• 제목/요약/키워드: 과학과 협동학습

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근대 과학자와 예술가의 사례를 통해 살펴 본 융복합교육으로서의 과학교육: 과학과 예술을 중심으로 (Implications of Science Education as Interdisciplinary Education through the Cases of Scientists and Artists in the Modern Era: Focus on the Relationship Between Science and the Arts)

  • 조헌국
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.755-765
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    • 2014
  • 통섭 또는 융복합은 오늘날 매우 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 과학과 예술의 통합을 시도한 근대 과학자와 예술가들의 발견 과정을 중심으로 융복합의 특징을 살펴보고, 근대의 사회철학적 배경을 고려함으로써 오늘날 과학교육이 융복합교육으로서 필요한 과제와 방향에 대해 논의하고자 한다. Netwon, Kepler, Galileo 등의 근대 과학자들은 예술의 사실적 묘사와 같은 방법을 통해 과학 지식을 표현하고 추론하는 데 활용하였으며, 예술과 과학의 규칙과 대응 관계를 통해 새로운 이론을 주장하고자 하였다. 예술가들 역시 과학을 통해 보다 사실적인 현상의 묘사를 힘썼으며, 특히 선원근법을 중심으로 한 해부학과 광학에 주로 의존하였다. 또한 과학자들과 예술가들 모두 유비 추리를 통한 일종의 "빌려오기"를 통한 융복합을 시도하였다. 이는 시기적으로 신플라톤주의의 영향을 받은 것으로 해석할 수 있다. 당시의 과학자들은 상황이나 장소에 대한 구분 없이 적용되는 보편타당한 법칙과 방법을 추구하였으며, 예술과의 융합을 통해 과학 지식을 예술에 접목시키기도 하고 예술의 유용한 도구를 과학적 발견에 활용하기도 하였다. 따라서 오늘날 융복합교육으로서의 과학교육은 학생들에게 보다 전체적인 관점에서 바라볼 수 있도록 해야 하며, 과학과 예술 간의 통합을 통한 아이디어 창출을 목표로 과학과 예술 간의 상호 보완적인 관계를 중심으로 초학문적 시도를 장려해야 한다. 또한, 협동학습의 조직 및 관련되는 평가 기준의 마련을 통해 집단적 창의성을 증진시키고 일상 맥락에서의 문제 해결을 통한 경험을 강조해야 할 것이다.

논의-기반 탐구 과학수업에서 역할분담에 따른 고등학생들의 인성 역량 변화 분석 (Analysis of Character Competency Change in High School Students by Role Assignment in Argument-Based Inquiry(ABI) Science Class)

  • 조혜숙;서민숙;남정희;권정인;손정우;박종석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.763-773
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    • 2017
  • 이 연구는 현장의 과학 수업의 학생들의 인성 여량에 미치는 영향을 분석하여 교과교육을 통한 인성 교육의 가능성을 제시하기 위해 탐구 전 과정에서 논의와 글쓰기를 강조한 논의-기반 탐구(Argumentbased Inquiry, ABI) 과학수업을 교수학습 전략으로 적용하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 변인으로 하여 역할분담을 한 집단(ABI-R집단)과 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 두 집단으로 나누어 집단별 인성 역량 변화를 분석하였다. 이를 위해 광역시에 위치한 남녀공학 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 하여 2개 학급 51명은 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 하고(ABI-R집단), 2개 학급 46명은 역할분담을 하지 않았다(ABI집단). 4개의 탐구 주제를 총 10시간에 걸쳐 진행하였으며, 처치 전 동일시기에 인성지수 검사를 실시하고 사후 인성지수 검사를 실시하여 변화를 분석하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업의 마지막 단계의 반성 글쓰기에 나타나는 인성 역량을 알아보았고, 과학 수업을 통한 인성 역량 함양에 대한 설문지를 통해 학생들의 인성 교육에 대한 인식 조사를 실시하였다. 과학교과의 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 적용한 집단(ABI-R집단)이 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 인성지수 검사 결과, ABI-R집단이 ABI집단 보다 인성 역량 변화가 통계적으로 유의미하게 높았다. 특히, 인성 역량의 하위 요소 중 공감, 책임, 존중에서 역할분담을 적용한 그룹이 역할분담을 나누지 않은 통계적으로 유의미하게 높았다. 모둠 활동과 같은 협동학습에서 역할분담을 통해 학생들은 자신의 역할을 명확하게 인지함으로써 수업에 대한 참여도가 높아지게 되고, 학생들 사이의 상호작용이 촉진되며 다른 사람을 배려하고 존중하게 된다. 그러나 협력 항목에서는 이와는 반대로 역할분담을 적용하지 않은 그룹이 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 이는 개인이 하나의 역할을 유지하지 않고, 모둠내에서 자연스럽게 자신의 역할을 형성하고 상황에 따라 역할을 교대하면서 공동의 문제를 해결하기 위해 노력하면서 협동이 높아진 것으로 보인다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에 대한 학생들의 인식 조사를 분석한 결과, 학생들은 자신들의 인성 역량 변화에 도움이 된다는 인식이 많았고, 협력 항목이 가장 크게 증가할 것으로 기대하고 있었다. 이는 학생들이 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업이라는 모둠 활동에서 서로의 이해를 공유하고, 지식 및 정보를 의사소통을 통해 공유함으로써 공동의 문제를 해결하는 것을 강조하기 때문에 인성 역량을 키우는데 도움이 될 것이라고 생각하는 것으로 볼 수 있다. 과학교과에서 모둠 활동에서 역할분담을 통해 학생들이 수업에 적극적으로 참여하도록 하되, 주어진 역할 수행에만 고정되지 않고 문제 상황에 따라 능동적으로 임할 수 있도록 수업상황을 제시할 필요가 있음을 제안하고자 한다.

초등학교 과학 협동 학습에서 소집단 구성을 달리한 효과 (The Effects of Different Grouping in Elementary Science Cooperative Learning)

  • 이형철;문주영;배진호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제27권4호
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    • pp.446-454
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    • 2008
  • The purpose of this study was to examined the effects of different grouping according to the levels of students' achievement in science cooperative learning on students' science academic achievements, science-related attitudes, perceptions of science learning environment and self-efficacies. The results of this study can be summarized as following. First, the homogeneous grouping was more effective than the heterogeneous grouping in improving the science academic achievements of high academic ability students. Second, the homogeneous grouping was more effective than the heterogeneous grouping in improving the science-related attitude of students, especially for low academic ability students. Third, both the homogeneous grouping and the heterogeneous grouping improved the perceptions of science learning environment of students. For low academic ability students, the homogeneous grouping was more effective. Fourth, the homogeneous grouping was more effective than the heterogeneous grouping in improving self-efficacies of students, especially for middle and low academic ability students.

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초등학교 과학 수업에서 학생들의 수행 목표 지향성 수준에 따른 협동 학습의 효과 (The Effects of Cooperative Learning by Students' Performance Goal Orientation in Elementary Science Classes)

  • 고한중;김연실;강석진
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제29권3호
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    • pp.307-315
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    • 2010
  • In this study, we investigated the effects of cooperative learning by the levels of students' performance goal orientation in science classes on 6th graders' science achievement and science learning motivation. Two classes (47 students) from an elementary school were respectively assigned to a control group and a treatment group. A performance goal orientation test and a science learning motivation test were administered as pretests. The intervention of cooperative learning lasted for 24 class periods. A researcher-made achievement test and the science learning motivation test were administered after the instructions. ANCOVA results indicated that the score of the treatment group was significantly higher than that of the control group in the achievement test. However, no interaction was found between the cooperative learning treatment and the levels of students' performance goal orientation. There were significant aptitude-treatment interactions in science learning motivation.

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천문 영역에 대한 STAD 모형의 협동 학습이 초등학생들의 학업 성취도와 과학에 관련된 태도에 미치는 효과 (The Effects of Cooperative Learning through STAD Model on Elementary School Students' Learning Achievements and Science Related Attitudes in the Field of Astronomy)

  • 이용섭
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제25권2호
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    • pp.141-148
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    • 2006
  • The purpose of this study is to examine the efforts of cooperative loaming through a student team-achievement division(STAD) model on elementary school students' learning achievements and science ,elated attitudes toward the field of astronomy. This study was conducted using 72 students of the fifth-grade class in a elementary school in Busan. The 18 science lessons of the 'Family of the sun' were executed over 6 weeks in the fifth-year students classes. In this study, the experimental group were exposed to cooperative learning through STAD and the contrast group were exposed to a traditional teacher-centered class. The results show that the STAD class of the experimental group had a greater effect upon the elementary school students' science learning achievement and science related attitudes toward the field of astronomy than those of the comparison group. Additionally, the students recognized that cooperative learning provokes both interest in loaming and in their studies generally and also they expressed a desire to continue with cooperative teaming methods.

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설명적 그림을 활용한 정리가 초등학생의 학업 성취도 및 과학적 태도에 미치는 영향 (Effects of Pictorial Representation on Academic Achievement and Scientific Attitude of Elementary Students)

  • 구혜민;여상인
    • 과학교육연구지
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    • 제40권2호
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    • pp.131-143
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    • 2016
  • 본 연구는 학업 성취도와 과학적 태도를 향상시키기 위한 수업전략으로 수업을 정리하는 단계에서 설명적 그림의 효과를 조사하는 것을 목적으로 한다. 연구 대상은 초등학교 5학년 6개 학급의 학생 152명(실험 집단 남학생 38명, 여학생 39명, 비교 집단 남학생 36명, 여학생 39명)이었으며, 실험 집단의 학생들은 총 7차시에 걸쳐 학습 내용의 정리를 설명적 그림을 이용하여 하도록 하였고, 비교 집단의 학생들은 학습내용을 전통적인 방법인 글로 정리하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 설명적 그림으로 학습 내용을 정리한 실험 집단과 전통적 정리 방법을 사용한 비교 집단의 사후 성취도 검사 결과, 두 집단의 차이는 유의하지 않았다. 하지만 지연된 사후 성취도 검사에서는 실험 집단이 비교 집단에 비해 학업 성취도가 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 둘째, 성별에 따라 설명적 그림이 미치는 영향을 살펴보았을 때, 사후 성취도 검사에서는 성별에 따른 차이가 없는 것으로 나타났지만 지연된 사후 성취도 검사에서는 남학생 중 실험 집단의 성취도 검사 점수가 비교 집단의 성취도 검사 점수보다 높게 나타났으며 통계적으로도 유의한 차이가 있었다. 셋째, 과학적 태도의 향상 측면에서 설명적 그림을 통해 정리하는 방법이 미친 영향을 보면 실험 집단의 점수가 전통적 정리 방법을 활용한 비교 집단의 점수에 비해 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성의 과학적 태도 전 영역에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 결론적으로 과학 개념의 이해와 과학적 태도의 향상에 설명적 그림의 활용이 효과적이라고 할 수 있다.

협동학습 전략의 교수 효과: 중학교 물상 수업에 LT 모델의 적용 (The Instructional Influences of Cooperative Learning Strategies : Applying the LT Model to Middle School Physical Science Course)

  • 노태희;임희준;차정호;노석구;권은주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.139-148
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    • 1997
  • This study investigated the influences of the cooperative learning strategies upon students' achievement and their perceptions of learning environments in a middle school physical science course. Prior to instruction, the Group Assessment of Logical Thinking was administered, and its score was used as a blocking variable. Mid-term examination score was used as a covariate. For the treatment group with heterogeneous grouping, cooperative learning instruction (the Learning Together model) was used, which emphasized group reward, individual accountability, and role division. For the control group, traditional instruction was used. After instruction, an achievement test consisting of three subtests (knowledge, understanding, and application), and the perception questionnaire of classroom and laboratory environments, were administered. ANCOVA results revealed that there was a significant interaction between instruction and the level of logical reasoning ability although there were no significant differences in all three subtest scores of the achievement test. For the concrete operational reasoners, the treatment group performed better in the subtests of understanding and application than the control group. For students at the formal and transition levels, however, the treatment group scored lower than the control group. Significant interactions were also found in the perceptions of classroom environment and laboratory environment. For the concrete operational reasoners, the treatment group showed more positive perception than the control group. For the students at the formal and transition levels, the control group had positive perception than the treatment group. Educational implications are discussed.

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협동학습 전략의 교수효과: 고등학교 화학 수업에 STAD 모델의 적용 (The Instructional Influences of Cooperative Learning Strategies: Applying the STAD Model to High School Chemistry Course)

  • 노태희;차정호;임희준;노석구;권은주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.251-260
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    • 1997
  • The instructional influences of cooperative learning strategies, which emphasize mutual interdependency of learners, group goal, and individual accountability, upon students' achievement, the attitude toward science instruction and the perception of learning environment were investigated. Before instruction, the prior knowledge test about atoms and molecules, the test of attitudes toward science instruction, and the perception questionnaire of learning environment were administered, and the grade in the previous mathematics course was obtained. These scores were used as covariates. Mid-term examination score was used as blocking variable. For instruction, three different strategies-traditional individual learning, small group learning, and cooperative learning-were used and teaching materials for the units of mole and stoichiometry were also prepared. After instruction, the researcher-made achievement test, the test of attitudes toward science instruction, and the perception questionnaire of learning environment were administered. The perception questionnaire of group activities was also administered to the two treatment groups. In the quantitative subtest, the scores of cooperative learning group and small group learning group were significantly higher than those of traditional individual learning group. However, the cooperative learning group's scores in the achievement test and the qualitative subtest were significantly higher than those of small group learning group and traditional individual learning group. The students in the cooperative learning group were found to have the most positive perception of learning environment but to have similar attitudes toward science instruction. No interaction between the treatment and the level of the previous achievement was found in any of the analyses. In the perception questionnaire of group activities, students in both small group learning group and cooperative learning group exhibited positive perception of group activities. However, students in the cooperative learning group tended to think that their activities were related with their group's success. Educational implications are discussed.

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이공계 대학생의 커뮤니케이션 역량 분석 및 교육콘텐츠 개발 방안 연구 (A Study on Communication Competency Analysis and Development Plan of Educational Content for Engineering Undergraduates)

  • 김경화
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.529-539
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    • 2017
  • 본 연구는 이공계 대학생들의 커뮤니케이션 역량을 범주화하여 분석하고 그 결과를 토대로 향후 이공계 대학생의 커뮤니케이션 역량 향상을 위한 교육 콘텐츠 개발 방안을 제시하는데 목적이 있다. 이 연구에서 이공계 대학생의 커뮤니케이션 역량은 비판적 사고력, 과학적 소통력, 미디어리터러시 세 영역으로 범주화 하였다. 또한 커뮤니케이션 역량을 향상시키기 위한 수단으로써 이공계 글쓰기에 대한 경험과 인식을 조사하였다. 연구결과, 이공계 대학생의 커뮤니케이션 역량은 전반적으로 향상될 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한 실습중심의 비판적 사고력을 향상시킬 수 있는 글쓰기 프로그램에 대한 요구도가 높게 나타났다. 교육 콘텐츠로는 플립러닝 등 스마트교육기반 프로그램, E-커뮤니티, 액션러닝 기반 문제해결력 향상 프로그램, 협동학습 프로그램, 성찰 저널 및 포트폴리오, 협업형 글쓰기 프로그램 등을 제안하였다. 이 연구의 결과는 이공계 학생을 대상으로 한 커뮤니케이션 역량중심 교육과정 설계와 현장에서의 구체적인 적용과 실천 지침을 제공하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

영재교육 수혜 경험이 학교 성적 및 학업 능력에 미치는 영향 (The Effects of Gifted Education on School Achievements and Academic Skills)

  • 최정원;이은경;이영준
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.245-252
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    • 2013
  • 본 연구에서는 영재교육 수혜 경험이 영재의 학교 성적 및 학업 능력에 미치는 영향을 분석함으로써 영재교육의 효과를 확인하고자 하였다. 이를 위해, 21세기 학습자가 갖추어야 할 핵심 능력인 새로운 지식의 습득, 창의적 문제 해결력, 논리적 사고력, 설득력, 협동력, 자기주도학습능력, 의사소통능력을 영재가 갖추어야 할 학업 능력으로 정의하고 과학고등학교와 영재학교 재학생 1,156명을 대상으로 영재교육 경험이 학교 성적이나 학업 능력에 미치는 영향에 관한 설문을 실시하였다. 설문 결과 영재교육은 학생들의 새로운 지식 습득, 협동력, 의사 소통력 향상에 긍정적인 영향을 주었으나 자기주도학습능력, 설득력 향상에 미치는 긍정적 효과는 낮게 나타났다. 또한 영재교육 수혜 경험이 학교 성적에는 영향을 미치지 않았으나 연구 방법, 실험 실습 방법, 토론 방법 등을 학습하는데 도움이 되었다고 응답하였다. 본 연구 결과는 향후 영재교육과정을 개선 방향 설정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있다.