• 한국과학교육학회지
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• 제34권7호
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• pp.677-691
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• 2014

과학의 본성(Nature of Science)에 대한 이해는 오랜 시간동안 과학교육학계의 가장 중요한 연구 주제중의 하나가 되어 왔다. 지난 20여년간 과학교육에서 과학의 본성이 가지는 중요성에 의해 다양한 연구가 진행되어 왔음에도 불구하고 실제로 현장에서 과학 활동을 하고 있는 과학자들이 어떻게 과학의 본성을 인식하고 있는지에 대한 연구는 거의 없었다(Taylor et al., 2008; Wong & Hudson, 2008; Bayir et al., 2014). 최근에 들어서 과학교육 연구자들은 과학교육에서 과학자들의 긍정적 영향과 참여의 중요성을 인식하면서 과학자들의 과학의 본성에 대한 개념을 알아야 할 필요성을 말하고 있다(Southerland et al., 2003; Taylor et al., 2008). 이와 같은 필요성을 바탕으로 본 연구는 과학교육계에서 널리 인식된 과학의 본성 주요 측면이 실제 현장에서 과학 활동을 하는 과학자들에 의해서는 어떻게 인식되고 있는지를 조사하기 위하여 미국에서 활동하고 있는 재미한국 과학기술자협회(KSEA: Korean-American Scientists and Engineers Association) 소속의 과학자들 35명의 과학의 본성에 대한 견해를 조사하였다. 과학자들의 과학의 본성에 대한 견해는 과학적 소양에 근거한 4가지 영역의 과학의 본성 틀(Lee, 2013)을 기반으로 개방형 질문을 통한 설문지 작성 형식으로 이루어졌으며 전체 참여 과학자들의 설문 후 지원한 4명의 과학자를 심층 면담하였다. 연구 결과는 과학자들은 대부분의 영역에서 과학 교육에서 제시된 과학의 본성과 일치되는 견해를 갖고 있었으나 몇 가지 영역에서는 상반되는 견해를 보이는 것으로 분석되었다. 구체적으로 우리나라 과학자들은 과학교육에서 제시된 다양한 과학의 본성 측면 중에서 과학지식의 잠정성 및 가변성, 과학의 다양한 사회적 영향, 과학의 한계성, 그리고 과학 활동의 협력성 등의 과학의 본성은 비교적 잘 이해하고 있었으나 반면 다양한 과학지식의 차이, 과학 탐구의 다양성, 그리고 상상력 및 창의력의 중요성에 대해서는 이해가 부족한 모습을 보여주었다. 4가지 영역의 과학의 본성측면으로는 1. 과학 지식에 대한 본성에서는 약 60% 이상의 설문 참여 과학자들이 과학적 이론이 더 많은 증거로 뒷받침되면 과학적 법칙이 될 수 있다고 말하였으며 2. 과학의 탐구적 본성에서는 약 60%이상의 과학자들이 과학의 탐구 방법을 몇 가지 단계를 거치는 실험과정에 국한하는 매우 제한된 과학의 본성을 보여 주었다. 또한 3. 과학적 사고의 본성에서는 약 50% 과학자들이 과학 활동에 있어서 상상력에 의존하지 않는다고 견해를 보여주었다. 그러나 대부분의 과학자들은 4. STS적인 과학의 본성(Theme IV) 측면에서는 과학교육에서 제시하는 과학의 본성 견해와 높은 일치률(약 90%)로 같은 견해를 갖고 있음을 보여 주고 있다. 이것은 과학자들이 현장에서 과학 활동만으로 철학적 반성을 통한 모든 과학의 본성을 이해하기는 어렵지만(Bayir et al., 2014) 사회 속에서 직업 활동으로써 체험한 STS적인 과학의 본성 측면은 내면화한 것으로 판단된다.

• 영재교육연구
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• 제21권2호
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• pp.511-530
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• 2011

이 연구에서는 과학영재들이 과학개념을 잘 이해하는 데 필요한 과학의 본성과 과학탐구 관점의 인식률 위치를 파악하고자 하였다. 내용타당도 지수 97.0%, 신뢰도 지수 0.86인 총 19문항으로 구성된 과학의 본성과 과학탐구 관점 검사지를 40명의 과학영재집단과 35명의 일반학생집단에 투입하여 비교 분석하였다. 과학의 본성 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 다르나 20.0~97.5% 범위에 위치하고 있으며, 평균은 67.0%(일반학생 집단 50.0%)였으며, 특히 '과학자들의 의견이 다를 수 있다'는 하위 관점의 인식률은 여성과학영재가 높았다. 과학탐구 관점에 대한 과학영재집단의 인식률은 세부 논의 관점에 따라 다르나 27.5~77.5% 범위에 위치하고 있으며, 평균은 53.0%(일반학생집단 41.8%) 이었으며, 하위 요소 '과학자들이 연구하는 방법'에 대한 인식률은 여성과학영재가 높았다. 과학영재들 중에서 과학의 본성 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 33.0%였고, 과학탐구 관점을 잘 못 인식하고 있는 비율은 47.0%였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권6호
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• pp.743-752
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• 2006

이 연구는 과학영재들의 과학의 본성에 대한 인식을 조사하기 위하여 다지 선다형 검사 문항을 사용하였으며 영역별, 성별, 그리고 사사교육의 일종인 R&E 프로그램 이수 경험별로 나뉘어 조사하였다. 이 조사를 위하여 한국과학영재학교 273명의 학생을 대상으로 설문조사하였다. 연구결과, 과학영재들의 과학의 본성에 대한 인식은 과학지식의 잠정성에서 가장 높은 인식을 보였다. 성별과 R&E 프로그램 이수 경험별로 나뉘어 조사한 결과, 대부분의 경우에 집단별 인식에 있어 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았으나 R&E 프로그램을 경험한 집단과 경험하지 못한 집단으로 나누어 인식 성향을 조사하였을 때, 프로그램을 경험한 집단이 과학자의 연구동기 및 연구활동을 보다 사회적인 맥락에서 인식하였고, 과학자의 사회적 책임에 대한 인식도 높았다. 이를 통하여 R&E 활동 경험이 과학 영재 학생들의 과학의 본성에 대한 인식에 영향을 미치는 한 요인임을 확인하였으며 이들 결과는 과학영재 교육 프로그램의 개발과 운영, 특히 R&E 프로그램의 운영과 평가, 그리고 과학영재 교육과정 개발 및 과학교사 교육에 있어 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권3호
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• pp.553-568
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• 2013

Although many researchers and science educators agree that understanding of the nature of science is essential in order for students to be a scientific literate person, it is not easy to compromise exactly what kind of understanding of the nature of science is required to achieve this goal (Smith & Scharmann, 1999). This study discusses a theoretical background about the nature of science (NOS) including some consensus views of the NOS that several important U.S. educational reform documents and science researchers have presented over the past several decades. Finally, this study proposes an inclusive framework of the nature of science based on the four categories of scientific literacy, which are (1) science as a body of knowledge, (2) science as a way of investigating, (3) science as a way of thinking, and (4) the interaction of science, technology, and society. Each category of the framework includes several statements about the nature of science to describe each theme of the NOS. This framework is comprehensive and inclusive because it is suggested by examining several major U.S. national-level documents and in the publications of science education researchers presented about the nature of science. Significantly, many of the key ideas were added into category (4) and category (3), which indicates that the current literature stresses the relationship among science, technology, and society as well as the work of scientists.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권2호
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• pp.255-270
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• 2011

The purpose of this study is to investigate the elementary pre-service teachers' views about "the purpose of science experiments". For the study, the views about the purposes of scientists' experiments and school science experiments were surveyed from 227 pre-service teachers. And the responses were analyzed based on their gender, intensive majors and school science test scores. The main results of the study are as follows. First, in relation to the purpose of scientists' experiments, the pre-service teachers considered internal values of doing experiments were more worthy than the external values of it. In particular, the pre-service teachers responded that the most important purpose of the science experiments is 'to get the evidences for the theories and arguments'. On the other hand, the views from the women and social studies major pre-service teachers were more diverse than those of the man and science major pre-service teachers. Second, in relation to the purpose of school science experiments, the pre-service teachers excessively considered that the internal values of school science experiments were more worthy than the external values. In particular, only few pre-service teachers were aware of social and personal aspects of the experiments, though they considered well that the experiments are useful tools for the school science study. Third, there were quite different aspects of pre-service teachers' views between the purposes of scientists' experiments and school science experiments. For example, the views about the scientist's experiments were relatively broad concerning the nature of scientific experiments, but the school science experiments were just regarded as an educational tool for the science study. Based on the results from the study, some science educational implication were discussed.

• 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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• 제16권2호
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• pp.200-209
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• 1996

Recent literature in science education has emphasized nature of science in science teaching. The theme has been considered to be an important element for scientific literacy.The purpose of this study was to identify Korean science teachers' points of view on topics related to nature of science, such as definition of science, characteristics of scientific hypotheses, scientific theories and scientific laws, and their construction, scientists, and scientific methods. The relevant 13 items were selected from Views on Science-Technology-Society (VOSTS) by the authors for this study. Most teachers perceived science as an exploratory process or problem solving. Some perceived science as an application of knowledge to make this world a better place to live in. Teachers viewed scientific activities as scholastic and individualistic instead of pragmatic or collective. They did not hold clear understandings of the idea that scientific knowledge is subject to change. As identified in previous studies, teachers thought that scientific ideas develop from hypothesis to theories, and finally to scientific laws. They did not show sound understanding of inventiveness of scientific hypotheses and theories, nor discovery of scientific laws. In summary, teachers' major points of view reflected 'realism'. It suggested that they needed to understand nature of science in the ways which it has been described in recent literature of science education, in order to teach science with personal and social contexts.

• 한국과학교육학회지
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• 제5권1호
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• pp.35-47
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• 1985

It is well known that high school girls' mean achievement levels in science tests are lower than high school boys' and that fewer women than men are employed as scientists and engineers pursue scientific careers. Many research attributed the sex difference in achievement level in science and the lack of women in science among others, to the experiential differences in scientific activities and the differences in attitudes toward science and scientists. Therefore, the study had its object to examine the sex difference by high school students in scientific experience and attitudes toward science and scientists. The differences in science experiences were identified at eight schools over rural and urban areas in Kangwon province. Science activities surveyed included use of experimental materials and instruments, observation of scientific phenomena, and extracurricular scientific activities. Attitude scale contained the nature of science, scientific research methods and philosophical views held by scientists. The study found sex differences in scientific experiences and attitudes. i. e.: fewer high school girls than boys had experience with scientific activities, especially with extracurricular activities; however, girls had more positive attitude toward science and more active desire to participate in science. Consequently, the study implies that, in order to narrow the gaps between achievement levels for boys and girls, science education should take consideration of the sex difference in experiences with and attitudes toward science.

• 한국지구과학회지
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• 제41권3호
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• pp.273-290
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• 2020

본 연구에서는 서울 지역 일반 공립 고등학교 2019학년도 1학년 재학생 100명의 과학적 탐구의 본성에 대한 이해 양상을 탐구하여, 학생들의 과학적 탐구 역량 배양을 위한 과학교육의 개선과 발달에 함의를 제공하고자 하였다. 이에 과학적 탐구의 본성 8가지 측면을 평가 내용으로 하는 VASI 검사 도구를 사용하여 학생들의 과학적 탐구의 본성 이해 양상을 조사하였다. 학생들의 응답 자료에 대해 반복적 비교법을 적용하여 분석한 결과, 5명의 학생이 과학적 탐구의 본성의 8가지 측면에 대해 일관되게 전문적 관점을 소유한 것으로 나타났으며, 대부분 학생의 이해에서, 3가지 측면, 즉 '모든 과학자가 같은 과정을 수행한다 해도 같은 결론을 얻게 되는 것은 아니다.', '탐구 과정은 탐구 문제에 의해 안내된다.', '연구 결론은 수집된 자료에 모순되지 않아야 한다.'에 대해서는 전문적 관점이, 4가지 측면, 즉 '과학적 탐구는 서로 다른 방법을 취할 수 있다.', '모든 과학적 탐구는 질문을 제기하여 시작하지만, 반드시 가설을 시험하는 것은 아니다.', '탐구 과정은 그 결과에 영향을 미칠 수 있다.', '과학적 자료와 증거는 다르다.'에 대해서는 혼합적 관점이 우세하였다. 하지만 1가지 측면, 즉 '수집된 자료와 이미 알려진 바를 종합하여 설명이 구축된다.'에 대해서는 초보적 관점을 표출한 학생들이 가장 많았다. 이러한 연구 결과에 대한 분석 및 해석과 현시점의 과학 교육과정 사이의 관련성을 논하면서, 장차 학생들의 과학적 탐구의 본성 이해 및 과학 탐구력 신장을 위한 교육적 시사점을 제시하고, 연구 관련 제안을 하였다.

• 영재교육연구
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• 제21권2호
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• pp.391-405
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• 2011

과학의 본성이 과학 교육에서 차지하는 의미에 비하여 실제 과학 영재교육에서는 과학 영재들의 과학의 본성에 대한 인식을 향상시키기 위한 획기적인 수업이 제공되고 있지 않다. 과학영재 담당 교사들에게 과학의 본성에 대한 효율적 수업 구성을 위한 기초 자료를 제공하고자, 본 연구의 과학 영재들의 과학의 본성에 대한 인식을 알아보고 인식 간에 존재하는 상충된 관점을 파악하였다. 연구는 서울의 한 대학부설 영재센터에 재학 중인 중학생 과학영재 73명을 대상으로 VNOS를 활용하였다. 인식조사 결과, 과학영재 학생들은 '과학지식의 잠정성' 영역을 제외한 다섯 개 영역에서 인식의 개선이 요구되었고 과학의 본성영역 간에도 서로 일치하지 않는 관점을 보였다. 과학 영재학생들의 과학의 본성에 대한 인식을 전문가적 관점으로 향상시키고 각 요소 간에 일관적인 관점을 갖도록 이끌기 위하여 두 가지를 제안한다. 첫째는, 실험 자료와 과학적 지식에 대한 인식을 변화시키기 위해 지식을 확인하기 위한 실험에서 지식을 구성해가는 과정을 강조하는 실험으로 바뀔 필요가 있다는 것이다. 둘째는 과학에 대한 안목을 넓히기 위해 과학자 문화와 과학자 공동체에 다양한 방법으로 경험할 기회가 제공되어야 할 것이다.