• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.249-260
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• 2010

본 연구의 목적은 과학 영재를 대상으로 한 명시적 과학의 본성(NOS) 프로그램의 효과를 알아보고자하는 것이다. 참가자들은 6개월 동안 8개의 명시적 NOS 프로그램에 참가하였다. 연구 분석 자료로는 20명의 과학영재 학생을 대상으로 활동지, 프로그램 전후로 수행된 개방형 질문지(VNOS), 인터뷰를 사용하였다. 연구 결과 명시적 NOS 프로그램은 과학의 잠정성, 과학에 대한 사회적 문화적 영향에 대한 인식 변화에 도움이 되었다. 그러나 법칙과 이론의 구분, 과학의 경험적 측면에서는 과학영재들은 여전히 현대적 관점을 갖지 못했고 몇몇 영역에서는 모순되는 관점과 오개념을 드러냈다. 이 연구는 과학 영재 프로그램 개발에 있어서 명시적 NOS 프로그램과 과학 탐구의 상보적 관계를 고려할 때 두 활동이 동시에 제공되어야 한다는 점을 제언하고 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.104-121
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• 2017

본 연구의 목적은 대표적인 비형식 교육기관인 과학관에서의 과학의 본성에 대한 현황을 파악하여 특징을 분석하고, 발전 방향을 모색하여 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육 프로그램을 개발 하고 적용하는데 있다. 과학관에서의 과학의 본성 분석 도구(NOSAT_ISM)를 이용하여, 국내 과학박물관 4곳의 전시물의 과학의 본성 현황을 분석하고 국내 과학관에 과학의 본성의 특징을 알아보았다. 또한 과학관 전시물의 과학의 본성 분석 결과를 바탕으로 과학관 전시물에 제한적으로 나타난 과학의 본성을 보충하기 위해 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육프로그램을 개발 및 적용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 과학관 두 곳의 전시물에 반영된 과학의 본성을 분석한 결과, 대부분 암시적이었으며, 과학 기술 사회의 관계를 나타낸 과학의 본성 요소가 지배적으로 나타났다. 국내 자연사박물관 두 곳의 전시물에 반영된 과학의 본성을 분석한 결과, 역시 대부분 암시적이었으며, 관찰과 추론의 과정을 묘사한 과학의 본성 요소가 지배적으로 나타났다. 둘째, 과학관 전시물에 제한적으로 나타난 과학의 본성을 보충하기 위해, 본 연구에서 개발한 과학사를 반영한 과학관 전시물 기반의 과학의 본성 교육 프로그램을 적용 한 후 질적 연구를 통해 설문을 개발하여 투입한 결과, 사전과 사후검사에 명시적으로 반영시킨 과학이 잠정적이며, 창의력과 상상력을 필요로 하고, 사회 문화적임을 반영하고, 과학적 방법을 사용한다는 과학의 본성의 경우에만 긍정적인 변화가 있었다. 이 연구를 통해 도출된 결론은 다음과 같다. 과학관과 자연사박물관 이라는 전시관의 주제에 따른 특징별로 전시물에 나타나는 과학의 본성 요소가 달랐으며, 암시적인 접근의 과학의 본성이 대부분이었다. 이에 따라 과학관에서 과학의 본성 함양을 위해, 과학관 전시물을 활용한 교육프로그램을 적극적으로 활용하는 것이 관람객의 과학의 본성 이해도를 높이는 데 도움이 되지만, 명시적인 과학의 본성을 반영하였을 때 그 변화가 크다는 점에서 명시적인 과학의 본성 교육 프로그램을 개발하여 활용할 필요성이 있다고 할 수 있으며 이를 개발 및 적용할 수 있는 역량을 위한 과학관 교육자들의 전문성이 요구된다.

• 대한화학회지
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• 제57권1호
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• pp.115-126
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• 2013

이 연구에서는 과학 탐구의 본성에 대한 명시적-반성적 탐구 학습 프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 과학 탐구의 본성을 직접 가르치지 않은 암시적 탐구 수업과 비교하였다. 또한, 개발된 프로그램 및 암시적 탐구 수업에 대한 학생들의 인식을 비교하였다. 중학교 2학년 학생들을 두 집단에 배치하였다. 처치 집단에서는 과학 탐구의 본성에 대한 명시적-반성적 탐구 학습 프로그램을 실시하였고, 통제 집단에서는 과학 탐구의 본성과 관련된 내용을 제외하고 처치 집단과 동일한 탐구 활동을 사용한 수업을 실시하였다. 연구 결과, 처치 집단의 수업이 학생들의 과학 탐구에 대한 인식론적 견해를 향상시키는데 효과적이었다. 그러나 두 집단의 과학 성취도와 과학 수업에 대한 즐거움에는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 처치 집단의 학생들은 과학 탐구의 본성에 대한 소집단 토론 활동을 수업의 장점으로 생각하였으며, 소집단 토론 활동이나 과학 탐구의 본성에 대한 이해, 자신의 생각을 글로 쓰고 발표하는 활동 등을 어려움으로 인식하는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.895-905
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• 2015

과학적 소양의 함양을 과학 교육의 목표로 둘 때, 과학의 본성에 대한 이해는 학생들이 갖추어야 할 능력으로서 빠뜨릴 수 없는 요소 중 하나이다. 과학의 본성에 대한 이해를 높이기 위한 다양한 학습전략이 논의되는 가운데, 다수의 연구에서 과학의 본성에 대한 명시적-반성적 접근이 가장 효율적인 전략이라는 결과가 제시된다. 과학관련 사회쟁점(SSI)은 다양한 원인이 작용하여 발생하며, 발달하고 있는 현대 과학기술과 관련하여 발생하는 경우가 많아, 단 하나의 확실한 해결책이 존재하지 않는 특성을 가지고 있다. 과학관련 사회쟁점에 대한 논의과정에 참여하는 학생들은 완전하지 않은 과학지식을 바탕으로 추론하여 쟁점에 대한 주장과 근거를 마련해야한다. 따라서 본 연구는 과학관련 사회쟁점을 활용한 수업이 과학의 본성에 대한 반성적 사고를 촉진할 수 있는 훌륭한 학습 전략이라는 것을 전제로 한다. SSI에 대한 논의 과정에서 과학의 본성에 대한 이해가 매우 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 SSI를 이용한 학습활동과 학생들의 과학의 본성에 대한 이해 사이의 관계에 대해서는 아직도 논란이 존재한다. 이것은 과학의 본성을 일반화된 맥락에서 명시적으로 접근하고 과학관련 사회쟁점과 관련된 맥락에서 반성할 기회를 제공하지 않은 것에 기인한다. SSI를 통한 학습 환경이 과학의 본성을 이해하는 데 어떠한 영향을 주는지 탐색하기 위해서는 맥락화된 상황에서 과학의 본성에 대해 반성할 수 있는 기회를 학생들에게 충분히 제공한 후, 맥락화된 상황에서의 과학의 본성에 대한 이해가 일반화된 상황으로 전이될 수 있는지 탐색해보아야 한다. 따라서 본 연구에서는 SSI 학습 맥락에서 과학의 본성에 대해 충분히 반성할 수 있는 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 탐색하는 것을 목표로 하였다. 경기도 소재 고등학교에 재학 중인 71명의 학생이 연구에 참여하였다. 학생들의 과학의 본성에 대한 인식의 변화를 살펴보기 위하여 SSI 프로그램 적용 전과 후에 VNOS-C 설문을 실시하였으며, 보다 심층적인 분석을 위하여 반구조화된 면접을 실시하였다. 연구 결과, 학생들은 맥락화된 상황에서 과학의 본성을 학습하였음에도 불구하고 일반화된 상황에서도 과학의 본성에 대한 이해의 향상을 나타냈다. SSI 자체가 가지고 있는 속성이 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 향상에 큰 영향을 미쳤으며, 지속적으로 반성할 수 있는 기회와 학습 자료를 제공한 것이 과학의 본성에 대한 이해를 전이하는 데 도움이 되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권2호
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• pp.221-239
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• 2009

이 연구는 과학사를 활용하여 과학의 본성을 명시적으로 강조한 과학수업이 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 발달에 미치는 영향을 조사하였다. 연구 대상은 광역시에 소재한 4개 중학교 3학년 학생 708명이며, 과학사 교수학습프로그램의 사전과 사후에 과학의 본성에 대한 인식을 알아보기 위한 검사와 설문을 실시하였다. 수업처치는 10차시에 걸쳐 이루어졌다. 연구에 대한 정량분석 결과, 학생들은 과학적 지식의 가변성, 과학적 방법을 통한 비판적인 검증, 창의성과 같은 과학의 본성 측면에 대한 인식이 현대적인 관점으로 개선되었음을 보여주었다. 그러나 과학적 지식의 가변성 측면에서 지식의 절대성도 동시에 가지고 있는 것으로 나타나 아직은 인지적 혼란을 겪고 있는 것으로 보였다. 설문과 수행일지에 대한 정성분석 결과, 과학에는 실험이라는 실증적 과정이 필요하다는 견해는 유의미한 변화가 나타나지 않았으나, 과학의 본질적인 특성으로 과학적 지식의 가변성을 언급하는 학생들이 증가하였다. 그러나 학생들이 가지고 있던 과학주의적 경향도 다소 증가하는 이중성을 보여주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권3호
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• pp.221-233
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• 2002

본 연구는 구성주의 학습이론의 기초를 이루는 존재론 및 인식론적 신념 등의 철학적 근거에 대한 예비 과학교사들의 이해력을 조사한 것이다. 본 연구의 예비 과학교사들이 참가한 교사양성 프로그램은 구성주의에 대한 다양한 관점들과 일관된 철학적 개념들을 명시적으로 논의 및 검토하였다. 본 교사양성 프로그램은 예비 교사들이 지닌 존재론 및 인식론적 신념들이 과학교사로서의 역할에 주는 시사점에 대하여 반성적으로 생각해 볼 기회를 제공하였다. 4회의 심충 인터뷰를 통하여 얻어진 자료는 각 예비 교사들의 존재론, 인식론 및 교수론적 신념에 있어서의 변화를 추적하는데 사용되었다. 연구결과는 이들 예비 교사들의 존재론 및 인식론적 신념들이 그들의 과학 교수${\cdot}$학습관과 반드시 일치하는 것은 아니라는 것을 보여준다. 어떤 예비 교사들은 관념론과 상대주의자의 관점을 내면화하였지만 그들은 이러한 상대주의 인식론적 관점을 그들의 수업의 실제상황 속으로 통합하고 있지는 않았다. 또한 오류 가능성이 있고 잠정적인 과학 지식의 본성 측면에 있어서는, 본 연구에 참여한 예비 교사들이 지니고 있던 인식론적 신념이 그들의 과학수업에서 교사로서의 역할에 직접적으로 영향을 미치고 있었다. 본 연구결과가 교사양성 프로그램 및 예비 교사들의 철학적 신념변화에 주는 시사점도 논의되었다.

• 대한화학회지
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• 제67권1호
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• pp.42-53
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• 2023

본 연구는 화학교과 내용 맥락 하에서 모델링 실천을 통해 드러난 메타모델링 지식 구성요소별 인식수준을 진단함으로써 메타모델링 지식과 통합된 모델링 실천 프로그램 구성을 위한 기초자료를 얻고자 하였다. A 과학 영재학교 2학년 재학생 16명을 대상으로 화학 교사가 변칙현상이 포함된 탐구기반 모델링을 진행하였으며, 모델의 가변성, 모델의 다중성, 모델링 과정 등 메타모델링 지식 구성요소별 인식수준을 분석하기 위하여 학생이 기록한 탐구노트와 연구자가 기록한 관찰노트를 분석에 활용하였다. 인식수준은 0단계부터 3단계까지 분류하였다. 분석 결과, 메타모델링 지식의 구성요소 중 모델링 과정에 대한 인식수준이 가장 높았으며 모델의 다중성 다음으로 모델의 가변성에 대한 인식수준이 가장 낮은 것으로 나타났다. 모델 가변성에 대한 낮은 인식수준의 원인은 학생들이 개념모델을 객관적 사실로 인식하는 것과 관련이 깊고, 모델 다중성에 대한 낮은 인식수준의 원인은 주어진 현상에 대해 오직 하나의 올바른 모델이 존재한다는 신념과 관련이 있다. 학생들은 개념모델을 화학기호와 같은 상징적 모델을 이용하여 정교화하였으나 모델링 전 과정에 영향을 주는 자료해석의 중요성에 대한 인식이 부족하였다. 모델의 본성을 명시적으로 안내할 수 있는 사전활동의 도입하고, 자료해석의 중요성을 구체적 예시를 통해 안내할 필요가 있다. 다른 관점에서 제안된 모델의 수용 가능성을 고려하고 검증하는 훈련이 모델링 실천 프로그램을 통해 이루어져야 한다.