• 한국지구과학회지
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• 제30권7호
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• pp.909-927
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• 2009

탐구는 과학교육의 본질을 설명해주는 결정적인 특징이다. 최근에는 스스로 문제를 제기하여 탐구하고 그것을 의사 소통하는 능력을 포함한 논증이 강조되고 있는데, 학교 탐구학습 맥락에서는 자율적이고 활발한 상호작용의 측면에서 그 한계가 지적되고 있다. 그래서 대안으로 비형식 맥락에서의 탐구학습이 제안되고 있으며, 이에 본 연구는 국립과천과학관 내 자연사관을 자유 관람하는 중학생 소집단의 대화적 탐구에서 나타나는 상호작용 유형을 밝히고자 하였다. 이를 위해 중학생 13그룹의 탐구적 대화 42사례를 대상으로 탐구요소 및 상호작용 유형을 분석하였다. 탐구요소는 문제제기, 자료수집, 설명의 세 가지로 구분하였고, 상호작용은 대화의 흐름을 화살표로 도식화하여 나타내었다. 문제제기로부터 탐구가 시작된다고 보았으며, 문제제기 이후 후속적인 반응에 따라 유형이 구분되었는데, 총 7가지 유형이 발견되었다. 그 유형은 문제제기 공유, 문제제기-단순응답, 문제제기-단순설명, 문제제기-단순설명-(자료수집)-자료기반 설명, 문제제기-자료수집-자료기반 설명의 5가지로 크게 나누어지고, 가장 많은 빈도를 보인 유형 2는 다시 소극 회피적 응답, 부정확한 응답, 패턴의 반복으로 세분화되었다. 본 연구는 비형식 탐구학습에서 학교 탐구학습과 차별화되는 상호작용 패턴을 파악하였다는 점에서 기존 연구들과 차별성을 가지며, 비형식 탐구학습에서 상호작용 유형을 기술하고 있다는 점에서 비형식 탐구학습 연구를 위한 기초를 제공하였다는 의의를 가진다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.43-51
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• 2000

본 연구에서는 협동학습 전략을 사용한 공통과학 수업에서 학생의 내 외향성을 고려한 소집단 구성의 효과와 내 외향적 학생의 차이를 조사하였다. 고등학교 1학년 93명을 대상으로 내 외향성의 측면에서 동질적으로 소집단을 구성한 협동학습과 이질적으로 구성한 협동학습을 물질 단원 10차시 동안 실시하였다. 사전 검사로 내 외향성 검사와 논리적 사고력검사, 사전 학습 동기 검사를 실시하였고, 사후 검사로 학업 성취도 검사, 탐구사고력 검사, 자아존중감 검사, 의사소통 불안 검사, 학습 동기 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도와 탐구사고력에서는 주효과나 상호작용 효과가 없었다. 그러나 자아존중감 검사에서는 상호작용 효과가 유의미하였다. 동질 집단에서는 내향적 학생과 외향적 학생의 차이가 크지 않았으나, 이질 집단에서는 외향적 학생의 자아존중감이 내향적 학생보다 높게 나타났다. 또한 내향적 학생은 외향적 학생에 비하여 의사소통 불안이 유의미하게 높았다. 소집단 활동과 조원에 대한 학생들의 인식도 조사하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.191-202
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• 2016

본 연구에서는 과학관 교육의 목적인 교육하기, 참여하기, 즐기기를 추구하고 인지적 영역과 정의적 영역의 학습 효과를 향상시키기 위해서 과학관 학습 모형을 개발하였다. 모형을 개발하기 위하여 기존의 박물관 교육 모형을 '요인 중심 박물관 교육 모형'과 '과정 중심 박물관 교육 모형'으로 구분하여 고찰하고 과학관 교육의 특성화 방법을 고찰하였다. 선행 연구에 근거하여 과학관 학습 모형에서 전시물, 스캐폴딩과 소집단 내 상호작용, 놀이에 중점을 두었고, 개인적, 사회적, 물리적 요인을 포함하였으며, 각 요인들이 인지적, 정의적 영역에 영향을 줄 수 있다는 것을 고려하였다. 본 연구에서 개발한 과학관 학습 모형은 놀이에 중점을 두고 있는 점을 반영하여 '과학관 놀이-학습 모형'이라고 명명하였다. 이 모형은 '준비', '전시물 탐색', '체험', '정리'의 교수 학습 단계를 중심축으로 양쪽에 학생과 교사의 활동이 나타난 형태이다. '준비' 단계는 개인적, 물리적 요인을 고려하고, 학생은 관련 지식을 형성하며 놀이를 준비한다. '전시물 탐색' 단계는 개인적, 사회적 요인을 고려하고, 전시물, 스캐폴딩과 소집단 내 상호작용, 놀이가 집약된 이 모형의 핵심 단계이다. 이 단계는 학생들이 공동의 문제를 해결하기 위해 전시물을 탐색하는 과정으로 이러한 활동을 묶는 수단이 놀이이다. 학생들은 소집단으로 활동하며 상호작용을 통해 문제를 해결하고, 해결되지 않으면 교사의 도움을 받게 된다. '체험'과 '정리' 단계는 개인적 요인을 고려한 것인데, '체험' 단계에서는 '전시물 탐색' 단계의 활동과 연계된 조작적 활동을 하고, '정리' 단계에서는 놀이를 통해 학습 내용을 정리한다. 과학관 교육은 다양한 형태로 실행되므로 과학관 학습 모형에 대한 지속적인 연구와 다양한 교육 프로그램의 개발이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.1063-1074
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• 2015

이 연구에서는 비유 생성 전략을 개발하여 이를 중학교 1학년 과학영재 수업에 적용하였다. 그리고 이 수업에서 5개 소집단의 과학영재들이 생성한 비유의 유형 및 과학영재들의 언어적 상호작용 양상과 비유 생성 패턴 및 비유 생성 전략에 대한 과학영재들의 인식을 조사하였다. 분석 결과, 비유 생성 전략을 활용한 수업에서 과학영재들이 개별적으로 생성한 비유는 일반적인 비유 생성 활동에서 보다 질이 좋은 유형의 비율이 높았으며, 소집단 활동을 거친 후에는 대부분 가장 좋은 유형의 비유를 생성하였다. 과학영재들의 언어적 상호작용은 각 단계의 영역별 하위 범주의 상호작용의 빈도 및 비율에서 약간 다른 경향이 나타났다. 그리고 소집단별 비유 생성 패턴은 심층적 소재 선택형, 포괄적 소재 선택형, 표면적 소재 선택형의 세 가지 유형이 나타났으며, 각 유형별로 대응 정교화 패턴이 다르게 나타났다. 과학영재들은 비유 생성 전략의 가치 및 태도 측면에서 긍정적으로 인식하고 있었으며, 비유 생성 전략이 더 정교한 비유를 생성하고, 창의적 사고를 하는데 도움이 되었다고 응답하였다. 따라서 비유 생성 전략은 과학영재들의 창의성 신장에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.671-685
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• 2012

이 연구에서는 이해와 검토 단계를 강조한 비유 실험 설계 전략을 개발 적용하였다. 중학교 1학년 과학영재로 구성된 4개의 소집단을 대상으로 전략을 활용한 수업에서 나타나는 실험 설계 과정의 유형을 분류하고 과학영재들 사이의 언어적 상호작용을 개별 진술 및 상호작용 단위 수준에서 분석하였다. 연구 결과, 3개의 소집단이 확장이동형(RM), 1개의 소집단이 후진-확산이동형(BDM)에 해당하였다. 과학영재들 사이의 언어적 상호작용은 전체적으로 개별 진술 및 상호작용 단위 수준에서 과제관련 진술의 빈도가 높았으며 특히, 의견제시 진술과 대칭적 정교화 상호작용의 빈도가 가장 높았다. 전략의 단계별 분석 결과, 이해 단계에서는 설명하기와 질문하기, 누적형 상호작용이 많았으며, 설계 단계에서는 의견제시와 누적형, 논쟁형 상호작용이 많았고, 검토 단계에서는 의견제시와 의견받기, 논쟁형 상호작용이 많았다. 유형별 차이를 분석한 결과, 전략의 모든 단계에서 유형간 상호작용 단위 수준에 질적인 차이가 있었으며, 개별 진술의 경우 설계 및 검토 단계에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.304-322
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• 2010

본 연구는 광합성 개념 이해에 도움이 되는 학생 중심 비유 활용 수업을 개발 적용하고, 이 수업이 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과를 검증함과 아울러 학습에서 비유가 갖는 역할을 정성적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 서울 시내 소재 중학교 2학년 4개 학급을 선정한 후, 비유 활용 수업 집단과 비교집단으로 무선 배치하였다. 과학 개념 이해 검사와 과학 수업에 대한 태도 검사를 사전, 사후에 실시하였고, 실험 집단의 경우 소집단 토의와 반 구조화된 면담 내용을 녹음하고 전사하여 분석하였다. 결과, 학생 중심 비유 활용 수업이 학생들의 광합성 개념 이해와 과학 수업에 대한 태도에 통계적으로 유의미하게 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, 연구에서 밝혀낸 학습에서의 비유의 역할로는 다음과 같은 것들이 있었다. 첫째, 비유는 학생들의 사전 지식을 활성화하고, 목표 개념의 구조적 속성에 집중하게 하고, 지식의 정교화를 도움으로써 학생들의 개념 이해를 돕는 역할을 했다. 둘째, 비유 만들기 활동은 소집단 활동을 촉진하는 매개체로서 작용하였다. 비 유로 인해 소집단 토의가 촉발되고 활성화되었을 뿐 아니라, 이것이 광합성 개념 이해에도 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 비유는 자신의 이해 정도를 점검하게 도움으로써 학생의 메타 인지적 능력을 발달시켜 주는 역할을 했다. 뿐만 아니라, 비유는 학생들의 오개념을 드러내 주는 역할을 하며, 교사가 이에 주목하면 오개념을 수정할 수 있게 하는 도구로서 비유를 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 마지막으로, 비유는 학생들이 과학 학습에 흥미를 느끼게 하고, 자신감이 향상되도록 하는 등 정의적 측면에서도 긍정적인 효과가 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.411-421
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• 2002

해결자 청취자 활동에서의 소집단 문제해결 과정을 조사하였다. 고등학교 화학 수업 시간에 두 학급을 선정하여 문제해결 전략을 사용하여 해결자 청취자 활동을 하는 집단(St-SL)과 전략을 사용하지 않는 집단(SL)으로 무선 배치한 후, 소집단 활동 과정을 녹화/녹음하였다. 해결자와 청취자의 언어적 행동을 4단계 문제해결 단계에 따라 분석하고, 각 단계별 수행 수준을 조사하였다. 이해 단계에서는 St-SL 집단의 해결자가 문제의 조건이나 구해야 할 것을 파악하는 과정에 대해, 청취자가 단순히 동의하는 행동이 많이 나타났다. 계획 단계 중 관련된 법칙 회상에 대해서는 St-SL 집단의 청취자가 질문, 지적하고 이를 토대로 해결자가 수정하는 행동이 많이 나타났는데, 이러한 언어적 상호작용이 학생들이 올바른 법칙을 사용하여 물리량을 유도해내는 데에 긍정적인 영향을 준 것으로 파악된다. SL 집단과 St-SL 집단 모두 하위 목표를 설정하는 것에 관한 언어적 상호작용은 별로 나타나지 않았고, 이를 제대로 수행한 경우도 별로 없었다. 검토 단계에서 SL 집단의 경우 상호작용이 전혀 나타나지 않았고, St-SL 집단에서는 해결자가 청취자의 동의를 구하는 행동이 많이 나타났다. 그러나 이러한 상호작용을 통해서도 답의 의미를 분자 수준에서 설명하는 전략에 대해서 바르게 수행하는 경우는 거의 없었다. 인식 검사에서는 학생들이 문제해결에 가장 많은 도움을 준 단계는 이해 단계이고, 계획이나 검토 단계는 적용하기 어려운 것으로 응답하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.611-623
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• 2000

과학교육에 있어서 전통적 수업은 다양한 학생들의 육성과 요구를 수용하지 못하여 학생들의 과학에 대한 흥미를 저하시켰다. 평균적인 다수의 학생들을 대상으로 한 수업에서 결국 많은 학생들이 수업에 흥미를 잃게 되고 학생들은 타율적인 대상으로만 머물러 자신의 능력을 발휘할 기회를 얻지 못하고 있다. 이러한 문제를 극복하고 학생들의 활동을 격려하며 구성원들의 합의를 통한 문제해결을 이끌어내기 위한 수업 방식으로서 협동학습이 제안되었다. 본 연구에서는 생물교과에 협동학습을 적용하여 그 효과를 분석하고 소집단 학습과 협동학습의 차이를 알아보았다. 중학교 2학년 "동물의 구조와 기능" 단원에서 협동학습, 소집단 학습, 전통적학습을 실시하여 학생들의 과학 학업 성취도와 과학학습 태도에 대한 효과를 분석하였다. 연구대상은 서울시 소재 남녀공학 중학교 2학년 188명이며 10주간 10차시 수업처치를 하였고 사전-사후 통제집단 설계를 사용하였다. 연구 결과는 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 공변량분석으로 분석하였다. 연구 결과 협동학습은 소집단 학습이나 전통적 수업에 비해 학생들의 학업 성취도와 과학학습 태도에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다 (p<.05). 그리고 협동학습은 학업 성취도 면에서 성취수준이 상위인 학생들에게 효과가 없었고 중위와 하위의 학생들에게는 유의미한 효과가 있었다 (p<.05). 또한 협동학습은 남학생과 여학생 모두에게 효과적이었다(p<.05). 협동학습은 과학학습 태도의 세 영역인 감정적 영역, 행동 의도적 영역, 인지적 영역에서 모두 유의미한 효과를 보였다(p<.01).

• 한국과학교육학회지
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• 제38권5호
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• pp.739-751
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• 2018

이 연구는 예비생물교사의 의사결정 유형 및 성격특성별 SSI 토론 담화에 어떤 차이가 있는지 알아 보고자 하였다. 본 연구를 위하여 선행연구 고찰을 통해 논리적 근거, 보완책 제시, 감정 기반, 내적 갈등의 네 가지 의사결정 유형에 따른 SSI 토론 주제를 선정하였다. 외향성, 수용성, 성실성 등의 성격 특성에 따라 세 개의 소집단을 구성하였다. 각각의 소집단은 개발된 활동지를 사용하여 SSI 주제를 파악한 후, 자유롭게 스마트 기기를 활용하여 토론을 하였다. 녹음기 및 캠코더를 설치하여 녹음 및 녹화를 한 결과와 토론활동 시 작성했던 글쓰기 자료를 수집했다. Walton의 분석틀을 활용하여, 수집된 자료는 발화의 출처와 추론 방법을 판단할 수 있는 발화 요소와 담화 종류의 이동과정, 그리고 비판적 움직임 등을 분석하였다. 연구 결과, SSI 소집단 토론의 의사결정 과정에 SSI 주제의 의사결정 유형과 성격 특성이 모두 영향을 미친 것을 확인할 수 있었다. 이 연구 사례는 SSI 토론을 위해 예비교사들 뿐만 아니라 학생들을 대상으로 의사결정 유형별 뿐만 아니라, 학습자의 성격유형별로 차별화된 토론 학습 지도 방법을 연구할 필요가 있음을 알려주고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.486-500
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• 2013

본 연구는 탐구 맥락에서 실시된 논변활동 과정에서 학생들이 이용하는 데이터 출처에 따라 학생의 인식론적 추론과 논변의 구조가 어떻게 달라지는지 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위해 중학교 1학년 '식물의 영양' 단원에서 1차 데이터를 이용하는 3가지 논변 과제와 2차 데이터를 이용하는 3가지 논변 과제를 개발하여 적용하였다. 연구 결과, 논변활동 과정에서 나타난 학생들의 인식론적 추론은 데이터 출처에 따라 다르게 나타났다. 1차 데이터를 이용한 논변활동에서는 대부분 현상기반추론이나 관계기반추론을 통해 설명을 구성하였지만 2차 데이터를 이용한 논변활동에서는 모든 소집단이 모형기반추론을 포함하여 설명을 구성해 나갔다. 현상기반추론이나 관계기반추론을 바탕으로 작성된 논변의 경우, 학생들은 관찰 가능한 특징만을 기술하였고 논변에서 보장이 생략되는 경우가 많았다. 반면 모형기반추론을 포함한 논변의 경우 관찰 결과를 이론 지식과 결합하여 설명을 구성해가고 논변에서 보장이 보다 잘 드러났다. 그리고 이 때, 소집단 내에서는 더욱 다양한 아이디어가 제안되었고 이에 대한 평가 맥락이 형성되면서 논변활동을 더욱 자극하였다.