• 한국과학교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.265-275
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• 2003

이 연구에서는 평가 방법에 따라 여학생과 남학생의 과학 성취도가 각각 어떤 차이를 보이는지 파악함으로써 여학생들과 남학생들의 과학 성취 능력에 대해 올바르게 인식하는 데 도움을 주고자 한다. 이를 위해 서울 소재 중학교 전학년 학생 1,487명의 2000년 과학 성적을 분석하여 평가 방법에 따른 성 차이 경향, 성취 수준별 평가 방법에 따른 성 차이 경향, 성별 평가 방법 사이의 상관 관계등을 알아보았다. 이 학교의 과학 성적에는 지필 검사 위주의 1, 2학기 중간과 기말 고사 및 수행 평가가 포함되었다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 전체 과학 성취도에 있어 7학년은 여학생이 남학생보다 유의미하게 높은 결과를 나타냈으나. 8, 9학년은 의미 있는 성 차이를 보이지 않았다. 둘째, 객관식 문항의 경우 7, 8, 9학년 모두 남녀 학생 간 과학 성취도에 있어 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 주관식 문항에서는 7학년의 경우 여학생의 과학 성취도가 남학생보다 유의미하게 높았으나. 8, 9학년에서는 의미 있는 성 차이가 나타나지 않았다. 반면, 수행 평가의 경우 3개 학년 모두 여학생이 의미 있는 차이를 보이며 남학생보다 높은 성취도를 나타냈다. 셋째, 상, 중, 하 성취 집단 모두 객관식 문항에서는 남학생이 유의미하게 높은 성취도를 보였고, 주관식 문항에서는 성 차이가 나타나지 않은 반면, 수행 평가에서는 세 집단 모두 여학생이 유의미하게 높은 성취도를 보였다. 넷째, 상위 10% 이내의 학생 집단의 경우 전체적인 과학 성취도 결과와 그 경향이 전혀 달라, 이들 최상위권 학생들의 경우 모든 학년에서 객관식과 주관식 문항은 물론이고 수행 평가에서도 성별 성취도 차이가 나타나지 않았다. 다섯째, 전체 과학 성취도와 평가 방법들과의 상관 관계를 살펴본 결과, 남녀 학생 모두 모든 학년에 걸쳐 전체 과학 성취도와 가장 큰 상관 관계가 있는 평가 유형은 객관식 문항인 것으로 나타난 반면, 전체 과학 성취도와 가장 작은 상관 관계가 잇는 평가 유형은 수행 평가인 것으로 나타났다. 한편, 평가 방법과 전체 과학 성취도 결과와의 상관 관계는 성별로 다소 다른 경향을 보였는데, 여학생보다는 남학생의 경우 수행 평가와 전체 과학 성취도와의 상관 관계가 높은 것으로 나타났다. 수행 평가가 학생들의 능력을 더욱 타당하게 평가할 수 있다는 기존의 연구 결과에 비추어 볼 때, 이 연구에서 여학생들이 남학생들에 비해 수행 평가에서 높은 성취도를 보인 점은 매우 주목할 만하다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권2호
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• pp.284-300
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• 2024

이 연구의 목적은 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정의 성취기준 진술을 분석하여 곧 적용될 교육과정의 성취기준을 구체적으로 파악하는 것이다. 이를 위해 Bloom의 신교육목표분류체계에 기초해 초등학교 전체 성취기준의 진술을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 성취기준의 진술이 특정 지식 차원과 인지과정차원에 편중되어 있다. 이는 2022 개정 교육과정의 목표와 과학과의 교수·학습 방향에 부합하지 못하므로 다양한 유형의 활동과 탐구 학습이 가능한 성취기준을 개발해야 한다. 둘째, 학년군별 지식 수준과 인지 수준의 위계화가 필요하다. 상위 학년군에서 오히려 하위 지식·인지과정 차원이 차지하는 비율이 증가하였으므로 체계적인 위계화를 고려해야 한다. 셋째, 성취기준 서술어를 다양하게 사용할 필요가 있다. 특정 서술어에 의존하는 경향은 이전 교육과정보다 줄었지만, 한두 차례만 사용한 서술어가 절반 정도를 차지하므로 다양한 서술어를 균형 있게 사용할 필요가 있다. 이 연구의 결과를 2022 개정 초등학교 과학과 교육과정에 따른 초등학교 과학 교과서의 성취기준에 반영하도록 성취기준 진술의 설계를 논의할 필요가 있다. 후속 연구로 과학 교육의 성격과 목표, 내용 요소를 고려하여 초등학교 과학 교육에 적절한 성취기준의 진술 방식 탐색 및 과학과 전체 교육과정의 위계성과 연속성 분석을 위한 중·고등학교 과학과 교육과정의 성취기준 비교 분석을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.617-626
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• 2003

과학교육에 있어 지금까지 개발된 수업모형은 마치 과학의 모든 목적을 달성시켜줄 것 같지만 실제 교육현장에 적용해 보면 기대하던 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 수업의 효과를 극대화하기 위해서는, 어느 한가지 방법만을 고수하는 것보다 개발된 수업모형을 유연성 있게 활용 할 수 있는 교사의 수업전략이 필요하다. 본 연구는 개념도와 순환학습을 통합한 수업이 개념도를 활용한 수업이나 순환학습과 비교하여 고등학생들의 학업성취도 및 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보는데 그 목적이 있다. 연구대상은 고등학교 2학년 여학생 324명으로, 개념도-순환학습 집단, 개념도 활용 집단, 순환학습 집단, 전통적 수업 집단의 4집단으로 나누어 수업하였다. 연구 단원은 고등학교 과학의 '생식과 유전' 단원으로 약 10주간 10차시에 걸쳐 수업처치 하였다. 수업처치 전, 후에 학업성취도 검사와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 연구결과는 공변량 분석 (ANCOVA과)과 사후 검증(Duncan test)으로 분석하였다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이었고(p< .05) 그 효과면에서 개념도를 활용한 수업보다 떨어지지 않았다. 성취 수준이 상위와 중위 학생들은 수업방법에 따라 학업성취도에 차이를 보이지 않았으나, 하위학생들은 개념도를 활용한 수업이 가장 효과적이었다(p< .05). 개념도-순환학습은 학생들의 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도를 활용한 수업이나 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 순환학에 떨어지지 않았다. 성취수준이 상위인 학생은 수업방식에 따라 과학적 탐구능력에 차이를 보이지 않았으나, 개념도-순환 학습은 중위와 하위 학생들의 과학탐구능력 향상에 순환학습 만큼 효과적이었다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 개념도 활용 학습이나 순환학습에 뒤지지 않았다. 따라서 개념도 순환 학습은 모든 학생들의 수준을 고려 할 때 학생들의 학업성취도를 향상시키고, 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도 활용학습이나 순환학습을 단독으로 적용하는 것보다 긍정적이라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.593-599
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• 2014

이 연구에서는 서술형 문항에 대한 교사평가와 동료평가가 고등학생들의 학업성취도와 정의적 영역에 미치는 효과를 알아보고, 평가에 대한 학생들의 만족도와 신뢰도를 분석하여 시사점을 얻고자 하였다. 이를 위하여 중소도시에 있는 고등학교 2학년 2개반을 선정하여 학업성취도, 정의적 영역의 검사를 사전과 사후에 실시하였다. 서술형 문항의 평가는 10차시 수업 동안 진행되었으며, 교사평가를 실시한 반에서는 학생들이 서술형 문항을 푼 후에 교사가 이에 대한 피드백을 수업 중에 실시하였다. 동료평가를 실시한 반에서는 학생들이 서술형 문항을 푼 후에 소집단 별로 동료평가를 실시하고 피드백을 제공하도록 하였다. 연구 결과, 학업성취도 상위 집단 학생들은 상대적으로 교사평가에 긍정적인 만족도를 나타내었고, 하위 집단 학생들은 동료평가에 긍정적인 만족도를 나타내었다. 한편, 학업성취도 상위 집단 학생들은 교사평가와 학생평가에서 동일한 채점 기준을 제공하였음에도 불구하고 교사평가에 대한 신뢰도가 상대적으로 높은 반면, 하위 집단 학생들은 교사평가에 대한 신뢰도가 상대적으로 낮았다. 학업성취도가 하위인 학생들만 비교한 결과 교사평가를 실시한 학급보다 동료평가를 실시한 학급에서 성취도의 향상이 통계적으로 유의미하게 나타났다. 정의적 영역의 평가 결과에서도 하위 집단 학생들은 동료 평가가 정의적 영역에서 긍정적인 영향을 미쳤으며, 특별히 과학에 대한 인식 영역에서 변화가 통계적으로 유의미하게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.836-847
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• 2011

이 연구에서는 자연계열 대학생을 대상으로 설문을 통하여 전공 관련 고등학교 과학 선택과목 이수가 대학에서의 과학 학습에 미치는 영향에 대하여 어떻게 인식하고 있는지, 그리고 고등학교에서 이수한 전공 관련 과학 선택과목 이수 여부가 대학에서의 강의 이해 정도, 자신감과 흥미 등 학생의 체감 성취도에 어떤 영향을 주는지를 살펴보았다. 대학 수준이나 전공에 상관없이 자연계열 대학생들은 모두 고등학교에서 전공 관련 선택과목Ⅱ를 배우지 않고 대학에 들어오면 1학년 전공 기초 과정에서 어려움을 겪지만 학생 스스로의 노력으로 그 영향을 극복할 수 있다고 인식하는 경향이 있음을 알 수 있었다. 전공 관련 과학 선택과목 이수 여부가 대학에서의 과학 체감성취도에 미치는 영향을 살펴보면 화학과의 경우에는 화학 I, 화학 II를 모두 이수한 학생들이 화학 I만 이수한 학생들보다 기초전공 과정에서 체감 성취도가 유의미하게 높게 나타났다. 생물학과의 경우 상위권 대학에서는 선택과목 I이수 집단과 생물 I, II 이수 집단 간에 강의 이해도나 흥미, 자신감 등에서 비슷하였으나 중 상위권과 중하위권 대학에서는 생물 I, 생물 II를 모두 이수한 집단이 생물 I만 이수한 집단보다 체감 성취도가 다소 높은 경향이 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.383-393
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• 2015

이 연구는 안구운동 추적기법을 활용하여 6학년 초등 과학 교과서 '과학 이야기'를 읽을 때 학생들의 읽기 과정을 분석하였다. 이 연구에 사용된 과제는 2009 개정교육과정 6학년 1학기 과학 실험본 교과서에 수록된 3개의 '과학 이야기' 글이고, 연구 대상은 서울 G 초등학교 6학년 학생 22명이었다. 참가자들은 중간 글 - 긴 글 - 짧은 글 순서로 3개의 글을 읽고, 각 글에 대한 이해도를 평가하는 9개의 문제를 풀었다. 이해도 결과 및 성취도 결과를 바탕으로 참가자들을 상위 집단, 중위 집단, 하위 집단의 3개의 그룹으로 나누었다. 연구결과, 상위 집단과 하위 집단의 안구운동 특성은 다음과 같은 차이를 보였다. 고정 수는 상위 집단이 하위집단보다 높았으며, 고정시간은 상위 집단이 하위집단보다 낮았다. 회귀 수는 상위집단이 하위집단보다 높았으며, 회귀시간은 상위집단이 하위집단보다 낮았다. 문장별 고정 수 및 평균 고정 시간 분석 결과, 상위집단이 전체 글의 주제나 주요 원리를 담고 있는 핵심 문장(key sentence)을 더 오래 살펴보았음을 알 수 있었다. 시선 흐름 및 사후 면담 분석 결과, 상위 집단은 문장 간 회귀가 많았으며 글의 핵심이 되는 부분이 어디인지 알고 그 곳에 특히 주의를 기울였다. 반면 하위 집단은 대부분 회귀 없이 순차적으로만 글을 읽었고, 일부 학생은 정상적인 범위를 벗어난 도약을 보이기도 하였다. 또한 학생들의 문제 풀이 방식에서도 집단 간 차이를 찾을 수 있었다. 이상을 종합하면 고정과 회귀가 많고 평균 고정 시간이 짧은 읽기방식이 과학 이야기 이해도와 관련이 있으며, 문장 간의 빈번한 회귀, 충분한 핵심 탐색 과정, 효율적인 주의 배분, 글에 대한 높은 이해력, 집중력을 보이는 학생이 과학이야기 이해도가 높았다. 교과서에 사용된 단어나 문장 또한 과학이야기 이해도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 이 연구는 기존의 과학 읽기 연구들과 비교하여 초등학생의 과학 읽기에서 어떠한 경향이 나타나는지 탐구하였고, 이 연구의 결과를 활용하여 과학 읽기에 어려움이 있는 학생을 위한 프로그램이 필요함을 제안하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.905-926
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• 2015

본 연구에서는 온라인 영재교육 프로그램을 이수한 학생의 동기, 자기조절전략, 학습양식을 비교하여 성취도 상위, 중위, 하위 집단 간에 차이가 있는지 분석하고자 하였다. 이 연구에 참여한 학생은 2015년 3월~6월까지 온라인 영재교육 과정을 이수한 중학교 1학년~고등학교 2학년 788명이며, 이들은 학습관리시스템을 통해 온라인 설문에 자발적으로 참여하였다. 설문 문항은 동기(동기적 선호, 학습목표 지향성) 관련 20개 문항, 자기조절전략(인지조절 전략, 행동조절 전략) 관련 27문항, 학습양식 관련 6문항, 학습자 배경변인 7문항으로 총 60개였으며, 설문 데이터는 SPSS 19.0를 이용해 기술통계 및 다변량분산분석(MANOVA)의 방법으로 분석하였다. 본 연구에서 도출한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생의 수학, 과학 과목에 대한 동기적 선호를 비교했을 때, 성취수준 상위, 중위, 하위집단 순서로 수학적, 과학적 내재적 동기가 높았다. 둘째, 상위, 중위, 하위 집단 간 인지조절 전략 하위 요인별 활용의 차이를 분석한 결과 정교화 전략에서 집단 간 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났고, 노력 및 시간조절 전략에서도 상위 집단과 하위 집단, 중위 집단과 하위 집단 간에 유의미한 차이가 나타났다. 즉, 상위 집단의 정교화 전략, 노력 및 시간조절 활용 수준이 가장 높은 것으로 나타났다. 마지막으로, 학습 양식 선호의 차이, 즉 협동학습과 경쟁학습 선호에 대한 집단 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권4호
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• pp.323-331
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• 2012

세포 분열 단원은 중요하지만 비교적 어려운 내용을 포함하고 있어, 학생들이 능동적으로 학습에 참여하는 교수법이 학생들의 학습 의욕과 학습 효율을 향상시킬 수 있다는 점에 착안하여, 선행연구를 바탕으로 세포분열 학습에 흥미 및 내용 이해도를 높이는데 역할놀이가 효과적일 것이라 판단하였다. 연구 대상은 서울시 소재 중학교 3학년 학생이며, 2개 학급은 역할 놀이 수업을, 나머지 2개 학급은 기존의 전통수업을 실시하였다. 수업처치 전, 후의 학업 성취도와 태도 변화를 살펴보기 위해 동일 검사지를 이용한 과학 학습 태도 및 학업 성취도 검사를 실시하였으며, 연구측정으로 SPSS 통계 프로그램을 활용한 공변량 분석이 이루어졌다. 연구 결과, 역할 놀이를 이용한 학습 그룹이 전통수업 학습 그룹에 비해 학업 성취도에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났으며 (p<.05), 이는 학업 성취수준 상위 학생들에 비해 하위 학생들에게서 역할 놀이 학습 효과가 더욱 뚜렷함을 보이고 있다 (p<.05). 또한, 학습 태도 측면에서도 정의적, 인지적 영역에서 긍정적인 효과를 얻을 수 있었다 (p<.05).

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.295-298
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• 2010

Linear Temporal Logic synthesis 는 LTL formula 로 표현된 요구 사항으로부터 그것을 만족하는 시스템을 만들어낸다. 이러한 synthesis 과정은 2EXPTIME-complete 이 요구 되지만 GR formula 라는 특수한 형태를 사용함으로써 복잡도를 Polynomial 시간으로 줄일 수 있다. LTL synthesis 는 작업 공간, 로봇이 취하는 센서 정보와 액션의 종류, 상위 수준의 작업 명세를 입력으로 받아 GR formula 형태로 변환하고, 기대되는 작업이 실현 가능하다면 그것을 성취할 수 있는 오토마타를 생성해낸다. Synthesis 알고리즘을 구현한 LTLMoP 라는 도구를 이용하여 LTL synthesis 과정을 보이고 화성 행궁의 미아 찾기 로봇 작업 계획을 구현한다. 마지막으로 시뮬레이션 과정을 통해 기대하는 작업을 성공적으로 성취할 수 있음을 보인다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.1-10
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• 2013

본 연구는 초등학교 4학년 2학기 1단원 '식물의 세계'에서 학습자 중심의 다양한 관찰학습을 적용하기 위해 다중지능 요소별 관찰 전략을 개발하여 과학수업에 관찰 학습 프로그램을 적용하고 초등학생들의 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 단원 차시별 관찰 대상 및 주제를 선정하고 다중지능 활용 교수 학습 방법 중 적합한 방법을 추출하여 다중지능 요소별 관찰전략을 개발하였다. 개발한 관찰전략을 활용하는 관찰학습 프로그램 단계를 구상하였으며 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도에 관한 사전검사를 실시하였다. 관찰학습 프로그램 단계마다 개발한 다중지능 요소별 관찰전략 중 적절한 전략을 선택하여 교수학습을 계획하고 수업에 투입하였다. 수업 실시 후 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도에 관한 사후 검사를 통해 효과를 분석하였다. 그 결과 첫째, 다중지능 요소별 관찰전략을 적용한 관찰 능력을 검사에서 학생들의 관찰 능력 수준을 상위단계로 발전시키는데 긍정적인 영향을 끼친 것으로 보인다. 관찰 능력 검사의 하위 영역인 진술문 구별하기, 정량관찰, 정성관찰 영역에서 실험반이 비교반보다 높은 점수를 나타냈다. 둘째, 관찰 전략의 적용은 학생들의 과학적 개념 이해에 효과적이었으며 초등 과학 생물 영역 성취도 검사에서 실험반이 비교반보다 점수가 높은 점수를 받도록 하였다. 셋째, 과학적 태도 검사에서는 과학적 태도의 하위 요소인 개방성, 자진성, 창의성에서 유의미한 차이가 있었다. 다중지능 요소별 관찰전략은 과학적 태도 변화에도 긍정적인 효과를 끼쳤음을 알 수 있다. 이 연구 결과를 종합하면 다중지능 요소별 관찰전략을 적용한 결과 관찰능력, 학업성취도, 과학적 태도 모든 영역에서 효과가 있었다. 따라서 다중지능 요소별 관찰 전략은 초등학교의 과학 수업 현장에서 교수 학습 방법의 하나로 제시 될 수 있으며 의미있는 과학수업이 될 것이다.