• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.627-633
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• 2003

본 연구는 제 7차 교육과정의 국민공통기본교육과정에 따른 과학과 생물영역 물질대사와 관련한 개념의 수준과 연계성에 대해 조사하였다. 분석에 사용된 교과서는 초등학교는 1종 검인정 교과서를 사용하였으나, 중학교와 고등학교는 분석의 일관성을 유지하기 위하여 동일 출판사에서 개발한 3종의 교과서를 사용하였다. 물질대사와 관련한 개념은 초등학교에서는 42개, 중학교에서는 3개 출판사 평균 92개, 고등학교에서는 평균 59개가 제시된 것으로 조사되었다. 출판사에 따라 다소 차이는 있었으나 학교급이 올라감에 따라 점차적으로 구체적 개념에 대한 형식적 개녕의 비율이 감소하는 것으로 나타났으나, 학습개념의 수는 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 교육과정 및 교과서 개발 시 학습단원에 따른 학습개념의 제시는 학습자의 인지 수준 및 제시되는 개념의 수를 적정화해야 하며, 단원과 학습 내용의 수직적 연계성을 고려한 구성이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.635-641
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• 1998

초 중등학교의 과학(생물 영역)교과서의 분류 체계를 조사 검토하여 학교 급간별 인지 발달 수준에 맞는 식물 분류 개념 및 체계의 위계성 및 계열성에 대한 방향성을 모색하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 초등학교의 슬기로운 생활과 자연 교과서의 교과 내용은 생물을 식물계와 동물계로 구분하고, 식물을 크기와 사는 장소로 구분하여 학습 내용을 전개하였다. 학생들의 식물 개념은 꽃 위주로 형성되어 있어 꽃이 피는 식물과 꽃이 안 피는 식물로 분류하여 학습 내용을 구성하여야 할 것이다. 2. 중학교 과정은 생물계를 식물계와 동물계의 2계로, 고등학교에서는 식물계, 동물계와 원생생물계의 3계로 구분하나 원핵생물계, 균계, 원생생물계, 식물계, 동물계의 5계로 제시해 주어야 할 것이다. 중등학교의 분류의 개념은 종의 특징을 기술한 각론 위주로 구성되나 전반적인 특징, 분류 기준, 분류방법등 총론 위주로 구성되어야 할 것이다. 고등학교에서는 조류(algae)에 편중되어 있으나 고등식물인 종자식물 위주로 구성되어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.89-99
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• 2019

이 연구는 중학교 '진화' 단원을 디지털 교재로 개발하여 학생들의 진화 개념 형성과 학습에 대한 흥미에 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 오랜 시간에 의한 생물의 변화를 설명하는 생물 진화에 대한 설명은, 많은 내용을 다양하게 제공할 수 있고, 영상을 제작하고 편집할 수 있으며, 어려운 개념을 재미있게 제공할 수 있는 디지털 교과서가 서책형 교과서를 통해 이루어질 때 효과적일 수 있다. 연구를 위해 먼저 5E 순환학습 모형을 기반으로 전자책 저작 도구인 iBooks Author를 활용하여, 4차시로 구성된 진화수업을 만들었다. 개발한 디지털 교재의 효과 검증을 위해 서책형 수업과 디지털 교과서를 활용한 수업을 비교했다. 서책형 교재를 통한 수업과 디지털 교재를 활용한 수업 모두 진화 개념 형성에 유의미한 효과를 보였으나 생명 과학 흥미도와 진화 흥미도는 디지털 교재 수업 집단에서만 유의미하게 증가하였다. 또한 학생을 유형별로 나누어 디지털 교과서 효과를 확인한 결과 디지털 리터러시에 따라 스마트 기기에 친숙한 그룹이 수업에 더 적극적이었고 흥미가 높았다. 개발된 디지털 교재의 만족도 역시 디지털 리터러시가 높은 그룹에서 긍정적인 점수를 나타냈다. 이 연구 결과는 진화 영역 디지털 교재 개발은 어려운 진화 개념을 쉽고 재미있게 접근할 수 있는 수업 도구가 될 수 있음을 알려준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.387-397
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• 2002

이 연구의 기본 목적은 학습자 변인, 지능, 과학 태도가 주변의 식물 이해에 어떤 영향을 미치는 지를 분석하는 것이다. 이를 위하여 고등학교 2학년 학생 276명을 대상으로 몇 가지 조사를 실시하였다. 거주 및 부모 직업, 생물 태도, 지능, 과학 성적과 교과목성적, 주변 식물의 이해 검사를 실시하였다. 그 결과, 가정 환경적 요인에 따라서 주변 식물 이해에 차이를 보이지 않았으나, 학습 환경 요인의 수준에 따라서는 차이를 보였다. 학생의 계열, 지능, 생물 태도, 과학 성적 및 교과 성적의 수준이 높은 학생이 낮은 학생에 비해 식물을 더 잘 이해하였다. 학습환경 요소와 주변 식물 이해와 상관관계를 보였으며, 계열과 교과총점이 주변 식물 이해를 예언하는 변인으로 나타났다. 지능과 생물 태도의 구인과 주변 식물 이해사이에 상관관계가 있었으며, 특히 지능의 하위 요소 중 어휘력과 과학 불안, 생물 직업이 주변 식물 이해를 예언하는 변인으로 분석되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.432-443
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• 2002

본 연구는 제 7차 교육과정에 따른 7학년 과학 교과서 생물 및 물질 영역에 제시된 과학 개념을 구체적 개념 수준과 형식적 개념 수준으로 나누어 비교 분석 하였다. 분석 교과서는 검정되어 현재 학교에서 사용되고 있는 6종을 대상으로 하였으며, 생명 영역의 '생물의 구성', '소화와 순환', '호흡과 배설', 물질 영역의 '물질의 세 가지 상태', '분자의 운동', '상태변화와 에너지' 단원 등 총 6개 단원의 과학 개념을 분석하였다. 7학년 과학교과서에 제시된 총 개념의 수는 생명 영역에서 305개, 물질 영역이 73개로 물질 영역 보다 생명에서 훨씬 많은 개념이 제시된 것으로 조사되었다. 교과서별로는 제시된 개념의 수가 다소 차이를 보였는데, 생명 역역에서는 179${\sim}$201개, 물질 영역은 33${\sim}$39개로 나타났다. 각 영역별로 구체적 개념과 형식적 개념의 비율을 살펴보면, 생명 영역은 각각 58%, 42%, 물질 영역은 각가 14%, 86%로 영역에 따라 극명한 차이를 나타내는 것으로 조사되었다. 이는 교육과정 및 교과서 개발 시 학습자의 인지 수준을 고려한 과학 개념의 제시 또는 교과 영역의 특서엥 따라 단원 구성에 있어서 차별화 해야함을 시사한다고 하겠다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권3호
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• pp.305-316
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• 2009

초 중학교 과학 교과서에 생물의 화석화 과정을 설명하기 위하여 화석 만들기 실험이 소개되어 있다. 대부분의 실험들은 조개나 잎을 이용하여 몰드와 캐스트를 만드는 실험으로 생물체가 빠져나간 후 흔적이 화석화되는 생흔 화석의 형성 과정과 유사하게 설계되어 있다. 그러나 교과서에 제시된 대다수의 화석 자료들은 사체가 속성 작용을 겪은 후 보존되는 실체 화석으로 학생들은 이 실체 화석의 화석화 과정을 실험 과정과 동일시할 우려가 있다. 이러한 오개념은 9학년을 대상으로 실시한 설문 조사에서 확인할 수 있었는데 그 결과 다수의 학생들이 실체 화석을 생흔 화석으로 생각하는 것으로 나타났다. 또한, 육상 생물들이 사체의 이동 없이 육상에서 화석화된다고 생각하여 화석의 퇴적 과정과 지각 변동도 정확히 이해하지 못하고 있었다. 이와 같은 화석화 과정에 대한 오개념은 이미 초등학생을 대상으로 한 연구에서 확인된 바 있는데 이번 연구 결과 이 오개념이 9학년 학생까지 유지되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 화석화 과정과 관련된 오개념을 수정하기 위해서는 실험에 사용되는 모델을 생흔 화석으로 바꾸거나 실체 화석의 화석화 과정을 위한 새로운 실험 과정이 설계되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권3호
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• pp.428-440
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• 1999

고등학교 생물교육의 강의 및 학습의 효율증진을 위한 영상매체로써 오버헤드 프로젝터 필름(OHP)을 제작하였으며 이의 전달매체로써 CD-ROM및 웹용 홈페이지를 설계하였다. 본 필름은 제6차 교육과정에 의해 개정된 공통과학 및 생물교과서에 수록된 내용을 총 망라하는 방향에서 천연색으로 제작하였으며 도안의 선명도, 수려성, 청정성, 색상, 명암, 인지도 등에서 내용의 질적 우월성을 시도하였고 교수 학생내용 상호간의 관련성을 감안하여 학습항진효과를 극대화하는 측면에서 설계되고 제작되었다. 제6차 교육 과정에 의해 개정된 공통과학 및 생물 교과서 7 종에 수록된 내용을 총 망라하는 방향에서 교재를 분석한 후 가장 다빈도로 출현하는 내용을 우선적으로 제작하였다. CD-ROM은 로고(logo), 초기 메인(main), 학습목록, 내용, 종료 등의 화면으로 구성되어 있고 초기 메인 화면은 공통과학, 생물I, 생물II, 교과서에 수록된 단원의 내용(장)목록을 제시한 후 내용세부 문항, 실제내용화면으로 하이퍼링크 시켰다. 내용화면은 교과서 내용의 요약, 그림 및 사진과 그 해설, 실험과정 및 결과의 요약, 표에 의한 내용의 정리 등 4가지 형식으로 제작된 필름 화면이 우선적으로 수록되어 있으나, 비디오 영상수취(video capture)에 의한 화면이나 인쇄 버턴, 자료의 설명 또는 해설, 용어 해설 등의 버턴과 연결시킨 경우도 있다. OHP 파일은 제작시 포토샵(Adobe Photoshop), 일러스터레이터(Adobe Illustrator), 클레리스 오피스(Claris Office)를, CD-ROM은 MM 디렉터(Macromedia Director)를 웹용 홈페이지는 html 에디터(editor)를 주된 소프트웨어로 사용하였다. OHP파일은 스케닝, 그림, 배경, 문자의 입력, 그림의 수식, PICT 또는 PSD 파일로의 저장, JPG 파일로의 변환 등의 순서로 진행되었다. 공통과학 14점, 생물I 80점, 생물II 142점, 총 236점이 제작되었으며 이들의 전달매체로써 CD-ROM 및 웹 홈페이지를 제작하여 이들을 이미 공개된 중학생물과 동일한 주소 즉 http://gic.kyungpook.ac.kr/biocosmos에 공개하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.423-436
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• 2009

이 연구에서는 중등 과학 교과서의 과학적 모형들에 대해 그 표상 양식과 속성에 따라 분류하는 분석틀을 개발하여, 7${\sim}$10학년 과학 교과서 생명 영역에 제시된 과학적 모형들의 유형을 분석하였다. 그 결과, 모형의 표상 양식은 생명 영역의 주제별로 특성을 나타냈다. 전체적으로는 기관의 형태를 표상한 그림이나 시스템의 작동에 대한 설명과 같은 모상 모형과 상징적 모형의 비율이 고르게 높았다. 그러나 '생물의 구성'과 '생명의 연속성' 에서는 실제적 모형이 상대적으로 높게 나타났다. 또한 이론적 모형은 개념의 특성상 추상성이 높기 때문에 '생명의 연속성' 주제에서 일부 제시되었다. 몸짓 모형이나 비유적 모형은 매우 낮은 비율을 보였다. 표상의 속성 차원에서는 모든 주제에서 정적 모형의 비율이 매우 높았고, 동적 모형의 비율은 매우 낮았다. 따라서 과학 개념들의 특성을 좀 더 명확히 파악하고, 그 개념을 정확히 표상할 수 있는 다양한 유형의 모형들을 개발하려는 노력이 요구된다. 과학적 모형들에 대한 유형 분석은 개념이나 현상을 표상하는 모형의 유용성과 한계를 파악할 수 있고, 특정 개념을 표상하는데 적합한 모형을 고안하는데 도웅을 줄 수 있다. 또한 이런 유형의 분석은 현 교과서들에 나타난 과학적 모형 사용의 제한점과 바람직한 방향을 모색하게 할 뿐 아니라, 7차 개정 교육과정에 따른 과학 교과서를 구성하는데 유용한 정보를 제공해 줄 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.239-247
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• 1999

본 연구는 제 6차 중학교 과학과 교육과정 목표를 달성하기 위한 교수매체인 과학 교과서 생물영역의 내용과 구성을 분석함으로써 체계적인 교과서 개발에 관한 제안을 하고자 하였다. 제 6차 과학과 교육과정의 하위목표와 Klopfer 및 교육부의 분류틀에 근거하여 교육목표의 포괄성을 분석하였다. 또한 Tyler의 교육과정 모형에서 제시된 목표 설정 준거인 학습자 차원, 교과차원, 사회 차원에 따라 생물영역의 내용과 구성을 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 1. 제시된 목표의 포괄성은 매우 낮았다. 2. 학습자 차원에 있어서 주요 개념의 인지적 수준은 학년이 올라감에 따라 형시적 조작수준의 것이 급격히 증가하였다. 또한 학습 주제와 영역에 있어 학습자의 흥미 반영도가 낮았다. 3. 교과 차원에서는 학년이 올라감에 따라 탐구 학습활동에 비해 개념 중심의 학습활동의 비중이 증가 하였으며, 탐구과정의 하위요소 분석결과, 1학년에서는 관찰, 분류, 기록정리, 기능 중심으로 구성되었고, 2학년에서는 관찰과 기구조작 중심으로, 3 학년에서는 자료해석이 증가하였다. 문제와 과정이 주어져 탐구 자유도가 낮았다. 학습상황은 실생활적 상황에 비해 학문적 상황 중심으로 구성되었다. 4. 사회 차원에서는 환경과 건강에 관한 학습 주제들은 많이 다루어져 있었으나, 생명공학, 진로에 관한 주제는 매우 적었으며, 2학년과 3학년에 편중되어 있다. 본 연구의 분석 결과, 교육과정 목표의 효과적인 달성을 위해서는 목표의 포괄성을 높이고 교과서의 내용과 구성이 학습자, 교과, 사회 차원에서 균형 있게 조직되어야 함을 시사한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.122-135
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• 2024

본 연구는 2022년에 4학년을 대상으로 처음 초등학교에 적용된 7종의 2015 개정 과학과 검정 교과서의 '혼합물의 분리' 단원에 제시된 혼합물의 분리 사례를 네트워크 분석기법을 활용하여 그 구조를 분석하고 상호관계를 파악하고자 하였으며, 교사와 학생의 혼합물 개념에 관한 이해를 파악하고자 하였다. 이를 위해 검정 교과서에 제시된 혼합물의 분리 사례를 3차례에 걸친 클렌징 과정을 거쳐 최종적으로 96개의 키워드를 추출하였다. 또한 교사와 학생의 개념 이해를 분석하기 위하여 경기도 소재 초등학교에 재직 중인 교사 32명의 응답을 받았으며, 2022년에 검정 교과서로 혼합물의 분리 단원을 학습한 경기도 소재 4학년 92명의 설문을 분석에 활용하였다. 그 결과 고체의 경우 전체 96개의 사례 중 54개(56.3%)로 가장 높은 비율을 보였으며, 학생들의 발달 특성에 맞게 가장 많고 다양한 사례가 제시된 것을 파악할 수 있었다. 그 다음으로 생물, 액체, 기타 물체 및 물질, 기체 순이었다. 혼합물의 사례를 분석하여 추출된 96개의 키워드에 대한 네트워크 분석을 통해 이들의 구조와 상호관계를 도식화하였고, 각 키워드가 서로 혼합물의 사례로 관련성을 갖는 연결을 분석하였다. 교사는 교과서에 제시된 복잡한 혼합물의 분리 사례를 부분적이었지만 바르게 이해한 경우가 있었으나, 학생의 경우 대부분 인지하지 못하고 있었으며, 설문으로 제시한 7개의 분리 사례에 대한 교사와 학생의 개념 이해를 분석한 결과 혼합물의 분리에 대한 명확한 개념 이해를 바탕으로 한 것이 아니라 개별 사례의 특성별로 다르게 응답하는 경향을 보였다. 따라서 다소 추상적일 수 있는 혼합물의 분리 개념을 학생이 명확하게 인식할 수 있도록 교육과정과 학습자의 특성에 맞게 보다 명확한 사례를 제시할 필요가 있다고 판단하였다.