• 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.

• 영재교육연구
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• 제20권1호
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• pp.131-150
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• 2010

본 연구는 영재 선발의 자료로써 활용될 수 있는 학생들의 글쓰기 능력을 파악하기 위해 초인지 사고 수준에 따른 과학글쓰기의 경향성을 분석하는 데 목적을 둔다. 이를 위해 비판적 사고력과 문제해결력을 측정할 수 있는 서술형 초인지 검사도구를 개발하고, 이를 이용하여 학생들의 초인지 사고 수준을 측정하였다. 이후 예상하는 글, 설명하는 글, 주장하는 글, 비판하는 글, 상상하는 글 등의 과학글쓰기 과제를 통해 초인지 사고 수준에 따른 과학글쓰기 경향성을 분석하였다. 그 결과 초인지 사고수준에 따라 학생들의 글쓰기 능력에 차이가 있음을 밝혔다. 초인지 사고 수준이 낮은 학생들은 생각한 것을 잘 표현하지 못하였으며, 초인지 사고 수준이 높은 학생들은 집중도가 높아 자신의 표현상 약점을 깨닫고 글의 완성도를 높이려는 경향이 나타났다. 이로부터 영재 선발의 자료로써 과학글쓰기의 활용 가능성을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권2호
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• pp.149-160
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 중등 과학 프로그램 개발의 기초연구를 위해 수행된 것이다. 기초 연구로서 제 6차 과학과 교육과정에는 창의적 문제해결력에 관한 내용이 어떻게 반영되고 있으며, 교실현장에서는 창의적 문제해결력 신장을 위한 수업이 이루어지고 있는지에 대하여 알아보았다. 이를 위하여 제 6차 중 학교 과학과 교육과정의 성격, 목표, 방법에 나타난 창의적 문제해결력의 요소를 조사하였으며, 과학 수업 관찰, 교사면담을 실시하였다. 중학교 과학과 교육과정은 특정, 총괄목표, 하위목표 모두 창의성 및 문제해결력이라는 용어를 명시함으로써 창의적 문제해결력을 강조하였다. 그러나 현 중학교 과학교육에 있어 창의적 문제해결력은 교육과정의 성격 및 총괄 목표에만 포괄적으로 기술되어 있을 뿐, 실제적으로는 실시되지 못하고 있음이 드러놨다. 또한 과학 교사들은 창의적 문제해결력에 대하여 대체로 이해하고 있었으나 교과진도 문제, 학급당 과다한 학생수, 지식중심의 교과 내용, 입시와 연관된 평가, 교사의 준비 부족으로 인하여 창의적 문제해결력 배양을 위한 수업은 거의 하지 못하고 있음을 밝혔다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.443-459
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• 2021

본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.527-537
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• 1998

본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등 과학 교육과정 개발을 위한 2차 연구의 첫 단계로서 초등 과학교육의 세 가지 영역인 물상과학(물리+화학), 생명과학(생물), 지구과학의 개념들간에 공통적으로 함축되어 있는 주제들을 찾아내어 주제중심으로 교과내용의 재구성을 시도하는 연구이다. 채택한 주제는 에너지, 변화, 상호작용, 규모와 구조, 안정성의 5가지로서 이들은 각 학문 영역의 개념들이 단편적으로 제시되는 교육과정의 구성방식을 획기적으로 전환하도록 이끌어 줄 수 있는 하나의 모델이 될 것을 기대한다. 재구성의 절차는 우선, 물상과학, 지구과학, 생명과학의 영역별 총괄개념을 정하고, 그것을 다시 학년별 주개념으로 나눈 다음, 위의 다섯가지 주제별로 하위개념들을 기술하였다.

• 영재교육연구
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• 제13권3호
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• pp.45-68
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• 2003

본 연구의 목적은 영재 교육에 있어서 Mentorship 교육의 유용성을 알아 보고자 한다. 대학교 부설 영재 교육원에서 수학중인 학생 중 심화 단계에서 Mentorship의 신청을 받아 실시하고 수행과정의 특성관찰과 설문지를 통한 학생들의 의견을 통해 그 유용성을 검증하였다. Mentorship을 통해 학생들은 자기 주도적 학습 능력이 향상되었고, 실험설계를 직접 수행함으로서 과학적 사고능력과 창의적 문제 해결력이 신장되었으며. 논문을 직접 발표함으로써 실제 과학 활동을 통한 과학자의 자긍심을 가지게 되었다고 볼 수 있다. 또한 설문 결과 학생들이 느끼는 Mentorship의 결과도 매우 긍정적으로 평가했다. Mentorship은 영재학생들에게 체험과 사고의 폭을 넓히고 과학적 사고 능력과 창의적 문제 해결력을 향상시킬 수 있는 교육방법 중 하나라고 말할 수 있다.

• 영재교육연구
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• 제16권1호
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• pp.43-60
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• 2006

과학영재교육의 사례를 살펴보는 것은 영재교육의 형성적 평가라는 차원에서 의미가 있다. 이에 본 연구에서는 학생들의 선발과정에서 얻어진 성취도검사자료, 구술시험, 창의력 검사, 문제해결능력검사 결과와 학생들이 입학후의 과학수행이 어떤 관계가 있는지를 알아보고자 했다. 과학영재 특히 지구과학반 7학년과 8학년을 대상으로 한 본 연구는 과학탐구의 기본적인 요소인 실험설계능력에 초점을 맞추었다. 실험설계능력으로 나타난 실제적인 과학 활동 수행의 결과가 선발과 어떤 관계를 갖는가를 알아봄으로써 과학영재프로그램의 재조명을 꾀하고자 하였다.

• 과학교육연구지
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• 제33권1호
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• pp.31-43
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• 2009

본 연구는 창의성의 영역 특수적인 입장에서 과학적 창의성을 다룬 논문들을 내러티브 리뷰의 방법을 사용하여 탐색한 것이다. 창의성을 바라보는 2가지 입장 중에서 한 가지인 영역 특수적인 입장은 창의성에 대해 "그 아동이 얼마나 창의적인가?"라는 창의성의 일반적인 입장에서 "그 아동은 어느 영역에서 창의적인가"라는 영역 특수적인 접근방법으로 창의성을 바라보는 것이다. 이러한 관점에서 본 연구는 과학을 바라보았을 때, 과학적 창의성은 어떻게 정의될 수 있으며, 또 어떤 구성 요인들로 이루어졌는가를 탐색해 본 연구이다. 과학적 창의성 관련 논문들에 대한 리뷰를 통해 본 연구는 과학적 창의성은 과학적인 지식을 바탕으로 논리적이고 분석적인 사고를 통해 새롭고 적절한 것을 찾아내는 능력으로 정의할 수 있었으며, 과학적 창의성의 구성 요인은 정의적, 인지적, 환경적 요인으로 나눠 살펴본 결과, 영역 특수적인 관점에서 가장 두드러지게 차이를 보이는 과학적 창의성의 인지적 요인은 과학 관련 지식, 과학 탐구과정, 문제 발견력, 문제 해결력 등으로 구성되어짐을 알 수 있었다. 이러한 과학적 창의성에 대한 논의는 보다 과학적 창의성에 대한 실증적인 연구에 대한 좋은 길잡이가 될 것으로 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.30-45
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• 2013

이 연구에서는 과학자의 창의성이 발현되는 과정을 분석할 수 있는 모델을 개발하고, 이를 사용하여 Archimedes의 왕관 문제를 해결하는 사고과정을 분석하였다. 그 결과 복잡해 보이는 과학자의 문제해결과정을 반복적이며 순환적인 모델로 표현할 수 있으며, Archimedes의 사례를 통해 과학자의 창의성에서 요구되었던 다양한 사고의 융합 과정을 분석할 수 있었다. 이 연구에서는 또한 과학자들의 창의적인 발견에서 실험의 역할을 제시하였으며, 과학교과서의 시각이 과학사적인 사실과 다른 이유에 대해서도 고찰해 보았다. 그리고 창의적 사고과정에서 귀추적 추론과 사전 지식의 중요성도 언급하였다. Archimedes는 역학이라는 사고판과 목욕이라는 일상의 사고판이 교차를 이루면서 왕관의 문제를 창의적으로 해결했다. 이 과정에서 귀추적 추론 과정과 사전 지식이 중요한 역할을 했다. Archimedes의 사례 이외에도 우리가 교과서를 통해 다루는 다양한 과학자들의 창의적인 발견 과정을 재구성할 수 있다면, 이러한 과정을 학생들이 경험하도록 교육의 단계를 제공함으로서 학생들이 창의적 사고 능력을 키워나갈 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
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• 제26권3호
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• pp.449-471
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• 2016

본 연구의 목적은 '튼튼하고 안전한 다리 설계' 문제중심학습(Problem-Based Learning; PBL) 프로그램이 고등학교 과학영재들의 과학적 태도, 과학 진로지향도 및 리더십에 어떠한 영향을 미치는 알아보는 것이다. 연구 참여자는 3단계의 영재선발 과정을 통해 선발된 경기도 소재 C고등학교 부설 영재학급의 고등학교 2학년 19명이다. PBL 프로그램을 개발하고 14차시에 걸쳐 적용하기 전과 후에 과학적 태도, 과학 진로지향도, 리더십에 대한 검사를 실시하였고, 사후에는 추가로 프로그램에 대한 소감문을 작성하도록 하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, PBL 프로그램을 적용한 후 고등학교 과학영재의 과학적 태도가 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 7개 하위영역중 개방성을 제외한 6가지 영역 모두 유의미하게 향상되었다. 둘째, PBL 프로그램을 적용한 후 고등학교 과학영재의 과학 진로지향도가 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 과학 진로지향도 4개 하위영역 모두에서 유의미하게 향상되었다. 셋째, PBL 프로그램을 적용한 후 고등학교 과학영재의 리더십 전체 점수가 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 리더십의 1차 요인인 개인 내 특성과 개인 외 특성에서도 모두 유의미하게 향상되었다. 학생들의 사후 소감문을 분석한 결과 소그룹으로 PBL 문제해결과정에서 대인관계능력, 타인과 공동체 배려, 과제 책임감, 비전과 자신감 등 2차 요인 전 영역이 고르게 향상되었음을 확인할 수 있었다.