• 대한지구과학교육학회지
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• 제3권2호
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• pp.148-157
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• 2010

The purpose of this study is to examine the effect of small group inquiry activities using IIM on the science process skills and scientific attitudes of students in higher elementary grades. To verify research problems, the subjects of this study were fifth-grade students selected from two classes of an elementary school located in Busan : the research group was composed of thirty students who participated in small group inquiry activities using IIM teaching model situation, and the other was composed of thirty students(comparative group) who participated in a teacher map- based learning situation. For six weeks, the small group inquiry activities using IIM were executed in the research group, while the teacher-map based instruction was conducted in the comparative group Test showed the following results: First, the research group showed a significant improvement in their science process skills compared to the comparative group. Second, the research group did not show a significant improvement in their scientific attitudes compared to the comparative group. In conclusion, small group inquiry activities using the IIM teaching model was more effective than the teacher map-based teaching model on science process skills. However, since the study has a limit on the object of the study and the applied curriculum, the additional studies need to be conducted with an extended comparative group and curriculum.

• 한국지구과학회지
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• 제31권2호
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• pp.185-204
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• 2010

지구과학 탐구 대상은 다른 학문의 탐구 대상과 달리 거대한 시 공간적 규모, 접근 불가능성, 통제 불가능성, 복잡성 등을 지니고 있다. 그렇기 때문에 지구과학의 탐구 대상을 실험실 내에서 실제 조작을 통해 탐구하는 것은 매우 어렵거나 심지어 불가능하다. 따라서 지구과학에서는 실제 조작을 하지 않고도 탐구를 할 수 있는 대안이 필요하다. 실제 조작을 하지 않고 탐구를 수행하는 대표적인 탐구인 사고실험으로부터 추론의 역할을 재조명하고 추론을 사용한기존의 탐구 수업 모형들의 특징을 조사하였다. 각 탐구 모형들을 지구과학에 적용하는데 있어서의 시사점을 살펴보고 이들을 바탕으로 지구과학적 현상의 탐구에 적합한 추론 중심 탐구수업 모형을 제안한다.

• 과학교육연구지
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• 제42권3호
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• pp.308-321
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• 2018

이 연구는 과학탐구 상황에서 반회의주의적 태도를 조사하는 문항을 개발하는 것이 목적이다. 문헌 연구, 전문가 검토, 통계적 타당도 검증을 거쳐 문항을 개발하고, 성별, 계열별로 점수 차이를 확인하였다. 이 연구를 위하여 363명의 고등학생들이 참여하였다. 문항 타당도 확인을 위하여 라쉬 분석, 내적 일관성 신뢰도 확인 등을 수행하였고, 성별과 계열별 반회의주의적 태도의 점수 비교를 위하여 이원분산분석을 확인하였다. 연구 결과 과학탐구상황에서 반회의주의 태도를 측정할 수 있는 23개 리커트 형태의 자기보고형 검사도구를 개발하였다. 반회의주의적 태도 측정을 위하여 과학탐구 상황을 크게 '문제 인식과 가설 생성', '실험 설계', '관찰', '설명과 해석'으로 구분하여 각 구인별로 측정할 수 있는 다수의 문항을 개발하였다. 둘째, 과학탐구상황에서 반회의주의 태도 측정 문항의 타당도와 신뢰도를 엄격한 방법을 통해 확인하였다. 라쉬 분석을 통해 다차원 부분점수모델의 분석의 적합성을 확인하였으며, 라쉬 분석을 통해 문항 적합도를 확인한 결과 23개 문항 모두 적합으로 나타났다. 다양한 신뢰도 지수도 적합한 것으로 나타났다. 남학생과 여학생, 문과계열과 이과계열별로 구분하여 반회의주의적 태도를 비교한 결과 유의미한 차이를 나타낸 비교는 실험설계에서 계열별 차이를 제외하고 없는 것으로 확인되었다. 개발된 문항들을 활용하여 과학탐구 과정에서 반회의주의적 태도를 점검하고, 과학탐구 수업의 효과를 비교하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제4권2호
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• pp.57-63
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• 1984

An inquiry approach in teaching science has been advocated by many science educators for the past few decades, and most elementary and secondary science curricula have incorporated it in varying degrees. It has been proven in recent studies, however, that there exists considerable discrepancy between the expectation of outcomes of the inquiry approach and the actuality. This in part implies that there is a somewhat urgent need for the systematic evaluation of the approach in teaching science. The purpose of this study is to develop a comprehensive instrument for evaluating inquiry teaching approaches embedded in science curricular materials. To develop a more valid and reliable instrument a set of empirical data was used in the developmental procedure, and most of the previous studies regarding inquiry teaching method and inquiry evaluation were consulted. The inquiry evaluation method developed in this study, called the Scientific Inquiry Evaluation Inventory (SIEI), is composed of three parts: (1) analyzing and coding each science process task of inquiry activity; (2) evaluating each inquiry activity as a whole; and (3) evaluating each science laboratory curriculum as a whole. The first part of the instrument consists of twenty science process categories and thirty subcategories grouped into four sections: (1) gathering and organizing data; (2) interpreting and analyzing data; (3) synthesizing results and evaluation; and (4) hypothesizing and designing an experiment. The science process categories are arranged according to the level of difficulty, psychological level of thinking, degree of creativity demand, and the model of the process of scientific inquiry, which is also developed in the study. The second part of the instrument contains four evaluation scales of inquiry activity: (1) competition/cooperation scale; (2) discussion scale; (3) openness scale; and (4) inquiry scope scale. And the last part consists of three methods for evaluating a science laboratory curriculum as a whole: (1) inquiry pyramid; (2) inquiry index; and (3) difficulty index. The instrument is designed to be used by teachers, science curriculum developers and science education evaluators for the purpose of diagnosing the nature and appropriateness of scientific inquiry introduced in secondary science curricular materials, especailly in laboratory work and field work.

• 과학교육연구지
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• 제44권1호
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• pp.92-111
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• 2020

컴퓨팅 사고(computational thinking)는 2015 개정 과학교육과정 및 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS)에서 새로운 탐구 기능 혹은 역량으로 제시되고 있다. 특히, 2014년부터 교육부가 소프트웨어 교육을 필수화함에 따라 컴퓨팅 사고에 관한 관심은 더욱 커지고 있다. 그러나 과학교육 분야에서 컴퓨팅 사고를 어떻게 접목할 것인가에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 다양한 관련 분야의 문헌 분석을 통해 컴퓨팅 사고 요소들을 과학 탐구에 접목하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 먼저 컴퓨팅 사고의 요소에 대한 여러 정의를 정리하였고, 이를 활용한 모형을 개발하기 위해 일반 문제해결 과정과 과학적 탐구과정들을 종합적으로 분석하였다. 마지막으로 컴퓨터 과학 분야에서 문제해결에 접목한 사례들과 비교하여 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 요소들을 정리하였다. 정리된 요소들을 이학 전문가들에게 제공하여 각 분야의 연구 과정과 컴퓨팅 사고 요소들을 접목하여 설명하게 한 후, 이를 기반으로 문제발견형 CT-SI 모형과 문제해결형 CT-SI 모형을 개발하였다. 개발된 두 모형은 이학 전문가들에 의해 모형의 단계가 각 분야의 연구에 활용 가능하다고 검토받았으며, '문제발견형'은 과학 연구 과정에서 정보를 선별하고 문제를 분석하는 과정과 이론적 연구에서 근거를 기반으로 하는 추론 연구 과정에 적합하다고 응답하였다. '문제해결형'은 과학의 일반적인 연구 과정 및 공학설계를 활용한 공학적 문제해결과정에 적합하다고 응답하였다. 또한, 현장 교사 2인에 의해 중고등학교 현장 탐구 수업에 적용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 다양한 과학 교과의 탐구 활동과 연계할 수 있으며 이를 통해 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 '자료의 수집, 분석 및 해석', ' 수학적 사고와 컴퓨터 활용' 역량을 길러줄 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.23-52
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• 2008

본 연구는 수도권 대학부설 과학영재교육원에 재학중인 153명의 과학영재를 대상으로 과학문제발견력을 구성하는 학습자요인으로서 과학관련태도와 동기 및 자기조절적 학습전략 변인을 중심으로 가설적 구조모형을 상정하여 구조방정식모형분석을 통해 구조모형을 검증하여 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 변인들간의 상관분석 결과, 과학관련태도가 긍정적일수록 자아효능감이나 내재적 가치를 나타내는 동기가 유의미하게 높게 나타났으며, 인지전략의 사용이나 자기조절을 나타내는 자기조절적 학습전략이 높다는 것을 알 수 있었다 과학관련태도 중 과학적 태도가 긍정적일수록 과학문제발견력중 창의성관련 범주인 정교성이 높았다. 그러나, 과학관련태도의 다른 하위범주와 과학문제해결력의 다른 하위범주간에는 유의미한 상관을 보이지 않았다. 또한 자기조절적 학습전략은 자기조절적 학습전략이 높을수록 정교성이 높았으며 과학의 탐구동기와 탐구수준과도 정적 관계를 갖고 있음이 확인되었다. 둘째, 과학문제발전력의 구조모형을 검증한 결과, 과학탐구관련 과학문제발견력 구조모형 1과 창의성 관련 과학문제발견력 구조모형 2의 분석결과가 모두 학습자의 정의적 요인인 과학관련태도가 직접적으로 과학문제발견력에 영향을 미치는 것이 아니라 자아효능감과 학습에 대한 내재적 가치의 인식을 갖는 동기요인과 자기조절적 학습전략의 사용을 매개로 하여 과학문제발견력에 영향을 미친다는 것이 확인되었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권4호
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• pp.273-278
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• 2004

According to Piaget, children aged 11 are in the middle of concrete operation period and formal operation period. So, it is necessary to adopt the Learning Cycle Model (LCM) which helps students improve their cognitive development. After determining the test for the Science Concept of Matter (SCOM), the experimental group showed higher average than the comparative group in the post-test. In the sound understanding, the experimental group showed higher ratio than the comparative group. And in the ratio of imperfect, wrong understanding and no response, the experimental group was lower than the comparative group. On the questions that were needed the complicated inquiry, many students of both groups still couldn't find the fundamental cause. In forming the scientific conceptualization, there was a meaningful difference (p < .001) after post-test Analysis of Covariance (ANCOVA) with pre-test result. After determining the test for the Test Inquiry Science Process (TISP), the experimental group showed higher average than the comparative group in the post-test. In the category of basic inquiry process which is needed in concrete operation, there was a meaningful difference (p < .05). In the category of unified inquiry process which is needed in formal operation, they showed no meaningful difference (p > .05). Therefore, applying the LCM to the chapter of 'Solution and Dissolving' is more effective on improving the scientific conceptualization and on helping the concrete operation abilities than the teacher centered learning.

• 대한화학회지
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• 제65권3호
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• pp.209-218
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• 2021

이 연구는 탐구보고서에 기반하여 화학교사의 학생 역량 평가 실태를 알아보았다. 이를 위해 2020학년도 1급 화학 정교사 연수를 수행한 2개의 대학에서 연수를 수강한 화학교사를 대상으로 탐구보고서를 수합하였다. 교사들이 탐구보고서를 통해 학생의 어떠한 역량을 평가하고 있는지를 국가수준학업성취도 평가틀에서 제시한 과학과 교과 역량을 이용하여 분석하였다. 총 63명의 화학교사 탐구보고서를 수집하였으며, 이를 역량별, 각 역량의 하위 요소별, 세부 요소별로 분석하여 실태를 분석하였다. 연구결과, 대부분의 화학교사들은 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결 능력'을 평가에 반영하고 있었다. 지필평가를 통해 주로 평가하는 '과학 원리의 이해 및 적용 능력'은 탐구 시작 시 선수학습의 확인으로 일부 사용되고 있었으며, '과학적 의사소통 능력'을 평가 하는 비중은 크지 않았다. 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결력' 의 경우 '탐구 설계 및 수행', '자료의 분석과 해석', '결론 도출 및 해결 방안 제시'가 주로 평가되고 있었으며, '문제 발견 및 인식'과 '모형의 개발과 사용'은 거의 평가되지 않는 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권4호
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• pp.615-623
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• 2011

The purpose of this study was to analyse of the effects on students' leaning types through the Creative Problem Solving Teaching Model in elementary science class. The results of this study were as follows; 1. experimental group in creative problem solving, scientific inquiry skills and academic achievement was higher than control group which was statistically significant (p<.05). 2. for the students' learning type the experimental group was distributed to accommodators (35.7%), divergers (25.0%), convergers (25.0%) and assimilators (14.3%). 3. after the program treatment, assimilator type group students in creative problem solving were higher than other type group students. 4. diverger and assimilator group students in academic achievement, diverger group students in scientific inquiry skills, and accommodator group students in scientific attitude were higher than other groups.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.557-575
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• 2010

이 연구는 현재 중 고등학교에서 적용하고 있는 교수 모형을 선택할 때 그 준거로 활용할 수 있는 교수 모형의 특성과 목적을 제시하고자 수행하였다. 교수 모형의 특성과 목적은 수업 모형과 교수 모형에 관한 문헌을 분석하고, 그 결과를 근거로 정리해 제시하였다. 이 연구에서는 지금까지 제시된 수업 모형을 교수 모형에 포함시키고, 교수 모형을 전통적 모형, 과도기적 모형, 현대적 모형으로 분류하고, 현대적 모형을 다시 그 대상에 따라 개념변화 모형과 순환학습 모형으로 구분하였다. 이 논문에서 제시한 네 가지 교수모형의 특성과 목적을 요약하면 다음과 같다. $\cdot$ 전통적 모형: 강의를 통한 과학지식의 교수, 발견법을 통한 과학지식의 습득, 탐구중심 교수-학습 과정을 통한 과학적 탐구 과정 기능의 습득 및 과학적 방법과 탐구 방법을 적용한 문제해결 $\cdot$ 과도기적 모형: 시범실험, 발견법, 탐구적 접근법 을 통한 탐구 과정 기능의 습득, 과학지식의 습득과 분화 및 발달 $\cdot$ 현대적 모형 - 개념변화 모형: 탐구중심 접근법을 통한 과학지식의 분화, 과학개념에 의한 과학 대체 개념의 교환 - 순환학습 모형: 발견 및 탐구를 통한 개념의 분화 및 대체 개념의 교환, 과학적 탐구 과정 기능의 습득 이와 같은 과학 교수 모형의 영역별 특성과 목적은 교수-학습의 목표와 주제에 적절한 교수 모형의 범주를 확인할 때 적용할 수 있다. 과학 교수-학습 현장에서 실제로 적용할 교수 모형을 선정할 때는, 교수할 주제 및 내용과 그 목표에 적절한 영역별 교수 모형의 특성과 목적을 확인한 다음, 그 영역에서 적절한 교수모형을 선정하는 것이 바람직하다. 이 논문에는 실제의 교수 모형을 선정할 때 적용할 수 있는 준거가 각 교수 모형의 특성과 목적의 형태로 기술되어 있다.