• 제목/요약/키워드: 과학탐구 과정 요소

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스마트기기 센서를 활용한 STEAM 수업자료 설계 및 평가 (Design and evaluation of STEAM Teaching Material which uses a sensor in a smart device)

  • 양윤정;김의정;김창석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.271-274
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 STEAM 교육의 중요성이 부각되고 있는 최근의 동향을 감안하여, 스마트 기기의 센서를 활용한 과학탐구 활동 및 STEAM 교육 자료를 개발하는 데 있다. IT와 지리정보, 운동, 예술요소가 결합한 융합체제인 GPS 드로잉 어플을 이용해 지도에 그림을 그려봄으로써 단순한 스마트폰 어플 설치가 아닌 스마트 기기의 GPS기능을 활용해서, 중학교 과정에서 접할 수 없는 지리 단원의 이해와 실제 지도 제작에 도움을 주고, IT기기를 활용하여 시너지 효과를 얻고자 한다. STEAM 수업자료 개발을 통해 학생들로 하여금 과학, 기술, 공학, 미술 및 수학의 흥미와 창의성을 신장할 수 있는 창의적 수업자료 및 수업모형을 개발하여 나아갈 방향을 분명히 제시하고자 하였다.

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야외 지질 답사에서 중학생들의 암석 관찰 특성 (Middle School Students' Observational Features during Geological Field Trip)

  • 강현지;신동희
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.571-587
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    • 2021
  • 본 연구는 귀추가 적용된 야외 지질 답사에서 중학생들의 관찰을 통한 문제 인식과 단서 포착 과정을 조사했다. 이를 위해 진단 평가, 야외 지질 답사, 답사 정리 순서로 진행되는 8회에 걸친 프로그램을 개발하여 중학교 1학년 학생 6명에게 적용했다. 야외 지질 답사는 2회로 자료 제공, 관찰, 규칙 생성, 가설 생성, 최종 가설 발표 순서로 진행됐다. 연구 자료로 야외 지질 답사 수업 녹음 및 녹화 자료, 학생 활동지 등이 수집되어 질적으로 분석됐다. 분석 결과, 야외 지질 답사 수행에서 세 가지 관찰 양상이 나타났다. 첫째, 관찰한 후 단서로 활용한 경우, 둘째, 관찰한 후 단서로 활용하지 않은 경우, 셋째, 관찰하지 못해 단서로 활용하지 않은 경우 등이다. 각각은 단서의 지질학적 중요도, 주목도, 단서의 종류, 관찰 특징(주목도 요소), 단서 활용 내용, 단서 버림 이유 등으로 구분할 수 있다. 이러한 결과를 종합해 각 양상에 해당하는 교육적 적용 방안을 모색하여 제시했다.

중국 대학입학시험의 구성 및 특징과 화학 문항 분석 (The Compositions and the Characteristics of the Chinese National Test for University Admissions, and the Analysis on Items Concerning Chemistry)

  • 김현경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.1158-1174
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    • 2011
  • 이 연구에서는 2009년에 시행된 까오카오의 구성 및 출제의 기본 원칙과 범위, 검사지 구성 등 을 파악하고, 문항 유형, 특이 사항 등을 분석하였다. 또한 까오카오 전국권1과 전국권2의 이과 종합 및 상해 이과 종합과 상해 화학 문항을 수능과 관련하여 내용 수준 및 행동 요소별로 분석하였고, 아울러 우리나라 수험생의 관점에서 예상 정답률을 추정하였다. 분석 결과, 까오카오 전국권 시험의 이과종합은 시험시간이 총 150분이며 300점 만점이고 상해 이과종합과 화학은 총 120분이며 각각 150점 만점이다. 또한 선택형 문항과 서답형 문항을 포함하고 있으며 서답형 문항은 실험 문제, 단답형과 서술형 문제 등 다양한 문제 유형으로 이루어져 있다. 이과종합 시험은 물리, 화학, 생물로 구성되어 있으며 우리나라 수능과 달리 지구과학 내용은 포함되어 있지 않다. 기본적인 이해나 관찰 능력부터 추리나 종합적인 사고 능력을 요구하고 있으며, 특히 실험 능력을 강조하고 있다. 시험의 출제 내용은 교육과정이 아닌 출제 요강에서 제시하고 있으며, 대체로 우리나라 고등학교까지의 교육과정 수준을 벗어나는 대학 수준의 비율이 다소 높았다. 행동 영역에 따른 분석에서 이해와 적용에 해당하는 문항의 비율이 우리나라 수능에 비해 매우 높게 나타났으나 탐구 설계 및 수행에 해당하는 문항의 경우는 비율이 높지는 않지만 매우 심도 있게 탐구 영역을 다루고 있다. 예상 정답률의 경우 전국권1과 전국권2의 예상 정답률 분포가 큰 차이를 보이지 않았으나, 예상 정답률이 20 39%에 해당하는 어려운 문항이 우리나라 수능과 비교할 때 4~5배로 높아 어렵게 출제되는 것으로 평가된다. 특이 사항으로는 까오카오 문항이 실험 능력을 강조하고 있으며 일상생활과 관련된 문항도 낮은 비율이지만 생활에 유용하게 출제되고 있다.

6차와 7차 교육과정에 따른 고등학교 지구과학 교과서에 사용된 사진과 삽화의 기능 및 구조 비교 분석 (Comparative Analysis of the Function and Structure of Photographs and Illustrations Used in High School Earth Science Textbooks of the 6th and 7th National Curriculum)

  • 이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.811-824
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    • 2007
  • 사진과 삽화는 현행 과학 교과서에서 핵심적인 시각적 표상 요소이다. 본 연구에서는 6차와 7차 교육과정에 따른 고등학교 지구과학 교과서에 사용된 사진과 삽화의 기능 및 구조를 비교 분석하였다. 기능 분석 결과, 6차와 7차 모두 예시적 기능이 차지하는 비율이 압도적으로 높았으며, 보충적 기능의 비율이 가장 낮았다. 7차의 경우 사진과 삽화의 기능들이 6차에 비해 다양해졌는데, 이것은 지구과학 II 보다는 I에서 보다 두드러지게 나타났다. 특히, 6차에서는 극히 미미하게 나타났던 보충적 기능과 설명적 기능이 7차에서는 증가하였으며, 장식적 기능 또한 전반적으로 증가한 것으로 분석되었다. 구조 분석 결과, 6차에 비해 7차에서 참조가 현저하게 감소하여 본문과의 연계성 면에서 오히려 퇴보한 것으로 분석되었다. 단독 사진이나 삽화에 비해 다중 구성의 비율이 증가한 것으로 나타났으나, 짝이나 연속 구성에서는 발전된 점이 나타나지 않았다. 앞으로의 과학 교과서 개발에서 사진과 삽화의 기능에서 탐구적 기능을, 구조에서 보완적 구성을 추가할 것과 사진과 삽화를 포함한 시각적 표상의 기능과 구조 측면을 과학 교과서 검정 준거로 활용할 것을 논의하였다.

초등 예비교사의 과학수업 성찰지에 나타난 노티싱 특성 분석 (Analysis of Noticing Characteristics Presented in Elementary Pre-service Teachers' Self-reflection Journals on the Science Class)

  • 윤회정
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권4호
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    • pp.754-770
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    • 2022
  • 노티싱은 교사가 교수학습 맥락에서 무엇에 주의를 기울이는지, 그것을 어떻게 해석하고 반응해야 하는지 결정하는 것을 의미한다. 노티싱을 분석하여 교육 설계 및 실행의 주체인 교사의 수업설계, 실행, 반성의 전반적 특성을 이해할 수 있으며 이는 교사 역량 강화를 위한 교사교육 설계의 기초자료로 활용할 수 있다. 이에 이 연구에서는 수업설계와 시연 후의 성찰 과정에서 나타나는 초등 예비교사의 노티싱 특성을 분석하였다. 이를 위하여 강원도 소재 교육대학에 재학 중인 초등 예비교사 106명이 온도에 따른 기체의 부피 변화 개념을 다루는 과학수업의 시연 후에 작성한 수업 성찰지를 분석하였다. '주체', '수업 단계', '주제', '초점', '견지'의 다섯 가지 차원으로 이루어진 노티싱 분석틀을 설계한 후 이를 활용하여 각 차원의 구성요소별 빈도와 비율을 도출하였다. 또한 '수업 단계'와 '주제'에 따른 '초점'의 빈도와 비율을 분석하였다. 연구 결과 '주체' 차원에서는 '교사와 학생'을 동시에 주목한 빈도가 가장 높았으며, '수업 단계' 차원에서는 '탐구 활동'의 빈도가 가장 높았다. '주제' 차원에서는 '수업전략에 따른 수업설계'가 가장 빈번하게 나타났으며 '초점' 차원에서는 수업의 목표이자 학생이 달성해야 할 역량을 특정하지 않은 경우가 가장 많았다. '견지' 차원에서는 '기술'이 가장 높은 빈도로 나타났다. '수업 단계'와 '주제'에 따라 '초점'이 어떻게 달라지는지 분석한 결과 차원의 구성요소별로 특징적인 초점이 나타난 것을 알 수 있었다. 연구 결과를 토대로 예비교사의 노티싱 특성이 교사교육의 설계 및 운영에 갖는 시사점을 논의하였다.

지역사회 장애학생의 게임세계 경험과 또래상호작용 탐구: Giorgi의 현상학적 연구방법을 활용하여 (The Study on the Game World Experience and Peer Interaction of Students with Disabilities in the Community : With Giorgi's Phenomenological Research Method)

  • 유두한;전병진;홍덕기
    • 대한지역사회작업치료학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.1-13
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    • 2012
  • 목적 : 본 연구는 지역사회 장애학생의 게임세계에 대한 경험을 통해 또래상호작용을 탐구하여 그들이 겪는 여가활동의 경험에 대한 보다 풍부한 이해를 하고자 하였다. 연구방법 : 본 연구를 위해 2명의 지역사회 장애학생을 대상으로 그들의 게임세계에 대한 경험과 또래상호작용을 탐구하기 위해 Giorgi의 현상학적 연구방법을 사용하였다. 자료수집방법은 심층면담으로 연구 참여자의 상황과 맥락에 대한 이해를 돕기 위해 3회 이상 면담횟수를 설정하였고, 가급적 새로운 자료가 나오지 않을 때까지 자료를 수집하였다. 분석과정은 Giorgi가 제시한 과학적 현상학에서 따라야 하는 4가지 구체적 단계들을 통해 전체적 인식을 바탕으로 의미단위를 구분하였고, 이를 바탕으로 구성요소를 도출하였다. 결과 : 지역사회 장애학생은 신체적 제한과 소외감으로 집에서 대부분 시간을 보내고 있었다. 시간적이며 공간적인 접근성의 제한은 편중된 여가활동의 원인이 되었다. 장애학생은 컴퓨터를 이용한 게임에 재미를 느끼며 소외감을 극복하고 있었지만 게임으로 인한 신체적 고통도 느끼고 있었다. 게임을 통한 또래와의 상호작용은 나타나지 않았고, 대화는 주로 가족과 이루어졌다. 장애학생은 재미에 이끌려 무분별적으로 게임을 하고 있어, 시간 사용에 대한 올바른 사고가 필요하였다. 결론 : 지역사회 장애학생은 신체적이고 심리적인 제한점들로 인해 게임을 접하게 되었고, 몰입을 통한 재미로 즐거움을 느끼고 있었다. 지역사회 장애학생은 게임의 시간 사용에 대한 올바른 교육과 사고가 필요하며, 무분별한 게임 이용과 같은 문제점에 대한 대안이 필요할 것으로 생각된다.

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MBL 연수에 참석한 초·중등교사 및 예비교사의 연수 프로그램에 관한 만족도와 MBL 활용에 관한 인식 조사 (A Study on Perception about Using MBL and Satisfaction about Training Program of Elementary and Middle School Teachers and Pre-service Teachers Who Attended the MBL Training)

  • 황요한;윤은정;박윤배
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.313-328
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    • 2012
  • 본 연구는 2009 교육과정이 탐구활동을 강조함과 동시에 MBL의 사용에 대해 직접적으로 권장하고 있음을 기반으로 하여 학교 현장에서의 MBL 활용도를 높이기 위한 목적으로 실시되었다. 초중등 교사 및 예비교사를 대상으로 MBL 활용 연수를 실시하고 연수에 대한 만족도 및 MBL에 활용 대한 인식을 조사한 결과 연수에 대한 만족도가 높은 것으로 나타났으며 장비의 활용가능성 및 학생들의 기대되는 변화 및 교사의 적용의지 모두 높았다. 그 중 학생들의 호기심 및 과학에 대한 흥미가 높아질 것이라고 기대한다는 응답이 가장 높았는데, 이것은 MBL이 학생들의 과학에 대한 흥미부족에 대한 문제 해결을 위한 방안으로 사용될 수 있다고 볼 수 있다. 또한 전반적으로 중등이나 예비교사 보다는 초등교사가, 낮은 경력의 교사보다는 높은 경력의 교사가, MBL을 사용해본 경험이 없는 교사보다는 경험이 있는 교사가 연수에 대한 높은 만족도와 적용 의지를 보이는 것으로 나타났다. MBL 고급 연수 개설시 초등교사나 예비교사들은 STEAM 교육에서의 MBL 활용에 대한 연수를 많 이 희망하였고, 중등교사들은 창의성 신장을 위한 MBL 활용 연수를 희망하였다. MBL 수업을 적용하는데 장애 요소로는 가격의 문제를 가장 많이 지적하였으며, 실험 안내서와 교사 교육의 부족이라는 응답이 다음으로 많았다. 결론적으로 현장에 장비가 충분히 갖추어 지고, 활용 방법에 대한 연수가 지속적으로 제공된다면 과학 교육 현장에서 MBL 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 또한 앞으로 MBL 활용 연수 프로그램을 구성할 때 본 연구의 결과가 활용될 수 있을 것이다.

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어린이과학관 전시 개선 모형 개발 및 적용에 따른 과학교육에서의 제언: 누리과정을 중심으로 (Developing Exhibit Improving Model of Children's Science Museum and its Implication in Science Education: Based on the Nuri Curriculum)

  • 정다혜;박영신
    • 과학교육연구지
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    • 제41권2호
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    • pp.226-247
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    • 2017
  • 본 연구는 어린이를 대상으로 한 어린이과학관의 전시 모형을 개발하여 어린이과학관 전시 연출의 가이드라인을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 전시 평가 분석틀과 유치원 교육과정을 기초로 하여 전시 주제로 '신체', '주변 사물', '자연 현상'을 전시 내용으로 한 전시를 제안하였다. '신체'를 주제로 한 전시의 연출은 동선과 색상 요소가 중요하며, '자연 현상'을 주제로 한 전시의 연출은 색상과 조명의 연출을 적용한 상황적 매체의 활용이 적절하다고 할 수 있다. 그리고 '주변 사물'을 주제로 한 전시의 연출은 사물을 대상으로 탐구할 수 있도록 단서나 설치물을 제공하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 또한, 개발한 전시 모형의 타당성을 확보하기 위하여 전시 모형의 '거울'전시물에 대한 전시 연계프로그램을 개발하여 G과학관의 어린이관 방문 관람객에게 적용한 결과, 전시 모형을 통해 반사의 개념을 이해하고 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 이에 관람 대상에 적합한 전시 내용과 전시 매체, 전시 공간의 연출을 통해 전시 효과를 극대화하기 위한 전시 기획이 필요하며, 전시 기획에 있어 기초적인 가이드라인을 제공한다는 점에서 의의가 있다고 할 수 있다.

과학관 도슨트 양성 프로그램의 실태 분석 및 발전 방향 모색 (Analyzing the Status Quo of Docent Training Program and Searching Its Development Direction in Science Museum of Korea)

  • 박영신;이정화
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.881-901
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    • 2011
  • 과거 과학관은 단순히 수집품 전시와 관람객들이 직접 조작할 수 있는 체험에 그쳤지만 근래 과학관은 과학관에 대한 일반인 및 학생들의 높아지고 있는 교육적 기대를 충족시키기 위한 교육을 시도하고 있다. 즉, 도슨트를 양성하고 이를 활용함으로서 관람객들의 교육적 만족도를 높이는데 노력하고 있다. 도슨트는 다양한 관람객들에게 전시품 등을 설명하고 안내하는 사람으로 관람객들의 과학에 대한 이해도를 높이는데 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 국내외 과학관을 대상으로 도슨트 양성프로그램의 장단점을 파악하여 도슨트의 전문성을 위한 국내 도슨트 양성 방향을 모색하였다. 이 연구 목적을 위해 연구 대상으로 도슨트 활동과 도슨트 양성 프로그램이 진행되고 있는 국내 4곳과 국외 4곳을 선정하고, 이 연구대상으로부터 수집한 자료(도슨트 양성프로그램, 도슨트 양성 및 관리 책임자와 활동 중인 도슨트의 현장 인터뷰, 전자메일, 그 외 문서자료)를 분석하여 비형식교육기관인 과학관의 교육적 역할에 있어서 도슨트 양성과 운영이 국내 과학교육에서 얼마나 결정적인 의미를 갖는지 알아보았다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학의 대중화 목적을 위한 과학관교육의 활성화를 위해서는 관람객과 직접적으로 상호작용하는 도슨트를 일반적 자원봉사자와 차별화하여 모집 양성해야 한다. 둘째, 도슨트 전문성을 위해서 이론적인 전시내용을 벗어난 현장에서의 실질적인 전시해설 전략을 습득할 수 있는 경력 도슨트와의 멘토링을 통해 양성 및 전문 프로그램을 개발 및 운영해야 한다. 셋째, 도슨트 교육을 위한 교재가 개발되어 학교교육에서 실행하지 못하는 과학적 소양의 요소-전시물을 이용한 과학탐구 경험을 통한 과학윤리의 습득-을 과학관에서 경험할 수 있도록 도슨트의 전문화를 실천해야 한다는 것이다.

끓는점 오름에 대한 내용표상화(Content Representation) 활동에서 나타난 예비교사의 PCK 특징 (Characteristics of Pre-service Teachers' PCK in the Activities of Content Representation of Boiling Point Elevation)

  • 이영민;허진휴
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.1385-1402
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    • 2013
  • 이 연구는 끓는점 오름에 대한 내용표상화 활동과 모의수업 실행을 통해서 예비교사의 PCK를 분석하였다. 예비교사의 지식을 PCK 요소에 따라 분석한 결과, 대부분의 예비교사는 끓는점 오름에 대한 개념적인 이해를 중시하였는데, 일부는 끓는점 오름 현상을 과학적인 시각으로 이해하고, 수식을 도구로 사용하며, 실생활에 적용되는 경험을 통해 학습 동기를 얻게하는 과학 교수 지향도 보였다. 예비교사는 끓는점 오름에 관하여 가르쳐야 할 중요한 내용의 대부분을 개념 이해를 위해 습득해야 할 지식으로 제시했으며, 과학적 사고나 탐구능력 신장을 위한 내용은 나타나지 않았다. 또한 교과서 내용의 수준과 전개 순서에 의존하는 경향을 보였으며 일부는 교과서 편집상 강조되어있는 용어나 자료를 학습할 내용으로 여기거나, 예제 문제의 풀이를 학습 목표로 보는 경우도 있었다. 학생 이해에 대한 지식은 부족한 것으로 나타났는데, 실제 교수 경험이 없는 예비교사들은 자신의 학습 경험을 바탕으로 학생 수준을 간접적으로 이해하려고 시도하므로, 예비교사교육과정에서 오개념 자료 등을 적극적으로 활용할 필요가 있다. 교수 전략과 평가에 대한 지식은 다른 요소에 비해 피상적으로 표현되었는데, 목표와 연계된 방법을 고민하기 보다는 순환학습과 발견학습 같은 모형의 적용만을 언급하거나 일반적인 평가 방법을 나열하는데 그쳤다.