• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.497-512
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• 2023

과학적 설명 구성은 과학의 본질적 실행임에도 불구하고 교사들은 과학적 설명의 형식적 구조에 익숙하지 않으며 좋은 과학적 설명을 평가하는 기준 역시 지니고 있지 못한 경우가 많다. 그에 따라 본 연구는 과학적 설명의 개념을 명료히 하고 과학적 설명 구성을 안내할 수 있는 과학적 설명 구성 도구를 제안하고 이 도구가 예비교사들의 응결 현상에 대한 설명 수준 변화에 미치는 영향을 탐색하였다. 연구 결과 총 네 단계의 설명 구성 수준 중 상당수의 예비교사는 사전에 기술(description) 수준에 머물렀으나 이 도구의 활용을 통해 연관적(associative) 수준 이상의 설명을 구성하는 것으로 나타났다. 또한 이 도구는 예비교사들이 현상을 설명하기 위한 개념적 틀을 정립하고 논리적 설명과 미시적 해석을 이끄는 어포던스를 지니는 것으로 분석되었다. 이 연구는 예비교사들이 과학적 설명에 대한 형식과 준거를 이해하고 이를 자신의 설명 구성에 적용할 수 있음을 보여주었다는 점에서 의의를 지닌다. 앞으로 다양한 주제와 분과 영역에서 예비교사들의 과학적 설명 수준 향상을 위한 노력이 수반되어야 할 것이며, 나아가 예비교사들에게 실제적인 환경 속에서 학생들이 과학적 설명을 구성할 수 있도록 장려하는 수업 경험을 제공할 필요가 있다.

• 대한화학회지
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• 제54권5호
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• pp.611-620
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• 2010

본 연구는 교사의 설명이 학생들로 하여금 과학 내용을 이해하도록 설득한다는 관점에서, 화학 교사 설명의 구조와 내용을 분석하는 것이다. 구체적으로, 화학 수업에서 교사 설명의 논증구조와 개념생태 구성요소는 어떻게 배치되고 상호 연관되는지 탐색하였다. 자료 수집은 고등학교 화학I의 공기 단원인 확산, 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 기체분자운동론을 다룬 수업의 촬영과 전사로 이루어졌다. 전사된 수업 전사물은 Toulmin의 논증구조와 개념변화모형의 구인(개념의 지위, 개념생태)을 사용하여 분석되었으며, 교사 설명의 설득적 '구조'와 '내용'에 관해 종합적으로 해석되었다. 연구 결과로 네 가지 설명 담화를 제시하고, 각 설명 담화에 대해 논증구조와 개념변화모형의 구인이 어떻게 배치되고 상호작용하는지 조명하였다. 연구 결과를 토대로 화학 수업에서 교사 설명에 대한 교육적 논의와 시사점이 탐색되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.887-900
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• 2011

생물교사는 자신의 글과 말을 활용하여 지식을 논리적인 과학적 설명의 형태로 변환하여 학생들을 지도한다. 그러므로 생물 예비교사들이 과학적 설명을 구성하는 능력을 확인할 수 있는 개방형 검사가 요구 될 것이다. 하지만 채점자간 일치도, 늦은 피드백과 같은 개방형 검사가 가진 문제로 선택형 검사가 대체 될 수 있을 것이다. 이 연구는 생물 예비교사들의 과학적 진화 설명 구성 능력을 확인함과 동시에 선택형 진화 개념 검사가 개방형 검사 결과를 어느 정도 예측하는지 두 가지를 조사하였다. 생물 예비교사 124명이 참여하였으며 20문항의 진화 개념 선택형 검사도구와 3문항의 실제 사례를 활용한 개방형 검사 문항을 모든 참여자에게 투입하였다. 연구 결과 생물 예비 교사는 선택형 검사 도구에 더 높은 능력을 보였으며 최상위(0 ~ 25%)의 참여자를 제외하고 선택형 검사 도구는 개방형 검사 도구 검사 결과를 예측하지 못하였다. 진화 설명의 일관성, 오개념이 포함되지 않은 순수성, 과학적 설명의 양을 측정한 결과, 선택형 검사 결과는 최상위 집단을 제외하고 다른 집단을 구분하지 못하였다. 또한 이 결과들은 생물 교사들이 과학적 설명의 구성 능력이 지식의 양에 비하여 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있었으며 일부 예비교사들은 오개념과 과학적 개념을 혼합하는 등의 세련되지 못한 과학적 설명을 가지고 있었다. 이 결과는 생물 예비교사들의 개념 평가는 선택형보다 개방형이 더 많은 정보를 제공할 수 있음을 보여주며, 생물 예비교사들을 위한 교사양성 프로그램은 과학적 설명 능력의 신장에 더욱 더 초점을 맞출 것을 제언한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.90-91
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• 2006

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.109-126
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• 2023

이 연구는 초등 예비교사가 모의수업 시연에서 구성한 과학적 추론을 증거-설명의 연속선 관점에서 해석하여 그들의 과학적 추론이 갖는 인식론적 의미를 조사하였다. 연구를 위해 계절 변화에 관한 모의 수업을 시연한 예비교사 2명, 고기압과 저기압 및 바람에 관한 모의수업을 시연한 예비교사 2명이 연구 참여자로 선정되었다. 예비교사의 교수발화 중에서 귀납적, 연역적(가설-연역적) 추론, 또는 귀추적 추론의 사례가 드러난 에피소드에서 각 추론이 증거-설명의 연속선의 단계에서 어떤 역할을 하는지 비교하여 예비교사의 과학적 추론이 가진 인식론적 의미를 분석하였다. 계절 변화의 원인에 관한 모의수업을 시연했던 두 예비교사는 학생들이 수집한 데이터를 비교하여 증거를 인식하였고, 증거와 가설을 비교하여 가설을 검증하는 가설-연역적 추론을 활용하여 설명을 구성하였다. 고기압과 저기압 및 바람의 방향을 주제로 모의수업을 시연했던 두 예비교사는 모둠별 데이터를 종합하여 증거로 인식하는 귀납적 추론과 선형적 논리 구조를 가진 연역적 추론을 설명구성 전략으로 선택하여 최종 설명을 제시하였다. 연구에 참여한 예비교사들은 유사한 주제의 모의수업 시연에서 대체로 비슷한 흐름의 과학적 추론을 활용하여 과학지식을 구성하였으나, 증거-설명의 연속선에서 데이터, 증거, 모델, 설명으로 전개되는 인식론적 의미 측면에서 조금씩 다른 양상을 보였다. 또한, 일부 사례를 제외하면, 공통적으로 증거에서 모델을 탐색하는 과학적 추론은 부족하였으며, 가설이나 설명모델을 추리하기 위한 귀추적 추론이 부재하였다. 이 연구에서 분석틀로 적용했던 증거-설명의 연속선 접근은 과학적 추론의 인식론적 의미를 파악할 수 있게 하며 대안적인 과학적 추론 함양 지도 방법으로 사용될 수 있음을 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권6호
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• pp.606-619
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• 2006

본 연구에서는 예비 중등 교사들이 가지고 있는 달의 위상 변화에 대한 설명적 일관성을 탐색하기 위해서 설명적 일관성의 조건을 제안하고 그 일관성에 따른 유형들을 탐색하였다. 본 연구에서는 천문현상에 대한 정신 모형을 설명적 일관성의 관점에서 다음의 4가지 유형으로 분류하였다. 첫째, ad hoc의 확장형, 둘째, 경쟁 이론의 단순한 추가형, 셋째, 처음 이론에 강한 의문을 가지지만 처음 이론과 경쟁 이론 간의 설명 불가능한 과도기 모형, 넷째, 상황에 따라서 처음 이론과 과학적 이론인 경쟁 이론을 상황에 따라서 사용하고 있는 과도기 모형이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제16권
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• pp.331-344
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• 2003

본 연구의 목적은 예비 초등교사의 덧셈과 뺄셈에 대한 교과 지식과 교수학적 지식이 어떠한가를 알아보는 것이었다. 29명의 예비 초등교사가 연구에 참여하였으며 자료는 개방형 답을 하는 질문지를 사용하여 수집하였다. 분석결과 예비 초등교사들은 문장제에서 의미론적 구성과 합병과 구차의 상황에 대한 이해에 어려움을 가지고 있는 것으로 나타났다. 교수학적 방법에서는 알고리즘에 의한 설명 방법을 주로 사용하였으며 뺄셈을 설명하는데 몇 가지 오개념을 보였다. 이 결과는 앞으로 초등교사양성대학의 프로그램 개발과 운영에 기초가 될 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제44권1호
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• pp.1-14
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• 2020

이 연구에서는 '계절별 낮과 밤의 길이'에 대한 초등 예비교사들의 인식을 규명하기 위하여 수도권 소재 교육대학교 4학년 재학생 30명이 글과 그림으로 설명한 내용을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들이 글 설명에서 가장 많이 사용한 용어는 남중고도, 자전축, 공전 순으로 나타났으며, 글 설명보다 그림 설명에서 오개념이 많이 드러났다. 둘째, 글과 그림 설명을 종합하여 예비교사들의 인식을 분석함으로써 공전과 관련하여 자전축이 기울어져서 지구와 태양 사이의 거리가 가까워진다거나, 지구의 공전 궤도 반지름 변화에 의해 계절 변화가 생긴다는 등 과학적 오류를 포함하는 설명 유형을 확인하였다. 또한 지구의 자전과 관련하여 계절별 남중고도는 변화하나 태양이 뜨고 지는 위치는 변화하지 않는다는 등의 설명 유형도 나타났으며, 지구의 공전과 자전 모두와 관련하여 과학적 오류를 포함하는 사례도 일부 나타났다. 분석 결과를 바탕으로 과학 지식을 활용하여 특정 현상의 설명 체계를 구성해 보는 경험의 부족, 자연 현상에 대한 관찰 및 관측 경험의 부족, 인지적 갈등을 유발하는 다른 설명 체계에의 노출 부족 등의 문제를 논의하였다. 이상의 논의를 토대로 초등 교사 양성 프로그램의 과학 영역에서 예비교사들의 이해를 제고할 수 있는데 구체적이고 실질적인 도움이 될 수 있기를 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.249-262
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• 2022

본 연구는 초등예비교사들의 계절변화에 대한 대안 개념에 대한 연구로 2021년 5월부터 2022년 6월까지 P교육대학교 초등예비교사 60명을 대상으로 수행되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들은 계절변화 원인을 설명하는데 60명의 초등예비교사 중에서 22명(36%)만이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 38명(64%)의 학생들이 대안개념을 가지고 있었다. 둘째, 초등예비교사들은 지구의 자전축의 경사가 어떻게 계절변화를 일으키는데 관련되어 있는가를 설명하는데 있어서 60명의 초등예비교사 중에서 16명(27%)만이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 44명(73%)은 대안개념을 가지고 있었다. 셋째, 초등예비교사들은 태양의 남중고도의 변화와 계절변화와의 관련성을 설명하는데 초등예비교사 60명 중에서 12명(20%)이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 48명(80%)가 대안개념을 가지고 있었다. 넷째, 계절변화에 대한 초등예비교사들이 대안개념의 종합적인 유형을 살펴보면 계절변화의 원인을 전체적으로 과학개념을 사용하여 설명하는 유형으로 분류되는 aS-bS-cS 유형은 60명의 초등예비교사 중에서 8명(13%)에 불과했으며, 나머지 52명(87%)는 계절변화를 설명하는데 모두 하나 이상의 대안 개념을 소지하고 있었다. 이상에서 살펴 본 결과 초등예비교사들은 계절변화의 원인에 대한 일반적 개념, 자전축의 경사와 계절변화, 남중고도의 변화에 따른 계절변화를 설명할 때 다양한 대안개념을 사용하고 있다고 판단된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.134-146
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• 2020

이 연구의 목적은 초등 예비교사들은 '과학'에 대해 어떻게 이해하고 있는지를 알아보기 위한 것이다. 특히 이번 연구에서는 초등 예비교사들의 '과학'에 대한 이해를 구체적으로 알아보기 위해 포토 내러티브의 방법을 이용하였다. 포토 내러티브는 연구참여자가 이야기하고자 하는 것을 사진을 찍어 설명하는 방법을 말한다. 연구참여자는 초등 예비교사 66명이었다. 연구 결과, 첫째, 초등 예비교사들은 과학을 설명하기 위해 현상, 원리와 같은 과학적 용어뿐만 아니라, 사람, 생활, 일상과 같은 단어를 많이 사용하였다. 둘째, 초등 예비교사들이 과학을 설명하기 위해 사용한 사진에는 생활용품, 자연현상, 첨단기기, 생물 등이 있었다. 셋째, 초등 예비교사들은 과학을 학문과 지식, 탐구, 편리함, 과학의 본성 등으로 설명하고 있었다. 이러한 결과를 통해 초등 예비교사들이 과학을 생활과 밀접하고 필요한 학문으로 인식하고 있음을 알게 되었으며, 이번 연구결과가 앞으로 초중등 과학교육의 교육과정 구성 및 교과 내용 편성은 물론 교사양성을 위한 교육과정 편성에도 도움을 줄 수 있을 것이라 생각된다.