• 한국과학교육학회지
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• 제26권1호
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• pp.9-15
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• 2006

학생들은 화학에서 입자 개념의 중요성에도 불구하고 이를 어려워한다. 이에 여러 연구자들이 이 개념에 대한 효과적인 교수 방법을 제안하였으나, 체계적인 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 이 연구에서는 학생들이 입자 개념을 학습할 때 그림 그리기와 그림 분석하기 방법을 도입한 수업의 효과를 조사하였다. 서울시 남녀 공학 중학교 1학년 세 학급을 통제 집단과 그림 그리기 집단, 그림 분석하기 집단으로 선정하여 물질의 세 가지 상태와 분자의 운동 단원에 대하여 총 8차시 동안 수업을 실시하였다. 학생들의 시각적 학습양식에 따라 개념 이해도, 학업 성취도, 과학 학습 동기에 대한 교수 방법의 효과를 조사하였다. 연구 결과, 그리기 집단과 그림 분석하기 집단의 개념 이해도, 과학 학습 동기 점수가 통제 집단에 비해 높았다. 또한 시각적 학습양식 선호 학생들의 과학학습 동기 점수가 비선호 학생들보다 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.813-825
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• 2006

이 연구는 설명 대상에 따른 학생들의 진화 개념의 특성을 알아보기 위하여 인간, 동물, 식물의 소재에 따른 진화 개념과 연령별 진화 개념의 추이, 진화에 관한 인식의 특성에 대해 조사하였다. 인간, 동물, 식물을 소재로 한 진화 개념 검사지와 진화에 관한 인식 검사지를 개발하여 8개 초 중 고 학교 1,540명에게 투입하여 분석하였다. 연구 결과 학생들의 진화개념이 인간, 동물, 식물에서 다르게 나타났다. 식물은 목적론명이 많았으며 내부 의지와 용불용설이 적었다. 인간은 돌연변이 후 자연 선택이 적었다. 이것은 학생들의 진화 개념에 인간중심적 사고가 영향을 미쳤다고 판단된다. 학생들의 연령이 증가하면서 목적론과 내부 의지가 감소하고 용불용설이 증가하였다. 또한 진화 개념의 다양도 지수가 고등학교로 갈수록 감소한다. 저학년일수록 목적론, 내부 의지, 용불용설을 고루 가지고 있다가 고학년으로 갈수록 용불용설이 가장 많은 비율을 차지한다. 용불용설은 연령이 증가하면서 자연스럽게 획득되는 개념인 것이며, 학생들의 인지에 강하게 고착화되어 있다고 판단된다. 학생들은 진화가 약간의 증거가 있는 과학적 가설로 인식하는 경우가 많았으며 진화에 대한 관심이 부족하였다. 그리고 진화개념이 비형식적 교육매체를 통해 많이 형성되고 있다. 본 연구 결과를 토대로 보았을 때 과학적 진화 개념의 형성을 위해서는 먼저 학생들의 인지구조에서 강하게 자리 잡고 있는 용불용설을 제거해주어야 한다. 이때 사용하는 진화 학습 소재는 인간중심주의적 사고를 극복할 수 있는 소재를 시용하면서, 흥미 있으며 진화 증거에 대한 학생들의 신뢰가 높은 것을 활용해야 한다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.73-83
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• 2008

이 연구의 목적은 고등학생들의 용해·확산과 관련된 혼합현상에 대한 개념 유형을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상은 화학 I 과목을 수강하는 고등학교 2학년 학생 108명과 화학 II 과목을 수강하는 고등학교 3학년 학생 29명이다. 연구 결과, 많은 학생들이 분필이 무극성 물질이기 때문에 물에 섞이지 않는다는 대안 적 개념을 가지고 있었다. 사염화탄소가 물에 섞이지 않는 현상에 대해서 대부분의 학생들이 인력의 개념으로 이해하였으나, 밀도 차이와 같은 물질의 특성의 차이로 이해하는 유형 또한 많았다. 물과 에탄올이 한없이 섞 이는 현상은 많은 학생들이 인력 개념으로 이해하였다. 대부분 학생들은 수성 잉크와 물이 섞이는 현상을 섞 이는 이유에 대해서는 알지 못한 채 단지 퍼져나가는 현상 자체로만 받아들이고 있었다. 요오드가 사염화탄소 에 섞이는 현상은 구멍이론이나 인력 개념으로 이해하였다. 이러한 용해·확산과 관련된 혼합현상에 대한 다 양한 대안적 개념은 엔트로피 개념의 부족으로 인한 것이다. 따라서 학생들이 이러한 현상을 제대로 이해하도 록 과학 교과서의 서술 방식이 바뀔 필요가 있다.

• 대한화학회지
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• 제51권2호
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• pp.213-222
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• 2007

이 연구에서는 학생들의 입자론적 물질관과 과학의 본성에 대한 이해도를 높이기 위해 과학사 프로그램을 개발하였다. 이를 중학교 과학 교과서의 ‘물질의 구성' 단원 수업에 적용하고 그 효과를 알아보았다. 개발된 과학사 프로그램은 기원론적 접근법에 근거하고 있으며 고대 그리스 자연철학자들로부터 아보가드로까지의 내용을 담고 있다. 처치 전 과학의 본성에 대한 이해도 검사를 실시하고, 이전 학년의 과학 성적을 조사하였다. 이 연구는 서울 소재 중학교의 2개 학급(실험 집단 1학급, 비교 집단 1학급)에서 총 24차시에 걸쳐 실시되었다. 실험 집단은 과학사 프로그램을 이용한 수업을 받았고 비교 집단은 교과서를 이용한 전통적 수업을 받았다. 처치 후 과학 개념 검사, 과학의 본성에 대한 이해도 검사가 실시되었다. 이 연구의 결과 실험 집단의 과학 개념 점수가 비교 집단에 비해 유의미하게 높았다( p<.01). 이는 실험 집단의 학생들이 비교 집단에 비해 입자적 물질관을 더 많이 갖고 있으며 오개념은 더 적게 갖고 있음을 의미한다. 그러나 과학의 본성에 대한 이해도 점수에서는 두 집단 간의 유의미한 차이는 나타나지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.200-211
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• 2006

이 연구에서는 우리나라 중학생들의 TIMSS 2003환경 영역 성취도의 국제 수준을 파악하고, 환경 영역의 주제가 의도한 교육과정과 실행된 교육과정에 포함된 정도를 국제 비교하며, 성취도 결과를 주제별, 문항 유형별, 인지 영역별로 분석하고, 우리나라 학생들의 정답률과 국제 평균 정답률의 차이가 큰 문항과 남 여학생의 정답률 차이가 큰 문항을 분석하였다. TIMSS 2003에서 우리나라 중학생들은 환경 영역에서 544점으로 4위를 기록하였다. 교육과정 비교 결과에서 TIMSS 2003에 참여한 대부분의 국가에서 8학년까지 과학과 교육과정에 환경 영역 주제가 일부 또는 3 가지 모두 포함되어 있는 반면에, 우리나라의 경우 환경 영역의 세 주제 모두 의도한 교육과정에 포함되어 있지 않았다. 환경 영역에서 우리나라 학생의 평균 정답률은 51.7%로 국제 평균 정답률 38.7%보다 유의하게 높게 나타났다. 주제, 문항 유형, 인지 영역별 정답률을 비교하면, '천연 자원의 이용과 보존' 주제에서, 선택형 문항에서, '사실적 지식'에 해당되는 문항에서 정답률이 더 높게 나타났고, 남학생의 성취도가 여학생의 성취도보다 유의하게 더 높았다. 문항을 분석한 결과, 우리나라 학생들은 자유반응형 문항, 과학 수업에서 학습하지 않은 내용이거나 과학과 기술의 이용 방법과 영향을 서술하는 문항 등에 대해서 어려움을 겪는 것으로 나타났고, 산성비, 지구온난화, 오존층 파괴 등의 환경 문제에 대한 이해가 명확하지 않았다. 그리고 여학생틀의 경우 환경 관련 개념과 자료 해석 능력이 상대적으로 부족한 것으로 나타났다. 이러한 결과에 근거하여 우리나라 과학과 교육과정에 환경 관련 주제를 적극적으로 도입하되 그 시기를 앞당기고, 학생틀이 환경 문제의 원인, 현상, 대책 등을 명확하게 이해하고 과학과 기술의 긍정적 부정적 측면을 인식하도록 안내할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권1호
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• pp.61-74
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• 2020

본 연구의 목적은 두 가지 서로 다른 과제 맥락에서 학생들이 사용하는 암석 기술어를 비교하고 암석 학습에 적합한 과제의 특징을 밝히는 것이었다. 이를 위하여 24명의 초등학교 3학년 학생들에게 3가지 퇴적암에 관한 기술 과제와 추론 과제를 제시하고, 각 과제의 맥락에서 학생들이 사용한 암석 기술어를 학생의 개념에 관한 자원 기반 관점에 따라 분석하였다. 그 결과, 기술 과제에 비하여 추론 과제에서 일상적인 기술어를 사용하여 암석의 특징을 기술한 학생 수와 일상적인 기술어의 사용 빈도가 감소하였다. 또, 학문적으로 보다 적절한 기술어를 사용한 학생이 암석의 생성 과정에 대해서도 과학적으로 타당한 추론을 하는 것을 알 수 있었다. 반면, 과학적인 타당성이 부족한 추론들은 대개 일상적인 기술어를 사용하여 암석의 특징을 기술한 경우에 발견되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 지구과학의 본질적 특징에 적합한 암석 학습을 위해서는 추론적인 과제가 제시되어야 함을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.409-423
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• 2008

최근 과학교육 분야의 연구들에 의하면 학생들은 과학수업 시 다양한 어려움을 지각하며 수업 후에도 이러한 어려움이 잘 해소되지 않는다는 연구 결과가 보고되고 있다. 그러나 학생들이 느끼는 과학학습의 어려움과 그 원인을 조사하여 이를 해소시키기 위한 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서 학생들의 과학학습 어려움에 대한 체계적인 분석과 더불어 어려움을 해소하고 학습효과를 향상시킬 수 있는 새로운 수업모형 개발이 필요하다. 본 연구에서는 최근의 과학학습 과정에서 학생의 겪는 어려움과 기존 과학수업 모형에 관한 선행연구들을 조사하여, 이 결과를 통합적 정신모형이론 관점에서 분석하였다. 이러한 과정을 거쳐 과학학습 어려움 해소를 도울 수 있는 통합적 정신모형 이론에 기반한 4M 순환학습 수업모형을 개발하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.34-43
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• 1984

Since the study of student's preconceptions and their effects on the learning of relevant subjects became an influential research area with high significance, the research area bas mainly been concerned by science educators. However, it was not until the year of 1983 that the area received recognition of various fields other than science education. The recognition was given by the Scientific American when it published a paper reporting a misconceptions in mechanics. Studies concerning misconceptions primarily interested in the following questions: What kinds of theoretical bases do preconceptions or misconceptions have? What are the sources of those conceptions? How are the misconceptions changed into or improved to scientific concepts? What are the efficient teaching methods appropriate for reducing the number of the misconceptions after instruction? Those questions are partly answered by experimental psychology and by philosophy of science, especially epistemology. Therefore, the paper will examine the theoretical background for and the sources of the misconceptions through literature review. Then, a few learning and teaching theories currently carrying great prestige in educational practice will be interpreted in terms of the knowledge of preconceptions or misconceptions.

• 한국생활과학회지
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• 제19권3호
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• pp.471-485
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• 2010

This qualitative study explores how volunteering to help in early childhood education is conceptualized from the perspectives of three parties involved; university students, university professors, and principals as well as teachers, and children‘s mothers from a local daycare center and a kindergarten. Data was collected through journals, interviews, and several other artifacts, such as student portfolios, and letters from mothers. Findings were as follows: firstly, preservice early childhood teachers defined voluntary activity in early childhood education as a service that requires motivation and responsibility, and as an activity that helps to establish their identities as teachers. Secondly, university professors constructed the system for service learning activities and helped preservice early childhood teachers’ change the view from volunteering activity to volunteering learning. Thirdly, the local community referred to these activities in terms of the partnerships made for children‘s education and the possibility of cooperative childcare. The findings of this study describe the perspectives of parties involved and may be helpful in planning and executing specialized volunteer projects as well as in understanding volunteer behavior.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권3호
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• pp.566-579
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• 2001

본 연구에서는 사고실험을 이용한 개념변화 수업모델에 따라 면담을 통해 학생의 실제 사고과정을 밝힘으로서, 개념변화과정에서의 주요 특징들을 알아낼 수 있었다. 이미 언급한 바와 같이 갈등인식이 원래의 의도와는 달리 쉽지 않다는 것을 알 수 있었고, 나아가 갈등을 인식하지 않은 것으로 나타났음에도 불구하고 새로운 설명이론의 제시만으로 개념변화가 된 경우가 많아 이에 대한 앞으로의 연구가 흥미로울 것으로 생각된다. 또한, 일단 개념이 변화된 경우에는 비록 이론과 실제 현상과의 불일치를 설명하기 어려워했지만, 간단한 시범과 지도로 쉽게 해결될 수 있었다.