• 공학교육연구
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• 제14권3호
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• pp.25-30
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• 2011

본 논문은 성균관대학교에서 개설되고 있는 "과학기술 문서 작성 및 발표" 강좌의 특징과 핵심 교육목표에 중점을 두고 학생들에게 부과되는 과제를 중심으로 공학적 의사소통, 공학적인 문제들을 인식하며 이를 공식화하여 해결하는 일종의 사고능력과 표현능력을 동시에 훈련하는 기초과정의 측면에 기반 하였다. 과학기술 문서 작성 및 발표수업은 기본적으로 Blended Learning 학습유형중 문제 중심학습(PBL)에 기반을 두어 학생들 스스로의 문제해결력을 키워갈 것을 강조하며 자기 주도적으로 학습할 수 있는 능력을 키워주는데 지향점을 두었다. 팀별활동을 통해 학습자들이 좀 더 구체적인 문제를 이끌어내도록 참여를 장려하였고, 학생들 스스로 주제를 설정하는 능동적인 과정 속에서 자신의 활동을 객관화시켜 검토해 보는데 수업의 목표를 두었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권4호
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• pp.413-423
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• 2012

The purpose of this study was to identify the effectiveness of science writing on organizing scientific knowledge and improving science process skills and science attitude, as science educators have indicated. For this study, two classes of $5^{th}$ grade students were chosen in the same elementary school. Subjects were divided into an experimental and a control group. The students in the experimental group took part in a science writing program for 14 lessons of science classes. The students in the control group were taught according to the traditional science program using standard science textbooks. To identify the effects of science writing, both groups' students were tested on science achievement, science process skills, and science attitude before the program implementation and were tested on science concept, science process skills, science attitude after the program implementation. The results of this study showed that the experimental group gains significantly higher scores than the control group in science concept and science attitude, but there was no significant difference on science process skills for either group. In conclusion, science writing had positive effects on science concept and science attitude of elementary school students, helping them to express their thinking logically and systematically, but science process skills were not affected.

• 한국과학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.152-162
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• 1993

The high school students' problem solving patterns and their features in scientific inquiry, especially on controlling variables and stating hypothesis have been investigated. The 8 problems on controlling variables and stating hypothesis were selected out of the scientific inquiry area in the experimental tryout of Aptitude Assessment for College Education, and had been used to find the patterns and their features. The results of findings are as follows: There were seven patterns in the process of solving problems. Five of seven patterns were found in right answers and four patterns in wrong answers. Two patterns were found in both right and wrong answers. Some students could solve the problems even though they did not understand the elements of the scientific inquiry, controlling variables and stating hypothesis. The false application of physics concepts, misunderstanding about the elements of the scientific inquiry and using unrelated experience and conjectures were the features of students' wrong answers. On the other hand, the right application of physics concepts, understanding and applying the elements right, infering answers from the tables and figures on statements of suggested problems were the features of right answers. The further studies on this kind may helpful to find the higher mental abilities related to scientific inquiry and to develop tools for testing students' scientific inquiry thinking skills.

• 한국지구과학회지
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• 제32권3호
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• pp.294-305
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• 2011

본 연구에서는 과학영재학생들과 일반학생의 행동특성 차이를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 과학영재 40명(남 27명, 여 13명)과 일반학생 38명(남 21명, 여 17명)을 연구의 대상으로 선정하고, 논리적 사고력, 과학탐구능력, 창의력, 지구과학창의력, 과학적 태도, 자기주도적 학습능력, 인지양식을 검사하였다. 그 결과 첫째, 과학영재들은 94.74%, 일반학생은 36.36%가 형식적 조작기에 도달해 있다. 둘째, 과학영재들은 일반학생보다 과학탐구능력 8.11점, 창의력 8.27점, 지구과학창의력 6.73점, 과학적 태도 10.79점, 자기주도적 학습능력 21.66점 높게 나타났다. 셋째, 과학영재의 약 70.0%와 일반학생의 약 60.53%가 장독립적인 사고를 하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 과학영재교육의 본질과 효율성 극대화를 위해 과학영재의 높은 행동 특성이 반영되어야 함을 의미한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제8권3호
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• pp.318-331
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• 2015

The purpose of this study was to develop the systems thinking learning program and to confirm the effects of its application in the fourth grades' science class. For it, the test tools were designed to survey divergent thinking and the closed loop based on the casual relation. The systems thinking learning program was developed to make students learn scientific knowledge and systems thinking educational strategies through their regular science class. The two classes of fourth grade were selected and divided into experimental and control groups. After applying pre-test to two groups, the system thinking education program was applied to an experimental group according to the reconstructed lesson plan. Subsequently, post-test was applied to two groups 3 weeks after pre-test. The findings in this study were as follows. In divergent thinking, the systems thinking program was useful to two groups. It could be the repetition effect, but only the experimental group shows a statistically significant change. The effect of the closed loop based on casual relation was deemed statistically significant. It shows these educational strategies were effective in making students understand the systems thinking. Finally, the results of students' interviews shows they were satisfied with this program because they were able to express their thinking with confidence and to find new relations in the change of land. The results suggest that the more research is needed to further develop and improve on students' thinking skills in their regular science classes.

• 대한화학회지
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• 제67권4호
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• pp.271-280
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• 2023

본 연구에서는 실감형 콘텐츠를 활용한 메타인지 학습전략 기반 화학 프로그램이 예비 교사의 창의적 사고역량 및 과학과 핵심 역량에 미치는 효과와 이에 대한 인식을 조사하는데 목적이 있다. 특히, 메타인지를 강화시키는 전략을 도입하여 프로그램의 효과를 더욱 향상시키고자 하였다. 참가자는 새로 개발한 화학 프로그램을 적용 받는 실험반과 실감형 콘텐츠와 메타인지 전략을 포함하지 않은 일반적인 수업을 적용 받는 전통반으로 분류하였다. 두 집단 모두에게 프로그램 적용 전과 적용 후 설문을 실시하여 메타인지 역량과 창의적 사고역량 및 과학과 핵심역량의 변화 정도를 측정하였다. 또한 메타인지 역량과 과학과 핵심역량이 창의력 사고역량에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 연구 결과, 실험반의 메타인지 역량, 창의적 사고역량 하위요소 중 적절성과 합리성, 과학과 핵심 역량 중 과학적 참여 및 평생 학습 능력을 제외한 모든 하위요소가 유의하게 향상되었다. 또한 메타인지 역량 중 메타인지적 지식, 과학과 핵심역량 중 과학적 탐구능력과 과학적 사고력이 창의적 사고역량에 영향을 미친다는 결과가 도출되었다. 결과를 통해 창의력 사고역량의 향상을 위해 메타인지 학습전략을 접목시킨 실감형 콘텐츠 개발이 필요하며 이를 활용할 수 있는 학습모형 및 프로그램 개발이 필요하다는 시사점을 얻었다.

• 과학교육연구지
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• 제47권3호
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• pp.238-250
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• 2023

본 연구는 물의 취득과 정수와 관련된 적정기술 프로그램이 초등학생의 과학적 태도와 창의적 문제 해결력에 미치는 영향을 탐색하고자 한 것이다. 이를 위해 총 8차시의 적정기술과 관련된 학습 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 물의 취득과 관련된 과학적 원리 및 와카타워 적정기술에 대한 탐구를 수행하는 차시와 물의 정수와 관련된 라이프 스트로우 및 드링커블북 탐구 실험이 포함된 차시, 창의적인 아이디어와 설계를 통한 실천적 과제를 제시한 차시, 캠페인 활동을 수행하는 차시로 구성하였다. 연구 대상은 초등학교 6학년 2개 학급 학생 51명으로 하였으며, 환경과 상황에 맞도록 수정한 과학적 태도 검사지와 창의적 문제 해결력 검사지를 사전, 사후에 투입하여 대응표본 t-검정을 수행하였다. 또한 사후 검사지를 대상으로 과학적 태도와 창의적 문제 해결력 사이의 상관관계를 알아보면서 프로그램 적용 후 학생들이 견지하게 된 하위영역 간의 관계를 알아보았다. 연구결과 과학적 태도 중 호기심, 개방성, 협동성, 창의성은 사전 검사 전체 평균과 사후 검사 전체 평균을 비교하여 보았을 때, 평균값의 상승과 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다. 창의적 문제 해결력의 경우에는 특정영역 숙달 여부 영역 및 확산적 사고의 영역은 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다. 아울러 상관관계 분석 결과, 과학적 태도의 협동성은 창의적 문제 해결력 모든 영역과 유의미한 상관관계를 가지고 있었으며 비판적 논리적 사고 하위영역과 가장 높은 상관계수를 나타내었다. 창의적 문제 해결력의 4개 영역은 과학적 태도의 하위영역과 다수의 유의미한 상관관계를 가지고 있었다. 본 연구를 통해 앞으로 적정기술과 관련된 주제의 적용과 방향 그리고 학생들의 다양한 반응에 대하여 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.210-235
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• 2012

본 연구에서는 중학생들의 과학 창의적 문제 해결능력을 측정하기 위해 타당도와 신뢰도가 높은 검사도구를 개발하였다. 먼저 과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 조작적 정의를 바탕으로 3차원 평가 틀(과학내용, 과학 탐구 기능, 사고력)을 개발하였으며, 이 평가 틀에 맞추어 평가 문항을 개발하였다. 현장 과학 교사들의 검토를 거쳐 예비 검사에 투입할 3과제로 구성된 4개 문항을 확정하였고, 예비 검사 결과를 바탕으로 각 문항의 구체적인 채점 기준과 배점을 결정하였다. 완성된 최종 검사 도구는 내용 및 평가 기준에 대한 과학 교육 전문가와 현장 교사들의 타당도 검증을 거친 후 중학교 1, 2, 3학년 320명에게 투입되었으며, 채점 결과를 바탕으로 채점자간 신뢰도를 검증받았다. 채점 결과 문항 난이도와 변별도 역시 적절한 것으로 나타났다. 앞으로 본 연구에서 개발한 평가 틀과 평가 기준을 활용하여 다양한 학교 급에 적용할 수 있는 다양한 수준의 과학 창의적 문제 해결 능력 평가도구의 개발이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권3호
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• pp.268-280
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• 2005

Teaching with laboratory activities in school science, which are distinctive characteristic, is placed from other disciplines fur teaming almost 200 hundred years ago. A number of science educators have suggested that there are rich benefits in teaming from using laboratory activities. At these time, however, some educators have begun to seriously question the effectiveness and the role of laboratory activities. There are some causes related to obscure and vague aims of laboratory activities. The purposes of this paper is to review aims of laboratory activities presented in the literatures through historical overview, and to obtain implication for school science. There are various aims of laboratory activities by a number of researchers. Overall synthesizing, there are ffur domains of aims of science teaching through laboratory activities, (a) science knowledge has two sub-domains; scientific content knowledge and procedural knowledge, (b) nature of science, (c) science attitude has two sub-domain; scientific attitude and attitude toward science, and (d) ability of scientific inquiry has two sub-domain; manipulative skills and scientific thinking. But, it is necessary to continue the following study in order to obtain the aims of laboratory activities agreed by expert community, and setting up of lists of aims of laboratory activities for students to achieve hierarchies of school science curriculums.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권4호
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• pp.710-723
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• 2014

The purpose of this study was to develop instructional strategy for newspaper-based science writing and to examine the effect of its application. The target unit was 'change of weather' and 'a variety of gas' in the sixth grade of elementary school, and the teaching strategy was composed of 3 stages-writing including realistic, interpretative and comprehensive writing. The result of applying this strategy into actual classrooms was as follows. First, it was proven that the science writing strategy using newspaper articles actually helped improving science process skills of learners, in particular, integrated process skills. Second, this strategy for science writing changed the scientific attitude of learners positively. While they read the newspaper articles, their thinking became more elaborate and systemized, which seemed to serve to foster their openness, criticism, and perseverance. Third, the science writing strategy did not contribute to the improvement of learners' science study achievement. To improve the understanding of scientific concepts and principles of learners, it is needed that teaching program combines with argument-based activity organically. The above-mentioned findings show that this instructional strategy using newspaper articles can be applicable as one of effective methods in science writing.