• 대한화학회지
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• 제45권2호
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• pp.162-176
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• 2001

본 여구는 제6차 교육과정에 의한 5종의 중학교 과학교과서(화학부분을 중심으로)에 얼마나 탐구활동이 반영되어 있는지를 분석해 보았다. 특히 중학교 과학교과서에 수록된 내용 및 탐구활동을 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황의 3차원 분석들에 근거하여 분석하여 교과서에 STS가 반영된 정도나 내용구성에 관한 평가를 하는데 그 목적이 있다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 중하교 과학교과서(화학부문)의 내용을 분석한 결과, 화학부분의 평균 전체 면 수는 197.6페이지었다. 그림이나 사진과 같은 학습자료는 각 페이지 마다 0.66개씩, 읽을거리는 평균 5.8개씩 수록되어 있었다. 둘째, 탐구활동의 탐구내용을 분석한 결과, 5종 교과서에 수록된 전체 주제는 222개이며, 각 교과서마다 탐구활동이 관찰, 실험, 측정, 토의 자료해석, 기본조작 등의 다양한 용어로 분류되어 있으며, 교과서마다 분류 기준에 다소 차이가 있다. 교과서별로 수록된 탐구활동의 수를 살펴보면 A교과서는 51개, B교과서는 49개, C 교과서는 50개, D 교과서는 37개 그리고 E 교과서는 35개가 수록되어 있었다. 셋째, 탐구과정영역의 분석은 평균적으로 ‘자료해석 및 일반화’가 42.4%로 가장 많았고 ‘관찰 및 측정’은 38.1%, ‘문제발견 및 해결방안’은 7.8% , ‘이론모델형성, 검증 및 수정’은 11.7%로 나타나TEk. 넷째, 탐구상황 영역의 분석은 과학적 상황요소가 94.2%, 그 외에 개인적 상황요소가 0.4%, 사회적 상황요소가 2.7%, 기술적 상황요소가 2.7%를 차지하였다. 즉, STS(과학-기술-사회)의 상호관련성을 강ㅈ한 내용이 전체의 5.8%정도를 차지하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.1-9
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• 2014

본 논문에서는 2009 개정 교육과정에 따라 제작되어 2013년부터 사용된 중학교 '정보' 교과서의 탐구성을 분석한다. 분석 대상 교과서는 인정 심사를 통과한 6권이며, 새로운 교육과정에 의해 내용 요소에 추가된 '정보과학과 정보윤리' 영역을 분석한다. 탐구성 분석을 위해 Romey 분석법을 사용하며, 4가지 분석요소는 본문, 자료, 활동, 평가를 적용한다. 분석 결과에 따르면, 일부 교과서의 탐구성이 낮게 나타남으로써 교과서 구성이 학생 참여가 부족하고 권위적인 것으로 파악되었다. 분석요소 중에서 '활동' 요소의 탐구적 경향이 가장 높게 나타났으며, '본문' 요소의 탐구성이 가장 낮게 나타났다. 특히 교과서의 일부 영역에서 Romey 지수가 0인 분석요소가 있어서 탐구성 향상을 위해 개선이 필요한 것으로 확인되었다.

• 과학교육연구지
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• 제44권1호
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• pp.92-111
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• 2020

컴퓨팅 사고(computational thinking)는 2015 개정 과학교육과정 및 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS)에서 새로운 탐구 기능 혹은 역량으로 제시되고 있다. 특히, 2014년부터 교육부가 소프트웨어 교육을 필수화함에 따라 컴퓨팅 사고에 관한 관심은 더욱 커지고 있다. 그러나 과학교육 분야에서 컴퓨팅 사고를 어떻게 접목할 것인가에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 다양한 관련 분야의 문헌 분석을 통해 컴퓨팅 사고 요소들을 과학 탐구에 접목하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 먼저 컴퓨팅 사고의 요소에 대한 여러 정의를 정리하였고, 이를 활용한 모형을 개발하기 위해 일반 문제해결 과정과 과학적 탐구과정들을 종합적으로 분석하였다. 마지막으로 컴퓨터 과학 분야에서 문제해결에 접목한 사례들과 비교하여 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 요소들을 정리하였다. 정리된 요소들을 이학 전문가들에게 제공하여 각 분야의 연구 과정과 컴퓨팅 사고 요소들을 접목하여 설명하게 한 후, 이를 기반으로 문제발견형 CT-SI 모형과 문제해결형 CT-SI 모형을 개발하였다. 개발된 두 모형은 이학 전문가들에 의해 모형의 단계가 각 분야의 연구에 활용 가능하다고 검토받았으며, '문제발견형'은 과학 연구 과정에서 정보를 선별하고 문제를 분석하는 과정과 이론적 연구에서 근거를 기반으로 하는 추론 연구 과정에 적합하다고 응답하였다. '문제해결형'은 과학의 일반적인 연구 과정 및 공학설계를 활용한 공학적 문제해결과정에 적합하다고 응답하였다. 또한, 현장 교사 2인에 의해 중고등학교 현장 탐구 수업에 적용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 다양한 과학 교과의 탐구 활동과 연계할 수 있으며 이를 통해 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 '자료의 수집, 분석 및 해석', ' 수학적 사고와 컴퓨터 활용' 역량을 길러줄 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.533-543
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• 2010

이 연구는 자유주제 과학탐구 과정에서 일어나는 인지수준 향상 정도 및 탐구단계별 상호작용을 분석함으로써, 자유주제 과학탐구에 대한 질적 이해를 돕고자 하였다. 자유주제 과학탐구는 인지수준이 과도기(2B/3A)이고, 학습동기수준이 심층학습형, 심층능력형인 학생들의 탐구능력 신장에 긍정적인 효과가 있었다. 또한 학생들은 탐구과정 중 주제 및 가설설정단계에서 어려움을 겪으며, 자유탐구가 진행됨에 따라 논의의 기술은 증가하나, 상호작용의 질적 향상은 쉽게 나타나지 않음을 알 수 있었다. 심층학습형은 모둠 내에서 사고의 정교화를 촉진하는 역할을 하고 있었다. 심층능력형은 가장 주도적으로 상호작용에 참여하여 논의를 이끄나, 탐구결과에 대한 집착으로 과정적 측면을 소홀히 하는 경향이 있었다. 그리고 피상능력형은 하위수준의 상호작용이 많아서 논의를 심화시키지 못하나, 자유탐구가 진행됨에 따라 점차 상위수준의 상호작용이 증가하는 긍정적인 변화를 보였다. 이 연구로부터 자유주제 과학탐구 활동의 특성 및 자유주제 과학탐구 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며, 이에 대해 논하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.57-70
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• 2004

본 연구는 선행 연구에서 도출한 CSILE에서의 협력적 지식구축에 영향을 주는 변인들간의 관련성을 규명하기 위한 후속연구이다. CSILE는 학습자들의 지식구축을 지원하는 환경으로 학습공동체의 탐구과정을 지원하기 위해 활용된다. 본 연구는 CSILE 기반의 초등학교 과학과 탐구학습을 대상으로 선행연구를 통해 밝힌 변인, '지식의 이해', '과학적 소양', '학습 의도'간의 관련성을 살폈고, 각각의 변인이 탐구력을 예측할 수 있는지 분석하였다. 실험 결과, 과학과 탐구에 대한 학술적인 의도가 지식의 이해와 과학적 소양과 관련이 있음을 알 수 있었다. 또한, 탐구력을 예측할 수 있는 변인으로서 과학적 소양의 해석력을 검증하고, CSILE 기반의 탐구학습에서 과학적 소양의 증진을 위해 고려해야 할 사항을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.557-575
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• 2010

이 연구는 현재 중 고등학교에서 적용하고 있는 교수 모형을 선택할 때 그 준거로 활용할 수 있는 교수 모형의 특성과 목적을 제시하고자 수행하였다. 교수 모형의 특성과 목적은 수업 모형과 교수 모형에 관한 문헌을 분석하고, 그 결과를 근거로 정리해 제시하였다. 이 연구에서는 지금까지 제시된 수업 모형을 교수 모형에 포함시키고, 교수 모형을 전통적 모형, 과도기적 모형, 현대적 모형으로 분류하고, 현대적 모형을 다시 그 대상에 따라 개념변화 모형과 순환학습 모형으로 구분하였다. 이 논문에서 제시한 네 가지 교수모형의 특성과 목적을 요약하면 다음과 같다. $\cdot$ 전통적 모형: 강의를 통한 과학지식의 교수, 발견법을 통한 과학지식의 습득, 탐구중심 교수-학습 과정을 통한 과학적 탐구 과정 기능의 습득 및 과학적 방법과 탐구 방법을 적용한 문제해결 $\cdot$ 과도기적 모형: 시범실험, 발견법, 탐구적 접근법 을 통한 탐구 과정 기능의 습득, 과학지식의 습득과 분화 및 발달 $\cdot$ 현대적 모형 - 개념변화 모형: 탐구중심 접근법을 통한 과학지식의 분화, 과학개념에 의한 과학 대체 개념의 교환 - 순환학습 모형: 발견 및 탐구를 통한 개념의 분화 및 대체 개념의 교환, 과학적 탐구 과정 기능의 습득 이와 같은 과학 교수 모형의 영역별 특성과 목적은 교수-학습의 목표와 주제에 적절한 교수 모형의 범주를 확인할 때 적용할 수 있다. 과학 교수-학습 현장에서 실제로 적용할 교수 모형을 선정할 때는, 교수할 주제 및 내용과 그 목표에 적절한 영역별 교수 모형의 특성과 목적을 확인한 다음, 그 영역에서 적절한 교수모형을 선정하는 것이 바람직하다. 이 논문에는 실제의 교수 모형을 선정할 때 적용할 수 있는 준거가 각 교수 모형의 특성과 목적의 형태로 기술되어 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.599-608
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• 2015

이 연구에서는 프로젝트 기반으로 자유롭게 주제를 정하고 과학활동을 수행하는 과정에서 나타나는 학생 탐구의 특징을 탐색하였다. 연구 참여자는 고등학교에서 한 학기 동안 과학 동아리 활동에 참여한 4명의 학생들이었다. 학생들은 한 조가 되어 스스로 탐구 주제를 정하고 활동 과정을 계획하고 실행하였다. 학생들의 탐구 활동을 관찰하고 녹화 및 녹음하였으며 자발적으로 면담의사를 표현한 학생과 면대면 반구조화된 면담을 실시하고, 조별 활동지와 보고서를 수집하는 등 다양한 자료를 수집하였다. 탐구의 전 과정은 질적으로 분석하였으며, 학생들의 과학 활동에 대해 해석적으로 분석하였다. 학생 탐구 특징에 관한 연구의 결과는 두 부분으로 제시되었다. 첫째, 과학 활동에서 이론-증거-방법 간의 조정은 다양한 양상으로 나타났다. 구체적으로, 활동의 맥락에 따라 이론-증거의 조정, 증거-방법의 조정, 이론-증거-방법의 조정 양상이 드러났다. 둘째, 학생들은 활동 수행 과정에서 다양한 도구를 선택하고 조합하였으며, 도구 사용에 있어서 체화된 암묵적 지식인 솜씨를 발휘하였다. 연구 결과를 토대로 학교 과학 탐구를 위한 과학 교육 및 연구에의 시사점을 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.244-256
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• 2014

이 연구의 목적은 과학자의 사고 과정에 바탕 둔 박물관을 이용한 지질 탐구 프로그램을 개발하고 적용 결과를 분석하는 것이다. 이번 연구는 프로그램의 구성과 내용 선정에 대해 과학교육전문가 3인의 내용 타당도를 검증받아 프로그램을 개발하고 초등학교 영재학생 20명을 대상으로 4주 14시간 동안 프로그램을 적용하는 것으로 진행되었다. 프로그램을 적용한 결과, 영재학생들은 박물관을 이용한 지질 탐구 프로그램에 대해 흥미를 보였으며, 활동에 적극적으로 참여하는 모습을 보였다. 특히 영재학생들은 도슨트의 설명을 들으며 탐구활동을 한 것이 기억에 남는다고 하였으며, 과학자들의 탐구 활동을 직접 체험해본 것이 재미있었다고 응답하였다. 영재담당 교사 또한 영재학생들의 참여도 및 기대감이 높았다고 응답하였다. 또 이번 프로그램이 영재학생들이 과학 탐구에 대한 의미를 이해할 수 있는 기회를 제공해줄 수 있었다고 응답하였다.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.434-444
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• 2015

탐구 중심 실험은 과학 지식에 대해 이해할 수 있는 기회와 과학의 본성에 대한 올바른 인식을 얻을 수 있는 기회를 제공한다. 본 연구에서는 중등 예비교사들이 탐구 중심 실험 수업에서 경험했던 어려움에 대하여 조사하고 분석하였다. 22명의 예비교사가 낮은 수준으로 문제를 해결하는 문제 해결 기반 탐구로 계획된 강의에 13주 동안 참여하여 탐구를 진행하였고, 이 과정에서 경험한 어려움에 대해 설문과 심층 면담을 통해 조사하였다. 예비교사들은 주로 실험 설계 과정과 자료해석 과정에서 어려움이 큰 것으로 나타났으며, 실험 목표에 대한 이해, 선지식이 부족하다는 인식, 탐구에 대한 자신감, 실험 도구 및 장비에 대한 이해 부족 등에서도 어려움이 나타났다. 연구 결과, 탐구에 대한 적절한 지도를 위하여 예비교사를 양성하는 기관에서는 충분한 탐구를 경험할 수 있는 환경을 조성하고, 체계적인 프로그램으로 지원해야 할 필요가 있음을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권3호
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• pp.267-275
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• 2007

초등학교 과학 영재들의 탐구 과제 수행 능력을 평가하기 위하여 대학 부설 영재교육원에 다니는 6학년 학생 56명을 대상으로 '먼지가 건강에 어떤 영향을 미치는가?'라는 주제에 대해 탐구하도록 하였다. 연구 과정에서 학생들로 하여금 제시된 주제에 대해 적절한 방법으로 탐구 과정을 설계하고 수행하여 그 결과를 제시하도록 하였다. 학생들의 보고서를 분석하기 위해 자료 조사, 예상, 탐구 설계 및 수행, 결과 제시, 결론 도출의 5개 항목에 대한 평가 기준과 채점 기준을 개발하였다. 보고서 분석결과, 학생들은 탐구 과정 중 자료 조사 활동 능력이 가장 우수했으며, 예상 활동, 탐구 설계 및 수행, 결과 제시, 탐구 결과 및 결론 도출의 순으로 능력의 차이가 나타났다. 구체적인 연구 결과를 제시하면 다음과 같다. 첫째, 자료 조사와 같은 기본적인 탐구 능력은 뛰어나지만 탐구 설계 및 수행, 결과 제시, 탐구 결과 및 결론 도출 등 높은 수준의 탐구능력은 부족했다. 둘째, 학생들은 자료 조사 활동에서 유난히 뛰어난 능력을 발휘하였는데, 이것은 정보화 사회의 발전에 따라 학생들의 기본적인 정보활용 능력이 향상되었기 때문으로 판단된다. 셋째, 외부에서 접한 정보를 인용하거나, 재활용은 할 수 있으나, 탐구 결과 및 결론 도출에 대한 채점 결과에서 볼 수 있듯이 그것을 자신의 것으로 소화하여 자신의 주장을 펼치는 능력은 상당히 부족하다.