• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제35권1호
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• pp.54-64
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• 2016

The purpose of this study is to develop instructional strategy which utilizes thinking maps focused on drawing as a measure to enhance science learning motivation, self-directed learning activity and science academic achievement of learners, and to examine the effects of its application. The target unit for this study is 'life cycle of plants' in the fourth grade of elementary school. Two classes of 4th grades of elementary school were selected and divided into two groups. The learners of experimental group have completed thinking map by drawing a picture to express the results to be observed and measured, and used it to arrange the learning contents. The result of this study is as follows. First, it is proven that using thinking maps focused on drawing actually helped improving the motivation of learners to study science. Second, it is proven that this strategy was effective to change their self-directed learning ability in positive ways. Third, it contributed to the improvement of learners' science academic achievement. We found out that the application of this strategy enabled them to enjoy the mapping using drawing, to be immersed in learning, to better recognize the scientific concepts and the structure of learning contents, and to have a positive awareness of the usefulness of thinking maps focused on drawing.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.604-621
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• 1999

본 연구는 경북대학교 과학영재교육센터에서 1998학년도 신입생 선발에 사용한 과학적 사고기능 검사 및 학력검사 문항을 분석한 것이다. 과학적 사고기능 검사지는 탐구기능 검사지와 논리적 사고력 검사지의 두 소검사지로 나누어져 있으며, 이들은 원래 한국교육개발원에서 초등학교 4, 5, 6학년 학생들의 영재성을 판별하기 위하여 제작된 것이나, 초등학교 4학년부터 중학교 3학년까지의 일반 학생을 대상으로 과학 문제 해결 능력을 판별하는데 사용할 수 있도록 표준화 검사를 거쳐서 판매하는 것이며, 학력검사 문항은 수학 및 과학 전 분야의 탐구력과 사고력을 요구하는 문항으로서 본 센터에서 자체 제작한 것이다. 이러한 검사지를 사용하여 대구광역시와 경상북도 교육청 산하의 중학교로부터 추천받은 학생 323명을 대상으로 과학영재 선발 시험을 실시한 결과로부터 문항의 곤란도 지수와 변별도 지수 및 오답의 능률도를 평가한 결과, 과학적 사고기능 검사지는 두 종류 모두 대부분의 문항들이 문항의 곤란도 지수와 변별도 지수가 적정 값에서 크게 벗어났으며, 적정 값을 갖는 문항들도 오답의 능률도가 대단히 낮았다. 따라서 한국교육개발원에서 개발한 과학적 사고기능 검사지는 과학 영재교육센터의 선발시험에 응시한 준영재 집단에 적용하여 일정 수의 영재성을 지닌 학생을 선발하는데는 적합하지 않은 것으로 나타났다. 또, 본 센터에서 개발한 학력검사 문항은 중학교 1학년 학생들에게는 지나치게 어려운 문항들이 많아서, 일부 문항들은 성적 분포가 양극화 양상을 보였다. 그러나 전체적인 성적은 정규분포를 나타내는 고른 분포를 보였으며, 따라서 학력검사 성적이 선발에 결정적인 영향을 미친 것으로 보인다. 마지막으로 이러한 문항 분석 결과를 토대로 과학영재 선발에 대한 몇 가지의 제언을 하였다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.1-21
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• 2008

이 연구에서는 과학 영재의 과학 창의성을 신장시키기 위하여 문제 해결형 탐구 실험을 개발 적용하여 그 효과를 분석하고자 하였다. 이를 위해 먼저, 과학 개념, 과학 탐구 기능, 창의적 사고 영역에서 선정된 요소를 융합하여 문제 해결형 탐구 실험을 개발하였고, 과학 창의성을 측정하기 위해 과학 창의적 문제 해결력 검사(TSCPS)를 개발하였다. 과학 창의성을 신장시키기 위해 개발된 문제 해결형 탐구실험을 대학교 부설 영재 센터에 재학 중인 중학생 과학 영재 21명에게 적용하였다. TSCPS를 사전 사후에 실시하여 결과를 비교하였고, 실험 과정 중에 나타나는 학생 간 대화를 분석하였다. 문제 해결형 탐구 실험의 적용 후 TSCPS 사후 검사결과가 향상되었다. 실험 과정에서 나타난 학생 간 대화를 분석한 결과, 문제 해결을 위해 논리적인 설명과 사고를 많이 요구하는 실험에서는 수렴적 사고에 관한 대화 수가, 문제 해결을 위한 아이디어의 제시가 강조되는 실험에서는 발산적 사고에 관한 대화 수가 많이 나타났다. 이로써 문제 해결형 탐구 실험이 과학 창의성 신장에 긍정적인 영향을 줄 것이라 생각된다. 과학의 영역 특수성을 반영한 창의적 문제 해결형 탐구 실험은 영재 교육을 현장에서 수행하는 데 실질적인 도움이 될 것이라 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.286-298
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• 2003

이 연구의 목적은 학생들이 귀납적 탐구활동을 수행할 때 나타나는 사고의 유형과 과정을 분석하는 것이다. 이를 위해 이 연구에서는 먼저, 선행 연구를 고찰하여 귀납적 탐구활동 수행에 적합한 과제를 개발하였다. 개발된 과제는 3가지로 첫 번째가 Caminalcules set 1, 두 번째가 감자즙과 과산화수소의 반응 관찰 과제, 그리고 세 번째가 Caminaclules set 2이다. 연구대상은 교원 양성 대학교 2-3학년 학생 3명으로 하였다. 피험자들은 과제를 수행하는 동안 발성화법과 면담을 통하여 프로토콜을 생성하였다. 모든 과제수행 과정은 비디오로 녹화되었다. 연구 결과, 귀납적 탐구호라동 과제로 게시된 과제 1에서 학생들은 관찰, 공통성 발견, 경향성 발전, 분류, 위계의 다섯 가지 귀납적 사고 유형을 보였다. 귀납적 사고 유형이 나타나는 사고 과정은 관찰$\rightarrow$공통성 발견$\rightarrow$분류$\rightarrow$경향성 발견$\rightarrow$위계이다. 과제 2에서 학생들의 프로토콜 분석을 통하여 관찰의 사고는 단순관찰과 조작관찰로 나눌 수 있었다. 조작관찰은 다시 예측관찰과 추측관찰로 구분할 수 있었다. 학생들이 에측관찰이나 추측관찰을 할 때 진행되는 사고 과정은 예측(추측)적 의문 발상$\rightarrow$예측(추측)$\rightarrow$조작 방법 고안${\rightarrow}$단순관찰이었다. Caminalcules set 2인 과제 3은 분류와 위계의 하위 사고 유형과 과정을 하기 위하여 제시된 과제이다. 분류의 사고에서 나타난 하위 사고 유형은 분류기준 고안과 분류기준 선택 이었다. 위계의 사고에서 학생들은 집단분류와 위계적 배열의 사고 유형이 표현되었다. 분류의 사고 과정에서 분류기준 선택을 할 때는 일부 관찰 대상의 공통점과 차이점을 찾아 분류기준을 고안한 뒤, 분류 기준을 선택하는 과정으로 진행되었다. 위계의 사고 과정에서 집단 분류의 사고 과정은 집단분류 기준 고안에서 집단분류 기준 선택으로 진행되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권3호
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• pp.337-348
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• 2019

이 연구에서는 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 광역시의 중학교 3학년 4개 학급 학생 93명을 대상으로 한 학기 동안 5개 주제의 논의 기반 탐구 과학수업을 실시하였다. 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 학생들의 인식론적 사고 특징을 알아보기 위해 논의기반 탐구 과학수업 활동의 마지막 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 주제 1과 주제 5에 대해서 분석하였다. 반성 글쓰기에서 나타나는 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수 분석에서 학생들은 인식론적 메타인지 기능의 빈도수가 가장 높았고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 경험, 인식론적 메타인지 지식의 순으로 나타났고 주제 1에 비해서 주제 5에 대한 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수는 모두 증가하였으며 증가율은 인식론적 메타인지 경험이 가장 컸고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 지식, 인식론적 메타인지 기능의 순으로 나타났다. 또한 인식론적 사고의 다양성 수준의 분석에서 학생들이 논의기반 탐구 과학 수업을 경험하면서 인식론적 사고의 다양성 수준이 향상되었다. 논의기반 탐구 과학수업이 학생들의 인식론적 사고에 미친 영향에 대한 학생 인식을 알아보기 위해서 설문조사에서 학생들은 이 활동이 과학 지식 이해에 도움이 된다고 인식하였다. 학생들은 논의기반 탐구 과학수업의 단계 중 실험 설계 및 수행과 관찰 단계에 대해서 흥미를 크게 느끼고 어려움을 적게 느꼈으며, 직접적인 경험을 통해서 과학지식을 쉽게 이해하고 오랫동안 기억하는데 도움이 된다고 인식하였다. 따라서 논의기반 탐구 과학수업은 학생들의 인식론적 사고의 발달을 유도하고, 논의를 통해 학생들이 지식의 정당화 과정에 참여하도록 하며, 구성원과의 합의에 의해서 과학 지식이 구성된다는 과학지식의 인식론적 본성을 이해하고 경험하도록 하는 교수학습 프로그램이라고 볼 수 있다.

• 과학기술학연구
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• 제11권2호
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• pp.97-119
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• 2011

이 논문은 여성들의 다양한 '기술과학 실행(technoscientific practices)'을 어떻게 분석할 것인지에 대한 시론적인 논의로서 캐런 바라드(Karen Barad)의 행위적 실재론(agential realism)을 중심에 두고 선행 연구를 검토하고자 한다. 첫 번째 절에서는 여성들의 기술과학 실행이 구성주의 과학기술학과 페미니즘의 '접점'에 속하는 분석 대상이면서 동시에 구성주의 이론과 페미니스트 정치학 사이의 '긴장'이 드러나는 장소임을 보이고자 한다. 두 번째 절에서는 이 '긴장'을 분석의 차원에서 해소하기 위한 '생각하기'의 방식으로 캐런 바라드의 행위적 실재론이 제시된다. 행위적 실재론에서 행위성(agency)의 재개념화, 행위성에서 해명책임(accountabilities)으로의 전위, 장치(apparatus)의 개념 등은 특히 기술과학 실행을 분석하는 (페미니스트) 과학기술학자에게 유용한 개념적 도구를 제공하는데 특히 '장치'는 '기술-과학적 방식'을 형상화하는 데에 효과적이다. 마지막 절에서는 페미니스트 과학기술학의 선행 연구들로부터 여성들의 기술과학 실행에 대한 '기술-과학적 방식의 생각하기'의 세 가지 사례를 찾아볼 것이다. 보이지 않는 존재들을 따라가고, 실행에 주목하며, 분석 대상인 과학기술에 책임을 지는 방식으로 생각하기는 '여성들'의 기술과학 실행뿐만 아니라 다양한 과학 기술 의료 관련 실행을 분석하는 데에도 적용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.503-516
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• 1998

본 연구는 형식적 조작기의 초기에 형성되며, 형식적 사고와 과학적 추론의 기초가 되는 비례 논리의 형성에 미치는 학습자 요인과 비례 논리 향상을 위한 프로그램의 적용효과를 분석하는데 그 목적이 있다. 비례 논리 형성에 미치는 요인 분석을 위하여 형식적 사고기의 초기에 해당하는 중학교 1, 2, 3학년 학생 790명을 대상으로 하였다. 표집된 학생들에게 과학적 사고력 검사, WCST, 설계기능검사, 정신용량 검사, 인지양식 검사, 뇌기능 분화 검사, 동시적/연속적 처리 검사, 과학적 추론 검사를 실시하였다. 한편, 비례논리 향상을 위한 프로그램의 적용을 위해서 비례논리가 형성되지 않은 학생 133명에게 처치하여 그 효과를 분석하였다. 본 연구의 결과 학습자의 연령, 과학적 추론 능력, 정신용량, 동시적/연속적 정보처리 점수가 높을수록 비례논리 형성 정도가 높았다. 반면에 보속적 오류가 적을수록 비례논리 형성 정도가 높았다. 비례논리 형성에 높은 예언력을 가지고 있는 대표적인 변인으로는 과학적 추론, 정보처리, 보속적 오류, 연령의 학습자 요인이다. 형식적 사고기의 연령에 있는 학생 중 비례논리가 형성되지 않은 학생을 위해서 비례 논리 형성을 위한 프로그램이 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 논리적 사고 형성에 미치는 요인에 대한 분석과 비례논리의 형성이 기타의 논리 형성과 과학 교과목의 성취도에 미치는 영향에 대한 연구가 계속되기를 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.34-42
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• 2014

The purpose of this study was to examine the effects on the effects of science lessons using six thinking hats techniques on creativity and science academic achievement. To verify the research problem, the subject of this study was fourth-grade students selected from four classes of an elementary school located in Busan. For ten weeks, the experimental group of 40 students was taught using the six thinking hats techniques. The comparative group also of 40 students, was taught in normal classes which used a Text-book. Children were given a creativity test and academic achievement test in science to measure the effects on six thinking hats techniques. Likert scales were used to gather students feedbacks on creativity and science academic achievement. Through these procedures, the following results were obtained: First, the six thinking hats techniques had a more effect on creativity than the normal classes, where a text-book was used. Second, the six thinking hats techniques could be seen to be effective in improving the student's academic achievements in science than the normal classes which used a Text-book. Third, the result of the student recognition investigation, we could know that the students showed lots of interest in the science lessons using six thinking hats techniques, and they were able to understand the scientific theories. As a result, the elementary science class with six thinking hats techniques had the effects of developing creativity and science academic achievement. It means the science class with six thinking hats techniques has potential possibilities and value to develop creativity and science academic achievement.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.770-787
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• 2011

이 연구는 영재학생들이 작성한 탐구수행일지에서 나타나는 지식생성과정을 분석한 것이다. 분석한 결과, 첫째, 영재학생들은 다양한 지식생성과정을 보여 주었으나, 귀납적 과정과 귀추적 과정이 대부분이었으며, 그 또한 매우 단순한 사고과정만을 보여주었다. 둘째, 영재학생들의 지식 생성 과정은 제한된 범위의 관찰과 경험 상황을 바탕으로 한 단순 반복적인 도식적 문답 과정이 많으며, 단순 반복적인 도식성은 간단한 변인 선택 및 고안, 제한된 범위의 관찰, 주관적 사고로 인한 편견 개입, 탐색이나 결점 찾기 등이 잘 이루어지지 않아 발생하는 것으로 생각되며 이와 더불어 추론의 비약이 자주 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.33-45
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• 2013

본 연구는 고등학생이 컴퓨터 프로그래밍을 사용하여 문제를 해결할 때 아이디어를 어떻게 포착하며 아이디어를 어떻게 구체화시키면서 코딩을 해 나가는지를 살펴봄으로써 다양한 논리적 사고력의 발현과 오류 수정을 통해 정보과학적 사고와 관련된 능력이 펼쳐지는 양상을 탐구하였다. 연구참여자 K를 대상으로 2011년 10월부터 5회에 걸쳐 비디오 기반 회상 면담과 심층면담을 혼합하여 하노이탑 과제에 대한 C 프로그래밍을 하는 경험을 데이터로 수집하였다. K는 컴퓨터 프로그래밍을 할 때 '처음에 문제를 천천히, 차근차근 읽어보고 직접 노트에 쓰기도 하고, 그 문제를 분석해서 패턴들을 찾아내고 생각을 구체화하여 알고리즘을 적용하고 컴퓨터로 구현해 나가는 것' 방식을 드러내 보였다. 이러한 과정에서 '자기만의 생각을 실험해 보는 것에' 재미를 느끼면서 과학적 사고에 가까운 사고 패턴을 보여주었으며 일상생활에서 알고리즘적 사고를 적용하는 등 사고력의 향상에 관련되는 부분을 드러내 보여 주었다.