• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.77-87
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• 2000

본 연구의 목적은 갈등상황을 제시하였을 때, 중학교 학생들의 물리 개념 변화의 경로를 알아보는 것이다. 연구 대상은 부산광역시 소재의 중학교 1학년 274명을 선정하였는데, 사후검사까지 모두 참여한 학생은 257명이다. 검사문항은 논리제시와 현상제시가 용이한 전기와 역학 문항을 각각 5문항씩 선정하였다. 학생들의 물리 개념을 과학적개념과 오개념으로 분류하고 나서, 세가지 유형의 갈등상황을 제시했다. 본 연구에서 사용한 갈등상황으로는 시범기구로 현상을 직접 보여주거나, 논리적인 논증을 제시하거나, 현상을 보여준 뒤 논증을 제시하는 세 가지 갈등 상황을 사용하였다. 갈등상황을 현상, 논리, 현상-논리로 제시한 다음 사후 검사를 실시하였다. 갈등상황을 제시한 다음날 전기와 역학에 대한 수업을 하였다. 개념 변화의 지속성을 보기 위해서 1주일 후와 2개월 후에 같은 문항으로 검사를 실시하였다. 그 검사결과를 토대로, 학생들의 선개념이 과학적개념으로 변하는지 오개념으로 변화하는지를 알아보았다. 본 연구에서는 먼저, 갈등상황을 제시한 직후, 1주일 후, 2개월 후까지 학생들의 물리 개념이 어떤 경로로 바뀌는 지 알아보았다. 두 번째, 오개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 과학적개념을 가지게 되는 정적효과와 과학적개념을 가진 학생이 갈등상황 제시 2개월 후 오개념을 가지게 되는 부적효과를 비교해 보았다. 마지막으로, 갈등상황 제시의 특성에 따른 개념변화의 특성을 알아보았다. 역학 문항에서는 현상-논리제시 집단과 현상제시 집단이 긍정적인 효과를 보였으며, 전기 문항에서는 현상-논리제시 집단과 논리제시 집단이 현상제시 집단에 비해 긍정적인 결과를 나타내었다. 이것은 역학 문항은 물리적 현상에 좀더 관련이 있는 반면, 전기 문항은 좀 더 추상적이기 때문으로 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.277-286
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• 2004

소집단 실험활동에서 학생간 질문의 유형과 빈도를 파악하기 위하여, 서울소재 여자중학교 1학년 학생 5명의 실험수업을 관찰하고 관찰학생을 면담하였다. 소집단 실험활동에서 학생간 질문을 분석한 결과, 사고형 질문보다 정보형 질문의 빈도가 높았다. 정보형 질문의 대부분은 실험과정이나 결과를 묻는 절차질문이었다. 사고형 질문의 대부분은 결과를 해석하면서 잘 이해되지 않은 부분에 대하여 설명을 요구하는 이해질문이었다. 드물게 변칙발견질문이 제기되었으나 학습을 위한 토론으로 이어지지 않았다. 그리고 2인1조로 활동을 한 경우에 5인1조의 경우보다 응답률이 높았고, 도움을 받는 질문의 비율도 높았다. 2인1조 활동에서는 성취도가 상대적으로 낮은 학생이 질문하고 성취도가 높은 학생이 응답하는 경향이 두드러졌다. 또 구성원의 성취도 차이가 큰 조에서는 질문의 빈도가 낮게 나타났으며, 구성원의 성취도 차이가 적은 조에서는 성취도에 따라 질문 유형의 차이가 나타났다. 결론적으로 소집단 실험활동에서 제기되는 학생간 질문은 사고형 질문보다 정보형 질문의 빈도가 높으며, 구성원의 수가 적을 때 응답을 통해 도움 받는 질문의 비율이 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권8호
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• pp.1055-1076
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• 2011

이 연구는 같은 내용이 반복되는 수업에서 이루어진 멘토링에 의한 초임화학교사의 교수실행의 변화를 알아보았다. 이를 위하여 첫째 주에는 멘토링 없이 수업녹화만 하였고, 둘째 주에는 수업촬영 후, 멘토 교사들과 수업에 관한 멘토링을 진행하였다. 연구에는 경력 1년 미만의 초임화학교사 2명이 참여하였으며 멘토링 과정에는 3명의 화학교사가 참여하였다. 자료로는 수업 녹화본, 면담 자료, 멘토링 내용 등을 수집하였다. 연구결과, 멘토링을 진행하지 않았을 때에는 교수 내용과 진행, 설명 방식에서 약간의 변화가 나타났으나 멘토링에 의해서는 교실 환경, 교수 내용 및 진행, 교수학습 방법 및 전략과 설명 방식, 질문기법과 피드백 제공 등에서의 많은 변화가 관찰되었다. 그러나 수업 전개 방식이나 학생 이해, 상호작용 등은 쉽게 변하지 않았다. 이 연구는 초임 교사의 교수실행에 대한 경험적인 사례 연구로서, 수업에 대한 멘토링을 통하여 초임화학 교사의 수업이 개선되는 것을 확인하였다. 이는 초임교사의 수업 전문성 향상을 위한 체계적이고 장기적인 멘토링 제도의 필요성을 시사한 다. 특히, 초임 교사의 개별적인 필요를 반영한 개별 맞춤형 멘토링 프로그램을 제안한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1460-1471
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• 2019

본 연구는 문제중심학습(PBL) 수업을 2018년 2학기 '간호과정과 비판적사고' 교과목에 적용한 후, 비판적 사고성향, 문제해결능력과 전문직 자아개념에 대한 효과를 규명하기 위하여 단일군 전·후 설계를 활용한 원시실험 연구이다. G도에 소재한 간호대학생 59명을 대상으로 자가보고식 설문을 실시하였다. 문제중심학습(PBL) 수업은 전통식 강의 8주, 문제중심학습(PBL) 수업 4주로 진행하였다. 자료분석은 SPSS/WIN 23.0 프로그램을 이용하였으며 일반적 특성은 빈도와 백분율, 두군 간에 차이는 평균, 표준편차, Paired t-test를 시행하였다. 연구결과, 간호대학생의 비판적 사고성향은 문제중심학습(PBL) 수업 전(3.41±.40)보다 수업 후(3.71±.36)에 유의하게 증가하였다(t=4.39, p<.001). 문제해결능력은 문제중심학습(PBL) 수업 전(3.36±.38)보다 수업 후(3.70±.59)에 유의하게 증가하였다(t=3.97, p<.001). 전문직 자아개념은 문제중심학습(PBL) 수업 전(2.92±.28)보다 수업 후(3.22±.50)에 유의하게 증가하였다(t=4.84, p<.001). 따라서 문제중심학습(PBL)을 간호교육에 더욱 확대하여 적용한다면 간호대학생이 갖추어야 할 핵심역량을 높이는데 효과적일 것이라고 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권3호
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• pp.400-410
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• 2005

인지갈등 과정모형에 근거하면 불안요인은 개념변화 학습을 위한 갈등상황에서 학생들의 반응 행동에 이중적(긍정적 부정적) 영향을 미칠 수 있다. 그러나 인지갈등 해소를 위하여 단계적 실험을 수행할 때, 어떤 불안유형이 긍정적인 또는 부정적인 유형인지 보고한 연구는 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 작용과 반작용 개념과 관련된 단계적 실험을 수행한 학생들이 불안유형에 따라 설명가설을 제안하는 특성이 어떻게 나타나는 가를 알아보았다. 연구결과, 논리적 오개념 확신형, 변안추가 시도형, 합리적 수정형의 학생들은 단계적 실험 이후 물리적 본성에 가까운 가설을 제안 할 수 있었다. 반면 다섯 가지 유형 (예측결과 양립형, 타인 의존형, 과거경험 융합형, 자신감 부족형, 과거경험 충돌형 등)의 학생들은 임시적 보조가설이나 학생의 직관과 실험 관찰에 근거한 단편적 설명가설을 제안하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 불일치 상황을 이용하는 개념변화 학습에서 단계적 실험을 이용할 경우, 이들 다섯 가지 유형의 학생들은 불안유형에 근거한 교사와의 적극적인 상호작용이 필요함을 제안하고, 인지갈등 해소를 위하여 단계적 실험을 사용할 때 교사가 보다 주의해야 할 학생들의 반응 특성을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.214-221
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• 2004

본 연구에서는 현행 제7차 교육과정의 중학교 과학교과에서 제시된 대기압 개념을 분석하여 무게의 측면으로 대기압을 설명하는 교과서를 이용한 수업(수업방안 A)과 기체 분자운동과 무게의 양쪽 측면에서 설명하는 교과서를 이용한 수업(수업방안 B)의 두 가지 수업방안을 선정한 후 수업방안이 중학생들의 대기압 개념변화에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 이를 위하여 중학교 3학년 4개 학급을 대상으로 2개 학급씩 나누어 각각 수업을 실시하였다. 이 때 수업 전-후에 나타나는 학업 성취도와 대기압의 개념변화를 조사해본 결과는 다음과 같다. 첫째, 학업 성취도에 미치는 효과는 '수업방안 B'가 '수업방안 A'에 비해서 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 개념변화에 미치는 효과는 개념 검사의 사후 점수를 각 하위척도별로 효과를 검증한 결과, 개념의 요소 4개 중 3개의 요소인 '대기압이 작용하는 원리'와·대기압이 작용하는 방향과 이유', '지표면의 온도 상승에 따른 기압 변화와 그 이유'에서는 개념 변화에 유의미한 향상이 있는 것으로 나타났으나 '고도에 따른 대기압의 분포와 그 이유'에서는 개념 변화에 있어 유사한 것으로 나타났다. 셋째, 대기압 개념의 올바른 수업방안으로는 대기압을 기체 분자 운동론의 입장에서 정의하고 높이에 따른 대기업의 크기 분포는 공기의 무게로 정의한 것과 결과가 같게 나타남을 강조할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-12
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• 2020

논변 활동에서 불확실함은 상대방의 설명에 대한 막연하고 애매모호한 느낌을 말하며 학생들은 그들이 경험하는 불확실함에서 벗어나기 위해 반박을 사용할 수 있다. 본 연구의 목적은 초등학생들이 "왜 강낭콩이 싹트지 않았을까" 논변 활동에서 경험한 불확실함 맥락과 이에 따른 반박 사용이 어떠했는지를 탐색하여 불확실함과 반박 간의 역동을 이해하는 데 있다. 이를 위해 본 연구는 논변 정교화와 불확실함 감소에 중요한 역할을 할 수 있는 반박이 활발하게 나타날 수 있는 맥락을 불확실함 경험 측면에서 해석하고 설명하고자 한다. 경기도 초등학교 4학년 학생 20명 및 담임교사가 연구 참여자로 참여하였으며 학생들은 5개(남, 녀 4명으로 구성)의 소집단으로 이루어져 논변 활동에 참여하였다. 연구자는 학생들의 논변 활동이 녹화된 비디오에 대한 전사본, 학생들과의 면담, 연구자의 필드 노트를 질적 자료로 수집하였다. 자료 분석 과정에서, 지속적 반복적 비교 방법을 사용하여 학생들이 어떠한 맥락에서 불확실함을 경험하였고 이에 따른 반박 사용은 어떻게 나타났는지를 탐색하였다. 이를 통해 나타난 연구 결과는 첫째, 학생들은 "왜 강낭콩이 싹트지 않았을까?" 논변 활동에서 불확실함을 경험하였고 이 정서에서 벗어나고자 하였다. 둘째, 학생들은 이 불확실함을 줄이고자 정교화형 반박, 의견형 반박, 비난형 반박을 사용하였다. 그러나 학생들의 불확실함은 감소하지 않았으며 그들이 사용한 비난형 반박은 학생들의 부정적 정서를 높이기도 하였다. 셋째, 교사의 개입은 학생들이 비난형 반박 사용을 멈추도록 이끌었으며, 학생들은 정교화형 반박을 사용하여 강낭콩이 싹틀 수 있는 조건을 탐색하였고 "왜 강낭콩이 싹트지 않았는가?"에 대한 적절한 설명을 찾게 되면서 불확실함에서 벗어날 수 있었다. 추가적으로 연구자는 본 연구 결과를 토대로 하여 불확실함과 정교화형 반박의 상호작용이 일어나도록 하는 것이 논변 발달을 촉진할 수 있음을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.91-99
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• 1999

화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 다르게 나타나는지 알아보았다. 이러한 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인 지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형들을 재평가하고자 하였다. 연구 결과, 수업 전 학습동기가 높았던 학생들의 경우에는 교과서 중심의 전통적인 수업을 받은 학생들보다, 개념변화 수업을 받은 학생들이 '화학 변화' 개념을 이해하는 정도가 훨씬 높은 것으로 나타났다. 그러나 수업 전 학습 동기가 낮았던 학생들의 경우에는 개념변화 수업을 받은 학생들과 전통적인 수업을 받은 학생들의 '화학 변화' 개념에 대한 이해도에는 별다른 차이가 나타나지 않았다. 사전 학습동기와 사후 학습동기, 그리고 개념 이해도 사이의 상관을 조사한 결과에 따르면, 사전, 사후 학습동기와 개념이해도는 높은 상관관계를 나타냈다. 수업을 통해 유발된 사후 학습동기는 개념 이해도를 23.30% 정도 설명하였으며, 특히 사후 학습동기의 하위 요소 중에서 '자신감' 이 가장 높은 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 개념변화 이론에서는 잠정적으로 전제하고 있는 학습자의 학습동기가 실제로 개념변화 수업이 이루어져 개념 획득이 일어나는 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있음이 본 연구를 통하여 밝혀진 것이다. 특히 학습 동기의 여러 하위 요소 중에서 '수업을 통한 학습자의 자신감 획득'은 '개념 획득'과 밀접한 관계를 가지고 있었다. 그러나 사후 학습동기 검사를 통하여 전통적인 수업과 개념변화 수업이 학습자의 학습 동기에 영향을 미치는지 알아본 결과, 교과서 중심의 전통적인 수업과 개념변화 수업은 모두 학습자의 학습동기를 유발하는데 효율적이지 못함이 밝혀졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.919-929
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• 2015

본 연구에서는 지질구조에 대한 모델링기반 학습 프로그램을 개발하고 모델링기반 학습에서 나타나는 논증패턴과 학생들의 정신모형 수준과의 관계를 밝히고자 하였다. 고등학교 2학년 126명을 대상으로 대륙이동설, 해령, 변환단층, 단층의 특징에 대하여 4회의 모델링기반 학습을 실시하였다. 연구대상 중에서 2개 학급은 실험집단으로 모델링기반 학습을 실시하였고 나머지 2개 학급은 비교집단으로 교사중심 설명식 수업을 실시하였다. 모델링기반 학습 후 실험집단과 비교집단의 사후 성취도와 학생들의 정신모형 분포를 정량적으로 비교하였다. 실험집단 중 5개 조의 논증활동을 녹음 전사한 자료에 대하여 본 연구에서 설정한 분석틀을 근거로 정성적으로 분석하였다. 본 연구의 분석틀은 TAP의 5가지 요소와 학생들의 대안개념이 포함되는 요소 5가지 등 총 10가지의 코딩 요소로 구성하였다. 정신모형 유형을 조사한 결과, 실험집단에서 단면 인과모형과 입체형 모형의 비율이 높게 나타난 반면, 비교집단에서는 2차원 모형과 단면 단순모형의 비중이 높게 나타났다. 논증유형을 분석한 결과, 주장의 빈도가 높을수록 논증활동이 성공적으로 이루어졌고 정신모형의 수준이 높게 나타났다. 반박이 제기된 경우, 만든 모형을 다시 관찰하여 자료를 수정하고, 이에 따라 주장을 다시 전개하였다. 이로써 모델링기반 학습에서 모형이 학생들의 논증 과정에 긍정적으로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제22권1호
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• pp.78-95
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• 2009

본 연구는 제 5차, 제 6차 및 제 7차 교육과정에 의해 편찬된 311종류의 초, 중등학교 과학 교과서에 인용된 관속 식물의 종류를 파악하고 특징을 분석하였다. 그 결과 인용된 식물은 129과 332속 383종 2아종, 47변종 6품종, 3잡종으로 총 441분류군으로 나타났다. 이 중 초본은 280종류(63.5%), 목본은 161종류(36.5%)였으며, 자생종과 외래종은 각각 241종류(54.6%)와 200종류(45.4%)였다. 과별로는 국화과가 35종류로 가장 많았으며 다음은 벼과가 26분류군으로 나타났다. 인용된 441분류군에는 한국특산식물은 9분류군, 희귀식물 25분류군, 멸종위기식물 12종류, 식물구계학적 특정식물종 83종류와 16종류의 귀화식물이 포함되어 있다. 식물의 용도는 식용이 185종류(41.9%)로 가장 많았으며, 약용 148종류(33.5%), 관상용 139종류(31.5%), 목초용 87종류(19.7%), 목재용 34분류군(7.7%) 등의 순으로 나타났다.