• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.551-559
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• 2005

본 논문에서는 한국천문연구원에서 2000년부터 운영중인 홈페이지 질문상자의 질문 및 조회 수를 통계적으로 분석하고, 그 질문 내용에 나타난 인지적 측면에서 과학탐구 유형을 분석하였다. 이를 위해 홈페이지 질문상자에 올라온 질문 및 조회 수를 월별/연도별로 통계를 작성하였으며, 질문문항이 과학탐구의 어떠한 인지적 측면이 부각되어 있는가를 분석하기 위하여 과학탐구 분석틀을 개발하였다. 질문유형 분석은 인지적 측면에서 과학지식과 과학탐구로 분류하였다. 과학적 지식의 하위유형으로 내용지식, 방법지식, 지식본성 이해로 분류하였다. 과학탐구의 하위 요소는 과학탐구 수행능력으로 분류하고 각 세부 요소를 고려하였다. 질문유형 분석틀에 따른 과학탐구 유형의 분석은 분석틀을 통해, 2004년 7월부터 12월까지 6개월간 질문상자에 질문한 703개 질문 항목에 대해 질문들의 세부 사항 및 속성들을 세부적으로 살펴서 질문유형 분석틀에 따라 분석을 시행하였다. 이 분석을 통하여 질문상자의 질문에 대한 이해와 잦은 질문들에 대한 응답을 마련하는 등, 앞으로 질문상자의 운영 방안에 대한 방향을 설정할 수 있었다. 이 분석을 통해 질문수의 증가와 함께, 질문의 내용도 일상생활 과학 지식수준을 넘어 해마다 난해해 지고 전문화 되어가고 있음을 알 수 있었다. 앞으로 질문상자의 이용자 수가 계속 증가될 것으로 예상되고, 지적 요구의 증대와 함께, 질문의 내용도 더욱 난해해 질 것으로 예상됨으로 심도 있는 콘텐츠의 개발이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.505-512
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• 2011

이 연구는 과학탐구 및 체험활동을 기반으로 하는 과학반 활동이 초등학교 여학생들의 과학태도 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 과학반 활동의 효과를 지역별로 나누어 분석하였다. 이 연구를 위해 제주지역 세 개의 초등학교에 있는 4~6학년으로 구성된 과학반을 실험집단으로 선정하였다. 과학반은 남학생과 여학생의 비율이 1:1이 되도록 구성하였다. 비교집단은 같은 학교, 학년의 여학생으로 구성하였다. 비교집단은 교과외 과학 활동을 하지 않았고, 실험집단은 10개월간 교과외 과학반 활동을 하였다. 사전과 사후에 실험집단과 비교집단에 과학태도 검사를 실시하였고, 검사 결과는 비모수통계 중 윌콕슨 대응표본 부호순위 검정으로 처리하였다. 연구 결과, 과학반 활동은 여학생들의 과학태도 뿐만 아니라 과학태도의 하위범주인 인식, 흥미, 과학적 태도에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 여학생들의 거주 지역에 따른 과학태도의 변화를 하위범주별로 알아 본 결과, 인식에서는 중소도시와 읍면지역에 거주하는 여학생 모두에게서 긍정적인 효과가 나타났으나, 흥미와 과학적 태도에서는 읍면지역 여학생에게서만 긍정적인 효과가 나타났다. 이는 과학태도에 대한 효과가 지역별로 차이가 있고, 중소도시보다 읍면지역 여학생에게 더 큰 효과가 있음을 의미한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.729-750
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• 2012

이 연구의 목적은 과학교육 내용표준을 개발하여 과학 교육과정 및 교과서 개발, 그리고 과학수업의 실질적인 영향 및 방향 설정에 도움을 줄 수 있는 기초자료 제공이다. 3학년에서 9학년까지의 과정 동안, 자연 과학 분야에서 학생들이 무엇을 알아야 하고, 무엇을 이해해야 하며, 무엇을 할 수 있는지를 제시하였다. 문헌 및 선행 연구, 설문조사 및 심층 면담 등을 통하여 과학교육 내용표준의 기본틀과 하위 요소를 설정하였다. 과학교육 내용표준은 상황, 구성요소, 성취의 세 부분으로 구분된다. 상황은 학생들에게 있어서 과학이 언제, 어디서, 어떻게 필요한가를 제공할 수 있는 것이다. 구성요소는 학생들이 학교 과학교육을 통해서 배워야 하는 과학의 본성, 과학적 창의성, 과학적 탐구, 핵심내용지식 등으로 이루어진다. 성취는 과학교육을 통해 도달하고자 하는 것을 의미한다. 과학교육 내용표준은 특정 교육과정을 제공하는 것이 아니라, 학교와 지역, 국가 수준에서 어떤 특정한 활동이 과학교육의 이상에 도움이 되는가를 판단하는 준거를 제공하는 것이다. 즉 과학교육 내용표준은 학년군별로 과학교육의 성취 수준을 제시하여 주고, 과학교육 및 교육 목표에 대한 이해를 높이기 위한, 그리고 교육과정의 설계나 교과서를 개발하기 위한 기초 자료로 활용 가능할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.372-387
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• 2012

이 연구는 자연스러운 소집단 탐구 맥락에서 형성된 집단의 고유한 규범을 밝혀내고, 소집단 규범이 과학적 모형 구성에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 학생들의 상호작용을 잘 드러낼 수 있는 심장 혈액 흐름의 모형 구성 수업을 개발하였고, 서울 소재 중학교 2학년을 대상으로 수업을 진행하였다. 이 가운데 임의로 10개의 소집단을 추출하여 학생들의 담화와 활동을 녹음하고 비디오 촬영을 하였다. 수집한 자료는 먼저 집단의 상호작용 유형을 분류하였고, 각 유형을 대표적으로 보여주는 5개 집단에서 나타나는 규범과 모형의 특징을 분석하였다. 연구 결과, 집단마다 다양한 상호작용 유형을 보였으며, 소집단에서 구성한 모형의 질과 협력 및 모형 구성을 위한 규범 또한 집단마다 다르게 나타났다. 동일한 교사의 지도를 받는 탐구 맥락에서 학생들이 동일한 과제를 진행한다고 하더라도, 각 집단의 인지적인 책임감, 정당화에 대한 필요성, 협력과 참여, 멤버십에 대한 규범이 바탕이 되어 집단마다 다른 담화와 행동을 보였다. 또한, 한 집단을 제외하고, 모형 구성을 위한 인지적 책임감과 정당화와 같은 규범은 잘 발달하지 않았다. 이러한 규범은 궁극적으로 집단 모형 구성에 영향을 미쳤다. 구성원들의 적극적인 참여를 독려하여 협력을 촉진하고, 인지적 책임감을 가지고 자신의 의견을 정당화하면서 모형 구성을 촉진하는 규범을 형성하고 있는 집단은 구성원들의 추론적 사고를 촉발하였고 보다 목표 모형에 가까운 집단의 공동 모형을 구성하였다. 이 연구 결과는 소집단 활동을 통한 학습을 촉진하는 교실 환경을 구축하고, 이와 관련된 교사 교육 방안을 모색하는데 시사점을 제공한다.

• 영재교육연구
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• 제26권4호
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• pp.721-746
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• 2016

본 연구는 과학 영재인 자녀를 둔 어머니를 대상으로, 이들의 자녀와의 과학 경험을 통해 과학 영재인 자녀의 성장과 발전을 위해 어떠한 양육 방법을 효과적으로 인식하고 있는지를 탐색하고자 하였다. 이를 위해, 교육청 영재 교육원 어머니 13명을 섭외하여, 이들과 2회에 걸쳐 개별 심층 면담을 진행하였다. 연구 결과, 과학 영재의 어머니는 과학 영재인 자녀와 함께 다양한 과학 경험을 하는 과정에서 영재인 자녀를 이해하고 영재의 생각과 선택을 존중하게 되었고, 자녀의 잠재력과 재능을 성장, 발현할 수 있는 교육 환경을 제공해 주거나 진로의 방향을 결정하는데 도움을 주는 것이 필요하다고 인식하게 되었다. 이를 위해서는 사람 사이의 관계의 중요성을 일깨워 주는 리더십 교육, 자신이 원하는 삶을 결정할 수 있도록 다양한 경험의 기회 제공, 깊이 있는 과학 경험의 탐색과 선배 과학자와의 만남을 통한 진로 교육, 통합적 사고를 위한 인문학과 예술을 융합한 교육이 필요하다고 인식하고 있었다. 이를 통해, 과학 영재의 어머니들에게 과학 영재 자녀들이 지적, 정서적으로 성장 발달하기 위해 제공해야 하는 다양한 지원방식과 교육 방법에 대한 구체적인 방향을 제시할 수 있는 심도 깊은 연구 결과의 제공과 과학영재 부모를 위한 교육 프로그램의 개발이 필요하다.

• 해부∙생물인류학
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• 제29권2호
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• pp.35-46
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• 2016

레오나르도 다빈치는 르네상스 시대의 천재 예술가이다. 그는 예술가와 과학자, 발명가로서 뛰어난 업적을 남겼고, 식물학과 수학, 지질학, 천문학, 기하학, 광학 등의 다양한 분야에서 최고의 반열에 올랐을 뿐 아니라 오늘날의 과학에까지 크게 기여하고 있다. 또한 레오나르도는 예술가와 과학자, 발명가, 철학자로도 잘 알려져 있으며, 사람과 동물들을 직접 해부하여 관찰한 후 많은 해부 그림들을 남긴 위대한 해부학자였다. 레오나르도가 해부학에 관심을 가졌던 이유는 - 화가는 해부학에 무지해서는 안 된다 - 라는 예술가의 관점에서 사람의 구조와 기능을 알기 위함이었다. 그는 사람 몸의 구조와 기능에 더욱 관심을 갖게 되었고, 시체를 구하기 어려운 상황에도 불구하고 많은 시체를 직접 해부하여 관찰하였다. 이러한 그의 해부학적 탐구와 심취로 말미암아 그는 동시대의 사람들보다 100년 이상 앞선 위대한 해부학 업적을 남겼다. 레오나르도가 남긴 뼈대와 근육, 혈관, 신경, 비뇨생식계통에 관한 1,800여 개의 해부 그림들은 높은 예술성과 함께 과학적으로도 매우 가치가 높은 걸작들이다. 이 연구의 목적은 레오나르도의 해부학 분야의 업적과 사고를 살펴보고, 해부학 분야의 선구자인 레오나르도의 위대한 업적을 오늘날 사람들에게 널리 알리고자 하는 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.538-547
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• 2019

본 연구는 현직 및 예비 지구과학교사의 H-R도와 별의 진화에 대한 개념 이해 상태를 알아보기 위해 개념 지위 분석틀을 활용하여 수행하였다. 이해 가능성 영역에서 현직교사의 비과학적 용어 사용이 다수 발견되었고, 그래프작성에서 낮은 과학적 탐구 능력과 개념에 대한 비과학적 비유가 발견되어 교수 과정에서 잘못된 개념 전달의 가능성이 확인되었다. 예비교사는 중등교육과정 연계 문항에서 다수의 오류를 보였으며, 이와 관련하여 학교 현장에 적용이 더 잘 될 수 있도록 예비교사 교육 과정의 개선이 필요하겠다. 개연성 영역에서, 두 집단 모두 별의 진화가 갖는 우주론적 의미를 이해하고 있었으나, 예비교사의 별의 실제기작에 대한 설명이 구체적이지 않았다. 유용성 영역에서, 현직교사는 지구과학의 학문적 특성을 반영한 교육적 고민을 하고 있었고, 지식을 현실 문제해결에 활용, 적용하려는 경향이 높았다. 반면, 예비교사는 높은 무응답률을 보여 H-R도와 별의 진화를 실용적 개념으로 파악하지 않는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 두 집단 모두에서 H-R도와 별의 진화에 대한 비과학적 개념이 다수 발견되어 교사 교육 및 교수 학습 계획 수립 시 주의가 필요함을 확인할 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.480-497
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• 2021

본 연구는 천문 영역 초등학교 과학 교과서의 내용 및 조직의 특징을 천문학적 공간 개념 이해라는 관점에서 탐색하고자 한다. 이를 위해 2015 과학과 개정 교육과정에서 '우주' 영역 성취기준의 해당 단원을 초등학교 교과서에서 찾아 텍스트, 삽화, 탐구 활동을 중심으로 귀납적으로 도출한 공간 개념 분석 준거에 따라 중등학교 교과서와 비교하여 분석하였다. 연구 결과 초등학교 과학 교과서는 학습 내용의 적정화를 준수하고자 실생활과 연계된 관찰 가능한 천체를 대상으로 개념보다는 현상 위주로 내용을 조직하였다. 그러나 관찰과 현상 위주의 실생활과 연계된 천체 관측 학습 내용이 초등학생의 호기심과 상상력을 자극하고 학생들의 지적 참여를 격려하기 위해서는 '왜'라는 질문에 대해 학생 스스로 답을 찾을 수 있도록 공간 개념에 대한 이해가 뒷받침되어야 한다. 단순히 과학적 실행을 통해 학생들이 관찰한 현상을 정확하게 기술하여 결과를 제시하는 것에 주목하기보다, 과학적 실행 과정에서 발생할 수 있는 다양한 질문에 답할 수 있도록 전이 가능한 공간 개념을 중심으로 핵심 개념에 대한 내용 조직이 이루어져야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제66권6호
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• pp.493-508
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• 2022

화학은 물질의 성질, 변화, 구조에 대해 다루는 교과로, 관찰 가능한 성질과 변화를 미시적인 수준으로 설명하고, 이를 이론과 법칙 등으로 설명하는 체계를 갖는다. 국가수준 교육과정에서는 물질의 성질과 변화에 대해 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 연속적으로 다루면서, 학생들이 물질에 대한 이해를 심화시킬 수 있도록 내용을 구성하고 있다. 즉, 물질의 성질과 변화에 대한 이해는 화학의 관점에서 우리 주변을 설명하기 위한 기반이 되며, 이 둘은 2015 개정 과학과 교육과정에서 화학 교과의 영역으로 분류된다. 본 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가의 결과를 분석하여 중학생들의 물질의 성질과 물질의 변화 영역에 대한 이해를 확인하고자 하였다. 이러한 목적에서 본 연구에서는 2015년부터 2019년까지 출제된 물질의 성질에 대한 12개 문항, 물질의 변화에 대한 19개 문항을 분석하였다. 핵심 개념에 따라 문항들을 분류하여 분석한 결과에 따르면, 두 영역에 대한 이해는 보통학력과 기초학력에 해당하는 학생들에게서 큰 폭으로 변화하고 있었다. 입자의 관점을 사용하고 과학 개념과 모형을 연관시켜 현상을 설명하거나, 이 두 영역에서 다루는 탐구에 대해 이해하는 것이 성취수준에 따라 차이가 있었다. 이러한 분석을 토대로 물질의 성질과 물질의 변화 영역에 대해 교수학습 과정에서 개선이 필요한 사항들을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.299-309
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• 2022

이 연구는 초등 예비교사들의 기억 속 긍정적 과학 경험 사례를 질적 분석하여 긍정적 과학 경험의 구체적인 요인과 특징을 범주화하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 초등 예비교사들이 '나의 즐거웠던 과학 수업 경험'을 주제로 쓴 에세이 101편을 분석하였다. 수집된 자료는 귀납적 분석법을 이용해 분석하였고, 그 결과 초등 예비교사의 기억 속 긍정적 과학 경험 사례의 특징은 4개의 범주, 12개의 주제 묶음으로 범주화 되었다. 구체적으로 장기간의 동·식물 기르기 및 관찰, 먹을 수 있는 소재를 활용한 실험, 특별한 실험 도구 사용과 같이 '특별한 소재를 이용한 탐구 활동 경험'이 긍정적 과학 경험에 영향을 주었다. 또한 관찰 활동 중시, 명확한 실험 결과가 동반되는 실험, 만들기 활동의 병행, 다양한 자료 활용과 같이 '과학 탐구를 강조한 활동 경험'도 긍정적 과학 경험에 영향을 주는 요인으로 나타났다. 뿐만 아니라 학생 자율성 강화, 학생 간 협업 강조, 교과수업 외 과학 활동 수행 등 '학생 중심 활동 경험'도 긍정적 과학 경험에 영향을 주었다. 마지막으로 교사의 격려와 열정과 같이 '교사의 긍정적 영향'도 과학을 긍정적으로 인식하는데 도움을 주었다.