• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.535-547
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• 2014

이 연구의 목적은 영국, 호주, 뉴질랜드, 캐나다 온타리오주, 싱가포르 및 우리나라의 과학교과 핵심역량에 대한 동향을 조사하여 과학교육을 통해 기를 수 있는 핵심역량이 무엇인가을 알아보는 것이었다. 또한, 현장 과학교사들이 핵심역량 기반의 과학수업에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하고, 특히 최근 핵심역량 기반의 과학교육과정을 접한 경기도 지역 교사들이 어떻게 인식하고 있는지를 알아보는것이었다. 외국의 역량 기반 과학과 교육과정을 탐색하기 위해 각종 문헌연구를 실시하였으며, 현장 과학교사들의 인식 조사를 위해, 135명의 초 중 고등학교 교사들에게 설문을 실시하였다. 외국의 역량기반 과학과 교육과정 탐색 결과, 각 국가들의 공통적인 특징으로 '범교과 역량과의 연계', '과학 내용과 과학 활동의 결합', '의사소통 능력중시', '역량별 성취 수준 제시' 등이 나타났다. 또한, 각국에서 강조하는 과학과 핵심역량으로는, '비판적 사고력', '창의적 사고력', '문제해결력', '탐구능력', '의사소통능력', '문화적 이해력', '학문간 통합능력', '적용능력', '개인적 역량과 사회적 역량'이 있었다. 현장 과학교사들은 현재 핵심역량에 대한 인지정도 및 과학수업에서의 실행 정도는 보통으로 생각하고 있었으나, 가르쳐야 한다는 움직임과 가르칠 의사에는 긍정적인 인식을 보임으로써, 필요성에 대해서는 공감하고 있었다. 중요한 핵심역량으로는, 초 중 고 세 학교급 모두에서 '창의적 사고력', '문제 해결력', '탐구 능력'을 꼽았으며, 교육 요구도가 가장 높은 역량은 '창의적 사고력'이었다. 경기도 지역의 교사들이 다른 일반지역의 교사들보다 핵심역량에 대한 인지정도가 높은 것으로 나타났으며, 핵심역량 기반의 과학 수업이 과학적 태도와 의사소통능력 형성에 큰 도움이 된다고 보았다. 그러나 수업 운영 방법에 익숙하지 않은 점, 많은 수업 준비시간 등을 어려운 점으로 꼽았다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.133-140
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• 2019

2015 개정 교육과정의 궁극적인 목표는 창의융합형 인재육성이다. 본 연구에서는 과학 애니메이션을 활용한 영어 융합 수업을 통해 초등학교 6학년 학생들의 영어 듣기와 읽기 능력(이하 영어 능력)이 얼마나 향상되었는지를 검증하고자 하였다. 실험반(27명) 학생들은 영어수업 시작 전 융합수업을 받은 반면 통제반(28명) 학생들은 그 시간에 전 시간에 배운 수업을 복습하였다. 실험 시작 전, 2018년 3월에 C 교육청에서 실시한 초등학교 6학년 진단평가를 통해 동질집단인 것을 확인하였고 10개월의 실험기간 종료 후 2017년 3월 C 교육청에서 실시한 중학교 1학년용 진단평가를 통해 학생들의 영어능력 향상 여부를 알아보았다. 실험 결과, 융합수업을 받은 학생들의 영어 능력이 향상된 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 실험 전 후 영어학습에 대한 정의적 태도에 관한 설문조사 결과, 흥미도와 자신감 측면에서 향상이 있었음도 확인할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권3호
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• pp.280-299
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• 2015

이 연구의 목적은 지질 전개도를 활용한 수업이 고등학생들의 공간 시각화 능력 및 지질 공간 능력에 미치는 효과를 살펴보고, 이 수업에 대한 학생들의 인식을 혼합연구 방법으로 조사함으로써 지질 전개도를 활용한 수업의 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 이를 위해 10개의 지질 전개도(수평층 2개, 수직층 2개, 경사층 4개, 단층 1개, 습곡 1개)를 개발하였고, 지질 전개도를 활용한 수업 실시 전후에 학생들의 공간 시각화 능력과 지질 공간 능력을 검사하였다. 또한, 이 수업에 대한 학생들의 인식을 조사하기 위하여 인지적 영역과 정의적 영역으로 구성된 설문지를 이용하여 양적 연구를 실시한 후, 이를 보완하기 위한 질적 연구로 참가 학생에 대한 포커스 그룹 인터뷰를 진행하였다. 연구 결과, 지질 전개도를 활용한 수업은 공간 시각화 능력과 지질 공간 능력을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 이 수업은 학생들의 지질 구조 공간 배치에 대한 인식 능력 및 시각 투시 능력을 향상시키는 데 도움을 주는 것으로 나타났다. 지질 전개도를 활용한 수업에 대해 학생들의 인식을 조사한 결과, 학생들은 인지적 영역과 정의적 영역 모두에서 상당히 긍정적으로 평가하고 있었다. 이 연구에서 개발된 지질 전개도는 '지질도의 작성과 해석'에 관한 수업을 위해 효과적인 도구로 사용될 수 있으며, 일반 고등학교의 지질 수업에서 과학 성취도가 높은 학생들을 대상으로 한 수업에의 적용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제62권5호
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• pp.398-411
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• 2018

본 연구의 목적은 탐구적 과학 글쓰기(Science Writing Heuristic)를 적용한 과제연구의 활동이 고등학생의 과학 탐구 능력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위하여 전남 소재의 고등학교 과학중점과정 2학년 학생 73명을 대상으로 의문 만들기, 실험 설계, 관찰, 주장과 증거, 읽기, 반성의 단계로 구성된 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 과제연구 프로그램을 실시하였다. 프로그램의 효과 분석을 위해 과학 탐구 능력과 과학에 대한 태도를 검사하였고, 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 과제 연구 수업에 대한 인식을 조사하였으며, 결과 해석의 어려움이 있을 경우 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 탐구 능력 중 추리, 가설 설정, 변인 찾기, 조작적 정의, 실험설계, 그래프화 및 데이터 해석, 일반화 능력은 통계적으로 유의미하게 향상되었으나(p<.05), 예상 능력은 향상되었으나 통계적으로 유의미하지 않았다(p>.05). 둘째, 과학에 대한 태도 중 과학에 대한 취미로서의 관심, 과학 수업의 즐거움, 과학 직업에 대한 관심은 통계적으로 유의미하게 향상되었으나(p<.05), 과학 탐구에 대한 태도는 통계적 유의하지 않았지만 점수가 감소했다. 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 고등학교 과제 연구 수업은 과학 탐구 능력 및 과학 태도에 긍정적인 효과가 있었지만 오랜 기간 동안 일반 과학 수업과는 다른 형태로 학생이 주도하며 진행되기 때문에 학생들에게 부담이 된다. 그래서 이러한 단점을 최소화하고 장점을 최대화한 과제 연구 수업 전략에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 대한화학회지
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• 제50권5호
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• pp.385-393
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• 2006

연구에서는 고등학교 화학 수업에서 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시하고, 학생들의 인지 수준에 따른 과학 탐구능력, 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과와 수업에 대한 인식을 알아보았다. 서울에 소재한 남자 고등학교 2학년 4개 학급의 학생들(92명)을 대상으로 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시한 처치집단과 실험과정이 모두 제시된 실험 수업을 실시한 통제집단으로 배치한 후, 화학의 ‘금속과 그 이용' 단원에 대해서 수업을 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습은 과학 탐구능력 향상에 관해서 실험설계, 자료 변환 및 해석, 가설검증의 영역에서 유의미한 효과가 있었으며 문제 파악 및 정의, 가설설정의 영역에서는 효과가 없었다. 한편, 개방적 과학 탐구학습에서 학생들의 역할 및 수행할 과제의 증가로 인해 과학 수업에 대한 태도는 처치집단에 부정적인 효과가 나타났다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권3호
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• pp.352-363
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• 2016

본 연구의 목적은 초등예비교사의 과학개념 수준에 따라서 수업곤란도, 수업만족도, 수업평가는 어떻게 달라지는가를 알아보는 것이다. 본 연구를 수행하기 위해서 P교육대학교 1학년 117명의 학생들을 대상으로 초등과학 '지구와 우주'영역의 개념수준에 따라서 두 집단으로 나누어서 이들 집단의 수업곤란도, 수업만족도, 수업평가에 대한 사전 사후 점수의 결과를 추출하여 결론을 도출하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들의 과학 개념수준이 높은 집단이 낮은 집단에 비해서 수업곤란도가 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미하게 나타났다. 이것은 개념수준이 높으면 수업단원을 효과적으로 지도할 수 있다는 사실을 말해준다. 둘째, 초등예비교사들의 과학 개념수준 높은 집단이 낮은 집단에 비해 수업만족도 점수는 상대적으로 높게 나왔지만, 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미하게 나타나지 않았다. 이것은 수업의 만족도는 교수자의 능력뿐만 아니라 학습자의 수준이나 학습 환경 등 다른 요인이 더 많이 작용하기 때문이다. 특히, 수업자의 언어구사능력, 상호작용 능력 등이 동시에 작용하기 때문이라고 생각된다. 셋째, 초등예비교사들의 과학 개념수준이 높은 집단이 낮은 집단에 비해서 수업평가 점수가 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 이것은 개념수준이 높으면 수업을 효과적으로 지도할 수 있다는 것을 말해준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.314-327
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• 2011

중 고등학교 현장 과학 교사들의 과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 인식을 알아보기 위해 설문 조사를 실시하였다. 조사 결과 현장의 과학 교사들은 과학에서의 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육의 중요성은 인식하고 있으나 실제 수업에서는 많이 적용하지 못하고 있으며 수업에 도입하는 것을 어렵게 느끼고 있었다. 이는 교사들이 창의적 문제 해결 능력을 창의성에 초점을 맞추어 이해하고 있기 때문에 창의성 교육에 대한 부담감이 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육에 대한 부담감으로 나타나고 있는 것으로 분석되었다. 또한 교사들은 경쟁 위주의 대학 입시제도와 학력 중심의 사회 분위기와 함께 다양한 수준의 학생들로 구성된 학급 상황과 과학 개념 위주의 교과 내용 구성, 부적절한 학교 교육 과정 등을 학교 현장에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 제대로 실행되는데 장애가 되는 요인으로 꼽고 있었다. 그리고 창의적 문제 해결 능력 신장 교육을 위하여 학급당 인원수 감축과 사회적 인식 변화와 함께 적절한 교수 전략의 개발과 교수-학습 방법에 대한 정보 제공, 타당하고 신뢰할 수 있는 평가 방법의 개발 등이 시급하다고 생각하고 있었다. 그러나 이러한 장애 요인들과 시급한 조건들이 산재해 있음에도 불구하고 대다수의 현장 과학 교사들은 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 초등학교 저학년에서부터 가능하다고 보고 있으며 초등학교 고학년과 중학교에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 적절하다고 생각하고 있었다. 그러므로 중 고등학교 현장에서 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 교육이 실효성 있게 이루어지기 위해서는 교사와 학생 모두 창의적 문제 해결 능력에 대한 의미를 정확히 이해하고, 창의적 문제 해결 능력 신장을 위한 수업의 필요성을 확실하게 인식하는 것이 필요한 것으로 생각된다. 특히 교사들이 학생들의 창의적 문제 해결 능력을 향상시키는데 활용할 수 있는 현장에 적용 가능한 형태의 수업전략의 개발과 보급이 시급한 것으로 판단되며, 동시에 이를 평가할 수 있는 평가 기준과 평가 도구의 개발이 이루어져야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권4호
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• pp.472-479
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• 2005

이 연구는 과학교사의 탐구과학능력발달의 전문성을 위하여 교육현장에서 실질적으로 적용 가능한 SSCS 프로그램을 이용하여 적용하고, 그에 대한 교사들의 인식을 조사하였다. 과학교사의 탐구능력발달에 대한 전문성을 위한 일련의 프로그램으로, 과학교사 28명이 SSCS 워크샵과 연수를 통하여 SSCS 모듈을 개발하고, 시연하는 일련의 과정으로 구성되었다. 과학 교사들의 탐구능력발달 모듈을 개발, 그리고 적용과 효과에 대한 인식이라는 두 가지의 연구 문제에 대하여 조사하였다. 과학 교사의 탐구능력발달 전문성은 SSCS 모델을 적용한 프로그램 개발과 수업 기술이 포함되며, 이것은 교사의 SSCS 모델 활용을 위하여 선결되어야 할 문제점으로 지적되었다. 교사들이 인식하는 프로그램 적용의 구체적인 효과는 교사의 과학 및 과학 학습에 대한 스스로의 동기 유발, 탐구적 문제해결 능력 함양, 탐구 과학 수업에 대한 자신감 함양 등이 제시되었다. 그러나, 프로그램의 과정이 요구하는 많은 시간과 노력과 다양한 분야에 대한 전문적 지식과 상식은 실질적인 어려운 점으로 지적되었다. 한편 교사들은 교육과정 과학 시간상의 제약 실질적인 학습효과에 대한 불확실성, 프로그램 개발의 어려움, 다양한 수업 전략의 필요로 인하여 SSCS 프로그램의 학교 현장 적용에 다소 제한적인 관점을 나타냈다.

• 과학교육연구지
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• 제39권2호
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• pp.165-179
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• 2015

본 연구에서는 주 단위 보고서의 활용 수업이 학생들의 자기 주도적 학습 능력과 과학에 대한 태도 및 학업 성취도에 미치는 영향을 알아보았다. 연구 대상은 고등학교 2학년 자연 계열 학생으로 실험반과 비교반을 각각 3개 반으로 구성하였다. 수업 처치 단원은 화학I 'IV. 닮은꼴 화학 반응'으로 선정하였고, 총 16차시 수업을 진행하였다. 수업 후 과제로 실험반은 주 단위 보고서를 작성하였고, 비교반은 문제 풀이로 수업내용을 정리하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 주 단위 보고서를 활용한 수업은 학생들의 자기 주도적 학습 능력의 향상을 가져왔다(p<.05). 동기 변인과 학습 전략 변인 모두 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈고, 총 15개의 하위 영역 중에서 시험 불안과 노력 규제 영역을 제외한 모든 영역에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 주 단위 보고서를 활용한 수업은 과학에 대한 태도 변화에서는 통계적으로 유의미한 값을 갖지 못했으나(p>.05), 총 5개의 하위 영역 중 과학 탐구에 대한 태도와 과학 수업에 대한 즐거움 영역에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 셋째, 주 단위 보고서를 활용한 수업은 학업 성취도에서는 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나(p>.05). 상위권과 하위권 성취 수준의 학생들 사이의 점수 차이는 통계적으로 유의미한 결과를 나타냈다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.199-206
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• 2005

지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여 찾을 수 있고 홈페이지를 방분했을 때 이해하기 어려운 그래프나 각 홈페이지가 제공하는 자료들에 대한 처리 방법을 도움말로 제공받을 수 있게 했다. 실시간 자료들을 이용한 학습은 학생들의 학습 의욕과 탐구 능력을 향상시켰으며 컴퓨터 활용 능력과 외국어 자료 활용 능력을 향상 시키는데도 도움을 주었다.