• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.102-118
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• 2011

본 연구에서는 학교 밖 탐구활동의 실태 분석 결과와 수공적 기능이 강조된 HASA 교육과정 기준안에 근거하여 개발된 체험 중심 과학 캠프 프로그램을 적용하였다. 따라서 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용한 후, 과학 캠프에 참여한 학생들의 반응에 기초하여 체험 중심 과학 캠프 활동 프로그램의 타당성을 검증하였다. 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용하는 과정에 대해서는 캠프에 참여한 학생들이 캠프 기간 중에 작성한 탐구 보고서와 캠프가 끝난 후 인터넷에 올린 소감을 바탕으로 지식, 탐구, 수공적 기능, 태도 영역으로 구분하여 분석하였다. 그리고 사전 사후 설문지를 통해 과학캠프 프로그램 구성 영역과 캠프 프로그램의 타당성을 검증하고, 캠프에 참여한 학생들의 과학관련 태도 변화를 조사하였다. 과학 캠프 프로그램의 적용 결과, 과학지식의 이해 증진과 탐구능력 향상을 목적으로 하는 과학 캠프 프로그램의 개발에 있어서 내용면에서는 학생의 흥미와 참여를 고려하여 실생활과 첨단과학을 연계한 주제로 개발하고, 활동 면에서는 학생들이 직접 조작해보는 체험활동 및 선의의 경쟁심을 유발하는 과학경연 형태의 비중을 높일 필요가 있는 것으로 나타났다. 따라서 과학교육연구센터와 같은 과학교육 연구를 수행하는 기관들의 인적 체계나 경제적 지원을 보완하여 지속적인 과학 캠프 프로그램을 개발할 필요가 있다. 또한 공교육 차원에서 체험 중심 과학 캠프와 같은 학교 밖 탐구활동에 대하여 보다 적극적인 연구와 현실적인 노력을 실행한다면, 과학에 대한 학생들의 부정적 인식이나 이공계 기피 현상 등의 문제점들을 개선하는데 긍정적인 영향을 줄 것이라는 의미를 갖는다.

• 직업교육연구
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• 제29권3호
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• pp.41-60
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• 2010

이 연구는 농업계열 동일계 대학 교육과정을 성공적으로 이수하는데 필요한 고등학교 교육과정상의 보통교과목 및 전문교과목을 분석하고, 이를 바탕으로 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위한 농업계 고등학교의 교육과정 편성 방안 모색에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있었다. 이를 위하여 이 연구에서는 유의 표집을 통해 선정된 8개 농업계 대학의 116개 학과 교수들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 이 연구로부터 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 농업계 대학 전공 학과들의 보편적인 학문적 특성으로 인하여 대체적으로 기초과학능력에 해당되는 생물 및 화학 교과목이 전공기초능력과 관련성이 높았지만, 농업기계와 농업토목 기준학과에서는 수학 및 물리, 농산물유통정보 기준학과에서는 경제 및 수학 교과목의 관련성이 높았다. 둘째, 동일계 대학 전공교과목을 성공적으로 이수하는 데에는 언어능력 및 외국어능력과 같은 기초수학능력이 반드시 뒷받침되어야 한다. 셋째, 식물자원은 재배, 동물자원은 동물자원, 식품가공은 식품위생, 농업기계는 농업기계 등과 같이 전공기초능력과 가장 관련성이 높은 농업생명산업계열 전문교과목은 교육과정상의 9개 기준학과별로 뚜렷한 차이가 발견되었고, 동일계 대학 전공기초능력 향상을 위해 반드시 선 이수해야 할 전문교과목 및 중요도 역시 이와 비슷한 경향을 보였다. 넷째, 동일계 대학 전공기초능력 향상에 실제적인 도움이 되기 위해서는 농생명산업계열 전문교과목들이 대체적으로 기본 개념 및 원리, 법칙 등을 실생활에 응용 또는 탐구할 수 있는 내용 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았지만, 식품가공 및 조경 기준학과에서는 실험 실습 내용을 중심으로, 생물공학 기준학과에서는 학문 이론적 내용을 중심으로 구성되어야 한다는 의견이 가장 많았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.161-170
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• 2018

과학자들은 연구 과정에서 다양한 시각적 표상을 다양한 방식으로 활용한다. 과학 교수 학습 과정에서도 시각적 표상은 과학 개념을 가르치거나 이해하기 위한 수단으로, 또 학생의 과학적 사고를 촉진하고, 탐구 능력을 증진시키기 위한 도구로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 과학 교수 학습 과정에서 효과적인 시각적 표상 활용을 촉진하고, 체계적인 과학교육 연구의 기초를 제공하고자 하는 목적으로 시각적 표상능력의 교육목표 분류체계(visual representation competence taxonomy: VRC-T)를 개발하였다. VRC-T는 시각적 표상 유형과 인지 과정, 2개 차원으로 구성하였고, 선행 연구를 고찰하여 초기 모형을 개발한 뒤 교사 중심의 타당도 검토 결과, 전문가 중심의 타당도 검토 결과를 반영하여 최종 모형을 개발하였다. 최종 모형에서 시각적 표상 유형은 크게 '기술적 표상', '과정적 표상', '설명적 표상'으로 구분하였으며, 시각적 표상의 인지 과정은 크게 '해석하기', '통합하기', '구성하기'로 구분하였다. VRC-T의 타당화 과정과 각 세부 범주의 개요 및 예시를 설명하였고 가능한 활용 방안을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.193-203
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• 2011

본 연구의 목적은 학습자에 따라 나타나는 관찰의 특성과 관찰에 영향을 주는 학습자의 성격유형을 분석하여, 과학적 탐구 능력의 바탕이 되는 관찰 능력향상을 위한 기초 자료를 제공하는 것이다. 고등학교 1학년에 재학 중인 여학생 77명을 연구대상으로 하여, 'Las Meninas' 미술 작품과 부피 플라스크를 관찰하여 관찰보고서를 작성하도록 하였다. 학습자의 성격유형은 MBTI 검사를 실시하여 MBTI 검사 결과를 바탕으로 연구에 참여한 학생들을 감각형과 직관형으로 구분 하였다. 학습자가 작성한 진술문은 객관적 실재적인 특성을 지닌 진술문과 주관적 추상적 특성을 지닌 진술문으로 분류하여 그 경향성을 분석하였다. 그 결과 총 77명의 참여자 중 41명이 감각적 인식을 선호하였고, 나머지 36명은 직관적 인식을 선호하는 것으로 조사되었다. 학생들의 관찰 진술문을 보면 학습자의 성격유형에 따라 관찰결과가 다르게 나타났다는 것을 알 수 있다. 학습자는 두 가지 인식방법을 모두 사용하되, 자신이 선호하는 경향에 해당하는 인식방법에 더 많은 비중을 두는 경향성을 보였다. 감각적 인식을 선호 하는 경우, 현상학적, 객관적 사실, 외형적 판단에 기초를 두고 관찰을 하는 경향이 있었다. 직관적 인식을 선호하는 경우엔 순간적 사고, 번득이는 아이디어, 숨겨진 이면의 의미에 관심을 두고 관찰하는 경향이 있는 것으로 조사되었다. 따라서 직관형 학습자는 관찰 기술 자체를 훈련하는 과정을 제공해야 하고, 감각형 학습자에겐 관찰 사실 이면에 숨어 있는 현상에 대해 생각 할 수 있는 기회와 현상의 발생 원인을 과학적으로 설명 할 수 있는 활동을 제시함으로써 관찰 능력의 향상을 교수할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.729-738
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• 2019

R&E 프로그램은 연구 중심의 자기주도적 학습을 통하여 과학영재들이 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결 능력을 신장시킬 수 있도록 하며, 관심 분야 전문가와의 긴밀한 만남과 과학탐구 경험을 통해 과학자로서의 연구 태도와 품성 및 자질을 함양하고, 창의성을 계발하도록 하는 것에 목적이 있다. R&E 프로그램의 교육적 효과로 미래과학기술 인력의 질적 향상뿐만 아니라 과학자들의 교육참여를 유도함으로써 교육 인력의 저변 확대를 통한 과학영재 교육의 질적 내실화를 도모할 수 있다. 본 연구에서는 R&E 프로그램이 미래 과학기술인력으로써 필요한 창의인재역량과 첨단과학기술 분야 진로 지향성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 KAIST 과학영재교육연구원의 R&E 프로그램에 참여한 D과학고등학교 1학년 학생 62명을 대상으로 집중연구 사전, 사후에 걸쳐 창의인재역량과 과학진로지향의 변화를 설문을 통해 분석하였다. 그 결과 학생들은 R&E 프로그램 참여 후 창의인재역량 중 인지적, 정의적 특성이 유의미하게 증가하였고, 사회적 특성에서는 유의한 변화가 없었으나 세부영역에서는 유의미한 증가를 확인하였다. 또한, 과학진로지향과 관련하여 과학학습, 과학진로에 대한 선호도, 과학진로에 대한 가치 인식 및 과학진로 정보의 필요성 항목에서 유의미한 변화가 없는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 R&E 프로그램의 교육적 효과를 보여줌으로써 대상과 지도목표에 따른 R&E 프로그램 모델의 개선방안을 제안하고자 하며, 나아가 연구역량 교육 및 과학진로진학을 지도하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.399-420
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• 2008

작도문제는 도형의 다양한 개념들, 성질들에 대한 이해를 증진시키며, 기하학적 탐구능력을 기르는 도구로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 작도문제를 해결하는 대수적 방법의 본질, 의의에 대해 고찰하고, 대수적 방법을 활용하여 방접원의 반지름(들)이 조건의 일부로 주어진 삼각형 작도문제를 해결하고, 바탕문제를 중심으로 해결된 작도 문제를 체계화시켰다. 본 연구의 결과는 수학 심화학급이나 과학영재교육원의 창의적 수학 탐구의 자료로 활용될 수 있을 것이며, 삼각형 작도문제의 체계적이고 포괄적인 후속연구를 위한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.870-880
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• 2007

이 연구에서는 과학실험활동에서 이루어지는 학습자의 상호작용 과정을 심층적으로 분석함으로써,인지수준별 모둠구성에서 나타나는 상호작용의 변화형태와 특성을 확인하여 상호작용 과정에 대한 실질적 이해를 돕고자 하였다. 이를 위해 1년 동안 13개의 탐구실험 활동이 진행되는 동안 교사가 추천한 두 모둠을 관찰 하면서 녹음/녹화하였다. 40차시의 녹음/녹화자료는 모두 전사되었으며,자료는 메모하면서 보고 듣는 과정을 반복하는 방법을 기초로 분석하였다. 이질모둠의 상호작용은 3A(형식적조작초기)학생이 문제해결을 주도하고 나머지 학생들은 상호작용에 참여하지 못한 채 일방적인 설명을 듣거나 답을 베끼는 식으로 변화하였다. 한편 낮은 능력의 학생은 상호작용에서 소외되고 있었으며,중간수준의 두 학생사이에 새로운 상호작용이 형성되고 있었다. 이로부터 상호작용을 강조한 활동의 진행과 모둠구성에 대한 시사점을 얻을 수 있었으며,이에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.144-160
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• 2013

본 논문은 '창의적 과학탐구 방법으로 철학의 비판적 사고가 어떤 기능을 하는지'를 신경학적으로 설명하려는 하나의 가설적 제안이다. 지금까지 창의적 과학연구 방법은 주로 포퍼(Popper), 쿤(Kuhn), 헴펠(Hempel), 라카토슈(Lakatos) 등 과학철학자들이 제안한 과학의 논리적 '탐구과정'과 관련된 가설적 주장들이었다. 그러한 주장들은 어떠한 연구과정 또는 접근법이 창의성을 발휘하게 하는지를 모색하게 한다. 본 연구자는 그러한 탐구 경향 혹은 접근법을 "창의성 과정 접근법(Process Approach of Creativity: PAC)"이라 부르겠다. 그러나 본 연구자의 관점에 따르면, PAC를 모색하는 연구자들은 실질적으로 창의적 이론이 어떻게 도출되는지에 관심을 두지 않는다. 반면에 본 논문은 서양에서 새로운 이론을 창안했던 과학자들의 '철학적 사고 능력'에 초점을 맞춘다. 그들은 과학 연구 이외에도 대부분 철학을 공부한 경험이 있으며, 자신의 학문에 대한 비판적 사고를 할줄 아는 학자들이었다. 본 연구자의 관점에 따르면, 철학의 비판적 사고는 자신이 갖는 (낡은) 과학이론에서 핵심적 기초 개념과 원리에 대한 회의와 의문을 제기하게 하여, 새로운 창의적 이론을 얻게 한다. 본 연구는 이것을 신경철학의 관점에서 설명하려 한다. 신경철학의 창시자인 처칠랜드 부부(Paul and Patricia Churchland)의 "상태공간 표상이론(the state space theory of representation)"의 관점에서 전망해보면, "창의적 이론"이란 새로운 포괄적 설명과 예측을 제공하는 새로운 국소 대응도(topographic maps)의 연결망이다. 그 전망에서, 철학의 비판적 질문의 태도는 낡은 국소대응도 연결망의 오류를 역전파(back-propagation) 또는 피드백(feedback)으로 수정하게 할 것이며, 따라서 새로운 대응도 연결망을 탐색하게 만들 원동력이라고 본 연구자는 가정한다. 이 가정에서, 과학자들은 특별히 비범한 창의성(extraordinary creativity)을 위해 자신의 학문적 기초 가정들을 철학적으로 돌아보는 것이 중요하다. 철학의 비판적 태도는 낡은 기초 가정들의 대응도를 흔들어 과학자들이 새로운 개념체계의 국소 대응도를 형성하도록 해주기 때문이다. 이러한 측면에서 본 연구자는 "창의성 비판적 사고 접근법(Critical Thinking Approach of Creativity: CTAC)"을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권1호
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• pp.21-34
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• 2003

본 연구는 현재 과학 영재 교육 프로그램에 참가하고 있는 266명의 과학 영재들을 대상으로 Sternberg(1988, 1990)의 정신자치제 이론에 기초한 사고양식 검사 도구를 사용하여 그들의 사교양식의 특성을 밝히고, 사고양식과 지능 및 창의성과의 관계를 검증하고자 하였다. 본 연구의 결과에 따르면 과학영재들은 일반 학생들 보다 자유주의적이고 입법적인 성향, 그리고 사법적인 성향을 두드러지게 나타났다. 이러한 경향은 집행적이고 보수적의적인 성향보다 창의적이고 비판적인 사고에 적합한 양식이라고 할 수 있다. 또한 사고양식은 지능검사 및 과학적 탐구능력과는 거의 관계가 없었지만, 창의성 검사와는 부분적인 상관을 보여 주었다. 즉 자유주의적인 성향이 강한 학생들은 TTCT검사의 독창성에서 높은 점수를 받았고, 유창성은 보수주의적인 경향성과 부적인 상관을 보였다. 또한 사법적인 양식은 독창성 및 융통성과 긍정적인 상관이 있었다. 본 연구를 통해서 과학 영재들의 사고양식의 경향성을 파악할 수 있었으며, 이러한 점을 고려하여 과학 영재교육에 시사점을 제공하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.518-537
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• 2019

본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학 과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.