• 대한화학회지
• /
• 제61권4호
• /
• pp.197-203
• /
• 2017

이 연구의 목적은 국내 주요 과학 교육 관련 학회지에 게재된 논문들 중 과학탐구 관련 연구들을 주제별, 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석함으로써 과학탐구지도에 대한 교사의 전문성 향상을 위한 연구의 기초 자료와 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위해 6개의 국내 과학교육 관련 학회의 홈페이지에서 탐구, 과학탐구를 키워드로 하여 463편을 수집하였다. SEF(2006)의 교사 전문성 개발 틀을 재구성하여 새로운 분석틀을 개발하고 이것을 바탕으로 463편의 논문 중 217편을 연구대상으로 선정했다. 선정된 연구대상은 분석틀의 5가지 요소 중 어디에 해당되는지 분석하였다. 그리고 각 논문의 주제를 분석하고 유목화하여 그 특징을 분석하였다. 이 과정에서 과학교육전문가 2인과 박사과정 대학원생 4인으로 구성된 전문가 워크숍을 통해 연구에 관해 논의하였다. 연구 결과, 교육과정 및 교과서 분석, 학습 환경 조성, 과학탐구 수업 계획 및 적용, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력 등의 5가지 과학탐구 수업실행 전문성 요소를 포함하는 분석틀을 개발하였다. 연구대상의 주제들을 과학탐구 수업실행 전문성 요소별로 분석한 결과 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 관한 연구가 적었다. 그리고 유목화 된 주제에 따라 분석한 결과, 과학교수 활동과 학습 자료 연구에 편중되어 있는 반면 교수 활동의 주체인 교사에 초점을 둔 연구는 거의 없었다. 교사에 초점을 두면서 과학탐구 학습 환경 조성, 과학탐구 평가, 교사의 과학탐구능력에 대한 연구가 더 이루어진다면 교사의 수업 실행 전문성을 향상시키는데 도움이 될 것이고 또한 교실에서 과학탐구 수행이 성공적으로 이루어지는데 기여할 것으로 예상된다.

• 영재교육연구
• /
• 제21권3호
• /
• pp.773-796
• /
• 2011

본 연구에서는 대학부설 과학영재교육원 소속의 중학생 과학영재 110명을 대상으로 사고 양식, 자기조절학습능력, 과학탐구능력의 특징과 수준을 조사하고, 각 하위 변인들의 관계 및 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 설명력을 가지는 사고양식은 무엇인지 탐색하고자 하였다. '사고양식'은 Sternberg가 정신자치제 이론에 기초하여 제안한 개념으로 기능, 형식, 수준, 범위, 경향성 등 다섯 가지 차원에서 13가지의 유형으로 구성된다. 사고 양식 검사는 Sternberg와 Wanger (1991)의 TSI를 국내에서 타당화한 검사지를 사용하였고, 자기조절학습능력은 '학습방법검사'로 명명한 자기조절학습능력 검사지를, 과학탐구능력은 국내에서 최근 개발된 과학탐구능력 검사지(TSIS)를 이용하여 측정하였다. 연구 결과, 연구 대상 과학영재들은 입법적 사고양식이 가장 높게 나타났으며 그 외 자유주의적, 외부지향적, 계급제, 사법적 사고양식이 우세하였고 보수주의적 사고양식이 가장 낮게 나타났다. 또한, 이들 사고양식은 자기조절학습능력 및 과학탐구능력과 유의한 상관을 나타내었다. 자기조절학습능력을 유의미하게 설명하고 있는 변인은 입법적, 계급제, 지엽적, 자유주의적 사고양식으로 나타났다. 과학탐구능력에 대한 설명력이 큰 변인은 입법적 사고양식인 반면 과두제 사고양식은 부적으로 나타났다. 한편, 군집분석을 통해 사고양식 유형 및 수준별로 집단을 구분한 뒤, 다변량분산분석을 실시한 결과 사고양식의 유형별 집단에 따라 자기조절학습능력과 과학탐구능력에 유의미한 차이가 나타났다.

• 영재교육연구
• /
• 제21권3호
• /
• pp.719-739
• /
• 2011

본 연구는 SGIM(Small Group Inquiry Method: 소집단 탐구기법)을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 본 연구에서 개발한 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 총 9차시(6주간)로 구성하였으며, 탐구절차에 따라 계획단계(3차시), 탐구수행(4차시), 결과발표(2차시) 등으로 운영하였다. SGIM을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 살펴보기 위한 연구대상은 울산광역시 소재 M초등학교 초등과학영재학급(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 측정도구는 메타인지 및 과학탐구능력 검사지를 사용하였고, 연구의 결과 분석은 t검증과 ANOVA 검증방법으로 분석하였다. 연구의 결과는 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재의 메타인지(t=3.371, p=.003)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재의 과학탐구능력(t=2.371, p=.028)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재들의 과학탐구능력 신장과 메타인지 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있었고, 초등학교의 지역영재학급이나 공동영재학급에서 운영할 수 있는 초등과학영재 프로그램으로써 지구과학 영역의 수업에 좋은 사례가 될 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
• /
• 제21권2호
• /
• pp.337-356
• /
• 2011

본 연구는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램 개발 적용이 초등과학영재학생의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. IIM이란 독자적 탐구방법으로 학생들 스스로 탐구하고 연구하는 수업형태로 7단계의 학습단계를 가지고 있다. 본 연구의 실행을 위해서 초등학교 과학교과 5학년 천문영역의 내용을 바탕으로 IIM의 탐구단계를 적용하여 총 7차시(6주간)로 천문학습 프로그램을 구성하였으며, 주제 선정하기(1차시), 목표 설정하기(2차시), 자료 조사하기(3차시), 탐구 활동하기(4차시), 목표 평가하기(5차시), 보고서 작성하기(6차시), 발표하기(7차시) 등으로 구성하여 적용하였다. 본 연구의 효과를 검증하기 위해 연구반은 울산광역시 소재 G 초등학교 과학영재반(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 검사도구는 과학탐구능력 검사와 과학적 태도 검사지를 사용하였고, 통계해석 프로그램은 SPSS WIN 18.0을 사용하여 결과를 분석하였다. 연구의 결과는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생의 과학탐구능력(F=4.920, p=.021)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재학생의 과학적 태도(F=11.224, p=.001)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생들의 과학탐구능력 신장과 과학적 태도 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있으며 나아가 과학영재원이나 과학영재학급 교육과정에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.222-238
• /
• 2017

이 연구의 목적은 지구과학 탐구에서 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 학습발달과정을 탐색하는 것이다. 이를 위해 과학 탐구 기능 발달과정 관련 문헌의 조사를 통해 '탐구 설계', '자료 수집', '자료 해석', 그리고 '결론 도출'을 발달 변인으로 설정하고, 각각에 대한 가설적 학습발달과정(HLP)을 4개 수준으로 개발하였다. 또한, 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 학습발달과정을 조사하기 위한 도구로 3가지 지구과학 탐구 과제를 개발하였는데, 이들은 학생들이 주어진 문제 인식에서 출발하여 결론 도출에 이르기까지의 통합 탐구 기능을 포함하는 가설-연역적 탐구이다. 중학생, 고등학생, 대학생 총 126명을 대상으로 각각 개발된 지구과학 탐구 과제를 수행하게 한 후 HLP를 토대로 개별 학생들의 통합 탐구 기능을 요소별로 평가하였다. 또한, 학생들의 평가 자료를 Rasch 모델에 적용하여 HLP에 대한 타당화 과정을 거쳤다. 마지막으로, 분석 결과를 근거로 HLP를 수정 보완하여 경험적 학습발달과정을 개발하였다. 이 연구는 학생들의 통합 탐구 기능의 발달에 영향을 주는 요인들을 규명함으로써 지구과학 탐구 수업에서 학생들의 통합 탐구 기능을 효과적으로 향상시키기 위한 스캐폴딩 방안을 찾는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 지구과학 탐구 수업에 대한 교사들의 PCK를 향상시키는데 필요한 시사점을 제공한다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제15B권2호
• /
• pp.95-102
• /
• 2008

상호작용적인 가상현실 기술은 실제 환경의 제약을 극복할 수 있으며 사용자에게 흥미와 적극적인 참여를 유도하여 과학적 탐구학습에도 적극 활용되고 있다. 그러나 기존 연구에서는 주로 특정 교안에 대한 응용 프로그램의 개발에 중점을 두고 있어서 다른 교안을 위한 탐구학습가상환경 개발에 쉽게 활용하기 어려웠다. 이에 본 연구에서는 과학적 탐구학습 가상환경의 개발을 도와주는 통합적인 가상현실 시스템 SASILE (System for Augmenting Scientific Inquiry Learning Environments)을 개발하였다. 본 논문에서는 먼저 가상현실을 활용한 과학적 탐구학습 관련 연구를 살펴보고, 제안하는 시스템의 구조와 구현에 대해서 설명한다. 그리고 이 시스템을 이용하여 가상현실 모양성에서 한옥에 나타난 대류현상에 대한 과학적 탐구학습 환경 개발 사례와 가상환경 화성 암석의 성분을 측정하여 운석이 떨어진 곳을 찾는 화성 탐사 개발사례를 설명한다. 마지막으로 이 시스템의 향후 연구 방향에 대해 논한다.

• 대한화학회지
• /
• 제63권5호
• /
• pp.360-375
• /
• 2019

본 연구는 교사학습공동체에서 과학 탐구 수업이라는 공동의 목표를 자발적으로 설정하고 1년 이상 탐구 수업 계획, 실행 경험 공유, 반성을 함께 한 5명의 교사를 대상으로 과학 탐구 수업에 대하여 어떠한 인식을 갖고 있는지 개방형 설문과 개별 면담 자료를 통해 알아보는 것을 목적으로 한다. 본 연구 참여 교사들은 과학 수업에서 학생들이 스스로 탐구를 수행함으로써 교육 과정에 제시된 과학 핵심 개념을 형성하는 것이 과학 탐구 수업의 목표라고 인식하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 참여교사들은 학생들이 과학 수업에서 탐구를 수행하면 '과학 핵심 개념 학습', '과학에 대한 흥미 향상', '과학적 사고력 함양', '과학의 본성 이해' 등의 과학 교육의 목표를 달성할 수 있다고 인식하는 것으로 나타났다. 본 연구의 참여 교사들은 과학 탐구 수업에서 교사의 역할이 중요하다는 것뿐만 아니라 과학 탐구 수업에서 학생들이 탐구를 수행할 수 있도록 하기 위해 교사가 어떠한 역할을 해야 하는지 구체적으로 인식하는 것으로 나타났다. 과학 수업에서 학생들이 능동적으로 탐구를 수행할 수 있도록 교사는 '핵심 개념 설정', '과학 실천 기반 교수-학습 내용 재구성', '학생의 수준 고려', '발문 및 피드백 제공', '과학적 개념 설명', '학생들의 활발한 논의 유도'하는 역할을 해야한다고 강조하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.573-584
• /
• 2015

오랜 기간 동안 과학교육 분야에서 탐구는 과학 학습의 핵심적인 목표이자 수단으로 자리매김해왔다. 그러나 교육 실천의 맥락에서 탐구 활동을 온전히 수행하기란 결코 녹록하지 않으며, 탐구의 역할과 기능에 대한 논의는 여전히 분분하다. 따라서 과학교사들이 실제로 탐구를 지도하면서 겪는 어려움을 비판적으로 검토하는 일은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 탐구를 지도하는 교사에 초점을 두고, 예비교사의 탐구에 대한 인식과 실천 사이에서 나타나는 갈등의 양상을 질적 사례연구를 통해 살펴보고자 했다. 연구 참여자는 과학교육을 전공하는 8명의 대학생들이다. 이들은 약 1년 동안 주말 과학 프로그램에서 저소득층 중학생들의 보조교사와 멘토로 활동하면서, 방학 기간에는 자유로운 방식으로 담당 학생들의 탐구 활동을 지도하였다. 연구의 사례는 '자유탐구에서 수행하는 예비 과학교사의 탐구지도 활동'으로, 참여자의 개인면담과 집단면담과 참여관찰 기록, 자기보고서 등을 연구 자료의 분석에 사용하였다. 그 결과, 예비교사들은 학습자의 능동성뿐만 아니라 교과 지식과 연역적 절차 역시 탐구 활동을 가능하게 하는 중요한 요인으로 인식하고 있었다. 그러나 예비교사들이 실제로 탐구를 계획하거나 수행할 때, 인식과 실천 사이의 간극으로 인해 딜레마와 마주했다. 딜레마의 양상은 '발산하는 탐구와 수렴하는 과학', '흥미 중심의 탐구와 학습 중심의 탐구', '학습 주체로서의 학생과 부족한 지식인으로서의 학생'의 세 가지로 정리하였다. 끝으로 예비교사들의 딜레마 해소 과정을 논의하면서, 탐구와 과학교사에 대한 대안적인 관점을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.155-166
• /
• 2024

이 연구에서는 초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 탐구 학습 지향을 조사하여 비교했다. 또한 이들의 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처 전략의 관련성도 조사하여 비교했다. 이를 위해 서울특별시에서 초등 일반 학생 61명과 과학영재 학생 53명을 선정한 뒤, 과학 탐구 학습 지향을 조사하는 설문과 불일치 상황에 대한 대처 전략을 조사하는 설문을 실시했다. 또한 일부 일반 학생 및 과학영재 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 개별로 실시했다. 연구 결과, 학년과 관계없이 과학 탐구 학습 지향 중에서 초등 일반 학생은 '개념이해' 지향이 가장 많이 나타났으며, '과학적 실천' 지향이 두번째로 많이 나타났다. 반면 초등 과학영재 학생은 '과학적 실천' 지향의 빈도가 가장 높았으며, '개념이해'와 '복합' 지향도 비교적 자주 나타났다. '활동' 지향은 일부 일반 학생에게서만 나타났고, '공학적 실천' 지향은 일부 과학영재 학생에게서만 나타났으며, '과정기능' 지향은 나타나지 않았다. 과학 탐구 학습 지향과 불일치 상황에 대한 대처 전략 사이에 명확한 관련성을 확인하지는 못했다. 그러나 같은 과학 탐구 학습 지향을 가진 경우라도 불일치 상황에 대한 대처 전략을 선택하는 양상은 초등 일반 학생과 과학영재 학생 사이에 약간의 차이가 있음을 발견할 수 있었다. 이에 대한 교육적 시사점을 논의했다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.617-626
• /
• 2003

과학교육에 있어 지금까지 개발된 수업모형은 마치 과학의 모든 목적을 달성시켜줄 것 같지만 실제 교육현장에 적용해 보면 기대하던 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 수업의 효과를 극대화하기 위해서는, 어느 한가지 방법만을 고수하는 것보다 개발된 수업모형을 유연성 있게 활용 할 수 있는 교사의 수업전략이 필요하다. 본 연구는 개념도와 순환학습을 통합한 수업이 개념도를 활용한 수업이나 순환학습과 비교하여 고등학생들의 학업성취도 및 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보는데 그 목적이 있다. 연구대상은 고등학교 2학년 여학생 324명으로, 개념도-순환학습 집단, 개념도 활용 집단, 순환학습 집단, 전통적 수업 집단의 4집단으로 나누어 수업하였다. 연구 단원은 고등학교 과학의 '생식과 유전' 단원으로 약 10주간 10차시에 걸쳐 수업처치 하였다. 수업처치 전, 후에 학업성취도 검사와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 연구결과는 공변량 분석 (ANCOVA과)과 사후 검증(Duncan test)으로 분석하였다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이었고(p< .05) 그 효과면에서 개념도를 활용한 수업보다 떨어지지 않았다. 성취 수준이 상위와 중위 학생들은 수업방법에 따라 학업성취도에 차이를 보이지 않았으나, 하위학생들은 개념도를 활용한 수업이 가장 효과적이었다(p< .05). 개념도-순환학습은 학생들의 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도를 활용한 수업이나 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 순환학에 떨어지지 않았다. 성취수준이 상위인 학생은 수업방식에 따라 과학적 탐구능력에 차이를 보이지 않았으나, 개념도-순환 학습은 중위와 하위 학생들의 과학탐구능력 향상에 순환학습 만큼 효과적이었다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 개념도 활용 학습이나 순환학습에 뒤지지 않았다. 따라서 개념도 순환 학습은 모든 학생들의 수준을 고려 할 때 학생들의 학업성취도를 향상시키고, 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도 활용학습이나 순환학습을 단독으로 적용하는 것보다 긍정적이라고 할 수 있다.