• 과학교육연구지
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• 제46권2호
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• pp.151-164
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• 2022

2015 개정 과학 교육과정의 6학년 1학기 교과서에서는 일상적으로 관측되는 천문 현상인 '낮과 밤'이 생기는 원인에 대해 설명하고 있다. 교과서상에서는 낮과 밤이 생기는 원인을 설명하기 위해 우주 기반 관점의 시각 자료만 사용되고 있다. 본 연구에서는 학생들에게 지구 기반 관점의 시각 자료를 추가로 제시하였을 때 지구 기반 관점과 우주 기반 관점의 공간 표상 형성에 어떤 변화가 있는지 알아보고자 하였다. 연구 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 학생들에게 지구 기반 관점의 시각 자료를 제시하였을 때 학생들의 지구 기반 관점은 물론 우주 기반 관점의 공간 표상 또한 변화시킬 수 있다. 둘째, 지구 기반 관점의 시각 자료가 학생들의 공간 표상 유형이 여러 측면에서 달라질 수 있는 가능성을 확인하였다. 셋째, 같은 지구 기반 관점의 시각 자료를 학생들에게 제시하더라도 성별, 공간 표상의 수준에 따라 각 관점의 공간 표상에 미치는 효과가 다르게 나타난다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권3호
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• pp.281-300
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• 2015

본 연구의 목적은 스토리텔링 수학 교과서 개발과 학교 현장에서 스토리텔링 교과서 활용의 방향성을 제시하기 위해, 2009 개정 교육과정에 따른 중학교 2학년 수학 교과서 5종을 연구 대상으로 수학 과제 유형에 따른 인지적 노력 수준, 답안 유형, 스토리텔링 유형을 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 수학 과제의 인지적 노력 수준은 공통적으로 모든 교과 내용 영역에서 PNC(Procedures without Connections) 과제가 가장 많은 비중을 차지하였고, 수학적 내용 과제에서는 인지적 노력이 낮은 수준의 과제(Low-Level)가 많았고, 수학적 활동 과제에서는 인지적 노력이 높은 수준의 과제(High-Level)가 더 많았다. 둘째, 학생들에게 요구하는 답안 유형은 모든 영역에서 단답형이 가장 많았고, 수학적 내용 과제의 대부분은 단답형, 수학적 활동 과제는 단답형과 설명형이 많았다. 마지막으로 스토리텔링의 유형은 실생활 연계형이 가장 많은 비중을 차지하고 있었고, 수학적 활동 과제의 수가 수학적 내용 과제의 수보다 휠씬 적었다. 그러나 스토리텔링 유형이 반영된 과제에서는 수학적 활동 과제의 비율이 수학적 내용 과제의 비율보다 더 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 향후 다른 학년의 스토리텔링 수학 교과서를 개발하고 학교 현장에 적용할 때, 수학 과제 유형에 따른 인지적 노력 수준, 답안 유형, 스토리텔링 유형에 대해서 균형성과 다양성을 고려해야할 필요성을 제시할 수 있다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.1-18
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• 2020

이 연구의 목적은 가정과교육을 통해 미디어 리터러시를 향상시키는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 2015년 개정 가정과 교육과정의 핵심개념 '관계' 관련 단원에 대해 ADDIE 단계로 10차시의 교수·학습 과정안과 학습활동지, 수업자료를 개발하였다. 개발된 수업의 1~6차시를 실행 후 프로그램의 효과를 양적, 질적으로 분석한 결과, 참가자의 미디어 접근 능력과 미디어에 대한 비판적 이해에 통계적으로 유의미한 향상을 보였다. 그리고 자신의 생각과 감정을 표현하고 미디어를 제작하는 능력도 향상되었다. 질적 분석 결과 수업에 참여했던 학생들은 미디어 리터러시 수행목표 전반에 걸쳐 변화가 있었고 특히, '비판적 이해와 평가'에 있어서의 변화를 많이 인지하였다. 미디어 이용 윤리와 사회참여 의식도 개선된 것으로 나타났다. 본 연구는 가정 교과에서 미디어 리터러시를 함양할 수 있는 프로그램을 개발했다는 데 의의가 있다. 가정과 교육에서 미디어 리터러시 교육의 수용성 향상, 가정과 교사의 미디어 리터러시 교육 전문성 제고, 현장의 수업 개선에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제33권4호
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• pp.425-444
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• 2019

본 연구는 우리나라 2015 개정 수학과 교육과정에서 강조하고 있는 '통계적 문제해결과정'의 학습 기회를 교과서에서 어떻게 제공하고 구현하고 있는지 살펴보고 이의 개선 방안을 마련하고자 하나의 사례로서 미국 교과서와 비교 분석하였다. 우리나라 중학교 1학년 통계 단원의 학습 개념을 기준으로 미국 교과서에서 상응하는 단원을 선정하여 우리나라 중학교 1학년 교과서 4종과 미국 중학교 교과서 2종을 대상으로 비교 분석하였다. 그 결과, 단일과제에 통계적 문제해결과정의 전 단계를 포함하는 경우는 미국 교과서에서만 나타났을 뿐 한국 교과서에서는 찾아볼 수 없었으며 한국 교과서의 경우 총 4단계 중 오직 한 단계만을 제시하는 경우가 전체 문제의 93.3%로 나타났다. 또한 한국 교과서는 통계적 문제해결과정을 포함한 과제들이 대체로 비슷한 형태의 유형(FPR, PR 유형)으로 구성된 반면 미국 교과서는 이 외에도 다양한 과제 유형들(FRI, PRI, FR, RI)로 제시되고 있었다. 통계적 문제해결과정의 단계별 특징을 분석한 결과에서도 한국 교과서들은 각 단계에서 '문제 설정하기', '자료 수집하기', '자료 변환하기', '자료의 일부를 분석하기'와 같은 특정 하위 요소들이 집중적으로 다뤄지고 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 향후 통계교육에서의 통계적 문제해결과정 교육과 교과서 개선을 위한 시사점을 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.607-619
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• 2019

2015개정 교육과정을 통해 소프트웨어 교육이 도입되면서 기존의 ICT 소양 및 응용 소프트웨어 활용 교육에서 벗어나 학습자의 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 다양한 연구 활동이 이루어져 왔다. 이와 같은 변화에 따라 본 연구에서는 소프트웨어 교육에서 강조되고 있는 컴퓨팅 사고력과 관련된 다양한 연구 활동에 대한 연구 동향을 살피는데 그 목적이 있다. 이를 위해 2014년 1월부터 2019년 9월까지 출판된 컴퓨팅 사고력과 관련된 190편의 논문을 대상으로 주제어를 추출하여 그 단어들을 대상으로 빈도분석, 워드 클라우드, 연결 중심성, 토픽 모델링분석을 실시하였다. 토픽 모델링 분석 결과 지금까지의 주된 연구에는 '컴퓨터 사고력 교육 프로그램', '컴퓨팅 사고력 예비교사 교육', '컴퓨팅 사고력 로봇 활용 교육', '컴퓨팅 사고력 평가', '컴퓨팅 사고력 교과 연계 교육'에 관한 연구들이 진행되고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구 방법을 통해 현재까지 주로 진행되고 있는 컴퓨팅 사고력 관련 연구 동향을 파악할 수 있었고, 이는 컴퓨팅 사고력 교육의 어떤 부분이 연구자들에게 더 중요하게 인식되고 있는지를 알 수 있게 해 준다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제27권1호
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• pp.85-109
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• 2015

본 연구의 목적은 2009 개정에 따라 집필된 가정 교과서의 '가족생활' 영역을 중심으로 가정 교과와 타 교과 교과서와의 비교를 통해 중복되는 내용을 파악하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여, 2009 개정 교육과정에 의해 집필된 "가정 I II" 교과서와" 도덕 I II", "사회 I II", "과학 I II III", "체육" 교과서를 내용 분석하였다. 본 연구 결과, 2009 개정 교육과 정 중학교 "가정 I II" 교과서의 '가족생활' 영역과 타 교과 교과서와의 중복 내용은 "도덕"교과가 가장 많았으며, 다음으로 "과학", "체육", "사회" 교과 순이었다. "도덕"교과서는 "가정" 교과서의 가족생활 영역과 전 단원에 걸쳐 중복된 내용이 가장 많이 분포되어 있었다. "가정" 교과서와 중복된 내용으로 "과학"과 "체육"은 내용요소 '인간 발달 과정' 중 '청소년의 성적 발달' 내용이었고,"사회"는 '인간발달의 이해' 중 '청소년의 정서 사회적 발달'에 대한 내용이었다. 이러한 연구 결과, "가정"교과의 '가족생활' 영역과 "과학", "체육", "사회" 교과가 중복된 내용이 있었으나 가정교과가 타 교과에 비해서 건강한 개인 및 가정생활 영위라는 목표 하에 포괄적인 내용을 제시하였으며 도덕, 사회, 체육과는 달리 과학적 지식을 바탕으로 학생들의 실생활에서 나타나는 문제를 구체적으로 해결하기 위한 실천을 유도하고 있었다. 따라서 '가족생활' 영역에 대한 수업은 가정 교과를 중심으로 도덕, 과학, 체육, 사회 교과의 중복된 내용에 대해서 학년별 연계를 파악하고 융합하여 수업한다면 보다 더 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.149-170
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• 2020

본 연구의 목적은 스마트러닝 기반 중학교 가정교과 소비생활 교수-학습안을 개발하고 이 교수-학습안의 타당성과 교수-학습안 전반을 평가하여 온라인(비대면) 가정교과 수업에 도움을 주는데 있다. 본 연구에서의 교수-학습안은 분석, 설계, 개발, 평가의 과정을 거쳐 완성되었다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 2015 개정 교육과정 중학교 「기술·가정」 ① 교과서 12종의 소비생활 단원을 분석한 결과 학습요소별 활동 주제에 대한 빈도를 분석하였으며, 12종의 교과서 중 2개의 교과서만이 스마트러닝 활동을 제시하고 있었다. 둘째, 본 연구의 스마트러닝 기반 중학교 가정교과 소비생활 교수-학습안의 특징은 학습자가 교수·학습 활동의 주체가 될 수 있도록 주제와 내용을 구성하였다는 것과 학습자가 흥미를 가질 수 있는 다양한 매체와 최신 이슈를 반영한 것, 온라인 수업을 전제한 것, 실시간 토의 및 협업이 가능한 소프트웨어를 활용한 것, 평가 방식 또한 온라인 활동으로 구성하였다는 것이다. 셋째, 전문가 평가 결과 개발한 교수-학습안과 활동 자료는 차시별 주제, 목표, 내용, 교수·학습 활동, 평가에 대하여 평균 4.52(5점 리커트 척도), 전체 타당도 지수(CVI)는 0.95, 교수-학습안 전반에 대한 전문가 평가 결과 실행 적절성, 유익성, 동기 유발 가능성, 유용성, 실행가능성에 대하여 평균 4.62로 높게 나타났다. 교수-학습안에 대한 전문가 의견을 반영하여 교수-학습안과 활동 자료를 최종적으로 수정·보완하여 완성하였다. COVID-19 사태 이후 오프라인 수업의 한계를 극복하여 온라인 수업을 전제로 교수·학습 활동을 개발한 본 연구는 온라인으로 수업이 진행될 때에는 Zoom이라는 온라인회의 플랫폼을 사용하고, 오프라인으로 수업이 진행될 때에는 학교 공간 안에서 교수·학습 활동을 온라인으로 운영할 수 있는 방식으로 온/오프 병행이 가능하여 COVID-19로 인한 비대면/대면 가정교과 수업에 도움을 주고자 하는데 그 의의가 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.381-400
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• 2023

인공지능과 빅데이터를 활용하여 실세계의 다양하고 복잡한 문제를 해결해야 하는 시대가 도래함에 따라 수학적 접근을 통하여 실제적인 문제를 해결할 수 있는 문제해결역량이 요구되고 있다. 실제 2015 개정 수학과 교육과정과 2022개정 수학과 교육과정은 수학적 모델링을 실세계의 문제를 해결하는 활동과 역량으로써 강조하고 있다. 하지만 국내외 교과서에 제시되는 실세계 문제는 실제 상황에서 거의 일어나지 않은 인위적인 문제의 비율이 높은 실정이다. 이에 따라 국내외에서는 수학적 모델링 과제의 특징 중 현실성에 주목하며 학생들의 일상을 반영하고 있는 진정성 있는 과제의 필요성을 제안하고 있다. 하지만 기존의 연구들은 현실성에 대한 이론적인 제안에 초점이 맞춰져 있으며, 현실성에 대한 교사의 인식과 현실성을 과제에 반영하는 교사의 역량을 분석한 연구는 미흡하다. 이에 따라 본 연구는 수학적 모델링을 위한 과제의 특징 중 현실성에 대한 현직 수학 교사의 인식과 현실성을 과제에 반영하는 과제 개발 역량을 분석하는 데에 목적을 두었다. 먼저 이를 위해 선행연구를 분석하여 현실성을 위한 5가지 조건을 정립하였다. 이후 수학적 모델링을 주제로 교사 직무 연수를 시행하였으며, 이에 참여한 교사 41명을 대상으로 사전-사후 조사를 실시하였다. 이때 사전-사후 조사에서는 현실성이 반영되지 않은 과제를 제시하였으며, 주어진 과제가 현실성을 반영하고 있는지를 판단하고, 그 판단의 근거를 현실성을 위한 5가지 조건 중에 선택할 수 있도록 하였다. 이후 사전-사후 조사에서 현직 수학 교사들이 선택한 객관식 선택지를 코딩하여 빈도분석을 시행하였으며, 사전-사후로 빈도를 비교하여 현직 수학 교사들의 현실성에 대한 인식변화를 확인하였다. 또한 현직 수학 교사들이 제작한 수학적 모델링 과제를 현실성의 관점에서 평가하여 교사들의 과제 개발 역량을 확인하였다. 그 결과, 현직 수학 교사들이 과제에 대한 현실성을 판단할 때, '수학 밖의 실생활 소재를 사용' 이라는 현실성에 대한 단편적인 조건만을 고려하는 미흡한 인식에서 현실성의 5가지 조건을 다각도로 고려하는 인식으로 변화됨을 보여주었다. 특별히 사전-사후 조사에서 현실성에 대한 판단이 뒤바뀐 현직 수학 교사들을 중심으로 판단의 근거들을 확인한 결과, 현실성을 위한 5가지 조건들 중에 특정 조건을 사전 조사에서는 현실성의 기준으로 고려하지 않았다가 사후 조사에서는 현실성의 기준으로 고려하게 된 현직 수학 교사들의 인식의 변화를 확인할 수 있었다. 더불어, 현직 수학 교사들이 수학적 모델링을 위해 개발한 과제를 평가한 결과, 현직 수학 교사들은 현실성을 수학적 모델링 과제에 반영하는 역량을 보였다. 다만 현실성의 5가지 조건 중 '학생들의 일상에서 일어날 수 있는 상황', '문제 해결의 필요성', '실세계 현상으로서의 결론 요구'에 대해서는 상대적으로 낮은 반영 비율을 보였다. 또한 사후 조사에서 과제의 현실성에 대해 올바른 판단을 할 수 있었던 교사 집단보다 올바른 판단을 할 수 없었던 교사 집단에서 과제 개발 역량이 낮은 교사들의 비율이 좀 더 많이 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 본 연구는 수학 교사들이 수학적 모델링을 수업에 활용할 수 있도록 하기 위한 교사 교육의 방향성을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.504-519
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• 2020

해수의 서로 다른 물성이 만나는 해양 전선은 해수의 열교환 및 운동량 교환, 물성의 혼합과정과 같은 해양 역학적 과정과 해양-대기 상호작용으로 기상변화와 기후 변화를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 해양 전선이 중등학교 교과서에는 해류가 만난다는 의미를 가지는 '조경 수역'이라는 용어로 사용되고 있으며 동해 어장과의 관련성을 제시하고 있다. 그러나 고등교육과 해양과학자들은 지난 수십 년 동안 이 이 용어를 사용하지 않고 있어서 용어의 적절성이 조사되어야 하며 오개념을 제거할 필요성이 있다. 본 연구에서는 2015 개정교육과정에 기반한 중등학교 교과서 11종(중학교 5종, 고등학교 6종)을 활용하여 이와 관련된 교과 내용을 분석하였다. 또한 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 설문 조사를 실시하여 이 문제에 대한 교사들의 인지 정도를 분석하였다. 조경 수역과 어장에 관한 교과서의 내용을 분석한 결과, 과학적 사실과 부합하지 않는 상당히 많은 오류와 오개념이 발견되었다. 교과서에서 조경 수역이라는 개념이 한류와 난류가 만나는 의미로 주로 활용되고 있으나, 수온, 염분, 밀도, 유속 등 해양의 서로 다른 물성이 접하는 '해양 전선'이라는 포괄적인 용어로 대체하는 것이 바람직하다. 교과서에서는 어장의 계절변동을 겨울에 남하하고 여름에 북상하고 북한한류의 계절변동과 연결하고 설명하고 있지만 이는 북한한류의 여름철 강화에 관한 그동안의 과학적 사실에 위배되는 내용이다. 동해의 어장은 동해안 좁은 영역에 국한된 것이 아니라 훨씬 더 넓은 해역에 광범위하게 분포하고 있다. 교사들의 설문 결과는 이러한 오개념이 지난 수십 년 동안 지속되어 왔음을 입증하였다. 본 연구는 조경 수역, 어장, 북한한류와 관련된 오개념을 수정하기 위한 과학적 지식의 중요성과 교육과정으로의 전달 과정의 중요성을 강조하였다. 향후 이 연구가 교과서 수정과 교사교육에 중요한 역할을 할 수 있기를 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.311-324
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• 2021

최근 화성시의 국가지질공원 인증 추진을 위해 10개의 지질명소가 개발되었으며, 이 중에서 제부도 지질명소는 다양한 지질·지형(경관)·생태유산이 분포하여 고정리, 우음도 지질명소와 함께 수도권 남부의 새로운 지구과학 교육 장소로 개발 잠재성이 크다. 이번 연구에서는 화성지질공원 제부도 지질명소의 야외조사를 통해 지질유산의 특징을 기재하고, 화성지질공원 내 다른 지질명소와의 비교·분석을 통해 지질교육 명소로서 개발 가능성을 평가하였다. 또한, 지질공원 및 지질명소에서의 현장교육이 현행 2015 개정 과학과 교육과정에서 강조하는 핵심개념과 교과역량 중심 교육에 실질적으로 미칠 수 있는 효과를 제부도 지질명소에 적용해 제시하였다. 제부도 지질명소에는 규암, 편암, 천매암 등 다양한 변성암류가 분포하며, 쇄설성암맥, 석영맥, 단층, 절리, 엽리, 편리 등의 지질구조들도 함께 관찰되어 지질다양성이 풍부하다. 또한, 해안가를 따라서는 역빈과 사빈, 해안사구, 갯벌 등 해안 퇴적지형과 연흔 등의 퇴적구조가 발달하고 있으며, 해식절벽, 해식동굴, 시스택 등의 해안침식지형과 함께 바다갈라짐 등 다양한 해안지형을 관찰할 수 있다. 제부도 지질명소는 기존에 현장교육에 활용되고 있는 화성지질공원의 고정리 공룡알화석산지 및 우음도 지질명소와 지질 및 지형학적으로 차별점을 가지므로 새로운 지질교육 현장으로서 충분한 가치를 지닌 것으로 판단된다. 아울러 제부도 지질명소에는 갯벌체험장과 같은 지질교육 및 지질관광 연계 콘텐츠가 풍부하고, 해안산책로, 전망대와 같은 탐방인프라 또한 잘 조성되어 있어 다채로운 교육프로그램 개발이 기대된다. 더 나아가 각 지질명소별 특성을 중심으로 최적화된 지질공원 교육을 수행함으로써 1) 학교에서 지질공원으로 학습 공간의 확장, 2) 구체적인 내용 요소의 이해도 향상과 핵심개념 사이의 연계, 3) 지구시스템 전반으로 교육 영역의 확대가 이루어질 수 있어 과학과 교육과정의 핵심역량인 사고력, 탐구력, 문제해결력을 향상시킬 수 있고, 지질공원 교육의 주체로 참여하는 경험을 통해 의사소통 능력 및 참여와 평생학습능력 강화에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.