• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.338-347
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• 2013

이 연구의 목적은 활동 중심 STEAM 교육 프로그램을 개발하고, 이 프로그램이 학생들의 과학 학습 흥미도에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 이 프로그램은 7학년 과학반을 대상으로 적용되었다. 이 연구는 단일집단 사전사후검사 설계로 이루어졌다. 검사도구로는 과학학습 흥미도 검사지를 활용했다. 대응표본 t 검정 결과 과학 학습 흥미에 대한 사전 검사와 사후 검사 사이에는 유의미한 차이가 나타났다. 또한 학습 흥미도의 하위 영역인 과학에 대한 태도, 과학학습 인식, 과학학습 전략면에서도 유의미한 차이가 나타났다. 이와 같은 결과는 STEAM 교육 프로그램이 학생들의 과학 학습 흥미도를 높이는데 효과적임을 나타낸 것이다. 따라서 앞으로 활동 중심 STEAM 교육 프로그램의 효과에 관한 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권5호
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• pp.477-491
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• 2009

정신지체학습들의 과학학습 참여도를 높이기 위한 방안을 모색하기 위하여 중학교 1학년 통합학급에서 정신지체학생의 과학학습을 분석하였다. 힘과 파동 관련 내용에 대한 12차시 수업을 녹화하여 분석하였다. 통합학급의 일상적인 과학학습 활동의 공유 수준을 '소외', '지연', '동조'로 구분하였을 때 공유 수준에 따라 정신지체 학생이 학습 참여도의 변화를 보인 사례들이 많이 나타났다. 과학학습 활동의 공유수준이 '소외'나 '지연'인 상황에서는 정신지체 학생의 학습참여도가 초반에는 적극적 참여를 보였으나 후반에는 소극적이거나 형식적 혹은 비참여로 변화하는 사례가 나타났다. 과학학습 활동의 공유 수준이 '동조'인 상황에서는 정신지체학생이 과학학습 참여도가 증가하는 사례가 나타났다. 교사중심활동과 학생중심활동에서 과학학습 활동의 공유 수준의 전개 양상이 다르게 나타난 사례가 있었다. 교사중심활동에서는 활동의 흐름이 단일하게 나타나 정신지체학생의 과학학습 활동 공유수준이 '지연'일 때 보충할 수 있는 기회가 없어 '소외'되는 결과가 보였다. 학생중심활동에서는 구성원마다 과학학습 활동의 흐름이 다르게 나타나 정신지체학생이 '지연'되더라도 '동조'될 수 있는 기회가 있었다. 또한 교사중심활동에서는 교사의 반복된 언어와 구체적 그림이 제시될 때, 학생중심활동에서는 동료들과 긍정적인 관계가 형성되고 적절한 중재가 있을 때 정신지체학생이 '동조'되었다. 정신지체학생의 과학 학습의 질적인 참여와 성취를 높이기 위해서 활동의 공유 수준을 높이기 위한 방법적 고려를 할 필요가 있다는 것을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.373-387
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• 2009

이 연구의 목적은 관악구 생활과학교실의 과학학습에서 나타나는 부모의 역할을 알아보는 것이다. 이를 위해 생활과학교실에 참여한 부모와 아동 중 연구에 자발적으로 참여한 20쌍을 대상으로 총 75개의 수업을 녹음하였으며 이를 전사하여 분석하였다. 또한, 생활과학교실에 참여하는 모든 부모와 아동을 대상으로 사전, 사후 설문조사를 실시하여, 관악구 생활과학교실에 대한 의견을 알아보았다. 연구 결과, 부모는 학습안내자로서 아동의 학습을 안내하는 역할 뿐만 아니라 부모 자신이 학습자로서 참여한 것으로 나타났다. 학습안내자로서의 역할을 좀더 세부적으로 범주화하면 '실험 과정 안내자', '인지적 촉진자', '참여적 환경 조성자', '권위적 조절자'로 구별할 수 있었다. 학습자로서 부모의 역할은 '적극적 학습자', '상호 협력하는 동료 학습자', '권위적인 선도 학습자'로 좀더 세분화 될 수 있었다. 이러한 7개의 범주화된 부모의 역할들이 실제 수업에서는 어느 정도로 나타나고 있는지 분석한 결과, '실험 과정 안내자'가 34.5%로 가장 자주 나타났고, 뒤이어 '인지적 촉진자' (21.3%), '적극적인 학습자' (16.5%), '상호 협력하는 동료 학습자' (15.1%), '참여적 환경 조성자' (8.7%), '권위적인 선도 학습자' (2.7%), '권위적 조절자' (1.6%)의 순서로 나타났다. 본 연구는 관악구 생활과학교실의 과학학습에서 나타난 부모의 역할과 부모와 아동 사이의 상호작용에 대한 기본적인 정보를 제공하고 있다. 추후 프로그램의 개발에 부모의 참여가 미치는 긍정적인 측면은 강조한다면 생활과학교실을 통한 부모들과 아동들의 과학에 대한 이해를 더욱 촉진시킬 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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• pp.283-284
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• 2019

규칙 기반의 챗봇(Chatbot)은 개발자가 미리 지정한 키워드와 패턴을 통해 사용자의 의도(Intent)를 파악하기 때문에, 챗봇을 응용한 어플리케이션에서는 제한적인 활용도를 보인다. 본 논문에서는 위 문제를 해결하기 위해, 프레임워크 기반의 한글 자연어 처리 챗봇 성능 향상을 위한 점진 학습(Incremental Learning)을 제안한다. DialogFlow는 규칙 기반의 챗봇 프레임워크로서, 사용자 질의 패턴에 대한 사전 학습이 치명적이다. 제안하는 점진 학습 기법은 사용자 질의가 미리 학습되어 있지 않은 경우에도, 유사도 기반으로 질의의 의도를 결정할 수 있다. 이때 entity 조합과 기존에 학습된 질의들과의 유사도를 통해 의도를 결정하여, 프레임워크를 점진적으로 학습한다. 이를 적용하여 연세대학교 정보들을 제공하는 챗봇을 개발하고, 실험을 통해 제안된 점진 학습 기법은 기존 시스템보다 다양한 종류의 질의 처리가 가능하고, 더욱 빠른 응답 속도를 나타내는 것을 확인하였다. 또한 사용자가 증가함에 따라 점진 학습을 통해 성능이 더욱 증가하는 자가 학습 모형으로서의 우수함을 확인하였다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.143-144
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• 2003

6차 교육과정부터는 과학 교육에서 학생들의 학습 목표를 과학 개념에 대한 이해 뿐 아니라 탐구 사고력 및 기능 향상도 중요한 목표로서 취급하고 있다(교육부, 1992). 그런데 학생의 탐구 사고력을 향상시킬 수 있는 과학교육이 제대로 이루어지지 못하고 있는 것이 현재의 실정이다. Schwab(1961)가 탐구 학습의 단계를 분류하면서 지적한 바 있듯이 탐구는 주어진 과제를 해결하는 고정적 탐구보다는 스스로 과제를 설정하고 이를 해결하려 하는 유동적 탐구가 더 바람직한 방향이며, 이러한 유형의 탐구를 통하여 학생들은 창의성의 신장과 함께 과학적탐구가 이루어지는 과정을 더 올바르게 이해할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 탐구의 상황을 학교 실험실만이 아닌 좀 더 생활 주변의 여러 가지 경험과 관련된 쪽으로 안내하는 것도 필요하다. 최근 활발한 컴퓨터의 보급과 인터넷 환경의 확대로 인하여 학생들이 이러한 환경에서 교사와 직접 동일한 시간, 동일한 장소에서 대면하지 않고도 의사소통하고 교수-학습이 이루어질 수 있는 기회가 사회적으로 가능해지고 있다. 이러한 원격교육은 교사의 안내에 따른 탐구 교수 형태의 개념 확인 및 검증 실험이 대부분인 전통적 과학학습 방법과 달리 학생 스스로 문제를 찾고 해결하려고 시도하는 것을 통하여 과학적 탐구 기능의 향상은 물론 과학적 개념의 획득, 과학, 사회, 기술에 대한 폭넓은 인식을 형성하는데 도움이 된다. 또한 인터넷 환경을 이용하면 학교 실험실 상황을 벗어나 학생들에게 다양한 탐구 활동 기회를 제공할 수 있고, 또한 그에 따른 의사 소통이 더 용이해질 수 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 탐구 과정기술과 사고력을 중시하는 초등학교 과학과목의 특성을 고려하여 이에 적합한 인터넷 원격교수-학습을 위한 교수-학습 모형과 학생들의 과학적 탐구력과 사고력을 신장시킬 수 있는 멀티미디어 학습자료를 개발하고, 이를 실제적으로 적용할 수 있는 웹사이트를 개발, 현장에 적용하여 원격교수학습이 과학적 탐구력과 사고력에 미치는 효과에 대하여 조사하였다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.138-148
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• 2011

과학 수업은 과학 교사와 학생들이 만나 가르치고 학습하며 과학 교육을 수행해 나가는 출발점이 된다. 따라서 성공적이고 좋은 과학 수업이 이루어지도록 하는 데 교사와 학생은 물론 학부모, 교육 행정가, 과학 교육 연구자 등 다양한 교육 주체가 과학 수업에 관심을 가지고 있다. 이 연구에서는 과학 교사의 학습지도 능력 중에서 어떤 것이 중요한지에 대해 알아보기 위하여, 다양한 교육 주체를 대상으로 설문 조사를 하였다. 조사 결과 학생들은 '수업의 진행'과 '교사의 태도'를 중요시하는 반면, 현직 교사는 '학습자 특성 및 교과내용 분석'과 '교사 학생 상호작용'을 가장 중요시하며, 예비 교사와 학부모는 '교사 학생 상호작용'과 '수업의 진행'을 강조한다. 또한 교육 행정가는 '교수 학습 전략의 수립'을, 과학 교육 연구자는 '교육과정의 이해 및 교수 학습 방법 개선 노력'을 '학습자 특성 및 교과내용 분석'과 함께 강조한다. 이 연구 결과는 교육 주체 사이에 과학 교육에 대한 커뮤니케이션에서 과학 수업에 대한 서로를 관점을 이해할 수 있는 기초 정보로 활용될 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.407-417
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• 2018

미래 사회에서 요구되는 핵심역량을 기반으로 한 교육이 국내외에서 강조되면서, 과학 교과에서도 학생들의 '과학적 역량' 신장을 위한 교육과정과 교수학습 활동에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 학생들의 과학적 역량 획득에 있어서 학교 과학수업 활동과 학생의 학습동기가 갖는 역할을 분석하고, 과학적 역량을 기를 수 있는 과학수업을 위한 시사점을 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 이 연구에서는 한국 고등학교 학생들의 PISA 2015 결과 자료를 토대로 학교과학수업에서의 교수학습 활동이 학생의 학습동기 변수들을 매개로하여 과학적 역량에 어떤 영향을 주는지 통계적으로 분석하였다. 경로 분석 결과, 과학수업에서 상호작용이 강조된 활동과 실생활연계가 강조된 활동은 내재적 동기와 도구적 동기, 과학효능감을 유의하게 정적으로 예측하고 있었다. 이에 비해 학생의 주도로 이루어지는 탐구활동은 학습동기에 미치는 영향이 나타나지 않았다. 또한 과학에 대한 학습동기가 높을수록 과학적 역량의 세 영역인 '현상에 대해 설명하기', '과학탐구 과정을 평가하고 설계하기', '증거와 자료를 과학적으로 해석하기' 영역들의 점수가 높아졌다. 마지막으로 학교 과학수업의 실행은 학습동기를 통해 과학적 역량 획득에 간접적인 영향을 주고 있었는데, 구체적으로 상호작용이 강조된 활동은 내재적 동기를 통해서, 실생활과 연계된 수업 활동은 모든 학습동기 변수들을 통해서 성취에 긍정적으로 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 끝으로 이러한 결과들이 학생의 과학적 역량 신장을 위한 학교 과학수업의 설계와 역할에 주는 시사점을 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제53권4호
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• pp.432-444
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• 2009

이 연구에서는 국내 초․중등 예비교사들을 대상으로 과학과 협동학습에 대한 인식과 교육요구 를 조사했다. 국내 3개 교육대학 과학교육과 4학년 102명과 3개 사범대학 화학교육과 4학년 64명을 대 상으로 설문 조사를 실시했다. 연구 결과, 초-중등 예비교사들은 여러 과목에서 협동학습에 대한 이론 을 배우고 다양한 형태로 실습을 경험하고 있었으며, 그 중에서 협동학습에 대한 수업시연이나 실제 수 업 진행을 가장 어려워하는 것으로 나타났다. 또한, 이들의 협동학습에 대한 이해는 높은 편이었으며, 과학과 협동학습의 장단점에 대한 인식과 협동학습을 실행하려는 의지, 협동학습 실행에 영향을 미치는 외부요인에 대한 인식도 비교적 긍정적이었다. 초-중등 예비교사들은 예비교사 교육과정에서 과학 과 협동학습과 관련된 보다 다양한 교육의 필요성에 대해 높게 인식하고 있었다. 과학수업에서 협동학습을 실행하려는 의지와 과학과 협동학습 관련 교육요구는 통계적으로 유의미한 정적 상관관계가 있었다. 또한, 이 두 변인은 각각 과학과 협동학습의 장단점에 대한 인식, 과학수업에서 협동학습을 활용 할 때 나타나는 장단점에 대한 교육적 평가, 과학수업에서 협동학습을 실행하는 데 도움이 되는 외부요 인에 대한 교육적 평가와도 통계적으로 유의미한 정적 상관관계가 있었다. 이에 대한 교육적 함의를 논의했다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.23-52
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• 2008

본 연구는 수도권 대학부설 과학영재교육원에 재학중인 153명의 과학영재를 대상으로 과학문제발견력을 구성하는 학습자요인으로서 과학관련태도와 동기 및 자기조절적 학습전략 변인을 중심으로 가설적 구조모형을 상정하여 구조방정식모형분석을 통해 구조모형을 검증하여 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 변인들간의 상관분석 결과, 과학관련태도가 긍정적일수록 자아효능감이나 내재적 가치를 나타내는 동기가 유의미하게 높게 나타났으며, 인지전략의 사용이나 자기조절을 나타내는 자기조절적 학습전략이 높다는 것을 알 수 있었다 과학관련태도 중 과학적 태도가 긍정적일수록 과학문제발견력중 창의성관련 범주인 정교성이 높았다. 그러나, 과학관련태도의 다른 하위범주와 과학문제해결력의 다른 하위범주간에는 유의미한 상관을 보이지 않았다. 또한 자기조절적 학습전략은 자기조절적 학습전략이 높을수록 정교성이 높았으며 과학의 탐구동기와 탐구수준과도 정적 관계를 갖고 있음이 확인되었다. 둘째, 과학문제발전력의 구조모형을 검증한 결과, 과학탐구관련 과학문제발견력 구조모형 1과 창의성 관련 과학문제발견력 구조모형 2의 분석결과가 모두 학습자의 정의적 요인인 과학관련태도가 직접적으로 과학문제발견력에 영향을 미치는 것이 아니라 자아효능감과 학습에 대한 내재적 가치의 인식을 갖는 동기요인과 자기조절적 학습전략의 사용을 매개로 하여 과학문제발견력에 영향을 미친다는 것이 확인되었다.

• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.11-23
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• 2023

이 연구에서는 과학기술 관련 사회쟁점(SSI) 기반 과학 수업이 중학교 3학년 과학 학습부진 학생들에게 미치는 효과를 조사하였다. 연구를 위해 과학 교육과정과 연계된 2개의 SSI를 중심으로 총 7차시의 수업을 개발하여 실시하고, 그 효과를 진단하였다. 연구 자료는 광역시의 한 중학교 3학년 학생 185명을 대상으로 수집하였다. 그중 37명을 과학 학습부진 학생으로 판별하여 연구의 초점으로 하였다. 양적 자료는 과학성취, 태도 및 역량 측정에 대한 사전 및 사후 검사로 수집하였다. 정량적 데이터를 보완하기 위해 교사의 수업 관찰지, 일부 학생과의 면담을 통해 정성적 자료를 수집하였다. 정량적 자료 분석은 윌콕슨 부호순위 검정과 대응 표본 t 검정으로 진행하였다. 분석 결과 SSI 기반 수업이 과학 성취도에서는 학습부진 학생집단에 유의한 효과를 보이는 것으로 드러났지만 태도와 역량의 변화에는 유의한 영향이 없는 것으로 나타났다. 수업 관찰 자료는 학습부진 학생들이 SSI 기반 수업에 더 적극적으로 참여하는 모습을 보여줬으며, 학생의 면담에서 과학 학습부진 학생의 성취에 긍정적 영향을 미치는 수업의 성격을 밝힐 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 추가 연구 주제를 제안하였다.