• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.739-747
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• 2004

본 연구에서는 유의미 학습을 촉진시키고 학습자들이 나름대로 개념을 형성하는 과정을 확인할 수 있는 방법인 개념도를 이용하여 중학생들의 ‘해수‘ 개념 형성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이를 위하여 부산광역시의 중학교 1학년 4개 학급 128명을 대상으로 개념도를 활용한 수업 전-후에서 과학 학업 성취도와 자기 주도적 학습특성 및 개념도에 대한 인식을 조사해 본 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 학업 성취도에 미치는 효과는 유의수준 .05에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 개념도를 활용한 수업은 전통적 수업 집단에 비해 학습자의 자기 주도적 학습특성을 향상시키는데 효과적인 것으로 나타났다. 셋째, 개념도를 활용한 수업이 개념 형성에 궁극적인 반응을 하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.250-261
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• 2000

본 연구에서는 토론 과정에서의 사회적 합의 형성을 강조한 개념 학습 전략(SCS)을 개발하여 성취도, 개념 이해도, 의사소통 불안, 과학 학습 환경에 대한인식, 소집단 토론에 대한 인식 등의 측면에서 인지 갈등 유발 전략(CCS) 및 전통적 수업과 그 효과를 비교하였다. 성취도 점수에서는 유의미한 차이가 없었으나, 의사소통 능력 하위 학생들의 경우, 전통적 수업 집단에 비해 CCS 집단의 점수가 유의미하게 높았다. 개념 검사에서는 SCS 집단의 교정 평균이 다른 집단들에 비하여 높은 경향이 있었고, 개념 학습전략은 의사소통 능력이 뛰어난 학생들에게 더 효과적이었다. 의사 소통 불안에서는 세 집단 간에 차이가 없었다. 과학 학습 환경에 대한 인식의 경우, 개인적 적합성 영역이나 학생간의 협상 영역에서는 집단간 차이가 없었으나, 참여도 영역에서는 SCS 집단의 점수가 높았다. 또한, SCS 집단 학생들이 소집단 토론에 대해 보다 긍정적으로 인식하고 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권10호
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• pp.1537-1550
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• 2012

이 연구 목적은 한국과 미국 대학생들을 대상으로 진화 개념과 관련된 변인-종교성, 진화 흥미, 진화 개념, 진화 수용-에 관한 수준과 구조적 차이를 비교 분석하는 것이다. 이 연구를 위하여 한국과 미국 대학생 1,015 학생이 참여하였으며 그 중 무작위로 추출된 516명의 자료가 분석에 활용되었다. 연구 결과 한국의 대학생들은 미국의 대학생들에 비하여 낮은 종교성을 보이는 반면 진화 흥미 역시 낮았다. 경로 분석결과 종교성이 진화 수용에 미치는 인과관계에서 진화 개념과 진화 흥미가 매개함을 알 수 있었다. 한국 대학생들은 미국 대학생들에 비하여 진화 흥미가 종교성, 진화 수용, 진화 개념과 상대적으로 낮은 수준의 관련성을 보였다. 한국의 생물 전공자들의 진화 수용은 미국 생물 전공자들의 비하여 진화 개념에 대한 영향력이 적었고, 한국 생물 비전공자들의 진화 수용은 미국 생물 비전공자들에 비하여 종교성에 더 큰 영향을 받았다. 이 연구 결과는 한국 학생들을 위한 진화 교육이 진화론에 대한 흥미를 더 높이며, 진화론을 수용함에 있어 개인의 종교적 신념에 근거하지 않고 과학적 이론으로 수용할 수 있어야 함을 보여준다. 또한 우리나라 대학생들이 과학적 판단에 의하여 과학 이론을 수용하는 태도를 함양시킬 수 있는 과학교육이 필요하다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제18권1호
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• pp.31-44
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• 2015

본 연구는 수학 교과에서 학습한 지식을 과학적 개념을 학습하는데 직접 적용해보는 전이학습프로그램의 효과를 확인하는데 있다. 구체적으로 수학 교과에서 학습한 비율 개념이 과학 교과의 속력 개념과 어떻게 관련이 있는지를 학생들 스스로 탐구해보는 전이학습프로그램을 개발 적용하고, 그것이 학생들의 비율 개념 이해와 수학적 태도에 어떤 영향을 미치는 지를 확인하는 것을 목적으로 한다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전이 학습은 학생들의 비율 개념 이해를 향상시키는데 통계적으로 또한 실제적으로 효과가 있었다. 더욱이 '고정된 비' 수준에 머물러 있던 35명의 학생 중, 17명의 학생이 '내면화된 비' 수준으로 이동하였다. 둘째, 학생들의 수학학습 태도를 긍정적으로 변화시키는데 효과가 있었다. 따라서 전이 학습 프로그램은 학생들의 비율개념이해 수준을 높이고 긍정적인 수학학습 태도를 형성하는데 효과적인 학습 방법이다. 본 연구는 전이에 성공할 수 있는 인지적 조건을 찾는데 주안점을 두기보다는 전이를 직접 경험할 수 있는 학습 프로그램을 구안하고 그것의 효과를 검증했다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제56권5호
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• pp.617-627
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• 2012

본 연구에서는 사범대학 과학교육과에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 고등학교 교육과정에 해당하는 화학 개념의 이해도와 문제 해결 능력을 관련 문항을 이용하여 조사하였다. 연구 결과, 오답을 선택하며 문제 해결에 필요한 정확한 개념을 가지지 못하는 예비 과학 교사들이 모든 문항에서 발견되었다. 이 결과의 원인을 찾기 위한 심층 질문을 통해 일부 예비 과학 교사에게서 나타난 몇 가지 사실을 확인할 수 있었다. 첫째, 예비 과학 교사들은 고등학생들에 비해 상대적으로 정확한 개념을 가지고 있었지만 몇몇 개념들에 대해서 고등학생들과 동일한 오개념을 가지고 있었다. 둘째, 과학개념의 일반적 정의나 의미는 알고 있었지만 교육과정 상 강조하는 내용을 정확히 이해하지 못하였으며, 시각적으로 인지된 정보로 문제를 해결하려는 경향이 있었다. 셋째, 문제 해결과 관련된 일반적 개념의 필요성은 인식하는 반면 탐구와 관련하여 문제 해결에 필수적인 능력을 간과하거나 문제 해결에 도움이 되지 않는 상위 교육과정의 필요성을 제안하는 경향이 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권6호
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• pp.981-992
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• 2017

본 연구에서는 핵심 개념을 중심으로 2015 개정 교육과정의 "통합과학" 및 "융합과학"을 분석 비교하였다. 이 때 분석 틀로서는 교육적 맥락에서의 우선순위와 그 통합의 수준을 각각 살펴보았으며 이를 시각화할 수 있는 우선순위-통합수준 2차원 시각화 매트릭스를 제안하였다. 분석 결과 "통합과학"은 "융합과학"에 비하여 핵심 개념의 수는 줄어들었고, 우선순위 측면에서는 빅 아이디어의 비율이 증가하였으며, 교과 간 통합의 비율이 다소 감소하였으나 얕은 수준의 교과 간 통합을 지양하고 있었다. 이는 2015 개정 교육과정의 "통합과학"이 2009 개정 교육과정의 융합형 "과학"에 비하여 양은 줄이고 질은 높인다는 엄격성(rigor)의 원리에 있어서 우수하며 한편으로는 그 적절성(relevance)도 낮지 않다는 증거가 될 수 있다. 또한 이러한 분석 결과를 시각화한 결과로 통합적 교과의 특성을 보다 쉽게 이해 및 비교할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권5호
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• pp.799-812
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• 2017

에너지는 매우 복합적인 과학개념으로 많은 국가의 과학 교육과정에서 핵심을 이루는 개념이지만, 교수 학습 과정에서 많은 어려움을 야기하는 개념이기도 하다. 본 연구는 한국, 미국, 영국, 싱가포르의 교육과정을 비교분석하여 향후 교육과정 개정 시 고려해야 하는 에너지 교육과정의 쟁점들을 추출하고자 하였다. 이를 위해 한국의 2015 개정교육과정, 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS, Next Generation Science Standards), 영국의 과학 교육과정(National curriculum in England: Science programmes of study), 싱가포르의 과학 교육과정(Science syllabus)에서 에너지를 명시적으로 포함하는 성취기준들을 추출하여, 여섯 가지 개념 요소(에너지 형태, 에너지 자원, 에너지 전달, 에너지 전환, 에너지 보존, 에너지 산일)에 따라 분류하고 비교하였다. 에너지 관련 성취기준이 학교 급별, 학문 영역별, 에너지 개념 요소별로 어떻게 분포하는지 빈도 분석을 실시하였고, 에너지 개념 요소별로 내용 분석을 병행하였다. 그 결과 모든 나라의 교육과정 모두에서 에너지 개념의 중요성을 확인할 수 있었지만, 세부적으로는 강조하고 있는 개념 요소와 개념 요소별 내용에 있어서 상당한 차이를 발견하였다. 그 중 다른 나라와 대비되는 한국 교육과정의 가장 큰 특징은 에너지 개념 요소 중 에너지의 형태와 관련된 성취기준의 빈도가 가장 높다는 점, 특정 물리량에 대응하지 않는 체 포괄적인 의미로 사용되는 에너지 형태를 포함하고 있다는 점, 에너지 전달에 비해 좀 더 어려운 개념 요소인 에너지 전환을 강조하고 있는 점, 에너지 보존의 경우 역학적 상황에만 국한하여 성취기준이 제시되고 있는 점, 에너지 개념과 관련하여 '계'를 도입하지 않고 있는 점 등을 들 수 있다. 이러한 차이가 야기하는 교육과정 개편 상의 쟁점들에 대해서 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.508-516
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• 2002

이 연구에서는 소집단 구성 방법에 따른 협동적 CAI의 효과를 개념 이해도, 개념 응용력, 과학 학습 동기, 수업 참여도에 대한 인식 측면에서 조사하였다. 서울시의 한 남녀공학 중학교에서 1학년 97명을 선정하고 '분자의 운동'에 대하여 5차시 동안 수업을 실시하였다. 두 처치 집단에서는 사전 과학 청취도를 기준으로 이질적 소집단과 동질적 소집단을 구성하여 협동적 CAI를 실시하였고, 비교 집단에는 전통적인 수업을 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 처치 집단들의 개념 검사 점수가 비교 집단에 비하여 유의미하게 높았다. 그러나 집단 구성 방법에 따른 차이는 유의미하지 않았다. 개념 응용력 검사와 과학 학습 동기 검사 점수에서는 세 집단 간에 유의미한 차이가 없었다. 그러나 협동적 CAI 집단의 수업 참여도에 대한 인식이 비교 집단에 비하여 더 긍정적이었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권5호
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• pp.563-570
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• 2005

이 연구는 중학생들의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 개념 이해 및 학습 젼략 사이의 관계를 조사하였다. 인천 지역의 중학교 1학년 162명을 대상으로 과학 지식의 본성 검사와 학습 전략 검사를 실시하였다. 밀도에 대한 컴퓨터 보조 수업 후 개념 검사를 실시했다. 연구 결과, 학생들의 개념 이해와 심층적 및 피상적 학습 전략은 과학 지식의 본성에 대한 이해와 유의미한 상관이 있었다. 학생들의 복합적인 학습 전략의 유형을 확인하기 위해 군집분석을 실시하였다. 그 결과, '심층적 전략 점수는 높고, 피상적 전략 점수는 낮은 집단(군집 1)', '심층적 전략 점수는 낮고, 피상적 전략 점수는 높은 집단(군집 2)', '심층적, 피상적 전략 점수가 모두 높은 집단(군집 3)'으로 구분 되었다. 일원 변량 분석 결과, 과학 지식의 본성 검사와 개념 검사 모두에서 군집 3의 점수가 다른 군집들 보다 유의미하게 높았다. 또한 개념 검사에서는 군집1이 군집2에 비해 보다 높은 성적을 보였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.325-331
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• 2015

이 연구에서는 스마트 기기를 활용한 개념 적응적 개별화 학습의 효과를 개념 이해도, 개념 파지, 학업 성취도, 학습 동기, 과학 수업에 대한 즐거움, 스마트 기기를 활용한 수업에 대한 인식 측면에서 조사하였다. 서울시의 한 남녀 공학 중학교 1학년 4개 학급을 통제 집단과 처치 집단으로 배치하고, 7차시 동안 '분자의 운동'에 대하여 수업을 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 처치 집단의 개념 검사, 개념 파지검사, 학습 동기 검사, 과학 수업에 대한 즐거움 검사의 점수가 통제집단에 비하여 유의미하게 높았다. 학업 성취도 검사에서는 처치 집단의 점수가 통제 집단보다 높았으나, 그 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다. 스마트 기기를 활용한 수업에 대한 학생들의 인식도 긍정적인 것으로 나타났다.