children's misconception and anxieties about computer had an effect on CASI acheivements. Therefore before performing CASI, more systematic computer literacy might be taught in formal education.
이 연구는 창의적 과학글쓰기를 활용한 수업이 고등학생들의 생물에 대한 흥미와 과학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 확인하는 것에 목적을 두고 있다. 창의적 과학글쓰기는 학습 내용을 바탕으로 일상생활 속에서 과학의 원리를 찾아 자신의 생각이나 느낌을 자유롭게 표현하는 글쓰기이다. 생물교과 내용 중 순환과 호흡단원을 선정하여 창의적 과학글쓰기를 활용한 수업 지도안을 개발하였고, 전라남도 순천시 소재 인문계 고등학교 2학년 자연계열 학생 148명을 대상으로 사전-사후 검사 비교집단 설계방법을 사용하였다. 148명의 학생들을 비교집단과 실험집단으로 분류하여 총 7차시로 개발한 창의적 과학글쓰기 수업 지도안을 6주 동안 적용하였다. 학생들의 생물에 대한 흥미의 향상 정도를 알아보기 위해 생물에 대한 흥미 검사지를 사용하였으며, 과학적 태도 변화를 알아보기 위해 과학적 태도 검사지를 사용하여 측정 및 분석하였다. 이 연구의 결과에 따르면, 창의적 과학글쓰기를 활용한 수업은 고등학생들의 생물에 대한 흥미를 향상시키는데 효과적이었으며, 특히 생물에 대한 관심과 생물 학습에 대한 흥미, 생물과 관련된 활동에 대한 흥미 향상에 효과적이었다. 이는 창의적 과학글쓰기를 활용한 수업이 학생들에게 기존 수업과는 달리 새로운 수업방법으로 다가가 학습한 내용을 단순히 암기하는데 그치지 않고 자신의 일상생활에 적용하여 자유롭게 글로 표현함으로써 흥미를 유발시킬 수 있었고, 여러 가지 유형의 글쓰기를 통해 학습내용을 실생활에 다양하게 적용해 봄으로써 일상생활 속에서 생물학 원리를 스스로 찾을 수 있게 해주어 생물에 대한 흥미를 향상시켰음을 알 수 있었다. 뿐만 아니라, 창의적 과학글쓰기를 활용한 수업은 고등학생들의 과학적 태도의 변화에 긍정적인 영향을 주었다. 창의적 과학글쓰기가 학습 내용을 바탕으로 폭넓은 사고를 통해 자신의 생각을 써나가는 글쓰기이므로 글을 쓰는 동안 자신의 사고 과정을 정리하면서 과학적 태도가 긍정적으로 변화되는데 효과적임을 알 수 있었다. 이상의 결과를 토대로 할 때 창의적 과학글쓰기를 활용한 수업이 고등학생들의 생물에 대한 흥미를 향상시키고, 과학적 태도를 긍정적으로 변화시키는데 효과적인 수업방법으로 활용될 수 있다는 결론을 얻었다. 따라서 고등학생들에게 적합한 창의적 과학글쓰기 유형을 주제별로 개발하여 다양하게 활용할 수 있는 방안에 대한 후속 연구가 필요할 것이다.
The purpose of this study was to investigate the effect of learning cycle model on the changes of electricity conceptions of elementary students. Four classes in forth grade of an elementary school in Busan were selected and two of them were served as experimental group and the others as control group. The experimental group were taught the unit of "Light an electric bulb" in elementary science textbook with teaching model based on teaming cycle and the control group with traditional teaching style. The instruction effects were analyzed through pre and post-test results using questionnaire on the electricity. The results of pre-test showed that there was not a significant difference between experimental group and control group at .05 level, so two groups could be regarded as homogeneous. The mean score of experimental group was significantly higher than that of control group on the post-test at .05 level. And within-group comparison revealed that both groups made improvement on the mean score and that the improvement of each group had significant difference at .05 level. Above results said that the teaching model based on learning cycle, which focuses on hands-on activity and considers each student as an active subject, was more effective than traditional teaching style in improving the formation of scientific conceptions on electricity.ectricity.
Since the study of student's preconceptions and their effects on the learning of relevant subjects became an influential research area with high significance, the research area bas mainly been concerned by science educators. However, it was not until the year of 1983 that the area received recognition of various fields other than science education. The recognition was given by the Scientific American when it published a paper reporting a misconceptions in mechanics. Studies concerning misconceptions primarily interested in the following questions: What kinds of theoretical bases do preconceptions or misconceptions have? What are the sources of those conceptions? How are the misconceptions changed into or improved to scientific concepts? What are the efficient teaching methods appropriate for reducing the number of the misconceptions after instruction? Those questions are partly answered by experimental psychology and by philosophy of science, especially epistemology. Therefore, the paper will examine the theoretical background for and the sources of the misconceptions through literature review. Then, a few learning and teaching theories currently carrying great prestige in educational practice will be interpreted in terms of the knowledge of preconceptions or misconceptions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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