• 한국과학교육학회지
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• 제15권4호
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• pp.417-428
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• 1995

This study investigated Korean science teachers' concerns and needs regarding inquiry testing to cope with the innovation called College Scholastic Abilities Test(CSAT), which was officially first administered as the nation-wide college entrance exam in 1994. This study adopted Concerns Based Adoption Model(CBAM) as the theoretical framework developed by Hall et al. 60 high science teachers (30 physics, 20 earth science, 10 others) were involved for the main study in August, 1992. In general. science teachers demonstrated a concern profile similar to that of 'nonusers'. They showed high level of concerns on the 'information' and 'personal' stage, while low level of concerns on 'management' and 'consequence' stage. Science teachers expressed their strong needs for knowledge and support to facilitate inquiry teaching and testing, text books written in inquiry mode. It is recommended that in-service trainings be provided based on the concerns and needs of teachers for a better teacher training and successful implementation of the innovation.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.685-695
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• 2008

과학의 본성의 관점에서 과학의 탐구 단원의 내용 분석을 실시하였다. 10종의 10학년 과학 교과서 탐구단원 속에 있는 학습 목표, 활동, 문장에서 과학의 본성에 대한 내용, 관점, 제시방법을 분석하였다. 10종 교과서의 학습 목표들은 과학의 정의, 과학자의 특성, 과학적 방법, STS로 대분류되었다. 한편 과학 지식의 특성과 모델 형성 등과 같은 구체적인 과학 지식의 본성에 대한 관점은 학습목표에 포함되지 않았다. 활동 총 38개 중 17개가 어떤 정보도 주지 않은 과제형으로 제시되었다. 21개는 기본 자료를 제공하고 그것을 기초로 활동하는 형식이었다. 어느 경우이든 그 활동을 통해 배워야할 NOS 요소와 그에 대한 타당한 관점에 대한 명시적 언급이 없거나 부족했다. 과학 교과서 문장도 4영역으로 분류될 수 있었으며 현대적 관점과 고전적 관점이 혼재되어 있었다. 특히 과학의 정의는 귀납주의적 진술이 많았고, 과학 지식의 생성은 이론 형성보다는 법칙의 발견으로 표현되었다. 교사 수준에서 NOS에 대한 학습 목표와 학습 내용 제시와 함께 분명한 관점이 반영된 읽을거리를 제공해야만 효과적인 과학의 본성 수업이 가능함을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.610-623
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• 2005

본 연구는 과학적 탐구 방법의 하나로서 귀추법을 토대로 한 지구과학 탐구 활동을 고안하고 수행하는 기초를 마련하기 위한 이론 연구이다. 관련 분야의 문헌들을 탐색하여 지구과학의 본성을 지구과학 탐구의 목적과 탐구 대상의 특징이라는 측면에서 살펴 보고, 귀추법의 형식과 의미, 규칙 추리와 가설제안 과정에서 사용되는 사고 전략들, 귀추법에 바탕을 둔 수업 모형을 차례로 고찰하였다. 귀추법은 어떤 현상을 설명하기 위하여 특정한 사실이나 원리, 법칙 등과 같은 규칙을 추리해 내고 그 속에 함의된 설명적 진술이나 설명적 가설을 제안하는 과정으로서 지구 환경의 형성 원인과 과정을 연구하는 지구과학 탐구에 잘 부합하는 탐구 방법임을 논하였다. 귀추법은 또한, 확정적, 선택적, 평가적, 창조적인 성격을 지니고 있으며, 규칙 추리와 가설 제안 과정에는 자료에 대한 재구성, 발견 법적 일반화, 유추, 개념적 결합, 사전 평가에 의한 제거, 존재에 관한 전략 등이 사용되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 귀추법을 토대로 한 교수-학습 모형으로서 귀추적 탐구 모형은 지구과학 교육 현장에 적용 하기에 적절한 것으로 판단되었고, 이에 따라 귀추적 방법을 모델로 한 지구과학 수업과 이와 관련된 연구가 이루어져야 한다는 것을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.609-618
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• 2015

과학교육자들이 암실 속 과학탐구의 경험을 통해서 시각장애학생의 과학학습상황에 대해 어떠한 인식을 갖게 되는가를 조사하려는 것이 연구의 목적이다. 한국과학교육학회에 참석한 과학교육자 중 24명에게 '얼음의 분자 구조' 및 '눈의 구조와 기능'에 대한 모형의 접촉과 대화를 통해 '암실 속 과학탐구' 활동을 하게 하였다. 활동 전, 후에 설문을 하였고 활동 중의 개방적 대화와 끝난 다음의 자유토론을 녹음하여 전사한 뒤 분석하였다. 분석 결과, 암실 속 과학탐구를 통해 과학 교육자들은 시각장애학생의 과학교육이 필요하며 가능할 뿐 아니라, 이들의 학습상황에 대해 더욱 깊게 이해하게 되었음을 알 수 있었다. 특히 시각장애학생을 지도해 본 경험이 있는 교사들은 자신들이 학생들을 제대로 이해하지 못하고 지도하였음을 알게 되었음을 고백한 바있다. 또한, 참여자들은 암실 경험을 통해 시각장애학생뿐 아니라 학습에 소외된 일반 학생의 입장을 더욱 깊게 이해해야 한다는 생각을 하게 되었음을 알 수 있었다. 이러한 결과에 기초하여 '암실 속 과학탐구' 활동의 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권6호
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• pp.657-670
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• 2020

지식정보화 사회가 되면서 기존과는 다른 유형의 사회 문제들이 발생하고, 이를 파악하고 해결하는데 필수적인 역량으로 지식정보처리역량을 꼽을 수 있다. 지식정보처리역량은 정보의 수집과 분석, 활용을 할 수 있는 역량으로 학문 분야에 따라 그 적용이 달라질 수 있으므로 일반 소양적인 측면과 교과 맥락적인 측면으로 나누어 교육할 수 있다. 과학에서의 지식정보처리역량 함양 교육은 이제까지는 일반 소양적인 측면에서 주로 실행됐으므로, 과학 탐구 활동을 통해 교과 맥락적인 측면에서의 교육이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 학교 현장에서 일반적으로 적용 가능한 지식정보처리함양을 위한 데이터 기반 과학탐구 모형과 수업전략을 개발하였다. 모형과 수업전략은 설계·개발 연구방법론에 따라 문헌연구를 바탕으로 모형과 수업전략을 1차 개발하고 전문가의 조언을 듣는 내적 타당화 과정과 실제 현장에 적용하는 외적 타당화 과정을 통해 수정, 개선하여 완성하였다. 자원기반학습 이론을 바탕으로 과학탐구 모형, 데이터 과학의 특징, 통계적 문제 해결력 모형에 대한 문헌 연구를 실시하였고, 전문가 5인의 자문을 받아 CVI, IRA 값을 구하고 면담을 통해 모형과 전략을 개선하였으며 두 번의 외적 타당화 과정을 거치며 현장 적용성 높은 모형과 전략을 완성하였다. 본 연구에서 개발한 모형은 탐색적 과학 데이터 분석 탐구모형(Exploratory Scientific Data Analysis Inquiry Model, 이하 ESDA 탐구모형)으로 학교의 상황에서 실행가능한 도구를 먼저 선택하고 데이터를 수집하며, 그 후 분석 과정에서 질문을 찾고, 이를 새로운 가설로 설정하여 또 다른 탐구를 진행하는 형태를 갖는다. 수업 전략은 최종 7가지 원리로 세분화 되었는데, 도구 탐색의 원리, 실생활 데이터 수집의 원리, 데이터 변형의 원리, 데이터 해석의 원리, 문제 구체화의 원리, 문제 해결의 원리, 표현과 공유의 원리이다. 각 원리는 탐구 모형과 연계되어 있으며, 교수 전략 뿐 아니라 탐구를 수행할 수 있는 환경 구성의 조건을 포함하고 있어 현장 적용성을 높이고자 하였다. 본 연구는 일반적인 대규모의 학생을 대상으로 양적 연구를 실시하지 못했다는 한계가 있으나 지식정보처리 역량을 과학탐구의 관점에서 접근하여 실제적 모형과 전략을 개발했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제28권4호
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• pp.450-466
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• 2009

The purpose of this study was to explore preservice elementary teachers' perceptions on models used in science and science education. Participants were sixty-one undergraduate students who were enrolled in a science education course offered at a university of education located in a mid-sized city, Korea. Data were obtained from the participants at the beginning of the course when they provided their answers to a questionnaire about models. The analysis revealed that a large number of the preservice teachers perceived models as representative of physical realities. By contrast, a relatively small number of them viewed models as representations of ideas or things like theories or hypotheses. Lots of the participants were apt to define a model from the perspective of its functions and considered the purposes of models communication, teaching, and understanding as well as visualization, simplification, and clarification. Most of the preservice teachers believed that there could be multiple models for a single target, and all of them answered that models could be changed in science. It was therefore concluded that the preservice teachers perceived properly the multiplicity and variability of models. Nevertheless, they could not elaborate how a model is used and evaluated in the process of scientific inquiry, and just a few of them mentioned the detailed nature of models. The preservice teachers possessed teacher-centered views of using models in the science classroom, and a small number of them remarked that they were going to use models for students to develop their own models and perform scientific inquiry.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권4호
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• pp.567-575
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• 2010

The purpose of this study is to investigate the effectiveness of academic achievements, science process skill and scientific attitude. The subjects of this study were 68 fourth-grade elementary school students who were 33 students for the 5E learning cycle instruction and 35 students for traditional instruction. The control group was taught with traditional teaching method, while the experimental group was taught 'the change to the volume of material due to heat' unit of 4th grade with the developed learning cycle model. The results were as fellows: First, the learning cycle instruction is more effective for understanding of a concept related to the change to the volume of material due to heat. Second, the learning cycle model seems more effective for the expansion of both scientific inquiry ability and scientific attitude.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.185-192
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• 2010

이 연구의 목적은 생물분류탐구과정에서 나타나는 부정감성을 호르몬 변화로 예측할 수 있는 부정감성 예측모델을 개발하는 것이다. 이를 위해 통합적인 과학 탐구가 가능하도록 깃털 분류 탐구 활동을 개발하였다. 연구대상은 호르몬 변화 측정에 문제가 없는 서울, 안산, 청주 소재 중학교 2학년 47명(남 18, 여 29)으로 하였다. 피험자들은 개인별로 깃털 분류 탐구 활동을 수행하였다. 깃털 분류 탐구 활동 전과 후에 형용사 이모티콘 척도법을 이용하여 부정감성 검사를 하였고, 타액 시료를 채취하여 코르티솔 호르몬 변화를 분석하였다. 연구결과 부정감성 변화량과 타액 코르티솔 변화량 사이에서 유의미한 정적 상관관계(R=0.39, P<0.001)가 나타났으며, 회귀분석을 이용하여 생물분류탐구에서 나타나는 타액 코르티솔 변화량을 이용한 부정감성 예측모델을 개발하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권4호
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• pp.545-562
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• 2019

이 연구의 목적은 고등학생들의 통합 탐구 기능 향상을 위한 인지적 스캐폴딩 도구를 개발하고, 그 적용 효과를 탐색하는 것이다. 이를 위해 문헌 연구 및 선행 연구 결과를 토대로 통합 탐구 기능 교육을 위한 수업용 자료 1종과 학생들이 자신의 탐구 능력 수준에 맞추어 선택적으로 학습할 수 있는 개별 학습용 자료 2종을 포함한 인지적 스캐폴딩 도구를 개발하였다. 또한, 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 수준을 조사하기 위한 도구로 가설-연역적 탐구 형식으로 구성된 사전, 사후 검사용 탐구 과제를 1개씩 개발하였다. 인지적 스캐폴딩 도구의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 추리 통계를 실시하였다. 또한, 인지적 스캐폴딩 도구의 적용 여부에 따른 고등학생들의 통합 탐구 능력을 Rasch 모형에 따른 Wrightmap을 산출하여 비교하였고, 통합 탐구 기능의 각 요소에 대한 학생들의 수준 변화 양상을 확인하였다. 연구 결과, 인지적 스캐폴딩 도구를 사용했던 실험군은 대조군에 비해 탐구 설계, 자료 수집 및 변환, 자료 해석, 결론 도출 등 모든 평가 요소에서 유의미하게 높은 점수를 보였다. 또한, 인지적 스캐폴딩 도구를 활용했던 학생들은 전반적으로 통합 탐구 능력이 향상되었고, 통합 탐구 기능의 각 요소에서 높은 수준으로 뚜렷하게 변화되는 양상을 보여주었다. 이러한 연구 결과는 학생들이 과학 탐구를 수행하는 과정에서 직면하는 기능적 장벽을 완화 또는 제거하기 위해 인지적 스캐폴딩 도구를 적극적으로 활용할 필요가 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.239-252
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• 2022

이 연구는 초등학생 과학 탐구과제에서 관찰되는 수행의 특징을 분석하여 채점기준을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 초등학교 5학년 학생 75명의 과학 탐구활동보고서의 특징을 분석하고, 그 특징을 과학탐구 과정 요소와 역량 요소에 대한 이론 및 개념과 연계하여 체크리스트형 채점기준을 개발하였다. 개발된 채점기준을 활용하여 채점자 11인이 350여 개 과제를 교차채점하여 데이터를 생성하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 채점데이터는 피험자, 채점자, 채점항목의 3개 국면을 고려한 다국면 Rasch모형에 적합하였으며, 22개 채점항목들의 적합도가 양호하였다. 둘째, 낮은 수행수준에서 관찰가능한 특성은 과제에서 명시적으로 요구하는 질문에 답하거나, 사전에 학습한 과학적 개념을 활용하여 대상 혹은 현상을 관찰하는 것인 반면, 높은 수행수준에서는 주어진 자료 이외의 추가자료를 탐색하거나 자신의 실험과정을 성찰하는 것이었다. 학생 수행 특성 분석에 근거한 채점기준표의 유용성과 활용을 위한 향후 과제가 논의되었다.