• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.346-371
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• 2012

본 연구는 과학사를 활용한 과학 윤리 수업의 가능성을 탐색하여 수업과 적절한 수업 모형을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구를 위해 총 20권의 과학사 서적, 학술지, 논문, 신문자료 등에서 72개의 윤리 관련 사례를 추출했다. 과학사에서 윤리 관련 사례들은 연구 내용 위조, 연구 내용 조작, 실험 중 생명 윤리 침해, 표절과 도용, 부당한 공로 배분, 도를 넘어선 비방, 이데올로기와 결합, 사회적 책임 문제라는 총 8개의 소영역으로 범주화했다. 본 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학사에서 윤리와 관련된 사례는 과학 연구 과정에서 발생하는 윤리적 문제가 가장 많았다. 그 중에서도 연구 내용 위조 사례가 가장 많았다. 둘째, 8개 소영역별로 하나씩 총 8개의 수업을 개발했다. 셋째, 개발한 수업의 공통점을 찾아 과학사 활용 과학교육을 위한 수업 모형을 제안했다. 이 때, 과학 윤리수업 모형, 윤리 수업 모형, 역사 수업 모형 등 관련수업 모형들을 분석한 결과도 반영했다. '탐색-사례제시-문제 명료화-대안 탐색-정리'등 5단계의 흐름을 갖는 과학 윤리 사례 활용 과학사 수업 모형을 개발했다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.523-534
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• 2014

본 연구에서는 과학관련 사회 윤리적 쟁점(SSI)과 집단지성과의 연관성을 고려하여, 집단지성 촉진 전략을 활용한 SSI 수업모형(CI기반 SSI 수업모형)을 현장 과학교사들과 협력적으로 개발하였다. 그리고, 수업모형 개발과정에서 참여 교사들이 SSI 수업에서 집단지성의 효과에 대해 어떻게 인식하는지를 살펴보고자 하였다. 본 연구에서 개발된 CI기반 SSI 수업모형은 SSI 수업에서 교사들이 추구하는 목적에 따라 크게 3개의 유형(발산적 모형, 탐색적 모형, 의사결정 모형)으로 나뉘며, 각 유형 당 2개씩 총 6개가 개발되었다. 첫째, 발산적 모형은 학생들이 주어진 SSI에 대한 의견이나 해결방안을 다양하게 발산해 보도록 하는데 초점을 둔 수업모형으로, 아이디어 생성 수업모형과 미래 상황 예측 수업모형이 해당된다. 둘째, 탐색적 모형은 문제를 둘러싸고 있는 다양한 입장들에 대해 탐색하여 SSI의 복잡성을 이해하는 데 초점을 둔 수업모형으로, 쟁점 탐색 수업모형과 실제 사례 탐색수업모형이 이 유형에 속한다. 셋째, 의사결정 모형은 주어진 SSI에 대해 다양한 입장을 이해하고 가장 합리적으로 집단의 의사결정을 하도록 의견을 수렴하고 조정하는데 초점을 둔 수업모형으로, 집단적 합의 수업모형과 대안 결정 수업모형이 해당된다. 참여교사들은 각 수업모형을 적용해본 결과 SSI 수업에서 집단지성의 원리를 강조한 것이 학생들의 참여도와 협력, 토론과 근거의 질을 높이는 데 기여했다고 보았다. 이를 위해서는 SSI 수업 도입 부분에서 문제해결을 위해 공유된 가치를 형성하는 과정, 개별적으로 자료를 수집할 수 있는 시간을 충분히 갖고 난 후 공유하는 과정, 개인적으로 자료를 수집하여 정리하고 공유할 수 있는 공간의 마련이 중요하다고 응답하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.616-626
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• 2022

본 연구에서는 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 미치는 효과에 대해 알아보고자 하였다. 연구 대상은 B광역시 J초등학교 1개의 학급 22명을 실험집단, 다른 1개의 학급 22명을 비교집단으로 구성하였다. 실험집단은 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업을 실시하였고, 비교집단은 교과서와 교사용 지도서에 따른 일반적인 설명식 과학 수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감에 긍정적인 영향을 미쳤다. 둘째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 셋째, 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 학업성취도에 긍정적인 영향을 미쳤다. 위와 같은 연구 결과를 통하여 뇌 기반 수업 모형을 적용한 과학 수업이 초등학생의 과학 자기효능감, 창의적 문제해결력 및 과학 학업성취도에 효과적인 수업 모형이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.321-335
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• 2009

본 연구는 소외된 과학영재들의 창의적 사고는 단계적이고 점진적으로 개발되어야하며, 사고력과 정의적 태도는 통합되어야한다는 논지를 토대로 구체적인 수업모형을 설계하는 것이 최종 목적이다. 이를 위해 소외영재의 정의와 특성을 리뷰하고, 교육목표분류학과 인지과학분야의 관련 이론 및 연구들을 토대로 소외된 과학영재 사고력 개발 수업모형 설계를 위한 기본방향과 구체적인 방법론을 설정하며, 이 방법론에 근거하여 4단계 사고력 향상 수업모형을 설계하였다. 구체적으로, 소외된 과학영재들의 인지적 사고의 점진적 발달과 정의적 태도와의 통합적 개발을 위해 인지적 및 정의적 교육목표 분류체계를 토대로 목표, 활동, 평가의 구조를 지닌 체계적 수업모형을 설계하였다. 특히 수업모형의 핵심인 수업활동은 단계별 인지적 및 정의 교육목표 체계에 해당되는 핵심적 학습활동을 규명한 다음, 이 학습활동을 촉진하는 중점 전략을 규명하고 "다양한 이론적 수업전략이나 수업모형"을 참조 변형하여 설계하였다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.167-185
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• 2012

본 연구는 생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업시연에 나타난 질문 유형을 분석하여 수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 목적이 있다. 질문 유형을 분석하기 위한 질문 분석틀은 크게 범주1(인지적 영역질문, 탐구기능질문, 정의적 영역 질문), 범주2(반복질문, 범위를 좁히는 질문, 연습 질문), 범주3(학생활동 진행 질문, 기억 질문, 사고 질문) 질문 유형으로 구분되었다. 5가지 과학수업 모형을 적용한 생물 예비교사의 질문 유형을 분석한 결과, 인지적 영역질문과 기억질문이 가장 높은 빈도를 나타냈다. 순환학습모형에서는 인지적 영역 질문이 가장 많이 나타났고, 특히, 학생활동 진행형 질문은 순환학습모형의 '1차 개념도입단계'와 실험을 수행한 '2차 탐색단계'에서 많이 사용되어 단계의 특징을 나타내고자 하였다. 발견학습모형은 관찰과 측정, 분류, 일반화 과정이 통합되어 있으나 수업시연에서는 기억질문이 많았고, 탐구기능 질문의 비중이 낮게 나타났다. 탐구학습모형에서도 기억질문이 많았고, 다른 수업모형에 비해 탐구기능 질문이 탐구학습모형의 '실험설계단계'와 '실험단계'에서 많이 나타났다. STS수업모형에서는 정의적 영역질문과 사고질문이 다른 수업모형에 비해 많이 나타났다. 개념변화학습모형에서는 기억질문을 많이 사용하여 개념변화학습모형의 모든 단계에서 학생들의 오개념을 자극하고 과학적 개념의 수정에 많은 도움을 주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권4호
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• pp.369-379
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• 2000

이 연구의 목적은 대기압에 대하여 전통적 수업모형과 인지갈등을 이용한 수업모형을 적용하여 수업 전과 수업 2주후, 수업 3개월 후의 개념 변화를 분석하고 그에 따른 학습 효과를 알아보는 데 있다. 이 연구의 대상은 184명이며 통제집단과 실험집단으로 구분하여 수업 전 개념이해 유형을 파악하고 전통적 수업모형과 인지 갈등 수업모형을 적용하여 학습 한 후 개념변화를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 수업 전에는 대기압과 관련된 기초개념에 대한 이해수준이 낮았으나 일상생활과 관련된 경험적이거나 암기적 개념에서는 비교적 이해수준이 높게 나타났다. 2) 인지갈등 수업모형을 이용한 수업 후의 개념 변화는 전통적 수업모형에 비해 과학적 개념 형성에 학습 효과가 높은 것으로 나타났으며 3) 문항에 따라 다소 차이는 있지만 수업 3개월 후 개념의 지속성 측면에서도 인지 갈등을 이용한 수업모형이 전통적 수업모형보다 효과적인 것으로 분석되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2009

본 연구에서는 중학교 과학교과서에서 많이 제시되는 과학 개념 모형에 대해 학생들로 하여금 단순히 읽고 지나가는 것이 아니라 주목하고 분석해 보는 시간을 갖게 하는 것이 과학 개념 학습에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 과학 개념 모형에 좀 더 주목하고 분석해 보게 하는 방법으로 본 연구에서는 미완성 과학 개념 완성 활동과 과학 개념 모형 수정 활동을 고안하였으며, 이들 활동을 전통적 수업활동과 비교하였다. 연구 대상으로는 B광역시 소재 1개 중학교 3학년 학생 112명(3개 학급)을 표집하였다. 이렇게 표집한 3개 학급은 각각 미완성 개념 모형을 완성하는 활동, 주어진 개념 모형을 수정하는 활동, 전통적인 과학 수업 활동을 하도록 하고 그 성취도를 비교하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 미완성 과학 개념 모형 완성활동은 전통적 과학 수업 활동에 배해 중학생들의 과학개념 학습에 효과적이라고 할 수 있다. 또한, 개념 모형 완성 활동을 통한 성취도는 학생들의 학교 성적이 높을수록 높고, 학생들의 인지 수준이 구체적 조작 단계에 있는 학생이거나 과도기에 있는 학생들이 높다. 둘째, 과학 개념 모형의 수정 활동은 전통적 과학수업 활동에 비해 중학생들의 과학 개념 학습에 효과적이라고 말하기 어렵다. 또한, 과학 개념 모형의 수정활동을 통한 성취도는 학생들의 학교 성적이 높을수록 높기는 하지만 하위 수준 학생들의 경우에는 수업 후 성취도가 높아지지 않음을 볼 때 개념 모형 수정 활동은 중학생 수준에는 적합하지 않다고 할 수 있다. 셋째, 중학교 학생들의 경우에는 미완성 과학 개념 모형의 완성 활동을 통한 수업이 과학 개념 모형 수정 활동을 통한 수업에 비해 개념 학습에 효과적이다.

• 과학교육연구지
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• 제32권2호
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• pp.51-70
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• 2008

이 연구의 목적은 STS 과학교육에 대한 국내 연구의 동향을 분석하고 메타분석을 통해 STS 수업모형의 적용효과를 평가하는데 있다. 연구대상 논문은 1991년부터 2006년까지 출판된 석사학위 논문 104편과 과학교육 저널에 출판된 논문 78편을 포함한 총 180편이었다. STS 수업 모형의 효과 평가에 총 56편이 선정되었다. STS 수업 모형 적용 효과의 평균효과크기는 0.40이었다. 이 결과는 STS 수업은 학생들의 과학에 대한 태도, 과학 학업 성취도, 탐구능력, 환경에 대한 태도 및 환경에 대한 지식을 향상시키는데 전통적인 수업보다 긍정적인 효과가 있었음을 의미한다. STS 수업은 환경에 대한 태도의 증진에 가장 큰 평균효과 크기를 나타내었다. 그러므로, STS 수업에서 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 이러한 결과들을 반영하는 것이 필요할 것이다. 향후 STS 교육에 대한 전반적인 평가를 하기 위해서는 STS 수업 모형의 효과와 과학-기술-사회의 상호관계에 대한 교사와 학생들의 이해에 대한 연구 결과를 종합하는 것이 필요하다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권3호
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• pp.363-373
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• 2023

본 연구에서는 TMSI모형을 적용한 메이커교육 프로그램 과학수업이 초등학생의 과학 학업성취도 및 과학 관련 태도에 미치는 영향을 알아보았다. 광역시 소재 초등학교 6학년 40명을 대상으로 각 20명씩 연구집단과 비교집단으로 구분하여 연구를 진행하였다. 6학년 2학기 '계절의 변화' 단원의 내용을 10차시를 선정하여 연구집단의 학생들은 TMSI모형을 적용한 메이커교육 프로그램 과학수업을, 비교집단의 학생들은 교사용 지도서에 제시된 전통적 교육방법을 적용한 수업에 참여하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, TMSI모형을 적용한 메이커교육 프로그램 과학수업은 학생들의 과학 학업성취도 향상에 유의미한 효과를 미쳤다. 둘째, TMSI모형을 적용한 메이커교육 프로그램 과학수업은 학생들의 과학 관련 태도 향상에 유의미한 영향을 미쳤다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 메이커교육 프로그램 과학수업이 학생들의 과학 수업에 대한 즐거움을 향상시키기 위해 다양한 교육플랫폼을 활용한 단계별 메이커교육 콘텐츠를 개발하여 제공할 필요가 있으며 보다 향상된 영역별 메이커교육 프로그램을 개발하고 교과별 수업에 적용해 봄으로써 메이커교육 프로그램이 적용된 수업이 관련 교과 수업의 즐거움으로 이어지기 위한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.409-423
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• 2008

최근 과학교육 분야의 연구들에 의하면 학생들은 과학수업 시 다양한 어려움을 지각하며 수업 후에도 이러한 어려움이 잘 해소되지 않는다는 연구 결과가 보고되고 있다. 그러나 학생들이 느끼는 과학학습의 어려움과 그 원인을 조사하여 이를 해소시키기 위한 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서 학생들의 과학학습 어려움에 대한 체계적인 분석과 더불어 어려움을 해소하고 학습효과를 향상시킬 수 있는 새로운 수업모형 개발이 필요하다. 본 연구에서는 최근의 과학학습 과정에서 학생의 겪는 어려움과 기존 과학수업 모형에 관한 선행연구들을 조사하여, 이 결과를 통합적 정신모형이론 관점에서 분석하였다. 이러한 과정을 거쳐 과학학습 어려움 해소를 도울 수 있는 통합적 정신모형 이론에 기반한 4M 순환학습 수업모형을 개발하였다.