• 한국과학교육학회지
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• 제39권2호
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• pp.221-232
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• 2019

과학 교육에서는 탐구 중심 과학 수업의 중요성이 지속적으로 강조되어 왔다. 그럼에도 불구하고 교사들의 과학 탐구에 대한 이해가 부족하여 교육 현장에서 과학 탐구 수업이 그 의미대로 실행되지 못하고 있다고 여러 선행 연구에서 언급되어 왔다. 이에 본 연구에서는 교사학습공동체에서 과학 탐구 수업이라는 공동의 목표를 자발적으로 설정하고 1년 이상 과학 탐구 수업 계획, 실행 경험 공유, 반성을 함께 한 5명의 교사들을 대상으로 과학 탐구에 대해 어떠한 이해를 갖고 있는지, 과학 탐구에 대한 이해가 어떻게 변화되었다고 인식하는 지를 개방형 설문과 개별 면담 자료를 통해 알아보는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 모든 교사들은 과학 탐구를 '과학자가 하는 일'로 설명하였으며 구체적으로는 '자연 현상에 대한 궁금증을 과학적 탐구 기능을 수행하여 해결하는 과정', '과학 실천을 하여 과학지식을 구성하는 과정'으로 이해하고 있었다. 또한, 학생들이 과학자의 탐구 과정을 수행하는 것이 과학 탐구라고 이해하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에 참여한 두 명의 교사는 과학 탐구가 과학자 또는 학생이 과학을 하는 과정이라는 이해를 기반으로 과학 탐구를 교수-학습 방법으로 이해하고 있었다. 본 연구의 교사들은 교사학습공동체 활동 전에는 과학 탐구가 실험과 동일하거나 손으로 조작하는 활동이 필수라는 탐구에 대한 제한적인 이해를 가지고 있었으나 교사학습공동체 활동을 통해 다양한 방법의 과학 탐구가 있으며, 실험을 수행하는 것뿐만 아니라 모형을 개발하거나 사용하여 현상을 설명하고, 학생들 간 증거 기반의 논의에 참여하는 것도 중요한 과학 탐구 과정이라는 발전된 이해를 가지게 된 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.573-584
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• 2015

오랜 기간 동안 과학교육 분야에서 탐구는 과학 학습의 핵심적인 목표이자 수단으로 자리매김해왔다. 그러나 교육 실천의 맥락에서 탐구 활동을 온전히 수행하기란 결코 녹록하지 않으며, 탐구의 역할과 기능에 대한 논의는 여전히 분분하다. 따라서 과학교사들이 실제로 탐구를 지도하면서 겪는 어려움을 비판적으로 검토하는 일은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 탐구를 지도하는 교사에 초점을 두고, 예비교사의 탐구에 대한 인식과 실천 사이에서 나타나는 갈등의 양상을 질적 사례연구를 통해 살펴보고자 했다. 연구 참여자는 과학교육을 전공하는 8명의 대학생들이다. 이들은 약 1년 동안 주말 과학 프로그램에서 저소득층 중학생들의 보조교사와 멘토로 활동하면서, 방학 기간에는 자유로운 방식으로 담당 학생들의 탐구 활동을 지도하였다. 연구의 사례는 '자유탐구에서 수행하는 예비 과학교사의 탐구지도 활동'으로, 참여자의 개인면담과 집단면담과 참여관찰 기록, 자기보고서 등을 연구 자료의 분석에 사용하였다. 그 결과, 예비교사들은 학습자의 능동성뿐만 아니라 교과 지식과 연역적 절차 역시 탐구 활동을 가능하게 하는 중요한 요인으로 인식하고 있었다. 그러나 예비교사들이 실제로 탐구를 계획하거나 수행할 때, 인식과 실천 사이의 간극으로 인해 딜레마와 마주했다. 딜레마의 양상은 '발산하는 탐구와 수렴하는 과학', '흥미 중심의 탐구와 학습 중심의 탐구', '학습 주체로서의 학생과 부족한 지식인으로서의 학생'의 세 가지로 정리하였다. 끝으로 예비교사들의 딜레마 해소 과정을 논의하면서, 탐구와 과학교사에 대한 대안적인 관점을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.323-337
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• 2013

이 연구의 목적은 자유탐구 활동에서 나타난 중학교 2학년 과학 영재 학생들의 과학적 추론 능력을 알아보는 것이다. 과학영재들이 과학자가 지식을 얻는 과정과 유사한 자유탐구 활동을 실시할 때 어떠한 과학적 추론과정을 거쳐 탐구하고 있으며 과학적 추론 능력이 어느 정도인지를 확인하고 분석하는 것은, 학생 지도에 있어서 교육적 시사점을 줄 수 있다. 이를 위하여 정선희 등(2011)이 번역한 Dolan과 Grady(2010)의 CSRI Matrix를 이용하여 추론 복잡성을 분석하였으며, 추론 복잡성이 높을수록 과학자가 지식을 얻는 과학적 추론 과정과 비슷하다. 연구 결과, 자유탐구의 과정별로 추론 복잡성 단계는 다양하게 분포하였다. 특히 의문 생성 과정과 연구 의문과 자료 연결 과정은 5개 팀이 모두 비교적 높은 추론 복잡성 단계를 나타낸 반면, 예비가설 생성과정 변인 선택 실험의 한계나 결점 고려 등은 비교적 낮은 단계를 나타내었다. 그리고 의사소통 및 연구 결과 방어는 가장 다양한 추론 복잡성 단계 분포를 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.528-541
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• 1999

제 6차 교육과정에 의해 발행된 4종의 공통과학 교과서의 탐구영역 중 탐구실험을 중심으로 과학탐구 평가표(SIEI)를 사용 하여 탐구 활동을 분석하였다. 공통과학 4종의 교과서의 탐구활동의 평균 횟수는 115.5회로 나타났고, 교과서별 비교에서 B교과서가 147회로 가장 많고, D교과서가 121회, C교과서가 100회, A교과서가 94회로 가장 적어 교과서별로 차이가 나타났다. 탐구활동 영역별 횟수는 관찰이 22회, 실험이 117회, 자료해석이 196회, 조사가 64회.. 토의가 51회, 분류가 4회 그리고 예상이 8회로 개념적 탐구 활동이 탐구실험에 비해 약 2.3배 정도 많이 나타났다. 탐구과제수는 A교과서가 268개, B교과서가 328개, C교과서가 207개 그리고 D교과서가 304개로 C교과서가 가장 적었다. 탐구활동의 구조적 분석 중 경쟁/협동구조의 평가에서 공동과제, 조별결과가 87.1%, 토론구조평가에서 토론이 없는 활동이 83.5%, 탐구자유도 평가에서 문제, 방볍, 답이 모두 제시된 탐구활동이 58.3%, 탐구영역평가에서 교과내용의 증명이나 시범활동이 66.9%로 이들이 각 평가영역에서 가장 높게 나타났다. 공통과학4종의 교과서에 대한 탐구과정을 종합적으로 평가한 탐구피라미드 구조는 모두 형태 I 구조를 나타내었고, 탐구지수는 평균 47.8로 매우 높은 수준이었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제5권3호
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• pp.256-266
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• 2012

The purpose of this study is to use DARTs (Directed Activities Related to text) to foster inquiry problems while actively engaging accelerated gifted elementary students in the field of earth sciences. This study is continually evolving in the classroom on the proposition that accelerate the scientific thought whether inquiry problems show any change according to the extent of prior background knowledge through DARTs. Researchers appointed the accelerated gifted elementary students with 14 investigation problems and it was their duty to not only classify the inquiry problems, but to analyze using interviewing methods according to type classification framework. Many scientific terms were used concretely in the inquiry problems that were propose after DART. The students gave a direct effect to the inquiry problem to be proposed according to the level of the content that it is presented in the DARTs worksheet. As a result, the NP-IP type and the EC-IP, NC-IP inquiry problem type proposed above much as a whole in DARTs former and prior. Particularly, the EMC-IP type and etc. was variously proposed after the DARTs. And the students proposing the inquiry problem of above average proposed the inquiry problem of the EP-IP type much unlike the general average student after the DARTs. The EC-IP, NC-IP and NF-IP type were changed much after DARTs used. Particularly, the EC-IP and NC-IP type were changed much.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제17권1호
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• pp.61-73
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• 1998

This research suggests science inquiry play of analogy as a teaming method to help the students in concrete operational stage to develop scientific thinking skills and to understand abstract science conceptions. The research focuses on/considers the characteristics and merits of the science inquiry plays, and the learning method by analogical reasoning. This learning through the science inquiry play of analogy can be considered as a meta-model for scientific thinking skill. The learning has the following processes: 1) Students analogize the abstract science conceptions and facts into play-type activities including the concrete contents such as students themselves, their physical-sensory motions, concrete objects, play methods, and play rules. 2) Students as analogized objects play a role physically and sensuously according to the methods and rules analogized in the play. 3) Students find out the concrete contents included in the science inquiry play of analogy, draw the results, and deduce the new conceptions from the results by reflective thinking and analogical reasoning.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.54-63
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• 2014

This study explored the effect of using the inquiry-based science writing heuristic approach in class on metacognition and scientific creativity to enhance the ability of solving problems in science classrooms of elementary students. The results of this study were as follows. First, the science writing heuristic had a positive influence on the usage of metacognition necessary for learners to solve the problem with science. Second, the science writing heuristic contributed to the improvement of scientific creativity. In the process of inquiry-based approach, learners used scientific knowledge to come up with ideas and produce outcomes, therefore they could seek sanswers to scientific problems for themselves. Third, the science writing heuristic produced a positive awareness of science process skill because learners had more opportunities to think on their own than an existing passive class. In conclusion, this study found that the inquiry-based science writing heuristic approach encouraged learners to do inquiring activities in school classrooms, therefore contributing to the application of metacognition and the improvement of scientific creativity.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.177-184
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• 2022

This article aims to explain the concept and characteristics of the 'Intelligent Science Lab', which is being promoted nationwide in Korea since 2021. The Korean Ministry of Education creates a master plan containing a vision for science education every five years. The most recently announced '4th Master plan for science education (2020-2024)' emphasizes the policy of setting up an 'intelligent science lab' in all elementary and secondary schools as an online and offline space for scientific inquiry using advanced technologies, such as Internet of Things and Augmented and Virtual Reality. The 'Intelligent Science Lab' project is being pursued in two main directions: (1) developing an online platform named 'Intelligent Science Lab-ON' that supports science inquiry classes, and (2) building a science lab space in schools that encourages active student participation while utilizing the online platform. This article presents the key features of the 'Intelligent Science Lab-ON' and the characteristics of intelligent science lab spaces newly built in schools. Furthermore, it introduces inquiry-based science learning programs developed for intelligent science labs. These programs include scientific inquiry activities in which students generate and collect data ('data generation' type), utilize datasets provided by the online platform ('data utilization' type), or utilize open and public data sources ('open data source' type). The Intelligent Science Lab project is expected to not only encourage students to engage in scientific inquiry that solves individual and social problems based on real data, but also contribute to presenting a model of online and offline linked scientific inquiry lessons required in the post-COVID-19 era.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권3호
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• pp.262-276
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• 2010

The purpose of this study was to investigate and analyze the elementary teachers' views and students' views about the difficulties in teaching and learning on open inquiry activities of elementary school science. Semi-structured interviews were conducted individually with three elementary teachers who have serviced more than three years, and with twenty four elementary students attending schools located in Cheongju City. And their anecdotes were collected and analyzed. The interview questions were developed through Seidman's steps to acquire the reliability in the interview data. From the interviews and anecdotes, we found that elementary teachers' views about the difficulties of teaching open inquiry activities: the difficulties of teaching in finding inquiry problem and planning inquiry, the difficulties of managing group activities, the difficulties of managing class hours for inquiry, the lack of the students' inquiry abilities, and problems on students' affective characteristics. And the students have the views about the difficulties in doing open inquiry activities: the difficulties of finding inquiry problem and planning inquiry, being unaccustomed to write reports, the troubles with investigating, problems on affective characteristics, the difficulties of joining in a group, and the lack of inquiry abilities. The teachers give suggestions for effective application of the open inquiry activities: first, the teachers must encourage students' emotion and will in doing open inquiry activities, second, there must be the steady inquiry teaching and learning in ordinary elementary science classes. Based on the results, this study suggested that elementary teachers should concern specially about students' being unaccustomed to write reports and the troubles in doing scientific investigation.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.1075-1083
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• 2015

본 연구의 목적은 학생들의 열린 탐구 보고서 작성을 돕기 위한 점검표를 개발하는데 있다. 이를 위해 8명의 과학 영재학생들이 작성한 탐구활동지, 학생들의 탐구활동 관찰과 면담, 그리고 최종적으로 제출한 열린 탐구 보고서를 분석하였다. 이로부터 학생들이 잘하는 점과 부족한 점을 추출하고, 이를 바탕으로 열린 탐구를 돕기 위한 점검표를 개발하였다. 점검표는 5개 영역에 대해서 총 46개의 항목으로 구성되었다. 개발된 점검표는 7명의 과학영재학생들이 제출한 탐구 보고서 평가에 적용하고, 평가자간 일치도 분석을 통해 신뢰도를 분석하였고, 그 결과 높은 신뢰도를 확인할 수 있었다. 마지막으로, 개발된 점검표를 보다 효율적으로 활용하기 위한 방안을 논의하였다.