• 한국과학교육학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.198-209
• /
• 2011

이 연구에서는 실험 저널쓰기에서 나타난 예비 과학교사의 실험에 대한 반성적 사고를 조사하였다. 이를 위하여 탐구기반 물리실험 수업에서 예비 과학교사들에게 매 주제의 실험 수행마다 실험 과정과 수행에 대한 결과 및 논의와 더불어 실험 수행 후 실험에 대한 자신의 의견을 자유롭게 기술하는 실험 저널을 작성하도록 하고, 이들이 작성한 실험 저널에 포함된 진술문을 분석하여 실험에 대한 반성적 사고를 지식, 과정, 지향, 태도 등 4개의 차원으로 나누어 분석하였다. 지식 차원에는 반성적 사고는 실험을 통해 이미 알고 있는 내용을 점검하거나 실험 후에도 여전히 해결되지 않는 내용과 실험 후 새롭게 알게 된 내용에 대한 반추가 포함되었으며, 과정 차원에는 전반적인 실험 저널쓰기에서 나타난 예비과학교사들의 과학실험에 대한 반성적 사고 분석 207실험 과정에 대한 점검과 구체적인 실험 수행에 대한 반성이 드러났다. 지향 차원에서는 실험 수업을 통하여 얻게 된 과학의 본성에 대한 이해와 과학교육에 대한 견해가 포함되었으며, 태도 차원에서는 실험 수업에 대한 흥미와 동기, 실험수업에 대한 가치 인식이 포함되었다. 수행한 실험주제에 따라 반성적 사고의 유형별 빈도는 조금씩 다르게 나타났으나, 공통적으로 이러한 반성적 사고에는 예비 과학교사들의 자신의 앎과 학습과정에 대한 초인지, 과학과 과학교육에 대한 인식론적 신념, 과학과 실험에 대한 정의적 특성이 드러났다. 이와 같이 자신이 수행한 실험에 대해서 형식적인 절차에 따른 '과학적' 글쓰기뿐만 아니라 자유로운 형태로 '자신의' 글쓰기를 하게 하는 실험 저널쓰기는 과학학습 맥락에서 반성적 사고가 드러날 수 있는 매개이자 반성적 사고를 촉진할 수 있는 활동으로서 의미를 갖는다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.337-348
• /
• 2019

이 연구에서는 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 광역시의 중학교 3학년 4개 학급 학생 93명을 대상으로 한 학기 동안 5개 주제의 논의 기반 탐구 과학수업을 실시하였다. 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 학생들의 인식론적 사고 특징을 알아보기 위해 논의기반 탐구 과학수업 활동의 마지막 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 주제 1과 주제 5에 대해서 분석하였다. 반성 글쓰기에서 나타나는 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수 분석에서 학생들은 인식론적 메타인지 기능의 빈도수가 가장 높았고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 경험, 인식론적 메타인지 지식의 순으로 나타났고 주제 1에 비해서 주제 5에 대한 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수는 모두 증가하였으며 증가율은 인식론적 메타인지 경험이 가장 컸고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 지식, 인식론적 메타인지 기능의 순으로 나타났다. 또한 인식론적 사고의 다양성 수준의 분석에서 학생들이 논의기반 탐구 과학 수업을 경험하면서 인식론적 사고의 다양성 수준이 향상되었다. 논의기반 탐구 과학수업이 학생들의 인식론적 사고에 미친 영향에 대한 학생 인식을 알아보기 위해서 설문조사에서 학생들은 이 활동이 과학 지식 이해에 도움이 된다고 인식하였다. 학생들은 논의기반 탐구 과학수업의 단계 중 실험 설계 및 수행과 관찰 단계에 대해서 흥미를 크게 느끼고 어려움을 적게 느꼈으며, 직접적인 경험을 통해서 과학지식을 쉽게 이해하고 오랫동안 기억하는데 도움이 된다고 인식하였다. 따라서 논의기반 탐구 과학수업은 학생들의 인식론적 사고의 발달을 유도하고, 논의를 통해 학생들이 지식의 정당화 과정에 참여하도록 하며, 구성원과의 합의에 의해서 과학 지식이 구성된다는 과학지식의 인식론적 본성을 이해하고 경험하도록 하는 교수학습 프로그램이라고 볼 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.13-29
• /
• 2023

본 연구는 대칭성에 대해 이론적으로 고찰하고 이의 과학교육적 함의를 도출하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 첫째, 고대 그리스 학자들을 통해 일반적인 서양 과학의 사유방식을 살펴보았다. 둘째, 대칭성에 대한 인식을 고대와 근현대로 나누어 살펴보았다. 셋째, 이에 대한 과학교육적 함의를 도출하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 서양 과학의 사유방식은 파르메니데스에서 시작되어 플라톤이 정립한 '추상화'이다. 둘째, 고대의 대칭성 인식은 추상화를 기반으로 한 아름다운 비율과 조화로서의 대칭성, 근현대의 대칭성 인식은 변화에서 불변을 찾고자 했던 추상화를 기반으로 한 불변의 관점으로서의 대칭성이다. 그리고 고대의 대칭성의 예시로서 에라토스테네스의 지구 둘레 측정 실험에 대해 고찰하였으며, 근현대의 대칭성의 예시로서 갈릴레이 상대성 및 변환을 고찰하였다. 셋째, 이에 따른 과학교육적 함의는 다음과 같다. 대칭성에 대한 인식은 고대부터 근현대 과학을 관통하는 핵심주제라는 관점에서 과학의 본성 교육에 도움이 될 수 있다. 둘째, 에라토스테네스 지구 둘레 측정 실험과 갈릴레이 상대성 및 변환의 경우 2022 개정 교육과정에는 제시되어 있지 않지만 과학과 핵심역량 및 개념 이해에 도움이 될 수 있다. 마지막으로, 대칭성을 중심으로한 통합적 접근으로의 과학교육은 과학적 태도와 흥미에 긍정적인 영향을 줄 수 있다.

• 과학교육연구지
• /
• 제48권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2024

미래세대 과학교육표준(KSES)은 과학적 소양을 과학교육 맥락에서 구현하기 위한 실천 방안으로, 미래사회 및 환경변화에 부응하는 국내 과학교육계획 수립을 지원하기 위하여 개발되었다. 이에 이 연구에서는 KSES와 최근 고시된 2022 개정 중학교 과학과 교육과정의 학습 내용 및 학습 목표의 연관성을 분석하고, 교육과정의 성공적인 현장 안착을 위한 시사점을 얻고자 하였다. 연구 결과, 2022 개정 중학교 과학과 교육과정의 내용 체계는 KSES의 지식 차원과 높은 연관성을 보여주었다. 또한 새롭게 추가된 과학과 사회 영역에서의 내용 요소를 통해 과학의 본성과 관련된 내용을 다루고자 하는 시도도 확인되었다. 성취기준의 경우 KSES의 수행기대 일부 영역에 치중되는 경향을 나타냈으나, 성취기준의 진술 수준은 KSES에서 제시하고 있는 중학교 학생들의 수준에 알맞게 진술되어 있었다. 이러한 결과로부터 2022 개정 과학과 중학교 교육과정과 KSES의 높은 연관성과 함께 미래 과학교육계획 수립을 위한 국제적 지표로서 KSES의 활용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.551-559
• /
• 2005

본 논문에서는 한국천문연구원에서 2000년부터 운영중인 홈페이지 질문상자의 질문 및 조회 수를 통계적으로 분석하고, 그 질문 내용에 나타난 인지적 측면에서 과학탐구 유형을 분석하였다. 이를 위해 홈페이지 질문상자에 올라온 질문 및 조회 수를 월별/연도별로 통계를 작성하였으며, 질문문항이 과학탐구의 어떠한 인지적 측면이 부각되어 있는가를 분석하기 위하여 과학탐구 분석틀을 개발하였다. 질문유형 분석은 인지적 측면에서 과학지식과 과학탐구로 분류하였다. 과학적 지식의 하위유형으로 내용지식, 방법지식, 지식본성 이해로 분류하였다. 과학탐구의 하위 요소는 과학탐구 수행능력으로 분류하고 각 세부 요소를 고려하였다. 질문유형 분석틀에 따른 과학탐구 유형의 분석은 분석틀을 통해, 2004년 7월부터 12월까지 6개월간 질문상자에 질문한 703개 질문 항목에 대해 질문들의 세부 사항 및 속성들을 세부적으로 살펴서 질문유형 분석틀에 따라 분석을 시행하였다. 이 분석을 통하여 질문상자의 질문에 대한 이해와 잦은 질문들에 대한 응답을 마련하는 등, 앞으로 질문상자의 운영 방안에 대한 방향을 설정할 수 있었다. 이 분석을 통해 질문수의 증가와 함께, 질문의 내용도 일상생활 과학 지식수준을 넘어 해마다 난해해 지고 전문화 되어가고 있음을 알 수 있었다. 앞으로 질문상자의 이용자 수가 계속 증가될 것으로 예상되고, 지적 요구의 증대와 함께, 질문의 내용도 더욱 난해해 질 것으로 예상됨으로 심도 있는 콘텐츠의 개발이 필요하다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.324-333
• /
• 2002

최근의 연구들은 과학영역에서 남학생이 여학생에 비해 훨씬 더 높은 학업 성취도를 보인다고 주장하고, 과학영역에서의 창의성 측면에서도 남학생이 여학생에 비해 더 높은 창의적 성취를 보일 것이라는 것이 일반적인 통념이다. 과학영재교육이 본격화되고 남${\cdot}$여 과학영재들의 창의적 특성에 대한 이해의 중요성이 부각되고 있지만, 이를 뒷받침할 연구들은 거의 부재한 상황이다. 본 연구에서는 135명의 과학영재학생들을 대상으로 창의성의 다양한 영역에서, 특히 확산적 사고라는 영역 보편적 입장과 과학에서의 창의적 행동특성과 문제해결 및 발견이라는 영역 특수적 입장에서, 남학생과 여학생간의 창의성의 차이를 살피고 창의성의 본성에 대한 이해를 돕고자 했다. 본 연구의 결과는 과학 영재여학생들이 남학생들에 비해 모든 영역에서 유의미하게 큰 차이를 보이지는 않았지만, 전반적으로 창의성의 세 영역 모두에서 상대적으로 높은 성취를 보이는 것으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면 확산적 사고의 융통성, 제목의 추상성, 정교성 영역에서, 과학에서의 창의적 문제 해결력 및 문제 발견력을 측정하는 CPSF의 가설 설정 능력의 유창성과 독창성 영역에서, 그리고 과학에서의 창의적 행동 특성을 측정하는 CBCS에서 개방성, 심미안에서 과학 영재 여학생이 남학생보다 유의미하게 창의성이 높은 것으로 나타났다. 남학생은 여학생에 비해 CBCS에서의 '과학적 호기심' 문항에서만 유의미하게 더 높은 창의성 점수를 보임으로 본 연구 결과는 '남학생이 여학생보다 더 창의적이다'라는 사회의 일반적인 통념과 상반된 결과를 보였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.571-587
• /
• 1998

본 연구에서는 과학교육 개혁운동에 관련된 미국과 한국의 연구 보고서를 분석함으로써, 과학교육 개혁운동에서 주장하는 과학 성취의 개념을 살펴보았다. 본 연구에서 선정한 보고서를 분석한 결과, 과학 성취의 개념에 공통점이 있는 것으로 나타났다. 즉, 모든 보고서에서는 과학, 기술, 사회, 환경에 관련된 지식과 능력에 있어서의 높은 성취를 요구하였다. 또한 학습자의 발달 단계에 따라 여러 단계로 성취를 정의하고 있었다. 그러나 차이정도 분석되었다. 연구 보고서에 따라 과학 성취의 내용과 과정 중에서 강조하는 영역이 달랐다. 특히 한국의 연구 보고서에서는 수학의 세계, 과학의 본성, 역사적 시각, 통합 개념, 과학적 의사소통 등의 내용이 전혀 포함되어 있지 않은 것으로 분석되었다. 이러한 분석으로부터 두가지 결론을 이끌어 내었다. 첫째, 교육자와 대중이 공통적으로 받아들일 수 있는 과학 성취의 일반적인 개념이 정의되어야 한다. 둘째, 한국의 경우에는 보다 포괄적인 과학 성취의 개념이 개발될 필요가 있다.

• 대한화학회지
• /
• 제43권6호
• /
• pp.699-706
• /
• 1999

기체분자운동론에 관한 고등학생들의 개념 및 개념유형에 대하여 반구조화된 심층면담과 오디오${\cdot}$비디오 기록을 분석하여 고찰하였다. 학생들은 학교학습 이전에 이미 다양한 개념들을 가지며, 개념망의 조직화와 정교화수준에 따라 세 가지 개념유형 즉, 피상적 용어사용, 부분적 의미형성, 인과적 의미형성으로 구분되었다. 이러한 개념유형은 학생들이 과학에 대해 이해하고 사고하는 방식, 개인 개념의 안정성, 학교 지식과 일상적인 지식의 분리 경향, 그리고 맥락에 따른 의미형성에 영향을 주었다. 이것은 학생들의 과학적 지식의 본성에 대한 이해 부족과 학습에 대한 주체의식 및 능동적인 참여의 제한으로 인한 결과로 해석된다. 이는 과학적 의미형성을 위해서 학생의 사고의 가치가 인정되고, 적극적인 토론과 합의의 기회가 주어져야함을 시사한다.

• 대한화학회지
• /
• 제59권5호
• /
• pp.434-444
• /
• 2015

탐구 중심 실험은 과학 지식에 대해 이해할 수 있는 기회와 과학의 본성에 대한 올바른 인식을 얻을 수 있는 기회를 제공한다. 본 연구에서는 중등 예비교사들이 탐구 중심 실험 수업에서 경험했던 어려움에 대하여 조사하고 분석하였다. 22명의 예비교사가 낮은 수준으로 문제를 해결하는 문제 해결 기반 탐구로 계획된 강의에 13주 동안 참여하여 탐구를 진행하였고, 이 과정에서 경험한 어려움에 대해 설문과 심층 면담을 통해 조사하였다. 예비교사들은 주로 실험 설계 과정과 자료해석 과정에서 어려움이 큰 것으로 나타났으며, 실험 목표에 대한 이해, 선지식이 부족하다는 인식, 탐구에 대한 자신감, 실험 도구 및 장비에 대한 이해 부족 등에서도 어려움이 나타났다. 연구 결과, 탐구에 대한 적절한 지도를 위하여 예비교사를 양성하는 기관에서는 충분한 탐구를 경험할 수 있는 환경을 조성하고, 체계적인 프로그램으로 지원해야 할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.104-115
• /
• 1995

Teachers' conception about the nature of science is considered to be an important factor to improve the students' conceptions of that. It is assumed that teachers' conception of the nature of science may be influenced by their views of learning. The first purpose of this study was to investigate the exploratory relationships between teachers' conceptions about the nature of science and their views of learning. The second one was to compare the their conceptions and views of learning before and after science education lectures during 1 semester. We administered the questionnaires for the nature of science and for constructivist's learning, respectively, consisted of 5 dimensions (relativism-positivism; inductivism- deductivism; decontextualism-contextualism; content-process; instrumentalism-realism) and of 6 aspects (student; learning; instruction; teacher; curriculum; evaluations) were administered to 57 pre-service elementary teachers (female=44; male=13) before and after lectures. In pre-test it was revealed that respondents had not the consistent conceptions about the nature of science. The conception of relativism was more dominant than those of positivism, deductivism than inductivism, decontextualism than contextualism, process than content and instrumentalism than realism. They had more constructivist views in the respect of process of learning than in other respects, that is, students, instruction, teacher, curriculum and evaluation. But no significant correlations between the dimensions of the nature of science and the aspects of the views of learning suggest that constructivst views of learning was not deeply related with their conceptions of the nature of science. In post-test we had similar results with those of the pre-test, but the process-content dimensions of the nature of science was correlated with the constuctivist views of learning. Therefore we concluded that elementary pre-service teachers had the constructivist views of learning which was isolated with their conceptions of the nature of science although they had science educations course. We need to develop the course to make the conceptions of the nature of science relate view of learning.