• 대한화학회지
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• 제56권4호
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• pp.500-508
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• 2012

이 연구의 목적은 다중 표상 수업이 고등학생들의 글쓰기에서 나타난 다중 표상의 내재성에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이 연구는 광역시에 위치한 고등학교 자연계열 2학년 2개 학급 학생 74명을 대상으로 수행하였으며, 2개 학급 중 1개 학급 41명을 실험집단으로, 다른 1개 학급 33명을 비교집단으로 선정하였다. 실험집단에는 2차시의 다중 표상 수업과 7가지 주제에 대한 전통적인 방식의 수업을 처치하였고, 비교집단에는 다중 표상 수업을 제외하고 실험집단과 동일하게 수업을 진행하였다. 학생들이 작성한 Summary Writing의 분석 결과, 다중 표상의 내재성에 대한 실험집단의 평균이 비교집단에 비해 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제56권6호
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• pp.759-767
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• 2012

이 연구의 목적은 탐구적 과학 글쓰기(SWH) 프로그램이 학생들의 글쓰기에서 나타난 다중 표상에 미치는 영향 및 다중 표상에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위한 것이다. 이 연구는 광역시에 위치한 남녀공학 중학교 1학년 학생들을 대상으로 3개 학급 94명의 학생을 실험집단으로, 2개 학급 64명의 학생을 비교집단으로 선정하여 수행하였다. 실험집단은 총 8개 주제의 탐구적 과학 글쓰기 프로그램을 수행하였고, 비교집단은 같은 기간 동안 전통적인 실험수업을 수행하였다. 학생들이 작성한 요약 글쓰기에서 나타난 다중 표상을 분석한 결과, 실험집단의 평균이 비교집단에 비해 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 프로그램에 참여한 학생들의 다중 표상에 대한 인식 조사에서 모든 학생들이 개념에 대한 자신의 생각을 표현 하는데 있어서 다중 표상의 필요성과 효과를 인지하고 있었다. 그러나 실제 다중 표상을 사용하는 수준에는 차이가 있으며 이는 다중 표상 사용에 대한 이해와 연관이 있는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.583-592
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• 2014

이 연구는 글쓰기를 활용한 논의-기반 모델링 전략이 학생들의 모델링 능력에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 또한 논의-기반 모델링 전략에서 다중표상의 적용여부가 학생들의 모델링 능력에 미치는 효과를 비교하였다. 이를 위해 남녀공학 중학교 1학년 세 개 학급(66명) 중 두 개 학급(43명)은 실험집단으로, 한 개 학급(23명)은 비교집단으로 선정하였다. 논의-기반 모델링 전략을 적용한 두 개 실험집단 중에서 한 개 학급은 AbRM집단(Argument-based multimodal Representation and Modeling, 논의-기반 다중표상 및 모델링 집단, 22명), 다른 한 개 학급은 AbM집단(Argument-based Modeling, 논의-기반 모델링 집단, 21명), 나머지 한 개 학급은 비교집단(23명)으로 선정하였다. 논의-기반 모델링 전략은 인지 과정, 해석 과정, 적용과정으로 구성되어 있다. 실험집단은 논의-기반 모델링 전략의 인지과정과 해석 과정을 공통적으로 수행하고 적용 과정에서 차이를 두었다. AbRM집단은 논의-기반 다중표상 및 모델링을 적용하였고, AbM 집단은 논의-기반 모델링을 적용했으며, 비교집단은 전통적 수업방식을 적용하였다. 논의-기반 모델링 전략이 학생들의 모델링 능력에 미치는 영향을 분석한 결과, AbRM집단의 경우 통합적 모델링 수준에서 다른 두 집단보다 통계적으로 유의미하게 높았고, AbM집단은 비교집단보다 유의미하게 높았다. 모델링 능력 검사의 하위요소인 문제인식, 과학개념 구조화, 주장-증거 적절성, 다중표상 지수에서 AbRM집단의 경우 모든 하위요소에서 AbM집단과 비교집단 보다 통계적으로 유의미하게 높았으며, 그 다음으로 AbM집단이 비교집단 보다 통계적으로 유의미하게 높았다. 이러한 결과로부터 논의-기반 모델링 전략은 모델링의 목적인 의사소통을 위해 자신이 만든 모델을 논의와 글쓰기를 통해 과학적 언어를 사용하여 스스로 정리하거나 표현하고, 다른 사람의 의견을 듣고 교환하는 과정을 통해 모델을 평가하고 수정하는 일련의 과정을 통해서 학생들의 모델링 능력의 향상에 효과적임을 보여주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.375-383
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• 2020

이 연구에서는 증강현실을 활용한 다중 표상 학습 전략이 학생들의 개념 이해도, 학업 성취도, 과학 수업에 대한 즐거움에 미치는 영향을 조사하였다. 남녀 공학 중학교 2학년 학생 136명을 처치 집단과 통제집단으로 무선 배치하였다. 학생들은 네 차시 동안 물질의 특성과 관련한 입자 개념을 학습하였다. 이때 처치 집단의 학생들에게는 증강현실이 제공하는 표상들 사이의 연계와 통합을 촉진할 수 있는 다중 표상 학습 전략을 개발하여 적용하였다. 이원 공변량 분석 결과, 개념 이해도, 과학 수업에 대한 즐거움 검사에 대한 처치 집단의 점수는 학생들의 사전 성취 수준과 무관하게 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 개념 이해도 검사의 하위 개념 중 입자의 보존에 대해서는 유의미한 차이가 나타났으나, 분포 및 운동에 대해서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 학업 성취도 측면에서는 사전 성취 수준과 유의미한 상호작용 효과가 나타났다. 이때 하위권 학생들의 성취도는 유의미하게 향상되었으나 상위권 학생들에게는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 연구 결과를 바탕으로 과학 교수학습에서 증강현실의 효과적인 활용을 위한 교육적 시사점을 논의하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권2호
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• pp.189-206
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• 2015

비례 추론에 관한 여러 연구에서 학습 지도 개선 방향으로 시각적 표상의 활용이 제안되어 왔다. 그러나 초등학교 교과서의 비와 비율, 비례식과 비례배분 단원에 사용되고 있는 시각적 표상은 질적인 면에서나 양적인 면에서나 매우 제한되어 있다. 이 논문에서는 교과서의 비례식과 비례배분 내용을 시각적 표상에 주목하여 분석하고, 시각적 표상의 적극적인 활용 방안 마련을 위한 기초적 논의를 전개한다. 이중수직선 모델과 이중테이프 모델은 각각 다중 묶음 관점과 변동 부분 관점에서 비례 맥락에 내재된 공변 관계와 불변성을 인식하는 데 유용하게 사용될 수 있다. 이 논문에서는 이를 초등학교 교과서의 비례식 및 비례배분 실생활 문제의 유형별로 이중수직선 모델과 이중테이프 모델이 어떻게 기능할 수 있는지를 논의함으로써 예시하였다. 초등 수학 교과서의 비례식 및 비례배분 실생활 문제의 각 유형은 두 관점(다중 묶음 관점과 변동 부분 관점) 및 두 모델(이중수직선 모델과 이중테이프 모델)과 모두 연결될 수 있다. 이 논문의 분석은 비례식과 비례배분 교재 구성 및 수업에서 시각적 표상을 활용하는 구체적인 방안을 마련하는 데 도움이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.675-684
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• 2008

이 연구에서는 다중 표상을 활용한 화학 개념 학습에서 연계 오류 감소를 위한 처방적인 교수 전략의 효과를 학생들의 장독립성-장의존성에 따라 조사했다. 남녀공학 중학교 1학년 126명을 통제 집단과 처치 집단으로 배치한 후, '보일의 법칙'과 '샤를의 법칙'에 대해 2차시 동안 수업을 진행했다. 연구 결과, 개념 이해도 검사에서 처치 집단의 점수가 통제 집단의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 학습 동기 검사에서는 학습 동기 전체와 하위 영역 중 '주의집중' 영역에서, 처치 집단 학생들의 점수가 통제 집단 학생들의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 그러나 두 검사에서 모두 수업 처치와 장독립성-장의존성 사이의 상호작용 효과는 없었다. 처치 집단 학생들의 대부분이 새로운 교수 전략에 대해 인지적, 동기적 측면에서 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제50권6호
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• pp.477-485
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• 2006

연구에서는 언어적 정보의 형태가 화학 개념 학습에서 제공되는 외적 표상들 간의 연계와 통합을 촉진하는 방안으로 도입된 그리기에 미치는 영향을 학생들의 언어적 학습 양식에 따라 조사하였다. 남녀공학 중학교 1학년 133명을 선정하여 그리기에서 언어적 정보를 형식적인 형태로 제공하는 FD(formal drawing) 집단과 개인화된 형태로 제공하는 PD(personalized drawing) 집단으로 배치한 후, ‘보일의 법칙'과 ‘샤를의 법칙'에 대하여 2차시 동안 수업을 실시하였다. 연구 결과, 개념 이해도 검사에서 PD 집단의 점수가 FD 집단의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 상황 흥미 검사에서는 두 집단에서 모두 언어적 학습 선호 학생들의 점수가 비선호 학생들의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 수업에 대한 인식 검사 결과에서는 많은 학생들이 그리기에서 언어적 정보를 형식적인 형태보다 개인화된 형태로 제공하는 것을 선호하였으며, 이에 대해 인지적, 정의적, 동기적 측면에서 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 특히, 언어적 학습 선호 학생들이 비선호 학생들보다 정의적, 동기적 측면에서 좀 더 긍정적으로 인식하는 경향이 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권4호
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• pp.533-540
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• 2005

이 연구에서는 물질의 입자적 성질이 강조되는 화학 개념 학습에서 학생들에게 제공되는 다양한 외적 표상들 간의 연계와 통합을 촉진시키는 방법으로서의 그리기와 쓰기의 효과에 대해 알아보았다. 남녀공학 중학교 1학년 224명을 통제 집단, 그리기 집단, 쓰기 집단으로 배치한 후,'보일의 법칙'과 '샤를의 법칙'에 대하여 2차시 동안 수업을 하였다. 세 집단 모두 거시적인 현상을 실험을 통해 관찰하게 한 후, 통제 집단 에서는 시각적 정보와 언어적 정보를 동시에 제공하여 학습하게 하였고, 그리기 집단에서는 제공된 언어적 정보에 대한 정신 모형을 그림으로 그리게 한 후, 이를 시각적 정보와 비교하게 하였으며, 쓰기 집단에서는 시각적 정보에 대한 정신 모형을 글로 쓰게 한 후, 이를 언어적 정보와 비교하게 하였다. 이원 공변량 분석 결과, 쓰기 집단의 개념 이해도 점수가 통제 집단보다 유의미하게 높았으며, 그리기 집단은 통제 집단보다 통계적으로 높은 경향성을 보였다. 개념 이해도 점수에서 수업 처치와 공간 시각화 능력 사이의 상호 작용 효과는 없었다. 학생들의 수업 인식 검사 결과에서는 대부분의 학생들이 쓰기와 그리기 활동을 통해 개념 이해가 잘 되었다고 응답하였으며, 일부 학생들은 쓰기와 그리기가 재미있었다고 응답하기도 하였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.191-199
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• 2006

이 연구에서는 물질의 입자성에 대한 다중 표상 학습에 그리기를 적용하는 전략에서 학생들의 정신 모형을 그리는 시기에 따른 교수 효과를 조사하였다. 또한 학생들의 장의존성 장독립성이 그 교수 효과에 미치는 영향도 조사하였다. 2개의 중학교 1학년 295명을 통제 집단, 후그리기 집단, 전그리기 집단으로 배치한 후, '보일의 법칙'과 '샤를의 법칙'에 대하여 2차시 동안 수업을 진행하였다. 연구 결과, 개념 이해도 검사에서 후그리기 집단과 전그리기 집단의 점수가 통제 집단보다 높았으며, 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 그러나 수업 처치와 장의존성 장독립성 사이의 상호작용 효과는 없었다. 상황 흥미 검사에서는 새로움 영역의 경우, 두 그리기 집단의 장독립적인 학생들의 점수가 통제 집단의 장독립적인 학생들의 점수보다 높았으며, 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 주의집중 요구 영역에서는 장독립적인 학생들의 경우 집단간 점수 차이가 유의미하지 않았으나, 장의존적인 학생들의 경우에는 전그리기 집단의 점수가 통제 집단과 후그리기 집단의 점수에 비해 낮은 경향이 있었다. 수업에 대한 인식 검사 결과에서는 대부분의 학생들이 후그리기와 전그리기에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 그러나 전그리기 집단의 장의존적인 학생들이 후그리기 집단의 장의존적인 학생들보다 부정적인 응답을 더 많이 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권2호
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• pp.156-167
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• 2009

이 연구에서는 다중표상을 활용한 화학 개념 학습에서 학생들의 장독립성 장의존성에 따른 동화상의 효과를 연계 오류와 개념 이해 측면에서 조사했다. 남녀공학 중학교 1학년 학생 123명을 글과 정화상을 통해 학습하는 정화상 집단과 글과 동화상을 통해 학습하는 동화상 집단으로 배치한 후, '보일의 법칙'과'샤를의 법칙'에 대해 2차시 동안 수업을 진행했다. 연구 결과, 정화상 집단보다 동화상 집단의 연계 오류 비율이 낮았으나, 장독립성 장의존성에 관계없이 학생들의 연계 오류의 발생 비율은 여전히 높았다. 또한, 학생들의 장독립성 장의존성에 따른 두 집단의 연계 오류 발생 비율의 차이는 연계 오류 유형에 따라 다소 다른 경향이 있었다. 개념 이해도 검사에서는 정화상 집단보다 동화상 집단의 점수가 높았으며, 그 차이가 통계적으로 유의미했다. 그러나 수업 처치와 학생들의 장독립성 장의존성 사이의 상호작용 효과는 없었다. 이에 대한 교육적 함의를 논의했다.