• 제목/요약/키워드: 과학수업모형

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과학 교과서에 제시된 과학실천의 빈도와 수준 -2015 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 및 통합과학- (Scientific Practices Manifested in Science Textbooks: Middle School Science and High School Integrated Science Textbooks for the 2015 Science Curriculum)

  • 강남화;이혜림;이상민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.417-428
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    • 2022
  • 이 연구는 다가오는 2022 개정 과학과 교육과정, 이를 바탕으로 하는 교과서 저술 및 새 교육과정 실행 관련 과학교사 연수에 기초자료를 제공하고자 2015 개정 과학과 교육과정에서 새로이 도입된 8가지 과학 교과의 '기능'의 바탕이 되는 과학실천이 얼마나 어떤 수준으로 교과서에 반영이 되고 있는지 분석하였다. 중학교 검정교과서 14종과 고등학교 통합과학 교과서 5종에 제시된 1,378개의 학생활동을 과학실천의 정의와 수준을 분석틀로 활용하여 분석하였다. 연구 결과 모든 학년의 교과서에서 대부분의 학생 활동이 3개의 실천에 집중된 것으로 밝혀졌고, 이전 교과서 분석 연구 결과와 달리 '정보를 얻고, 평가하고, 소통하기' 실천이 더 많이 강조된 것으로 정보화 사회에 따른 변화를 반영한 것으로 드러났다. 하지만 학생 주도형 과학학습의 중요 요소가 될 수 있는 '질문하기' 실천은 여전히 교과서에서는 거의 찾을 수 없고, 과학실천에 대한 최근의 이해를 반영하는 '모형 개발하고 사용하기', '수학 및 컴퓨팅 사고 사용하기', '증거에 기초하여 논의하기'는 많이 다루어지지 않는 것으로 드러났다. 한편, 교과서에 제시된 실천의 수준은 '설명 구성하기' 실천을 제외하고는 대부분이 초등학교 수준으로 드러났다. 다수의 학생이 중학교 과학과 통합과학 이후 과학을 거의 이수하지 않는다는 점을 고려할 때, 이러한 낮은 수준의 일부 실천에 반복적으로 노출된다는 것은 다수의 미래 시민이 이해하는 과학실천이 일부 활동으로 인식되고, 중학교 이하의 수준에 머무를 수 있음을 암시한다. 이러한 연구 결과로부터 학생 수준에 맞춘 다양한 실천의 강조가 필요하다는 시사점을 도출할 수 있다. 새 교육과정에서는 현재 교육과정 문서에 명시되지 않은 과학적 기능의 정의, 과학적 기능별 학생들에게 기대되는 수준을 제시하여 교육과정이 교과서 저술에 충분한 안내가 될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이러한 노력에는 해외 교육과정에 대한 벤치마킹, 학생들의 실천 능력과 수준을 탐색하는 연구, 교실 수업에서 이루어지는 과학실천에 관한 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.

초등학교 6학년 과학과에서 프레어모형을 활용한 수업이 학습동기와 학업 성취도에 미치는 영향 (The Effect of Teaching Program with Frayer model on Learning Motive and Learning Achievement of 6th Grade Elementary Science Learning)

  • 양치훈;이석희
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.152-163
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    • 2015
  • In this study, to raise the interest and curiosity of students and at the same time to learn science concepts meaningfully for students, the teaching and learning program was developed by applying the Frayer model. The purpose of this study was to find out the Effect of Elementary Science Teaching Program with Frayer model on Learning Motive and Learning Achievement. To this end, the 6th grade classroom of A-elementary school located in Seogwipo-city was selected the experimental group (26 patients). And the other 6th grade classroom in the same school was selected to the comparative group (27 patients). The experimental group was conducted applying the Frayer model. Comparison group has been conducted lesson program in accordance with the general science class teacher guide. Was through a pre-test of science learning motivation and academic achievement level can be assumed in the same group. After completing the experimental treatment by conducting a post-mortem examination was statistically validated. In this study, the following conclusions were obtained. First, elementary science class which applied Frayer model had the effect of to improve the scientific motivation. In particular, attention (p <.01), association (p <.01), confidence (p <.01) in the experimental group were higher than the scores of the comparative group, the difference was significant. Second, the Frayer model applied to elementary science class had a significant effect on improving science achievement. The experimental group which applied Frayer model was higher than the comparative group in science achievement post-test comparison. Between the groups showed a significant difference between the two groups (p <.01). The above findings, Elementary science class which applied Frayer model can be concluded to be effective in science and science achievement motivation. Therefore, applying the Frayer model of elementary science class could be useful in science teaching and learning methods. In addition, when it is determined through the previous study, applying the Frayer model classes will be able to derive a meaningful learning also subjected to a number of fields and areas.

PISA 2015와 비교한 PISA 2018 과학 영역의 성취수준별 인지적 성취 특성과 교육과정 상 인식론적 지식 함양을 위한 교육 탐색 (Exploring Cognitive Achievement Characteristics by Group of Achievement Levels in the PISA 2018 Science Domain and Education for Cultivating Epistemic Knowledge in the National Curriculum)

  • 이신영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.401-414
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 PISA 2015 결과와 비교하여 PISA 2018 과학 영역에서 성취수준 집단별로 과학적 소양 성취 특성을 알아보고, PISA 2018에서 PISA 2015보다 정답률이 특히 상승한 '인식론적' 지식에 대해 PISA 참여 학생들이 경험한 교육과정을 중심으로 비교 분석하는 것이다. PISA 2015와 PISA 2018 평균 정답률을 PISA 과학 영역 평가틀 차원별 하위영역별로 분석하였다. 특히, '역량' 차원에서 중집단과 하집단에서 '과학 탐구의 평가 및 설계' 정답률이 가장 낮았지만, PISA 2015과 비교하여 모든 성취집단에서 정답률이 상승하였다는 점에서 고무적이다. '지식' 차원에서 '생물계' 지식과 '인식론적' 지식에서 정답률이 낮았지만, PISA 2015와 비교하면 '인식론적' 지식에서 상집단과 중집단의 정답률이 상승하였다. PISA 2015에 비해 PISA 2018에서 정답률이 상승한 '인식론적' 지식과 관련하여 PISA에 참여한 학생들이 경험한 교육과정의 변화를 살펴보았다. 과학에 대한 이해 측면에서 2009 개정 교육과정에서는 '과학이란?' 단원과 과학 탐구 활동에서 모형에 대한 이해를 향상시킬 수 있도록 하였다. 과학 지식을 정당화하는 과정에 대한 이해 측면에서 2009 개정 교육 과정에서는 탐구 활동의 수는 증가하고 실험 결과에 기반한 과학적 설명을 강화하였으며 '과학과 인류 문명' 단원을 도입하여 학생들이 STS를 이해하는 것과 동시에 논변활동을 할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해 PISA 2015와 비교한 PISA 2018의 성취수준별 인지적 성취 결과를 알아보았고 우리나라의 과학과 교육과정 개정이 탐구 수업을 통한 인식론적 지식 함양 교육 측면에서 긍정적인 방향으로 나타났다는 것을 확인하였다.

간호대학생의 스트레스와 학업열의가 극복력에 미치는 영향 (The Impacts of Stress and Academic Engagement on Resilience in Nursing Students)

  • 이상민;조호진;임민숙
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.390-399
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    • 2022
  • 본 연구는 간호대학생의 스트레스와 학업열의 및 극복력의 정도와 그 관계를 확인하고, 스트레스와 학업열의가 극복력에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위한 서술적 조사연구이다. 연구대상자는 G시 1개 대학 간호대학생 192명이었고, 자료수집기간은 2019년 12월 23일에서 26일까지이었다. 자료분석은 SPSS 22.0 program으로 기술통계, t-test, ANOVA, Sheffé test, Pearson's correlation coefficients, 다중회귀분석으로 실시하였다. 간호대학생의 극복력은 제 특성에서 성별, 학년, 대인관계, 지원동기, 전공만족도, 학점평균 평점에 따라 유의한 차이가 있었고, 극복력과 학업열의는 정상관관계, 스트레스와는 역상관관계로 나타났다. 다중회귀모형분석에서는 학업열의가 가장 영향을 미치는 요인으로 나타났고, 주관적 건강상태 중 나쁨, 여성, 3학년 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 모형의 설명력은 33.0%이었다. 결론적으로 간호대학생의 극복력을 강화시키기 위해 정기수업시간에서부터 내재적 동기부여를 통한 학습이 권장되는 지지적인 분위기 조성과 학업에 대한 긍정적인 생각과 성취감을 가질 수 있는 다양한 학업열의 향상 교육프로그램이 제공되어야 할 것으로 생각된다. 또한, 학업열의를 향상시킬 수 있는 PBL 등 교수법 활용을 통하여 극복력을 강화하여야 할 것으로 생각된다.

플래시 파노라마를 활용한 웹-기반 가상야외지질답사 개발 및 활용 방안 탐색: 제주도 화산 지형을 중심으로 (Developing Web-based Virtual Geological Field Trip by Using Flash Panorama and Exploring the Ways of Utilization: A Case of Jeju Island in Korea)

  • 김건우;이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.212-224
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    • 2011
  • 현재 야외답사는 개발된 야외 학습장의 부족과 접근의 어려움, 학급 당 학생 수의 과밀화, 거리와 시간의 문제, 그리고 비용의 문제 등으로 극히 제한된 범위에서만 행해지고 있다. 이러한 이유로 실제야외답사의 이점을 장점으로 살리면서 현실적인 어려움을 보완하기 위한 대안이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 플래시 파노라마를 활용하여 웹-기반의 가상야외지질답사를 개발하고 이를 다양하게 활용하기 위한 방안을 탐색하는 것이다. 개발된 제주도 VFT의 특징은 다음과 같다: 중 고등학생들에게 화산 지형과 지질에 관한 학습을 위한 가상의 공간을 제공한다; 웹-기반으로 개발되어 학습 내용에 비순차적으로 접근할 수 있으며, 학생들이 자신의 능력에 따라 학습 속도를 조절할 수 있다; 시공간적 제약과 경제적인 부담이 없고, 같은 장소를 얼마든지 반복적으로 탐구 할 수 있다; 학교급에 따라 수준별로 학습할 수 있는 활동지가 제공된다; 지형 지물의 근접 촬영 이미지, 탐구활동과 관련된 질문과 설명, 해당지역의 실제 암석의 표본 사진 및 박편 이미지 등의 다양한 보충적인 웹 콘텐츠들을 제공한다. 개발된 제주도 VFT를 과학 수업 및 비교과 영역에서 활용할 수 있는 방안과 지도 모형을 각각 제안하였다.

창의적 융합교육을 위한 무게중심 프로그램 개발과 적용사례 연구 (A Study on the Effects of Creative STEAM System Given by Center of Gravity Experiment)

  • 김수금;유시규;김선배
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제24권3호
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    • pp.333-357
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    • 2014
  • 본 연구에서 제시하는 무게중심 확인실험 프로그램개발은 2013년 '동국대학교 과학영재교육원'에서 융합형 영재프로그램으로 개발되어 초등 영재학생 10개 집단 120명과 중등수학영재학생 24명을 대상으로 진행되었다. 무게중심 확인실험은 한국 과학창의재단에서 제시하는 융합형인재교육(STEAM) 학습준거 틀에서 수행된 3단계 과정을 이행하여 창의적 융합교육의 효과를 극대화하였다. 본 연구가 갖는 3가지 특징은 다음과 같다. 첫째, 연구에서 새롭게 개발된 무게중심 확인실험은 수학과 물리가 융합된 교육방식이다. 둘째, 실험에 사용되는 모형은 학생들의 능동적 활동으로 창의적인 모형 설계가 가능하다. 셋째, 무게중심 확인실험 프로그램은 학습 능력에 따라 수준별 수업으로서 전환이 가능하다. 위에서 제시한 특성들을 바탕으로 무게중심 확인실험을 통하여 창의적 융합교육의 효과를 극대화시킨다. 설문조사 결과는 주어진 지식을 단순 암기하는 학습에서 벗어나 실험에 필요한 배경지식 이해, 실험 설계, 실험 과정, 실험 결과의 단계를 거쳐 학습된다. 설문조사와 학생들의 실험 후 토의 결과, 현재 수학 또는 과학 교육과정이 제시하는 무게중심 학습과 비교하여, 새롭게 개발된 융합형 프로그램이 교육의 효과가 뛰어남을 보여 준다. 본 연구는 수학이 다른 교과영역과 융합되는 새로운 융합형 교육방식을 제시한다. 특히 무게중심을 찾고 이를 확인하는 새로운 형태를 제시한다. 결론적으로 교수자와 학습자가 모두 만족할 수 있는 새로운 무게중심 교육의 틀을 제시한다.

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중등교사 신규임용 후보자 선정 경쟁시험 가정과 교과교육학 출제 문항 분석 (An Analysis of the Home Economics Education Discipline Items in the Teacher Recruitment Examination for Secondary School)

  • 김성숙;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.149-168
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 가정과 임용시험 문항 중에서 교과교육학 문항수준 즉, 문항의 출제비율, 문항형태, 문항의 행동영역, 내용의 포괄성의 분석을 통해 가정교과교육학 문항의 문제점을 파악하고 개선방안을 도출하는 데 있다. 이를 위하여 2001-2007 학년도까지의 가정과 임용시험 문항 중에서 교과교육학 문항을 대상으로 문항의 출제비율, 문항형태는 빈도와 비율을 통해, 문항의 행동영역, 내용의 포괄성은 내용분석방법을 통하여 분석하였다. 또한 가정교과교육학 문항의 개선방안을 제안하기 위하여 2001-2007 학년도까지의 과학군, 사회군 교과교육학 문항 중에서 사례문항을 추출하여 논의하였다. 본 연구의 결과를 종합하면 다음과 같다. 첫째, 가정교과교육학 문항의 출제비율은 2001-2004학년도까지 20-30%로 유동적이었으나 2005학년도 이후 30%로 고정적인 비율을 보였으며 가정교과교육학 각 하위영역의 출제비율은 교육과정(43%), 교수학습법(35%), 교육평가(19%), 교육철학(3%) 순이었다. 둘째, 가정교과교육학 문항형태는 2001-2004학년도까지 단독문항의 형태와 소문항을 포함한 형태의 문항이 양립하였으나 2005-2007학년도 문항형태는 100% 단독문항의 형태로 변화되었다. 셋째, 가정교과교육학 하위영역 문항의 출제내용을 살펴보면 다음과 같다. 교육과정 출제내용은 제7차 교육과정 해설서의 내용이 대부분이었고 교수학습법 출제내용은 특정 교수학습모형에 관한 내용이 주를 이뤘다 교육평가에 관한 문항의 출제내용은 수행평가에 관련된 내용이 주로 출제되었다. 마지막으로 가정과교육철학에 관한 문항은 2005학년도에 가정과 사명에 나타난 하버마스의 세 행동체계에 관한 내용이 유일하게 출제되었다. 넷째, 가정교과교육학 문항의 행동영역을 살펴보면 다음과 같다. 가정과교육과정 문항의 행동영역은 대다수의 문항이 '단순지식 또는 기억' 수준에 머물러 있어 구체적인 개선방안으로 교육과정의 내용을 조망하는 시각으로 이해하여 실제적 인 교육현장에서의 적용능력을 평가할 수 있는 '복합지식 또는 이해와 적용'의 행동영역을 제안하였다. 가정과교수학습법 문항의 행동영역은 대체로 '복합지식 또는 이해와 적용'으로 나타났으나 좀 더 발전적인 문항의 개선방안으로 특정 교수 학습법에 대한 개념과 원리의 이해만을 요하는 문항의 행동영역에서 좀 더 실제적인 수업상황에서 교수학습이론을 폭넓게 적용하는 '적용' 능력을 좀 더 요하는 문항의 행동영역을 제안하였다. 가정과교육평가 문항의 행동영역 역시 대체로 '복합지식 또는 이해와 적용'을 요하는 문항의 행동영역이라고 볼 수 있으나 좀 더 발전적인 문항으로의 개선방안으로 이론적인 내용의 '이해'만으로 해결할 수 있는 문항의 행동영역에서 가정과의 실제 수행평가 상황에 맞는 평가도구를 찾아 제작하고 활용할 수 있는 '적용' 능력을 요하는 문항의 행동영역을 제안하였다. 다섯째, 가정교과교육학 문항내용의 포괄성을 살펴보면 다음과 같다. 가정과교육과정 문항내용은 제7차 교육과정 문서상에 표면적으로 제시된 내용에 한정되어 있어 구체적인 개선방안으로 교육과정의 철학적 이론적 배경, 다양한 교육과정 원리를 활용하는 문항내용 등과 같이 좀 더 이론적이고 원론적인 내용으로의 확대를 제안하였다. 가정과교수학습법 문항내용은 특정 교수학습모형에 관련된 지식을 묻는 내용으로 주로 출제되었다. 이에 구체적인 개선방안으로 특정 교수학습모형의 이론적 토대가 되고 전체적인 교수설계를 하기 위한 기본 바탕이 될 수 있는 교수학습이론에 관한 내용, 또한 현재가정과교육에 있어서 유용한 교수학습법이라고 입증되고 있는 실천적 추론 가정과 수업에 관한 내용으로의 확대를 제안하였다. 가정과교육평가 문항의 출제는 대다수의 문항이 수행평가에 관한 문항내용으로 출제되었다. 이에 구체적인 개선방안으로 문항의 변별도 여부의 판단, 평가문항의 내용 타당도 분석, 평가결과를 해석하는 능력, 평가자의 철학적 관점과 같은 내용으로의 확대를 제안하였다.

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계절 변화의 원인에 관한 초등학생의 멘탈 모델 변화 과정 분석 (Analysis of Changes in Elementary Students' Mental Models about the Causes of the Seasonal Change)

  • 김순미;양일호;임성만
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.893-910
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 계절 변화의 원인에 대한 초등학생의 멘탈 모델의 변화 과정을 파악하는 것이다. 미시 발생적 연구 방법을 사용하여 총 8회기 동안 초등학교 6학년생 8명에게 계절 변화의 원인을 그림과 글, 사고 발성을 통해 설명하게 함으로써 멘탈 모델의 변화를 파악하였다. 연구 진행 시 연구 참여자의 언어적, 행동적 요소 및 면담 내용을 모두 비디오 녹화하였으며, 연구자의 현장 관찰 기록지와 학생이 작성한 멘탈 모델 기록지 등 다각적 자료를 함께 수집하였다. 수집한 결과를 통합하여 프로토콜을 작성하고, 이를 반복적으로 읽으며 귀납적으로 범주화하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 계절 변화의 원인에 대한 학습자의 멘탈 모델은 회기 내 및 회기 간에 걸쳐 개인마다 다양한 경로로 변화하였으며, 다양한 변화를 일으킨 학습자의 멘탈 모델이 과학적 모델에 더 근접하였다. 또한 자전이나 공전처럼, 계절의 변화와 관련된 선행 지식이 바르게 정착된 학생들은 새로운 정보에 기초하여 과학적 개념과 일치하는 멘탈 모델을 형성하였다. 반면에, 선행 지식이 바르게 정착되지 않은 경우에는 변형된 멘탈 모델에서 벗어나지 못하였다. 둘째, 멘탈 모델이 변화하는 데에는 학습자의 선행지식과 경험 및 정보, 선행 지식의 정확성, 새로운 지식과 기존 멘탈 모델 사이의 불일치 해결, 모형 조작을 통한 멘탈 모델 활성화, 그림으로 그려보기와 같은 요인들이 영향을 미쳤다. 교사는 학습자의 과학적 개념 형성을 위하여 그들에게 다양한 멘탈 모델을 구성할 수 있는 경험을 충분히 제공하고, 기존 멘탈 모델과 불일치하는 새로운 수업자료 제시를 통해 학습자가 의문을 느끼게 하고, 이를 해결하도록 할 필요가 있다.

F1 in Schools 프로그램을 이용한 초등학생 대상 공학 기술 교육에 관한 연구 (Research on Engineering & Technology Education for Elementary School Student by using F1 in Schools Program)

  • 박소라;남현욱
    • 공학교육연구
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    • 제11권1호
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    • pp.85-100
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 초등학교 학생들을 대상으로 한 'F1 in Schools Program'을 개발하여 적용하여 보고 학생, 학부모, 학교의 반응을 조사하여 현장 적용가능성을 평가하고자 하는데 있다. 충청북도 청주시 소재의 W 초등학교 5학년 15명의 어린이를 대상으로 'F1 in Schools Program'(초등학교 학생용 워크북)을 개발한 후 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 2007년 1월 22일부터 2월 2일까지 총 60차시에 걸쳐 수업을 진행하고 학생, 학부모, 학교의 반응을 조사하였다. 본 프로그램에서 활용하고 있는 CAD(Computer Aided Design), CFD(Computation Fluid Dynamics), CAM(Computer Aided Manufacturing), CNC Machine의 프로그램은 학생들이 직접 해볼 수 있는 참여와 신기성과 같은 특성으로 흥미를 끌기에 좋은 소재가 되고 있으나 프로그램을 조작하기에 초등학생의 인지 발달 수준 및 공작 능력이 미치지 못하는 것으로 나타났다. 학생, 학부모, 학교의 프로그램에 대한 만족도는 비교적 높았으나 학생의 경우 시간이 부족하다 응답하였고, 학부모와 학교의 경우 프로그램에 대한 이해가 부족함을 알 수 있었다. 학생들은 프로그램 실시 전보다 실시 후에 자동차의 속력과 관계된 과학적 개념이 향상되는 결과를 얻었다.

2015 개정 체육과 교육과정에 대한 체육교사의 관심도 분석 (The Analysis on interest of the physical education teachers about the revised physical education curriculum in 2015)

  • 이종원;박창언
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.165-173
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    • 2017
  • 본 연구는 CBAM 모형에 근거하여 2015 개정 교육과정 실행을 앞두고 체육교사의 관심도를 측정하고 교사배경 변인별로 관심도의 차이를 분석하는데 연구 목적이 있다. 이를 위해 K지역 중·고등학교 체육교사 200명을 대상으로 설문조사를 실시하고 결과를 분석하였다. 본 연구의 결론을 제시하면 다음과 같다. 첫째, 전반적으로 2015 개정교육과정에 대한 관심도가 매우 높게 나온 걸로 보아 중·고등학교 체육교사들은 2015 개정 교육과정이 체육수업에서 학생들에게 미치는 영향과 결과에 대해 관심이 매우 높으나, 그 방법에 대해서 2015 개정 교육과정을 제대로 실행할 수 있도록 연수와 활용방안에 대해 체계적인 접근이 필요할 것이다. 둘째, 전체학급수별로 2015 개정 교육과정에 대한 관심도가 차이가 나기 때문에 학급수별 맞춤형 2015 개정 교육과정 연수 프로그램을 개발하여 전달해야 한다. 일방적인 집합형태의 전달연수에서 벗어나 학급 수에 따른 연수와 자료의 전달방법이 달라야 할 것이다. 셋째, 2015 개정 교육과정의 안정적인 정착을 위해 체육교사의 관심도 수준에 따른 교육과정 예시 프로그램 개발이 필요할 것이다.