• 한국과학교육학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.304-322
• /
• 2010

본 연구는 광합성 개념 이해에 도움이 되는 학생 중심 비유 활용 수업을 개발 적용하고, 이 수업이 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과를 검증함과 아울러 학습에서 비유가 갖는 역할을 정성적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 서울 시내 소재 중학교 2학년 4개 학급을 선정한 후, 비유 활용 수업 집단과 비교집단으로 무선 배치하였다. 과학 개념 이해 검사와 과학 수업에 대한 태도 검사를 사전, 사후에 실시하였고, 실험 집단의 경우 소집단 토의와 반 구조화된 면담 내용을 녹음하고 전사하여 분석하였다. 결과, 학생 중심 비유 활용 수업이 학생들의 광합성 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 통계적으로 유의미하게 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, 연구에서 밝혀낸 학습에서의 비유의 역할로는 다음과 같은 것들이 있었다. 첫째, 비유는 학생들의 사전 지식을 활성화하고, 목표 개념의 구조적 속성에 집중하게 하고, 지식의 정교화를 도움으로써 학생들의 개념 이해를 돕는 역할을 했다. 둘째, 비유 만들기 활동은 소집단 활동을 촉진하는 매개체로서 작용하였다. 비 유로 인해 소집단 토의가 촉발되고 활성화되었을 뿐 아니라, 이것이 광합성 개념 이해에도 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 비유는 자신의 이해 정도를 점검하게 도움으로써 학생의 메타 인지적 능력을 발달시켜 주는 역할을 했다. 뿐만 아니라, 비유는 학생들의 오개념을 드러내 주는 역할을 하며, 교사가 이에 주목하면 오개념을 수정할 수 있게 하는 도구로서 비유를 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 마지막으로, 비유는 학생들이 과학 학습에 흥미를 느끼게 하고, 자신감이 향상되도록 하는 등 정의적 측면에서도 긍정적인 효과가 있었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.350-359
• /
• 2001

본 연구에서는 간학문적 통합 방식의 주제중심 통합과학 단원을 개발하고 중학교 과학 수업에 적용하여 그 효과를 분석하였다. 관련 선행연구와 교과서 분석을 통하여 ‘상호작용’과 ‘안정성’의 두 가지 통합주제를 선정한 후 과학 네 영역을 포괄하여 주제와 관련된 주개념과 하위개념을 추출하고 해당 학습내용을 통합적으로 구성하였다. 통합주제가 상호작용인 경우 추출된 과학 각 영역별 주개념과 이와 관련되는 하위개념들이 높은 연계성을 가지도록 구성되었으나 통합주제가 안정성인 경우 주개념과 하위개념들을 서로 관련짓는데 어려움이 많았다. 즉 안정성이라는 통합주제는 상호작용이라는 통합주제보다 교과내용을 관통하는 연계성을 마련하기가 어려웠다. 개발된 주제중심 통합과학 단원을 실험집단인 중학교 3학년 2개 학급을 대상으로 운영하고, 전통적인 분과형 수업을 실시한 통제집단과 비교한 결과는 다음과 같다. 첫째, 주제중심 통합과학 수업과 전통적인 분과형 과학수업이 과학 성취도에 미치는 효과를 검증한 결과, 통합과학 수업이 분과형 과학수업에 비해 중학생들의 과학 성취도에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다. 둘째, 주제중심 통합과학 수업이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서 통합과학 수업의 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 주제중심 통합과학 수업에 대한 인식 조사 결과 전체적으로 긍정적인 것으로 나타났다. 하위 범주별로는 통합과학 수업시 학생의 참여 정도와 통합과학 수업에 대한 학습자의 흥미, 동기유발이 높게 평가되었으며, 학습자들이 통합과학 학습을 하는데 아직 어려움을 겪는 것으로 밝혀졌다.층서대는 Neognathodus roundyi 대로 지정될수있다. 이 생층서대와 금천층 코노돈트는 금천층의 지질시대가 북아메리카의 일리노이 분지에 분포하는 중기 석탄기의 더모이네시안 조(Desmoinesian stage)에 대비됨을 지시한다. 능력 없이도 특정 지식만 있으면 해결되는 문항이다. 반면에 정답률이 낮은 문항은 지구와 행성의 운동, 해파에 관한 문항이며, 특히 복합개념이 요구되는 문항의 정답률이 낮다. 학생의 오답 반응 분석 결과 기본 개념에 대한 이해가 미흡한 주요 내용은 공통과학에서는 변환단층 및 부정합에서 지질학적 현상, 혼합층과 수온 약층의 의미, 온대저기압 통과 전후의 날씨 변화이며, 지구과학 II 에서는 달의 위상과 위치변화, 화성암의 구성광물 ${\cdot}$ 화학조성 ${\cdot}$ 조직 변화와 마그마 분화 및 풍화와의 관계, 지진파 주시곡선, 대기순환의 종류와 규모, 해파, 혼합층과 수온 약층, 서안강화 현상, 행성의 위치와 운동, H-R도상에서의 별의 특성과 진화 등이다. 탐구 과정에 대한 학생의 성취도는 비교적 높으므로 이해도가 상대적으로 낮은 영역에 대해 학생의 오답 유형을 참고하여 기본 개념 지도에 보다 관심을 기울일 필요가 있다.Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는

• 영재교육연구
• /
• 제23권2호
• /
• pp.237-256
• /
• 2013

이 연구의 목적은 과학 영역에 발을 들여놓은 초등과학영재에게 과학이라는 영역에 대해 진정한 재미와 흥미를 느끼고 계속 탐구해보고 싶도록 돕는 교육 프로그램을 개발 적용하는 것이다. 동료교수법은 개념이해에 중점을 두고 있기 때문에 앎의 즐거움을 통해 과학영역의 평생 학습을 이끌어갈 동기를 주기에 적합하다. 이 연구에서는 '뜨고 가라앉음'이라는 소재를 적용한 동료교수법 중심의 초등과학영재교육 프로그램을 개발, 적용하고 초등과학영재의 개념변화 정도를 분석하였다. 프로그램 개발을 위해 학생들이 가지고 있는 선개념을 선행연구에서 분석하였고, 이러한 선개념을 바탕으로 다루고자 하는 밀도와 부력 개념의 세부적인 단계를 결정하였다. 이 단계에 따라 개념검사문항을 개발하여 배치하였고 이렇게 개발된 동료교수법 중심의 초등과학영재교육 프로그램을 초등학교 6학년 과학영재 26명에게 적용하였다. 개념변화 정도를 분석하기 위해 사전, 사후 검사의 정답률을 비교하고 Hake gain을 구하였다. 분석 결과, 초등과학영재는 동료교수법 중심의 초등과학영재교육 프로그램을 통해서 올바른 과학개념으로의 변화를 보였으며 높은 성취수준에 도달하였음을 확인하였다. 또한 학생들은 이 프로그램에 대해 새롭고 유익하다고 평가했으며, 프로그램을 통해 후속학습에 대한 동기가 유발되었음을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.961-970
• /
• 2015

이 연구는 오늘날 과학교육에서 Nature-Study를 새롭게 구현할 수 있는 NABI(NAture-study Based Ideas)프로그램을 개발함으로써 과학교육에 '자연을 통한 과학학습'을 실현할 수 있는 방안을 마련하는 것을 목적으로 한다. NABI 프로그램은 Nature-Study의 교육관점과 교육방법을 골격으로 설정한 '자연을 통한 과학학습'의 기본 지침을 기반으로 1차 개발되었고 전문가 워크숍을 통해 수정 보완되어 2차 개발되었다. 2차 개발된 NABI 프로그램은 24명의 D광역시 3학년 학생들에게 적용되었고 연구자는 참여관찰자료, 학습결과물, 일기의 질적 자료를 수집 분석하였다. 또한 NABI 프로그램은 이를 적용한 학생 24명과 현직 교사 79명을 대상으로 한 설문을 통해 평가되었으며 NABI 프로그램의 적용 결과와 설문 결과를 바탕으로 최종 완성되었다. 연구의 결과는 다음과 같다. NABI 프로그램 적용 결과, 학생들은 NABI 프로그램을 통해 자연 대상에 호기심을 갖고 교감을 형성하게 되었으며 학습자 중심의 학습을 실행할 수 있었다. 뿐만 아니라 교육방법의 측면에서 문학, 예술 등과 자연스러운 융합을 실현할 수 있었다. 학생과 교사 대상의 설문 결과, 학생들은 NABI 프로그램을 이질적으로 느끼지 않으면서도 흥미와 지속적인 참여 의지를 가지고 있고 NABI 프로그램의 교육효과에 대한 긍정적인 믿음을 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 교사들은 NABI 프로그램이 Nature-Study의 교육관점에 적합하게 개발되었다고 판단했으며 다른 영역에 비해 낮은 편이지만 어느 정도 현장 적용이 가능할 것으로 판단했다. 최종적으로 NABI 프로그램은 '수용하기-선택하기-공통주제 선정하기-친숙해지기-관계맺기-살펴보기-도약하기-표현하기-공유하기'의 9단계로 완성되었다. Nature-Study를 오늘날 과학교육을 위해 새롭게 구현한 NABI 프로그램은 현재 과학교육이 추구하지 못하는 과학교육의 본질인 '자연을 통한 과학학습'을 과학교육의 현장에서 실현할 수 있는 좋은 방안이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.277-288
• /
• 2015

과학 교육과정의 성취기준은 교육목표를 안내하고, 교육의 내용을 구성하며, 평가의 방향을 지시하는 중요한 기능을 한다. 2009 개정 과학과 교육과정은 자연현상과 사물에 대하여 흥미와 호기심을 가지고 탐구하여 과학의 기본 개념을 이해하고, 과학적 사고력과 창의적 문제해결력을 길러 일상생활의 문제를 해결할 줄 아는 과학적 소양을 기르는데 목표를 두고 있다. 새롭게 개정된 교육과정인 만큼 이전의 교육과정과 비교하여 과학교육이 추구하는 목표를 지향하는 성취기준이 되어야 바람직 할 것이다. Bloom의 신교육목표분류체계를 사용하여 우리 교육과정의 성취기준을 지식 차원과 인지과정 차원으로 분석함으로써 다양한 지식차원과 인지과정 차원을 담아내고 있는지 알아보았다. 2009 개정 교육과정은 이전의 2007 개정 교육과정과 비교하여 인지과정 및 지식 차원에서 고등사고를 촉진하는 인지과정 및 지식차원의 유형이 확장되었음을 확인하였다. 그러나 미국의 NGSS와 비교하여 인지과정 차원과 지식 차원에서 특정 범주의 인지과정이나 지식 유형에 편중되어 있었다. '분석하다', '평가하다', '창안하다'와 같은 인지과정이나 '메타인지 지식'과 같은 지식의 유형은 소홀히 다루어지고 있었다. 성취기준에서 소홀히 다루어진 인지과정과 지식의 유형은 교사용 지도서의 학습목표에서도 다루어지지 않음을 비교분석을 통해 확인하였다. 교육과정에서 천명하고 있는 과학교육의 목표를 고려하였을 때 교육과정의 성취기준 및 교사용 지도서의 학습목표 진술이 일부 지식 차원과 인지과정 차원에 편중되어 있는 것은 분명 개선이 필요하다고 할 수 있다. 따라서 과학과 교육과정 성취기준의 진술방식에 대한 제고를 통하여 다양한 인지과정과 지식의 유형을 지향하는 성취기준을 작성하여야 할 것이다.

• 과학교육연구지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.55-68
• /
• 2021

현대 사회는 빠르게 변화되고 있으며, 이에 따라 요구되는 교사상도 변하고 있다. 중학생은 신체적, 정신적으로 큰 변화를 겪는 미성숙한 시기로 교사의 영향력이 매우 크다. 학생들이 교사를 어떻게 인지하는가는 교사와 학생 간의 관계를 좌우한다. 이에 학생이 교사에게 바라는 것이 무엇인지를 파악할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 중학생이 인지하는 수업 상황별 선호, 기피하는 과학 교사 이미지에 대해 분석하고자 하는 것이다. 이를 위하여 중학생 502명을 대상으로 수업 상황을 수업 형태, 수업 자료 제시 방법, 교과 지도 방법, 교과 내용 설명 방식, 수업 분위기 조성의 5가지로 나누어 선호, 기피하는 과학 교사의 이미지를 개방형으로 기술하도록 하였다. 중학생들에 의해 제시된 개념들은 언어 네트워크 분석법을 통해 분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 중학생들이 과학에 흥미를 느끼게 하기 위해서는 탐구 중심의 실험 수업이 이루어져야 한다. 둘째, 과학 교사에 의한 수업의 변화가 선호하는 과학 수업으로 변화시킬 수 있다. 셋째, 학생이 이해할 수 있도록 수준에 맞는 학생 중심의 수업이 이루어져야 한다. 마지막으로 과학 교사와 학생, 학생과 학생 사이의 소통을 통해 과학 교사는 지속적으로 노력하며, 이를 통한 과학 수업의 변화가 있길 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.305-316
• /
• 2020

이 연구에서는 대학생들이 인식하고 있는 외계행성에 대한 개념을 빅데이터 분석을 하기 위해 외계행성 교육 프로그램과 교육을 받기 전, 후의 개념 변화를 알아보기 위한 질문지를 개발하여 적용하였다. 이를 통한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육을 받기 전에는 외계행성을 단순히 '태양계 바깥(외계)의 행성' 정도의 맥락으로만 이해하고 있었으나, 교육을 받은 후에 중요 키워드 중심으로 '태양계 바깥 항성 주위를 공전하는 행성' 개념으로 확장되었다. 둘째, 대학생들은 매스컴에서 접했던 간접 경험을 토대로 도플러효과, 식현상, 중력렌즈를 활용한 관측한다는 정도의 간단한 답변을 하여 관측 방법에 대한 개념이 매우 부족하였다. 그러나 학생들은 외계행성 탐사와 관련된 내용을 교육 받으면서 외계행성 탐사에 대한 인식이 구체화되었다. 셋째, 대학생들은 외계행성 탐사의 중요성을 단순히 외계생명체의 발견을 넘어서서 태양계를 비롯한 행성의 생성과정과 연구 방법, 인류의 발전으로 확장시키고 있었다. 넷째, 대학생들은 외계행성과 관련된 내용을 지구과학 교육과정에서 소개한다면 과학지식 뿐만 아니라 흥미와 호기심을 일으킬 수 있으므로, 교육과정에서 외계행성에 대한 교육이 필요하다고 인식하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.103-115
• /
• 2000

2000년도부터 교육 현장에 적용될 제7차 교육과정의 개정은 수준별 교육과정의 편성과 운영을 주요 핵심으로 하고 있으며, 특히 과학과에서는 심화 ${\cdot}$ 보충형 수준별 교육과정이 적용될 것이다. 이에 대비하여 본 연구에서는 심화 ${\cdot}$ 보충형 수준별 수업 모형이 학업 성취도 및 과학에 관련된 태토에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 '물의순환과 일기 변화' 단원에 대하여 심화 ${\cdot}$ 보충형 교수-학습 자료를 개발하였다. 또한 중학교 2학년의 4개반 152명을 대상으로 실험반(76명)에 대하여 심화 ${\cdot}$ 보충형 수준별 수업을, 그리고 통제반(76명)에 대하여 수준을 고려하지 않은 획일적인 수업을 각각 약 6주간 실시하여 학업 성취도 및 과학에 관련된 태도에 대한 변화를 공분산 분석으로 비교 ${\cdot}$ 분석하였다. 수업 처치 후, 실험 집단은 통제 집단에 비하여 학업 성취도에서 유의미한 향상을 보였고, 이러한 효과는 상위권 학생들보다 하위권에서 더 크게 나타났다. 한편 과학에 관련된 태도 변화에 있어서 통제 집단은 향상되었으나 실험 집단은 거의 변화가 없는 수준별 수업의 유의미한 부정적 효과를 보였다. 과학에 관련된 태도의 세 가지 영역을 분석한 결과에서 실험 집단은 '과학에 대한 태도'와 '과학적 태도' 에서 거의 변화를 보이지 않았지만, '과학 교과에 대한 태도' 에서는 유의미한 부정적 변화를 보였다. 특히, 하위 요소 중 '과학 수업에 대한 불안' 에서 수준별 수업의 부정적 효과가 컸다. 학업 성취 수준에 따른 과학에 관련된 태도에서 상위권 학생들은 '과학 교과에 대한 태도'의 하위 요소인 '과학 교수 방법에 대한 인식 ·만족' 에서 긍정적, 그리고 하위권은 '과학 수업에 대한 불안 에서 부정적 변화를 보였다. 본 연구의 수준별 수업 방법이 학생 개개인의 수준에 적합한 학습을 제공하여 학업 성취도를 증진시켰지만, 과학 관련 태도를 전반적으로 개선하지 못했다. 따라서 학생들의 흥미와관심도 고려되는 교수-학습 방법에 대한 지속적인 연구와 교과 내용의 적절한 변화가 동반된다면, 수준별 수업의 효과가 극대화될 수 있다고 본다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.157-165
• /
• 2011

정보 과목에서 컴퓨터 과학의 원리와 이해를 증진시킬 수 있는 내용과 문제해결 방법과 절차에 대한 내용, 정보 윤리에 대한 내용이 강화되었으나 2007 개정 교육과정의 컴퓨터 과학의 원리와 이해, 문제 해결 방법과 절차에 대한 내용들은 7차 교육과정의 활용, 소양 위주 내용에 비해 쉽지 않은 내용이며 학습자에게 어려운 과목으로 인식됨에 따라, 학습자가 쉽게 접근가능하고 적극적인 참여를 유도할 수 있으며 학습자의 흥미를 유발하여 학업성취도를 높일 수 있는 교육 자료가 요구된다. 본 연구에서는 중학교 정보 표현에 관한 내용을 컴퓨터를 사용하지 않는 놀이활동 교육 자료로 개발하고 중학교 2학년들을 대상으로 4차시 수업을 진행한 후 학업성취도에 미치는 영향을 검증하였다. 그 결과, 놀이 활동 교육 자료를 활용한 수업이 강의식 수업에 비해 학업 성취도 면에서 유의미한 차이를 보였다. 이는 놀이 활동 교육 자료를 활용한 수업이 학업 성취도에 긍정적인 영향을 준 것으로 볼 수 있다.

• 공학교육연구
• /
• 제8권1호
• /
• pp.20-30
• /
• 2005

최근 들어 '학습자 중심의 자기주도 학습' 이라는 새로운 교육패러다임에 대한 관심이 집중되면서, 문제중심학습(Problem-Based Learning; PBL)이 학생의 과학적 사고능력 및 지식의 확장, 적용력, 비판적 지식창출 능력, 창의적 문제해결 능력을 향상시킬 수 있는 방법으로 주목받고 있다. 기계공학 분야에서도 이러한 PBL교육기법을 적용한 교과과정 개발에 대한 노력들이 활발히 전개되고 있으며, 본 논문에서 제시하는 '제품해체 설계추론'교과목도 그러한 교육방법을 적용한 한 예시라 할 수 있다. 제품해체 설계추론은 제품개발에 있어서 그 기여도가 가장 높은 기초물리학이 실제 제품에 어떻게 응용되고 있는가를 학생들이 직접 참여하여 체험할 수 있게 하는 제품해체 학습법 (product dissection)을 도입하여, 설계추론(design reasoning)에 있어서 기초물리학의 중요성을 인식시키는 한편, 다양한 기초과학에 대한 흥미를 유발할 수 있는 실습위주의 교과목이라 할 수 있다. 이러한 교과목을 통하여 창의적 설계 인력 양성에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.