• 제목/요약/키워드: 과학탐구 과정 요소

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생물교육에서의 가치 탐구 모형 개발 (Development of a Value Inquiry Model in Biology Education)

  • 정은영;김영수
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.582-598
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    • 2000
  • 과학과 기술의 급속한 발전에 따라 그에 관련된 사회적 쟁점들이 야기되는 상황에서, 그러한 쟁점에 대해 합리적인 의사결정을 할 수 있는 능력이 과학교육에서 강조되고 있다. 본 연구에서는 '생물학과 관련된 가치문제에 대한 합리적인 가치판단 및 현명한 의사결정에 이르는 과정'을 '생물 교육에서 가치 탐구'로 정의하고, 그 모형을 개발하였다. 이를 위해서 가치명료화 모형과 가치분석 모형을 중심으로 가치 탐구 모형을 고찰하였다. 가치명료화 모형은 가치갈등의 해결에는 도움이 되지 않지만 개인적인 가치문제에 주로 관심을 둠으로써 가치의 내면화 과정을 강조한다. 가치분석 모형은 정의적 요소가 부족하다는 비판을 받지만 가치문제에 대한 분석적인 사고과정의 절차를 제시함으로써 합리적인 해결을 강조한다. 본 연구에서는 가치 탐구의 심리적 측면과 논리적 측면을 고려하여 상호보완적 입장에서, 가치문제의 인식과 명료화, 갈등상황에 관련된 생물학적 지식 파악, 갈등상황에 관련된 사람들의 입장 고려, 대안 탐색, 각 대안의 결과 예측, 대안의 선택, 대안에 대한평가, 최종적 가치판단 및 선택의 공언 단계가 포함된 가치 탐구 모형을 개발하였다. 개발된 모형에 근거하여 가치 탐구 교육목표를 설정하였으며, 생물교육에서 가치 탐구에 적합한 교육내용으로 동물 복제, 시험관 아기, 유전공학, 생장 호르몬 투여 문제, 뇌사, 장기 이식, 실험 동물을 선정하였고, 이를 제 6차 및 제7차 과학과 교육과정의 교육내용과 관련지어 조직하였다. 또한, 가치 탐구 교육에 적합한 수업모형으로 생물윤리적 가치명료화 의사결정 모델, 가치분석 모형에 따른 조별 발표, 역할극 및 토론, web forum을 이용한 토론을 선정하였고, 학생들의 가치 탐구 능력의 변화를 평가하기 위한 방법으로 면담법을 선정하였다.

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영재학생들의 창의적 문제해결상황에서 집단 과학창의성 영향요인 탐색 (Investigation of 'Group Scientific Creativity' Factors in Gifted Students' Creative Project Solving Context)

  • 홍은정;허남영;이봉우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.527-538
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 과학 분야에서의 집단의 창의적인 성취를 의미하는 '집단 과학창의성'에 영향을 주는 요인을 선정하고, 학생들의 창의적 문제해결 과정에서 집단 과학창의성이 어떻게 나타나는지 탐색하는 것이다. 집단 과학창의성 영향요인을 정하기 위해서 선행연구를 바탕으로 과학교육에서 집단 과학창의성 영향요인 27개를 추출하였고, 과학교육 및 영재교육 전문가들의 의견을 바탕으로 정리하였다. 학생들의 창의적 문제해결 과정에서의 집단 과학창의성 영향요인을 선정하기 위해서 72명의 영재학생들을 대상으로 1박 2일 동안 진행된 집단 문제해결과정을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 집단 과학창의성 영향요인으로 인적요인의 9가지 요소(과학적 사고, 과학 지식, 과학 정보 처리 능력, 동기, 도전정신, 구성원의 나이 및 성별의 다양성, 구성원이 선호하는 과목의 다양성, 창의적 경험, 집단응집력), 결합요인으로 4가지 요소(과학적 의사소통능력, 집단의 창의적 과정(과학적 탐구과정), 자율성, 리더십), 환경요인으로 3가지 요소(학습 환경, 교사유형, 외적 보상)를 선정하였다. 둘째, 영재 학생들의 창의적 문제해결과정을 분석하여 집단 과학창의성 영향요인들이 창의적 문제해결에 영향을 미치는 것을 발견할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 집단으로서 요구되는 창의적 특성을 신장시키기 위한 요인에 대한 추가적인 시사점을 논의하였다.

2009 개정 고등학교 과학 교과서에 제시된 창의·인성 활동 분석 (An Analysis of Creativity-Personality Activiies in High School Science Textbooks according to 2009 Revised Science Curriculum)

  • 한화정;심규철
    • 과학교육연구지
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    • 제38권3호
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    • pp.599-611
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    • 2014
  • 본 연구는 2009 개정 과학과 교육과정을 기반으로 개발된 고등학교 과학 교과서에서 창의 인성 교육을 실현하고, 교육과정의 목표를 달성할 수 있는 창의 인성 활동들이 얼마나 반영되었는지를 분석하고자 하였다. 창의 인성 활동 유형을 분석한 결과, 탐구의 비중이 가장 많았고, 읽기, 글쓰기, 토론 등 다양한 활동을 할 수 있게 구성된 것으로 나타났다. 또한, 창의 인성 활동을 창의적 사고와 인성 요소로 분석한 결과, 창의적 사고와 인성 요소의 구성은 다양하지 않았다. 창의적 사고는 주로 발산적 사고를 하고 수렴적 사고와 연관적 사고 순으로 나타났으며 인성 요소는 배려가 가장 많았고, 정직성, 협동성과 책임감 순으로 나타났다. 따라서 다양하고 수준 높은 창의 인성을 함양할 수 있는 다양한 활동 개발이 필요하다. 의사 결정 요소로 창의 인성활동을 분석한 결과, 가치 준거를 설정하는 활동과 결과를 검토하는 과정이 전혀 나타나지 않았으며, 전체적으로 의사 결정 요소가 거의 없는 것을 볼 수 있다. 따라서 합리적인 의사 결정 능력 함양을 위해서 구체적인 의사 결정 요소들이 제공되어야 한다.

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통합과학, 화학 I, 화학 II의 성취기준과 교과서 활동 및 평가 문항의 과학과 핵심역량 분석: '산·염기·중화반응'과 '산화·환원'을 중심으로 (Analysis of Achievement Standards, Activities, and Assessment Items in Integrated Science, Chemistry I, Chemistry II Textbooks on Science Core Competency: Focusing on Acid·Base·Neutralization and Oxidation·Reduction)

  • 고은아;최애란
    • 대한화학회지
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    • 제63권6호
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    • pp.486-504
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    • 2019
  • 본 연구에서는 2015 과학과 교육과정에 따른 통합과학, 화학 I, 화학 II의 '산·염기·중화반응', '산화·환원' 관련 성취기준과 교과서 활동 및 평가 문항을 과학과 핵심역량과 과학과 핵심역량별 하위요소를 기준으로 분석하였다. 통합과학의 성취기준에는 과학적 사고력이 가장 많이 포함되어 있었고, 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 순으로 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으나, 화학 I의 성취기준에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력이 포함되어 있었고, 화학 II의 성취기준에는 과학적 사고력만 포함되어 있었다. 통합과학, 화학 I, 화학II 교과서의 '산·염기·중화반응', '산화·환원' 활동에는 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었고, 각 교과에서 과학적 탐구 능력과 과학적 사고력이 높은 비율로 포함되어 있었다. 통합과학, 화학 I, 화학 II 교과서의 '산·염기·중화반응', '산화·환원' 평가 문항에도 5가지 과학과 핵심역량이 모두 포함되어 있었으며, 각 교과에서 모두 과학적 사고력이 포함된 비율이 매우 높게 나타났다.

대학에서 로봇이용교육 교육과정 개발 (Development of Robot Based Curriculum for an University Education)

  • 노영욱;정덕길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.2125-2130
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    • 2008
  • 지식정보화 사회에서는 논리적 사고력과 탐구력, 문제해결력, 창의성을 갖춘 인재가 필수적 이며 이러한 인재를 키우는 것이 한 나라와 사회의 미래를 결정 짖는 핵심적이 요소이다. 본 연구에서는 대학생을 대상으로 한 로봇이용교육과정을 제시한다. 그리고 개발된 교육과정에 따라 강좌를 수강하는 대학생들을 상태로 설문 조사하고 이에 대한 분석과 개선점을 제안한다.

과학교과의 사회정서학습(Social and Emotional Learning) 적용 가능성 탐색: 과학 교과서의 과학과 사회정서학습 요소 분석 (Exploring the Possibility of Applying Social and Emotional Learning to Science Subjects: Analysis of Social Emotional Learning Contents in Science Textbooks)

  • 박현주
    • 과학교육연구지
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    • 제41권3호
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    • pp.297-317
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    • 2017
  • 본 논문은 과학과에서 사회정서학습(Science Social and Emotional Learning, SSEL)의 적용 가능성을 탐색하기 위하여 과학과 사회정학습 요소를 제안하고, 그에 따라 중학교 과학 교과서의 물질 분야 및 고등학교 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 과학과 사회정서학습의 가능성과 필요성은 과학교육의 목표인 과학적 소양과 과학의 본성에서 찾을 수 있었다. 과학과 사회정서학습의 요소는 '수리(Numeracy),' '정보통신활용(Information and Communication Technology, ICT),' '비판적 사고(Critical Thinking),' '창의적 사고(Creative Thinking),' '사회적 기술(Personal and Social Capability),' '윤리적 이해(Ethical Understanding),' '문화적 이해(Intercultural Understanding)' 등으로 구분하여 제시하였고, 그에 따라 과학 교과서 중 물질의 분야 및 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 분석 결과에 따르면, 과학과 물질분야의 교과서 내용 및 화학I 교과서의 내용에 수리, 정보통신활용, 비판적 사고, 창의적 사고가 60~70% 이상 포함되어 있으나, 사회적 기술능력, 윤리적 이해 능력, 문화적 이해 능력 등은 제한적으로 반영된 것으로 나타났다. 교과서의 부족한 요소들에 대해서는 추후 교과서의 내용의 수정 또는 교사의 수업을 통한 보완 등이 필요하다. 또한 과학 교과에서 얻고자 하는 과학적 탐구 능력과 사회정서적 역량을 동시에 기를 수 있는 과학과 활동이나 실험 활동 등 구체적인 적용 방안에 대한 연구가 필요하다.

2005학년도 수학능력시험 체제를 반영한 대입전형요소 활용전략 (A Strategy for the Application of National Scholastic Achievement Test 2005 in University Entrance Process)

  • 남보우
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2003년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.205-208
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    • 2003
  • 대학이 신입생을 선발하는 기준은 해당전공을 공부하는데 적합한 지원자를 선발하는 것이며, 해당모집단위에 많이 지원하게 하여 신입생 충원을 용이하게 하는 것 등이다. 대학은 입학전형을 거쳐서 신입생을 선발하게 되며, 선발기준으로 전형요소를 활용하게 된다. 전형요소 활용방법은 신입생 선발에 영향을 주기 때문에 전략적으로 중요하다. 2005학년도 신입생 선발에는 고등학교 7차 교육과정을 이수한 지원자들이 지원하게 되므로 전형요소에 있어서 변화가 있다. 대학입학수학능력 시험의 체제는 수험생들이 영역이나 과목을 선택하여 응시하는 방향으로 변화한다. 즉, 수리 영역을 가형 및 나형으로 응시하고, 하나의 탐구영역을 응시하되 사회탐구영역 및 과학탐구영역은 4과목 이내에서 선택하여 응시한다. 또한 수학능력시험의 성적표는 각 영역별 및 과목별 표준점수, 백분위점수 및 등급을 표시하여 통지한다. 본 연구는 변화된 수학능력시험의 체제와 고등학교 교육과정을 어떠한 방법으로 반영하여 학생을 선발하는 것이 바람직한가에 대한 전략을 도출하는 틀을 제시하고, 각 전형요소 활용의 대안과 문제점을 도출하고자 한다. 2005 수능시험 결과는 표준점수로 통지하기 때문에 만점 개념을 적용하기 어렵고, 표준점수를 전형요소로 활용할 때 전형총점 개념을 도입하기 어렵다. 또한 복수영역 및 과목의 선택에서 유리함과 불리함이 나타나게 된다. 과거의 수능시험결과를 분석하여 전형총점개념 도입의 방법과 불리함을 보정하여 주는 방법을 제시하고, 신입생을 선발하는 목적에 적합한 전형요소 결정전략을 도출하고자 한다.2; Learning Decisions, 2001) 연구모형을 설정하고 이를 근거로 실증연구를 수행 중에 있다.7.2 $e^{0.101}$x/, y = 70.01 $e^{0.030}$x/, 반감기는 12.0, 6.86, 23.0 일이고 폐장, 간장, 신장의 회복기간(x)별 크롬농도(y)의 소실속도 상관계수 (노출농도 0.50 mg/㎥군의 경우)는 y = 1808 $e^{0.004}$93x/, y = 12.02 $e^{0.029}$7x/, y = 67.61 $e^{0.029}$2x/ 반감기는 140.6, 23.3, 23.7 일로 평가되었다. 4. 고찰 : 실험동물의 전혈, 혈청, 뇨에서의 크롬농도와 시험물질 노출농도는 밀접한 상관을 가졌으나 농도에 정비례하지는 않았다. 뇨 중 흡수된 크롬의 경우 회복기간 초기 (12시간 내)에 대부분 배설이 일어나는 것으로 나타났다. 폐장이 간장, 신장 등 다른 장기에 비해 높은 축적량을 보였으며 축적된 크롬농도가 높을수록 크롬의 소실속도는 현저히 저하하는 경향을 보였다. 노출농도가 높을수록 각 장기조직 내 크롬의 소실속도 (clearance)는 크게 감소경향이 있었으며 이는 체내 과부하시 자정작용이 감소하는 것으로 판단되었다. 본 연구 결과 SD rat를 이용 반복흡입노출의 경우 생체의 무유해영향농도 (NOAEL)는 0.2mg/㎥이하이며 발암물질을 감안하여 안전계수를 100으로 할 경우 사람에 대한 NOAEL은 0.002mg/㎥이하로 판단되

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문제해결형 탐구실험에서 나타난 영재학생들의 논의 양상 및 논의활동에 대한 인식 (The Gifted Students' View on Argumentation and the Aspects of the Argumentation in Problem-Solving Type Experiment)

  • 신호심;김현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.567-586
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    • 2011
  • 이 연구에서는 고등학교 1학년 과학영재들의 문제해결형 탐구실험에서 논의 양상을 확인하고 논의활동에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 그 결과, 매우 활발한 논의활동이 확인되었으나 차시에 따른 논의 질 향상은 거의 나타나지 않았다. 수업 전반에 걸쳐 대화적 논의과정 요소의 빈도가 높게 나타났고 그 중 요청 및 요청응답의 비율이 높았다. 빈도는 낮지만 한정과 근거질문이 3차시에서만 나타났고, 차시에 따라 단순호응이 줄면서 강화 및 정교화, 메타질문의 빈도는 약간씩 높아졌다. 교사가 주도하는 일부 학습 단계에서 학생들의 논의가 거의 발견되지 않는 등 단계별 논의 양상이 교사의 수업 접근 방식과 관련 있음이 확인되었고, '문제해결활동 및 결과분석'에서 이전의 단계보다 2배 많은 논의과정 요소가 나타났다. 또한 집단을 구성하는 방법은 영재 학생들의 논의 활동에 거의 영향을 미치지 않았다. 설문조사 결과, 대부분의 학생들은 본 탐구실험에서 자유로운 논의가 이루어졌다고 생각하였고 논의활동을 직접 경험함으로써 본 프로그램이 논의를 활성화시킨다고 인식하였으며, 이 과정에서 '생소하거나 어려움'이 논의활성화에 저해요인으로 작용됨이 확인되었다. 주제별 논의활동은 '표면성장 실험'에서 가장 활발하게 이루어졌고, 논의가 가장 활발한 단계는 '해결방안모색'으로 나타났다. 교사의 도움이 논의활동의 어려움 해소와 촉진제 역할을 하였음이 확인되었으며 실험수업에서 논의활동이 진행되는 것을 매우 긍정적으로 생각하는 등 논의활동의 필요성에 대한 학생들의 인식이 확인되었다.

과학의 본성 지도를 위한 중학교 과학 실험수업에서 '반성'의 중요성 (The Importance of Reflection on the Middle School Science Experiment Class for Teaching the Nature of Science)

  • 도송희;황요한;박종석
    • 과학교육연구지
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    • 제33권2호
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    • pp.184-192
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    • 2009
  • 과학의 본성에 대한 이해는 과학적 소양의 요소로서 그 중요성이 강조되고 있으며, 우리나라에서는 제5차 교육과정에 과학의 본성에 대한 이해가 과학교육의 목표로 제시되기 시작했다. 학교수업에서도 과학의 본성을 가르치려는 시도들이 이루어졌는데, 우리나라에서는 주로 과학사 소재를 수업에 도입하는 방법에 국한되어 진행되어 왔다. 이외에 과학의 본성을 가르치는데 있어 적합한 방법으로 실험수행을 들 수 있다. 또한, 반성적 접근 방법을 적용한 과학의 본성수업이 제안되고 있는데, 이것을 조합하여 현장에서 보편적으로 이루어지는 실험수업에서 실험에 대한 반성과 토의를 강조하면 학생들이 과학의 본성을 이해하는데 효과적일 것이라 예상하였다. 따라서 이 연구에서는 반성을 강조한 실험수업을 중학생들에게 적용하였고, 과학의 본성에 대한 설문지를 통해 과학실험 활동에서 적극적인 반성과 토의 과정이 과학의 본성의 대한 이해의 증진에 도움을 주는지 알아보았다. 연구 결과 반성을 강조한 실험수업은 관찰과 추론 관계, 자료 해석의 다양화, 탐구와 사회적 제반 상황과의 관련 영역에서 과학의 본성 이해에 특히 효과적이었으며, 그 외 과학적 탐구기능과 과학적 탐구의 사회성 모든 영역에 대한 학생의 이해에 효과적이었다. 연구 결과를 통해 반성을 강조한 실험 수업은 과학의 본성 이해에 효과가 있다고 말할 수 있다.

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중학교 2학년 학생들의 과학 교과 역량에 대한 인식 (Eighth Grade Students' Perception of the Science Core Competencies)

  • 김갑영;김재현;장낙한;김현정
    • 과학교육연구지
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    • 제44권2호
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    • pp.157-166
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    • 2020
  • 이 연구에서는 중학교 2학년 과학 교과서에서 제시하고 있는 과학 교과 역량의 반영 정도와 중학교 2학년 학생들의 과학 교과 역량에 대한 인식을 구체적으로 살펴보았다. 이를 위하여 중학교 2학년 과학 교과서에서 명시적으로 과학 교과 역량을 제시한 빈도를 분석하였으며, 충남 지역의 3개 학교 400명을 대상으로 과학 교과 역량에 대한 인식을 설문 조사를 통해 알아보았다. 설문 조사는 5단계 리커트 척도로 구성된 15개 문항과 5개의 자율 서열형 문항으로 구성되었다. 설문은 성실하게 응답한 327명의 응답을 분석하였으며, 설문 결과의 해석을 위하여 사후 면담을 실시하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학교 2학년 과학 교과서에서는 과학 교과 역량 중 '과학적 사고력', '과학적 탐구 능력', '과학적 의사소통 능력'의 비중이 크며, 학생들은 교과서에 '과학적 사고력', '과학적 탐구 능력', '과학적 문제 해결력'의 비중이 높은 것으로 인식하고 있었다. 둘째, 학생들은 학교에서 이루어 지는 평가에서 '과학적 탐구 능력'과 '과학적 문제 해결력'의 비중이 높고, '과학적 의사소통 능력'과 '과학적 참여와 평생 학습 능력'의 비중이 매우 낮다고 인식하고 있었다. 셋째, 학생들이 인식하는 과학에서 가장 중요한 교과 역량은 '과학적 문제 해결력'이고, 과학에서 가장 얻고 싶은 역량은 '과학적 탐구 능력'이었으며, 미래사회를 살아가는 데 가장 필요한 역량은 '과학적 의사소통 능력'으로 나타났다. 넷째, '과학적 참여와 평생 학습 능력'의 경우 과학 소양의 중요한 요소이나 과학 교과서를 구성하는 비율이 낮고 학생들도 과학에서의 중요성이나 필요성을 인식하지 못하고 있었다.