• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.319-329
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• 2018

'과제 연구'는 토론과 조사를 거쳐 특정 과학 과제를 선정하여 실험실습을 수행하고 결론을 도출하여 보고서를 작성하는 일련의 연구 과정을 체험하기 위한 과목이다. 이때 가치 있는 과학적 탐구 문제를 발견하는 것은 연구의 시작이라고도 할 수 있으며 그 중요성이 지속적으로 강조되어 왔다. 본 연구에서는 고등학교 과제연구 수업에서 학생들의 탐구 문제 도출을 돕기 위한 다양한 전략을 마련하여 단계별로 적용하였다. 각 과정을 거치며 학생들의 탐구 문제가 어떻게 발전해 가는지 구체적으로 살펴보았다. 수업은 (1)개방적 문제 탐색, (2)문헌 연구 및 자료 검색, (3)탐구 문제의 변형 및 확장, (4)탐구문제의 공유 및 평가, (5)최종 선정 및 연구 계획서 작성 단계로 이루어져 있다. 이를 경기도에 위치한 일반고등학교 과제 연구 수업에 12차시 동안 적용하였다. 총 13명의 학생들은 3-4명씩 4개의 조를 이루어 연구를 수행하였다. 학생들의 연구 과정이 담긴 포트폴리오 및 연구 계획서를 수집하여 탐구 문제의 도출 과정을 조사하였다. 그 결과 학생들이 제시한 탐구 문제는 수업의 각 과정을 거치며 점차 구체화되었다. 또한 각 조가 도출한 탐구 문제는 수업의 각 단계에 따라 유사한 특징을 나타내었다. 개방적 문제 탐색 단계에서 관심주제를 확인하고 문헌 연구 및 자료 검색을 통해 실현 가능한 과학적 탐구 문제를 제시하기 시작했다. 탐구 문제의 변형 및 확장을 통해 탐구 문제와 관련된 다양한 변인을 찾을 수 있었으며 이를 동료들에게 공유하고 연구 계획서를 작성하면서 탐구 문제를 정확하고 구체적으로 서술할 수 있었다. 탐구 문제 도출을 돕기 위한 전략을 다양하게 투입함으로써 탐구 문제의 여러 가지 측면을 발전시키고 학생이 주도적으로 탐구 문제를 도출하도록 도울 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.53-63
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• 2020

본 연구는 2019년도에 적용 2년차를 맞이한 고등학교 과학과 공통과목인 통합과학과 과학탐구실험의 2차 년도 적용 현황을 분석하고 이를 토대로 향후 과학과 고등학교 교육과정 개발을 위한 제언을 도출하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 총244개의 과학중점고와 일반고를 대상으로 설문조사를 실시한 결과를 2018년도 1차 년도 조사결과와 양적으로 비교하였다. 또한 초점집단을 구성하는 9명의 과학교사들과 심층면담을 실시하여 2차 년도 적용현황에 대한 심층 답변을 논의하였다. 연구결과에 따르면, 1차 년도와 마찬가지로 적용 2년차에도 통합과학은 대부분 6~8단위로 운영하고 있었으며, 학급당 통합과학을 담당하는 교사는 3~4명이 대부분인 것으로 나타났다. 교사 초점집단 면담에서 현장교사들은 통합과학이 통합적 지도를 필요로 하며 학생의 흥미와 관심 유발에도 좋지만, 평가공정성 확보 등의 문제로 과정중심 평가 등을 구현하기는 어렵다고 주장하였다. 과학탐구실험의 경우 대부분 학기당 1단위로 2개 학기로 운영하고 있었으며, 가르치는 사람이 달라서 통합과학과 과학탐구실험을 거의 연계하지 않는 것으로 나타났다. 2019년도부터 과학탐구실험의 학교생활기록 기재 방식이 절대평가로 변경되어서 상대평가로 성적산출을 하지 않아도 되므로 학생들의 만족도나 수업의 흐름이 기대한 것보다 훨씬 좋고, 부담없이 가르칠 수 있다고 교사들은 말하였다. 연구결과를 토대로 과학과 공통과목인 통합과학과 과학탐구실험 교육과정 안착을 위한 지원방안, 차기 과학과 교육과정 개정에서 통합과학과 과학탐구실험 과목의 개선 방안 등을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권4호
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• pp.574-588
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• 2011

교사의 과학 탐구 지도에 대한 인식은 실제 수업에서 탐구 지도를 수행하는데 중요한 역할을 할 수 있다. 따라서 교사들이 과학 탐구를 어떻게 인식하는지 이해할 필요가 있다. 이 연구에서는 한국, 싱가포르, 미국 세 국가의 초등교사를 대상으로 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 세 국가는 과학교육과정에서 탐구를 강조해 온 역사와 설명 방식이 다르며 전반적인 교육적 상황 또한 상이하다. 총 100명의 초등교사(한국 34, 싱가포르 35, 미국31)를 대상으로 설문을 실시하였으며 설문은 구체적인 교수 상황을 서술하는 교수 시나리오, 이상적인 탐구 수업에 대한 내러티브 쓰기로 구성되었다. 데이터는 외적 기준과 내적 관점 모두에서 분석되었다. 연구 결과 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식은 전반적으로 전통적 견해에 머무르고 있는 특징을 보였다. 그러나 각 국가의 교육과정에서 탐구가 서술되고 강조된 방식에 따라 차이가 나타나기도 하였다. 이러한 결과가 교사교육에 주는 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권3호
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• pp.303-319
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• 2014

본 연구에서는 탐구공동체의 의미와 특징을 Peirce와 Dewey의 관점을 중심으로 이론적으로 고찰하고, 이를 바탕으로 탐구공동체가 갖는 과학 교육적 함의에 대해 과학 수업과 교실, 과학 교육과정을 중심으로 논의함으로써 탐구공동체의 과학 교육적 적용 방안을 탐색하고자 하였다. 탐구공동체의 의미와 특징은 다음과 같이 다섯 가지로 요약될 수 있었다: 첫째, 탐구공동체에서 탐구는 진정한 의심으로부터 시작된다. 둘째, 탐구공동체에서 탐구가 시점은 진정한 믿음의 상태이다. 셋째, 탐구공동체에서 탐구는 실제적 효과의 관찰에 바탕을 둔 최선의 설명과 해결책을 시도한다. 넷째, 이상적으로 탐구공동체는 끊임없이, 그리고 무한히 탐구하는 공동체를 전제한다. 다섯째, 현실적으로 탐구공동체는 공동체 속에서 서로의 의견을 자유롭게 의사소통함으로써 최선의 설명과 해결책에 찾게 되는 공동체를 전제한다. 이를 바탕으로 학교 과학교육의 장에서 탐구공동체가 구현되려면, 흥미, 개방성, 엄격성, 오류가능성의 견지, 참여, 끊임없는 탐구 지향, 충분한 시간을 그 조건으로 하는 "자연 현상이나 사물과 관련하여 진정한 의심의 상태를 믿음의 상태로 바꾸는 것을 목적으로, 참여자로서 목적을 공유한 구성원들이 실제적 효과에 대한 관찰과 오류가능성을 견지하면서 자유로운 의사소통을 통해 최선의 설명과 해결책에 이르고자 끊임없이 노력하는 교실 공동체"인 과학 교실 탐구공동체가 필요함을 제안하였다. 끝으로 이를 바탕으로 과학 교육과정과 관련하여 몇 가지 제언을 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.501-510
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• 2005

10학년 과학 교과서 지구 단원의 학습 내용에 포함되어 있는 탐구 과제가 제7차 교육 과정의 목표에 따라 제시되었는지를 판단하기 위해 11종 과학 교과서의 기본 과정에 제시되어 있는 탐구 과제의 유형과 기본 탐구 기능, 통합탐구 기능, 탐구 활동의 빈도를 조사하였고, 제시된 탐구 기능과 활동이 적절한지를 분석하였다. 분석한 결과 탐구 과제는 평균 24.0개가 제시되었으나 교과서마다 차이가 있었고 제시하는 유형이 달랐다. 탐구 활동의 빈도는 교과서마다 달랐고 제시된 것보다 더 많이 분석되었으며 통합적인 활동으로 제시되지 않고 하나의 탐구 기능처럼 제시되어 있었다. 또한 교과서에 제시된 통합 탐구 기능은 $77.2\%$로 기본 탐구 기능 $22.8\%$보다 많은 것으로 보였지만, 실제로 기본 탐구기능과 통합 탐구 기능의 분포 비율은 각각 $45.6\%$와 $56.4\%$로 조사되었다. 각 탐구 기능 중에서는 추리$(49.5\%)$와 자료해석$(68.7\%)$이 가장 많이 있었고, 문제 인식, 가설 설정, 일반화 등의 탐구 요소는 제시되고 있지 않았다. 또한 제7차 교육 과정에서 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 제시하고 있지 않기 때문에 교과서마다 본질적 의미와 일치하지 않거나 협소한 의미로 사용되고 있었다. 이는 교육 과정이 탐구, 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 조작적 수준으로 제시하고, 탐구 활동을 구성하기 위한 기준을 마련한 필요가 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.684-695
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• 1999

본 연구에서는 탐구 요소 중심의 단편적 활동 혹은 지시적인 확인 실험과 대비되는 종합적이고 포괄적인 탐구 활동으로서 실제성, 개방성, 연속성을 특징으로하는 '확장적 과학 탐구'를 개념화하고 경기도 수원에 있는 '화성'을 소재로 하여 중학교 1학년 학생들에게 적합한 확장적 과학 탐구 과제를 개발하였다. 확장적 과학 탐구의 수행 과정에서 학생들의 인지적 참여도는 어떻게 변화하는지, 확장적 과학 탐구 과제의 특징은 인지적 참여도에 어떠한 영향을 미치는지 조사하는 것이 이 연구의 목적이다. 연구 대상은 서울에 소재한 중학교의 1학년 4개 학급 학생 128명이었다. 교과서의 '힘과 운동' 단원에 제시되어 있는 2가지의 탐구 과제와 4가지의 확장적 탐구 과제를 수행하는 과정에서 각 탐구 활동이 끝난 직후 인지적 참여도에 대한 설문을 반복 시행하였고 확장적 탐구 활동이 모두 끝난 다음에는 6개의 과제에 대한 인지적 참여도를 비교해서 응답하도록 하였다. 이러한 정량적 자료와 함께 10명을 대상으로 면담을 실시하여 확장적 탐구 과제의 특정이 학생들의 인지적 참여도에 미치는 영향을 탐색하였다. 각 탐구 과제별 인지적 참여도를 분석한 결과 확장적 과학 탐구에서 교과서에 준한 탐구에 비해 탐구의 목적, 방법, 결과 등 탐구 내용과 과정 전반에 대해 이해한 정도는 증가하지 않았으나 더 능동적으로 열심히 참여했으며( p<0.01) 확장적 탐구의 후반부에서는 전반부에 비해 '이해'와 '몰두'가 모두 유의하게 증가하였다( p<0.05). 확장적 과학 탐구에서 교과서 탐구에 비해 '몰두'가 증가된 이유를 면담 결과에서 분석해 보면 확장적 과학 탐구 과제의 개방성이 주요 원인이었음을 알 수 있다. 또한 전반부에 비해 후반부에서 '이해'의 정도가 높아진 이유는 유기적으로 구성된 선행 탐구의 경험이 영향을 미친 것으로, '몰두'의 정도가 증가된 것은 탐구 과제 자체의 개방성이 증가했기 때문으로 해석할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.274-287
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• 2000

본 연구는 제 6차 교육과정에 의해 개편된 4종의 공통과학 교과서(물질단원)의 내용분석을 통해 전체 구성이 어떻게 되어 있는지를 조사하고 6차 교육과정에 중점을 둔 탐구활동을 탐구 내용 영역, 탐구 과정 영역 및 탐구 상황 영역으로 구성된 3차원 분석틀을 이용하여 분석하였다. 4종의 공통과학 교과서에서는 풍부한 학습자료와 읽을거리를 제공하여 학생들에게 흥미 있는 교과서가 되도록 하고 있었다. 3차원 분석틀 중 탐구 내용 영역 분석에서는 교육과정 목표에서 제시하는 내용을 다양한 탐구활동을 통해 다루고 있었으며 탐구활동의 횟수도 교과서당 평균 16회 정도로 각 교과서의 탐구 활동 횟수가 유사하였다. 탐구 과정 영역의 분석에서는 자료해석 및 일반화가 39.1%, 관찰 및 측정이 30.8% 로 대부분올 차지하고 있어 공통과학 교과서의 기본 목표에서 볼 때 상위의 탐구과정 요소의 반영 비율을 좀 더 높여야 할 것으로 보인다. 탐구 상황 영역의 분석에서는 과학적 상황이 81.3% 로 대부분을 차지하였으며 현대 과학 교육의 주요한 교육운동인 STS 관련 내용은 18%에 불과하여 아직은 미흡한 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제60권1호
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• pp.59-68
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• 2016

최근 과학교육에서 강조되고 있는 과학적 소양의 함양은 과학 지식이 형성되는 일련의 탐구 과정을 경험하고 이해함으로써 향상될 수 있다. 이러한 관점에서 미국연구회(NRC)의 차세대과학기준(NGSS)은 학생들의 과학 탐구 과정 경험과 이해를 돕기 위하여 8가지 과학 실천(8 Practices of Science)을 제안하였고, 8가지 과학 실천 각각에 대하여 학년 군별 세부성취 목표를 제시하고 있다. 본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 고등학교 화학II교과서 4종에 포함된 탐구 활동을 8가지 과학 실천과 9-12학년군 세부 성취 목표를 기준으로 분석하였다. 4종의 화학II교과서에 포함된 탐구 활동은 총 173개 이고 분석된 과학 실천은 총 678개 이었다. 4종 화학II교과서의 탐구 활동에 포함된 과학 실천은 ‘자료 분석하고 해석하기’가 가장 많았고, ‘증거에 입각하여 논의하기’, ‘정보를 얻고 평가하고 의사소통하기’등은 상대적으로 그 기회가 부족하였으며, ‘질문하고 문제 규정하기’와 ‘모형 개발하고 사용하기’는 거의 포함되어 있지 않았다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.295-306
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• 2022

본 연구에서는 2022학년도부터 초등학교에서 과학 교과서가 검정교과서 체제로 변경되어 운영됨에 따라, 새로 개발된 초등과학 검정교과서 7종과 국정교과서의 탐구활동을 비교·분석하였다. 3차 교육과정부터 꾸준하게 강조해 온 '탐구활동'을 중심으로 검정교과서에 어떻게 반영되어있는지 등을 심층 분석하였다. 분석 대상은 지구과학 영역의 '지층과 화석' 단원을 선정하였고, 탐구활동 유형과 세부 탐구활동 유형 분석을 위하여 분석틀을 마련한 후, 교과서를 분석하였다. 첫째, 탐구활동의 전체적인 유형 분석을 위하여 6가지 탐구활동 유형(실험 관찰, 모의 활동, 조사 토의 및 발표, 자료 해석, 글쓰기 읽기, 표현하기) 분석 틀을 활용하였다. 그 결과, 국정교과서와 검정교과서에 제시된 7가지 탐구활동 중 2가지 탐구활동(여러 가지 지층 관찰하기, 과거 생물과 환경 추리하기)에서만 유형이 다르게 나타났다. 즉, 대체로 국정교과서의 탐구활동과 크게 다르지 않은 모습이었다. 이로써 탐구활동의 전체적인 유형 측면에서는 국정교과서를 활용할 때와 비교했을 때, 검정교과서의 도입을 통하여 교수 학습활동의 자율성과 다양성이 향상되었다고 하기에는 다소 무리가 있었다. 둘째, 세부 탐구활동 유형 분석을 위하여 탐구 기능, 소재, 탐구과정을 기준으로 선정하고, 중요 학습 요소와 관련한 탐구활동(지층의 형성 과정과 특성 알아보기, 퇴적암 생성 알아보기, 화석의 생성 알아보기)을 분석한 결과, 전체적인 탐구활동 유형 측면에 비해 더욱 다양성이 드러난 것을 확인할 수 있었다. 이로써 7종의 검정교과서의 도입으로 동일하거나 비슷한 탐구활동 유형이지만, 소재, 탐구과정 범주에서 작은 변화들이 생겼고, 현장에서는 7개의 다양한 활동을 진행할 수 있게 되었음을 알 수 있었다. 이러한 분석을 통하여 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 교육과정 체제가 바뀌지 않은 상태에서 검정교과서로의 체제 변환이 이루어짐에 따라 기존의 국정교과서의 커다란 틀을 벗어나는 것이 쉬는 일이 아니었을 것으로 판단된다. 둘째, 검정교과서 체제 변화로 인하여 기대되는 자율성과 다양성 향상을 위하여 교육과정 자체를 너무 세분화하여 제시하지 않는 등의 체제 마련이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권3호
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• pp.307-320
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• 2020

본 연구에서는 탐구 수업 설계 강좌에서 공동의 탐구 수업을 설계하고 시연하였음에도 탐구 수업에 대한 서로 다른 인식적 이해를 보여준 예비교사인 도형과 진우에게 주목하여, 강좌에서 그들의 위치짓기가 탐구 수업에 대해 서로 다른 인식적 이해를 구성하는 과정에 어떻게 반영되었는지 탐색하였다. 이를 위해 두 예비교사의 탐구 수업 설계 및 시연 과정에서 만들어진 산출물들을 수집하고 수업 시연을 녹화 및 전사하였으며, 두 예비교사와의 논의를 녹음 및 전사하여 본 연구의 분석 자료로 활용하였다. 연구 결과, 도형은 강좌 전반에 걸쳐 교수자에게 평가받는 대상으로 위치한 것이 부각된 반면, 진우는 평가 대상으로 위치함과 함께 탐구 수업에 대한 이해를 구체화하고 수업 설계에 관한 전문성을 향상시키는 예비교사로 위치한 것 또한 강좌 전반에 걸쳐 나타났다. 도형과 진우의 위치짓기는 그들이 탐구 수업 설계 및 시연 과정에서 탐구 수업에 대한 인식적 이해를 정교화하는 과정에 반영되었다. 탐구 수업 설계 과정에서는 도형과 진우 모두 탐구 수업을 학생이 교사의 안내 하에 가설을 설정하고 검증하는 사고와 실행 과정을 수행하는 것으로 설명했다는 점에서 공통된 이해를 보였으나, 수업 시연에서 예상치 못한 상황을 마주하면서 상이한 인식적 이해를 구성하는 양상을 보였다. 도형은 자신이 계획대로 수업에서 일어날 수 있는 상황을 예상하고 그에 반응하여 좋은 평가를 받기 위해 학생들이 실험을 진행하여 교사가 예상한 실험 결과가 나오는 수업이라는 통제된 탐구 수업을 추구하였다. 그에 반하여 진우는 학생의 선지식을 바탕으로 한 추론 과정을 중시하면서 탐구 수업을 학생들이 그들의 선지식을 바탕으로 과학자들과 같은 추론 과정을 따라가 지식을 구성하는 과정이라고 이해하였다. 예비교사 교육 과정에서 예비교사의 위치짓기가 그들의 인식적 이해에 어떻게 반영되는지 탐색한 본 연구 결과는 탐구 수업에 대한 예비교사의 인식적 이해 정교화를 지원하는 전략을 마련하는 데에 기여할 것이다.