• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.45-61
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• 2016

본 연구는 탐구 과제에서 드러나는 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해의 전환을 확인하고, 이러한 전환이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 중학교 1학년 37명의 학생들이 연구에 참여하였고, 학생들의 인식론이 맥락에 따라 변한 1개 소집단을 선정하여 광합성 실험설계를 구성하는 논의 과정을 분석하였다. 학생들의 발화 및 행동을 통해 그들의 인식적 목표와 인식적 이해를 확인하였고 학생들의 실험설계 과정 및 결과를 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 실험설계를 구성할 때 '과학적 의미 형성'이라는 인식적 목표에 초점을 두어 '이 실험이 어떻게 광합성에 이산화탄소가 필요한지를 알아볼 수 있는지'를 '과학 이론, 자료에 대한 자신의 해석에 기반을 두어 정당화'하였으며, 자기 자신을 '지식의 구성자'로 바라봄으로써 능동적으로 실험을 구성하였다. 그러나 다른 실험에 대해서는 '권위에 기반한 반박'을 보였으며 상대방 실험을 인정하지 않고 반박만을 제기하는 '평가자'로서의 태도를 보임으로써, 반박 과정에서 제기된 의견을 고려한 수정은 없었다. 하나의 실험을 선정하는 과정에서 인식적 목표는 '이기는 것'으로 전환되었고, '이런 실험이 좋다'라는 지식의 본성, '상대방을 이해시키기 위한 정당화를 할 필요가 없다' 혹은 '권위에 기반하여 정당화하는 것'이라는 정당화, '경쟁자'라는 청중에 대한 인식을 보였다. 이에 따라 학생들은 서로의 실험설계가 갖는 의미를 깊이 있게 탐색하지 못하였고 상대방 주장의 제한점만을 공격하여 인지적, 정서적 갈등 상황이 지속되었다. 시간 제한으로 인해 선택된 A의 실험설계를 정교화하는 과정에서 인식적 목표는 '과학적 의미 형성'으로 다시 전환되었고, '어떻게 그 실험이 과학적으로 타당한지'를 되짚어 보고 '납득할 만한 정당화가 이루어져야 한다'는 필요성을 바탕으로 과학적으로 옳은 정당화를 보였으며 학생들은 '협력자'의 관계에 놓였다. 이에 따라 구성원 모두가 의견을 제안하고 정당화하고 평가를 하는 생산적인 논변활동을 통해 발전된 소집단결과를 완성시켰다. 본 연구는 과학 수업에서 생산적인 논변활동을 지원하는 인식적 목표와 인식적 이해에 대한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권8호
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• pp.45-59
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• 2023

관광 목적으로 메타버스를 체험하려는 사용자는 문화콘텐츠의 목적에 의해 공간 속 전략적인 기획에 노출된다. 또한, 가상환경에 따라 진행되는 과정에서 통합적인 문화콘텐츠를 학습하게 되고 나아가 시공간적 의미와 함께 결국 스페이스텔링까지 경험하게 된다. 사용자에게 체험 시작부터 흥미를 유도하여 체험을 지속하는 것이 중요하지만 이러한 과정에서 장애요소들이 발생한다. 충분한 사전지식 없이 관심키워드만을 가진 사용자에게 새로운 정보와의 연결을 촉진 시켜야하기 때문이다. 따라서 흥미 제고를 위한 효율적인 설계 방법을 사전에 연구해야 한다. 그러나 현재까지 가상공간 속에서 흥미유발을 위한 선행조직자를 체계적으로 설계하는 방식에 대한 연구가 전무한 실태이다. 본 연구는 개발자가 가상공간의 의미와 문화콘텐츠의 스토리텔링을 개발하는 과정에서 발생하는 흥미유발 설계 방법으로 개념지도 기반 선행조직자 교육학습 기법을 이용한 기초 연구라고 볼 수 있다. 먼저 가상공간 요소와 인간행동 이론들을 고찰하였다. 이어서 현재 활용되어지는 선행조직자의 5가지 대표 사례들을 탐구하고 정보접근 및 전달 목적의 개념지도를 기반으로 재설계하여 제안하였다. 본 연구과정을 통해 메타버스 체험자들에게 공간적 속성과 인지적 흥미 요소가 스토리텔링 학습으로 이어지는 유의미한 학습에 효과적으로 전달되는 점과 개념지도를 통한 서비스 디자인 설계방법의 요소들을 확인할 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.235-248
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• 2022

학령인구의 급격한 감소, 학생의 교육과정 선택권 확대 등과 같은 미래 교육환경 변화에 따라 과학교사의 전문성인 PCK에도 변화가 요청된다. 즉, 기존 합의-PCK를 구성하는 범주 및 과학 PCK의 특성은 고정된 것이 아니어서 새로운 범주와 특성이 추가될 수 있다. 본 연구의 목적은 비트겐슈타인의 가족유사성 접근을 통해 미래 교육환경 변화에 대처하기 위해 요구되는 과학 PCK의 잠재성의 영역을 '가족유사성 과학 PCK'의 형태로 탐구하려는 것이다. 이를 위해 3개의 초점집단을 대상으로 심층면담을 진행하였다. 초점집단 심층면담에서는 미래사회와 교육환경 변화로 인해 2030년-2045년의 가까운 미래 학교의 과학교사에게 요구되는 과학 PCK가 어떻게 달라질 것인지를 논의하였다. 심층면담을 토대로 질적 분석을 실시함과 동시에 기존 합의-PCK와 차별화되는 가족유사성-PCK의 특성을 분석하기 위해 심층면담 텍스트에 대한 언어네트워크(semantic network) 분석을 시행하였다. 연구결과에서 미래사회 교사의 역할기대가 변함에 따라 새롭게 요청되는 과학교사의 가족유사성-PCK의 특징을 PCK 구성 영역별로 살펴보았다. 미래학교 과학교사에게 요구되는 가족유사성-PCK에 대한 언어 네트워크 분석결과를 살펴보면, 가족유사성-PCK는 출발점에 해당하는 기존 합의-PCK로부터 그 외연이 확장되면서 새로운 PCK요소가 추가되는 것으로 나타났다. 가족유사성-PCK의 양태를 살펴보면, [인공지능-융복합지식-콘텐츠-디지털], [지역사회-네트워크-인적자원-관계], [기술-탐구-가상현실-연구], [자기주도학습-협업-공동체] 등이 뚜렷한 네트워크 군집을 형성하면서 미래학교의 과학교사의 전문성을 형성, 강화되고 있는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 미래학교 과학교사 전문성의 변화 동향과 대처 방안을 결론으로 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제45권1호
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• pp.69-89
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• 2021

이 연구의 목적은 과학 흥미의 가장 높은 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들을 대상으로 과학 흥미와 관련된 개인적인 특성을 탐색하는 것이다. 서울시 두 곳의 초등학교 총 201명을 대상으로 6개월 단위의 세 차례 설문조사(과학 흥미, 과학과 관련된 활동의 참여도와 선호도 등)를 실시하였다. 과학 흥미에 유의미한 변화 혹은 대표적인 흥미 발달 단계를 보이는 학생들을 대상으로 연구 참여자를 모집하였다. 총 7명의 학생들이 사례 연구에 참여하였다. 학생들은 12주 동안 포토저널(photo-journal)을 작성하였고 2주에 한 번씩 총 6번 연구자 본인을 만나 심층면담과 반-구조화된 인터뷰에 참여하였다. 발달된 개인적 흥미 단계의 두 학생들을 대표 사례로 선정하여 과학 흥미가 가장 높은 학생들이 참여하는 과학과 관련된 활동과 개인적 특성에 대해 분석하였다. 그 결과 RF 학생은 집에서 직접 실험을 하는 활동과 물건을 분해, 조립하는 활동에 참여하였다. 두 종류 활동의 참여는 호기심을 해결하는 과정이었다. 스스로 인터넷이나 책을 찾아보거나 혼자 해결이 어려울 때는 선생님에게 도움을 구하기도 하였다. JW 학생은 그림 그리기와 집에서 직접 실험 활동, 비형식 교육기관 방문 활동에 참여하였다. 온라인과 오프라인 매체를 활용하여 타인과 소통하였을 뿐만 아니라 개인적으로 궁금한 점은 직접 해결하기도 하였다. 두 학생 모두 개인적인 궁금증을 스스로 해결하려는 경향이 있었다. 또한, 가정과 학교에서 과학과 관련하여 긍정적인 경험이 진행되고 있었다. 이 연구는 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들의 삶을 포토저널을 통해 간접적으로 통찰하고 개인적인 특성을 분석함으로써 학교 현장과 교육관련 종사자들에게 과학 흥미 발달 단계가 높은 학생들의 특성을 알리는데 도움이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.611-625
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• 2009

이 연구의 목적은 수업에서 드러난 초임교사의 과학내용지식 측면의 특징을 탐구하는 것이다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 초임교사와의 면담 자료 등을 활용하여 초임교사들이 지닌 과학교과에 대한 인식 및 과학내용 지식의 특징을 추출하였다. 분석대상으로 한 수업은 중학교 3학년 일과 에너지 단원의 9차시 수업이며, 6명의 초임교사와 선배교사로 구성된 6명의 컨설팅 협의진이 차시별 수업을 교차분석하였다. 연구결과에 따르면, 초임과학교사들은 실증주의적 인식론을 지니고 있으며, 교사의 권위는 내용지식을 많이 아는 데서 나온다고 생각하며, 과학 엘리트 의식을 지니고 있음을 알 수 있다. 교과내용지식 측면에서 초임교사의 수업의 특징을 살펴보면, 때로는 교사 자신의 오개념으로 인해 수업 중에 표현 오류가 발견되고, 교사가 내용을 많이 아는 것이 오히려 독이 되는 경우가 발견되고, 생각나는 것을 모두 언급하는 산발적 내용 전개가 발견되며, 초임이나 비전공자가 진행할 경우 수업시간이 남아도는 등의 특징을 나타내었다. 아울러 초임교사의 과학에 대한 인식에 대하여 경력교사들이 제안하는 대안을 탐색하였다. 결론에서는 과학교사의 교과내용지식(SMK)은 과학 교수활동에 영향을 주지만, 다른 교사지식에 의해 매개되므로, 초임 과학교사들의 과학내용지식(SMK)을 과학 내용교수지식(PCK)으로 전환할 수 있는 지원 방안을 제안하였다.

• 직업교육연구
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• 제29권3호
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• pp.41-60
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• 2010

이 연구는 농업계열 동일계 대학 교육과정을 성공적으로 이수하는데 필요한 고등학교 교육과정상의 보통교과목 및 전문교과목을 분석하고, 이를 바탕으로 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위한 농업계 고등학교의 교육과정 편성 방안 모색에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있었다. 이를 위하여 이 연구에서는 유의 표집을 통해 선정된 8개 농업계 대학의 116개 학과 교수들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 이 연구로부터 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 농업계 대학 전공 학과들의 보편적인 학문적 특성으로 인하여 대체적으로 기초과학능력에 해당되는 생물 및 화학 교과목이 전공기초능력과 관련성이 높았지만, 농업기계와 농업토목 기준학과에서는 수학 및 물리, 농산물유통정보 기준학과에서는 경제 및 수학 교과목의 관련성이 높았다. 둘째, 동일계 대학 전공교과목을 성공적으로 이수하는 데에는 언어능력 및 외국어능력과 같은 기초수학능력이 반드시 뒷받침되어야 한다. 셋째, 식물자원은 재배, 동물자원은 동물자원, 식품가공은 식품위생, 농업기계는 농업기계 등과 같이 전공기초능력과 가장 관련성이 높은 농업생명산업계열 전문교과목은 교육과정상의 9개 기준학과별로 뚜렷한 차이가 발견되었고, 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위해 반드시 선 이수해야 할 전문교과목 및 중요도 역시 이와 비슷한 경향을 보였다. 넷째, 동일계 대학 전공기초능력 향상에 실제적인 도움이 되기 위해서는 농생명산업계열 전문교과목들이 대체적으로 기본 개념 및 원리, 법칙 등을 실생활에 응용 또는 탐구할 수 있는 내용 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았지만, 식품가공 및 조경 기준학과에서는 실험 실습 내용을 중심으로, 생물공학 기준학과에서는 학문 이론적 내용을 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았다.

• 직업교육연구
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• 제29권3호
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• pp.61-83
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• 2010

이 연구는 농업계열 동일계 대학 교육과정을 성공적으로 이수하는데 필요한 고등학교 교육과정상의 보통교과목 및 전문교과목을 분석하고, 이를 바탕으로 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위한 농업계 고등학교의 교육과정 편성 방안 모색에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있었다. 이를 위하여 이 연구에서는 유의 표집을 통해 선정된 8개 농업계 대학의 116개 학과 교수들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 이 연구로부터 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 농업계 대학 전공 학과들의 보편적인 학문적 특성으로 인하여 대체적으로 기초과학능력에 해당되는 생물 및 화학 교과목이 전공기초능력과 관련성이 높았지만, 농업기계와 농업토목 기준학과에서는 수학 및 물리, 농산물유통정보 기준학과에서는 경제 및 수학 교과목의 관련성이 높았다. 둘째, 동일계 대학 전공교과목을 성공적으로 이수하는 데에는 언어능력 및 외국어능력과 같은 기초수학능력이 반드시 뒷받침되어야 한다. 셋째, 식물자원은 재배, 동물자원은 동물자원, 식품가공은 식품위생, 농업기계는 농업기계 등과 같이 전공기초능력과 가장 관련성이 높은 농업생명산업계열 전문교과목은 교육과정상의 9개 기준학과별로 뚜렷한 차이가 발견되었고, 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위해 반드시 선 이수해야 할 전문교과목 및 중요도 역시 이와 비슷한 경향을 보였다. 넷째, 동일계 대학 전공기초능력 향상에 실제적인 도움이 되기 위해서는 농생명산업계열 전문교과목들이 대체적으로 기본 개념 및 원리, 법칙 등을 실생활에 응용 또는 탐구할 수 있는 내용 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았지만, 식품가공 및 조경 기준학과에서는 실험 실습 내용을 중심으로, 생물공학 기준학과에서는 학문 이론적 내용을 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.623-630
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• 2007

평가는 학습에 동기를 부여하기도 하므로, 평가의 어떤 요소들이 학습 동기를 부여하는지 알면 평가를 통해 효과적으로 학습 동기를 자극할 수 있는 방법을 모색할 수 있을 것이다. 본 연구는 두 가지 방법으로 진행되었다. 서울 지역에 위치한 대학의 물리 교육과 재학생 54명은 자신의 초중등학생 시절의 과학 학습과 관련된 회고록을 작성하였고, 같은 과 63명은 과학 학습 동기에 영향을 미치는 평가의 요소를 묻는 조사에 참여하였다. 연구 결과 성취도가 높은 학생들의 과학 학습 동기에 영향을 미치는 평가의 요소로 성취도, 문항의 난이도와 타당도, 과학 경연의 준비과정, 이 세 가지가 중요하게 나타났다. 이 결과는 과학 평가 문항의 난이도와 타당도가 학습 동기에 중요한 작용을 한다는 것과 과학 성취도가 높은 학생들에게 과학 경연 대회가 학교의 정기 시험보다 더 많은 영향을 미치고 있음을 시사한다. 따라서 과학 성취도가 높은 학생들의 학습 동기를 효과적으로 진작시키기 위해서는 선행학습이나 암기력이 필요 없으면서 과학적 사고력과 탐구력을 평가할 수 있는 시험 문제와, 교실 외 과학 활동이 활성화되어 학생들의 참여기회를 증가시키는 것이 중요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.141-153
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• 2024

2022 개정 과학과 교육과정은 AI를 활용한 탐구 활동을 경험함으로써 융합적 사고를 바탕으로 일상생활과 사회 속 과학 문제를 해결할 수 있는 능력을 기르는 것을 목표로 한다. 이에 과학 교과와 AI를 융합한 과학-AI 융합교육 프로그램을 개발하고 이를 활용하여 고등학생을 대상으로 융합 수업을 진행하였다. 과학-AI 융합 수업은 감쇠진자의 운동을 정성적으로 이해하고 블록코딩 플랫폼 KNIME을 사용하여 진자의 위치를 예측할 수 있는 AI 모델을 구축하는 것을 목표로 한다. 개별 심층 면담을 통해 학습자의 경험을 이해하고 해석하고자 하였다. Giorgi의 현상학적 연구 방법론을 바탕으로 학습자의 참여 동기, 배움과 변화, 어려움과 수업의 한계를 기술하였다. 학생들은 AI에 대한 관심과 사회적 트렌드에 대한 인식을 바탕으로 수업에 참여하고자 하는 동기를 가지고 있었다. 학생들은 직접 데이터를 수집하고 AI 모델을 구축하는 것을 배웠다. 실험 결과를 바탕으로 주변 현상을 예측할 수 있을 것으로 기대하였으며 융합 수업을 긍정적으로 인식하였다. 한편, 여전히 익숙하지 않은 플랫폼, AI 원리 이해를 어려움으로 인식하였고 따라해야만 하는 수업 방식의 한계와 수업 내용상의 한계를 인식하였다. 융합 수업의 경험은 실생활의 문제를 AI를 통해 해결하고자 하는 학습 동기로 나타났으며, 학생들이 느낀 어려움과 한계는 더 심화되고 확장된 주제를 학습하고 싶은 동기로 이어졌다. 이를 바탕으로 과학-AI 융합 수업을 위한 논의 및 제언을 도출하였다. 본 연구는 과학-AI 융합 수업을 개발하고 이를 현장에 적용할 때 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.857-879
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• 2015

본 연구는 중학생 대상의 수학, 과학 온라인 영재교육 프로그램에서 튜터의 역할별 수행 수준을 측정하고, 그것이 학습자의 심층학습과 학업성취 수준 및 수업평가에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 수행되었다. 이를 위해 과학, 수학 온라인 수업을 수강한 중학생 249명을 대상으로 튜터 역할 수행 수준에 대한 설문을 실시하여 심층학습, 학업성취, 수업평가와의 관계를 살펴보았다. 분석 결과 심층학습의 하위변인인 종합적 학습, 반성적 학습에 긍정적인 영향을 미치는 변인은 공통적으로 학습내용 및 평가 전문가로서의 튜터의 역할인 반면, 고차적 학습에 영향을 미치는 튜터의 역할은 없는 것으로 나타났다. 다음으로 튜터 역할의 하위 변인 중 학습자의 탐구학습 점수와 전체 점수에 영향을 미치는 변인은 학습과정 및 방법 안내자로서의 역할이었으며, 튜터 역할과 개념학습 점수는 유의미한 관련이 없는 것으로 나타났다. 반면 온라인학습에 대한 전반적인 만족도, 참여도, 이해도에 유의미한 영향을 미치는 튜터 역할은 없는 것으로 나타났다.