• 한국과학교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.45-61
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• 2016

본 연구는 탐구 과제에서 드러나는 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해의 전환을 확인하고, 이러한 전환이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 중학교 1학년 37명의 학생들이 연구에 참여하였고, 학생들의 인식론이 맥락에 따라 변한 1개 소집단을 선정하여 광합성 실험설계를 구성하는 논의 과정을 분석하였다. 학생들의 발화 및 행동을 통해 그들의 인식적 목표와 인식적 이해를 확인하였고 학생들의 실험설계 과정 및 결과를 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 실험설계를 구성할 때 '과학적 의미 형성'이라는 인식적 목표에 초점을 두어 '이 실험이 어떻게 광합성에 이산화탄소가 필요한지를 알아볼 수 있는지'를 '과학 이론, 자료에 대한 자신의 해석에 기반을 두어 정당화'하였으며, 자기 자신을 '지식의 구성자'로 바라봄으로써 능동적으로 실험을 구성하였다. 그러나 다른 실험에 대해서는 '권위에 기반한 반박'을 보였으며 상대방 실험을 인정하지 않고 반박만을 제기하는 '평가자'로서의 태도를 보임으로써, 반박 과정에서 제기된 의견을 고려한 수정은 없었다. 하나의 실험을 선정하는 과정에서 인식적 목표는 '이기는 것'으로 전환되었고, '이런 실험이 좋다'라는 지식의 본성, '상대방을 이해시키기 위한 정당화를 할 필요가 없다' 혹은 '권위에 기반하여 정당화하는 것'이라는 정당화, '경쟁자'라는 청중에 대한 인식을 보였다. 이에 따라 학생들은 서로의 실험설계가 갖는 의미를 깊이 있게 탐색하지 못하였고 상대방 주장의 제한점만을 공격하여 인지적, 정서적 갈등 상황이 지속되었다. 시간 제한으로 인해 선택된 A의 실험설계를 정교화하는 과정에서 인식적 목표는 '과학적 의미 형성'으로 다시 전환되었고, '어떻게 그 실험이 과학적으로 타당한지'를 되짚어 보고 '납득할 만한 정당화가 이루어져야 한다'는 필요성을 바탕으로 과학적으로 옳은 정당화를 보였으며 학생들은 '협력자'의 관계에 놓였다. 이에 따라 구성원 모두가 의견을 제안하고 정당화하고 평가를 하는 생산적인 논변활동을 통해 발전된 소집단결과를 완성시켰다. 본 연구는 과학 수업에서 생산적인 논변활동을 지원하는 인식적 목표와 인식적 이해에 대한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 응용통계연구
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• 제2권1호
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• pp.1-17
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• 1989

本稿는 統計學의 理論 개척과 발전을 위해서 應用分野의 연구에 주력해야 할 필요성을 밝히려 한다. 우선 기존의 統計理論이 應用分野에서 生成 발전된 점을 밝히는 동시에 應用分野에 대한 연구의 관심을 확대시켜야 할 필요성을 설명하려 한다. 물론 數理統計學이나 確率論과 같은 分野는 論理的 硏究方法으로 數理解析의 발전이나 方法을 개척할 수가 있다. 그러나 그것도 人類의 福祉증진에 기여하게 된다는 최종적인 목적성이 전제된다면 현실의 應用分野와 결코 무관할 수는 없을 것이다. 이상과 같은 목적을 위해서 우선 統計學이 과학으로 성립하기 이전의 生成 배경을 설명하면서 統計學이 人間의 生活과 얼마나 밀접하고 그 대상이 얼마나 광범위한가에 대하여 설명하려 한다. 처음부터 그것은 個人生活보다는 集團生活과 더욱 밀접한 관계가 있었다는 점을 강조하게 된다. 그리고 20世紀初에 론돈大學의 生物測定硏究室, 겔톤優生學硏究室 등을 중심으로 한 웰든, 겔톤, 피어슨 그리고 네이만의 生物測定硏究와 數理統計學연구와 핏샤와 끄ㅅ 등의 연구업적에 의해서 統計學이 科學으로 성립된 歷史的 사실을 반취하면서 統計學의 연구방법과 대상을 간접적으로 인식하게 된다. 또 統計學이 他科學과 비교하여 硏究對象 方法 그리고 實踐的 側面에서의 學問的 特殊性을 설명하면서 統計學연구의 應用側面을 강조하게 된다. 끝으로 선구자들의 統計學연구방법과 태도를 조감하면서 어떻게 하면 새로운 統計的方法을 개척할 수 있고 또 他分理 연구에 기존의 統計的方法이 기여할 수 있는가의 方法을 탐색하게 될 것이다. 즉 專門硏究機關에서, 實務現場에서 새로운 硏究對象을 찾아 새 方法을 개척할 수 있는가 하는 문제를 論議하게 된다. 이러한 탐구는 모두 과거에 統計學발전에 기여한 여러 선구자들의 연구방법과 업적을 되새기면서 유도된다.격)개발에 관심을 가진 사람들이 모이는 일일 것이다. 통계분야에서도 몇가지 표준화 활동이 ISO 를 중심으로 진행되고 있다. 예를 들면 실험과 검증 결과의 표현과 해석, 표본추출 방법 등에 관한 것으로 이들은 통계의 응용분야에서 꼭 필요한 표준이다. 구체적인 예로서 우리나라 국민의 표준체위값을 설정하기 위하여 측정조사할 때 측정방법 뿐 아니라 표본추출 방법과 통계자료 처리과정의 표준화가 이루어 지지 않는다면 각 기관에서 조사 발표하는 체위관계 자료가 상이하여 국가기관의 통계자료에 대한 신뢰성이 저하되고 통계값을 이용하여 의류, 신발 등의 제품을 제조하는 산업계에 혼란을 야기시킬 수 있다. 본 고에서는 ISO의 활동을 정보처리 분야에 초점을 맞춰 간략하게 설명하고 통계분야의 국제 활동을 비전문가인 필자들이 아는대로 소개하는 한편 국내활동의 필요성을 강조하여 관련 기관, 학계 및 산업계 관련전문가들의 ISO 국내활동 참여를 제의하고자 한다.mes$E조합에서는 견층비율의 자잠에서, D$\times$F조합에서는 웅잠의 견층비율에서 비교적 높은 값을 나타내었다.

• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.550-561
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• 2013

이 연구의 목적은 STEAM 교육이 초등학교 현장에 성공적으로 적용될 수 있도록 현장 상황을 반영한 슬기로운 생활 교과의 자연 영역에 관련 프로그램을 개발하고, 실제 적용한 후 결과를 분석하여 학생들의 탐구능력, 성취도, 과학에 대한 흥미와 태도를 긍정적으로 신장시키기 위한 효과적인 적용 방안을 마련하는데 있다. 이를 위해 경기도에 소재한 H 초등학교 1학년을 대상으로 실험반(34명)과 비교반(34명)을 각각 1개 학급씩 선정하여 실시하였다. 연구 결과를 간단히 정리하면 다음과 같다. 첫째, STEAM 학습 프로그램을 적용한 실험반 학생의 과학 탐구 능력의 변화를 분석한 결과, 실험반이 비교반보다 더 향상되었고 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 둘째, 투여한 프로그램은 학생의 학업성취도에 있어서도 긍정적인 향상되었으나 통계적으로 유의하지 않았다. 셋째, 과학적 태도의 변화 분석에서는 실험반 학생들이 비교반보다 향상되었고, 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 그리고 학생과 학부모 면담 및 설문지 조사 결과와 교사의 수업 일지를 간단히 분석해 본 결과, 프로그램 적용 전에는 프로그램 계획에 교사의 학습 준비와 구조화에 어려움이 있고, 학습자와 학부모의 STEAM에 대한 인식도가 낮아 프로그램 실행에 대해 우려가 많았으나, 프로그램을 적용하여 수업을 실시한 결과, 학부모, 교사, 학생들은 다양하고, 감성적인 학문 융합의 체험 활동을 통해 창의성을 발현하는 STEAM 프로그램에 대해 긍정적으로 인식하게 되었으며, 종국에는 대체적으로 만족도가 높았다.

• 과학교육연구지
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• 제33권2호
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• pp.353-364
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• 2009

과학 교수학습 과정에서 학습자들에게 문제를 해결하는 과정을 통해 비판적 사고 기능과 협동 기능을 신장하도록 하는 문제중심학습의 적용이 필요하며 이를 위한 구체적인 방안이 요구된다. 본 연구에서는 문제중심학습을 위한'문제상황'을 개발하고 이를 고등학교 과학수업에 적용한 후 학습자의 과학 성취도와 과학에 대한 태도 및 문제중심학습에 대한 인식을 조사 하였다. 고등학교 10학년을 대상으로 실험집단에는 '온실효과를 줄이기 위한 미래의 에너지'와 '인도네시아 산불과 엘니뇨'라는 문제 상황으로 문제중심학습을 실시하였고 통제집단은 학습지를 활용한 교사중심 수업을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습능력 수준과 무관하게 문제중심학습이 교사중심 수업보다 과학 성취도에 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 문제중심학습이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서는 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 문제중심학습에 대한 인식 조사 결과, 주어진 문제상황에서 문제를 구체적으로 진술해 내는 과정을 가장 어려워하면서도 또한 도움이 되는 활동으로 인식하였다. 이러한 연구 결과로부터, 과학 교육과정에 기초하면서 실제적이고 맥락적인 문제상황의 개발이 우선적인 과제임을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.494-501
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• 2020

본 연구는 숲 체험 활동이 유아의 공동체 의식 함양에 미치는 효과를 밝히는 데 목적을 갖고 충남지역 A 어린이집의 40명의 유아를 대상으로 사전사후 실증분석을 진행하였다. 전체적인 연구 결과 숲에서 숲 체험 활동을 한 실험집단과 기존 누리 과정 실외 활동을 한 비실험집단 간 공동체 의식의 하위요인인 친밀감, 정서, 상호 공공의식, 참여의식의 사후검사에서 유의한 차이를 나타내 연구문제는 모두 채택되었다. 이러한 결과는 숲 유치원에서 자연을 활용한 유아들의 인성 교육은 오감이 깨어나는 경험을 통해 유아들의 감성 및 정서적 안정감의 발달을 촉진시키고 또래 간 숲 활동을 통해 자기 인식과 자립심, 신뢰감을 형성하고 긍정적인 태도와 사회성이 발달과 타인에 대한 배려와 존중을 배우고 잠재 능력, 상상력, 창의성을 발달시키는 교육 장소로 훌륭한 대상이 됨을 시사한 것으로 평가할 수 있다. 또한 숲 체험 활동이 유아가 공동체를 지향하는 삶을 살아가게 하는데 효과적이므로 다양한 프로그램을 구성하여 지속적인 제공이 필요하다는 경험적 근거를 제공하였다는데서 실무적 의의를 갖는다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.87-98
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• 2015

초등학교 로봇활용교육에서 여학생들의 경우 기계에 대한 부정적 태도와 인식 등으로 인하여 학습동기와 흥미를 유지하는 데 어려움이 따른다. 본 연구에서는 초등학교 여학생들을 위한 STEAM 기반 스토리텔링 로봇활용교육을 통하여 학습태도를 향상시키는 방안을 모색하였다. 교육과정은 여학생들에게 친근한 명작동화를 9개의 학습주제로 구성하였고 스마트폰을 활용하여 로봇설계, 제작, 학습토론, 공유할 수 있는 스마트 로봇교육지원시스템을 개발하였다. 학습태도에 대한 t-검증 결과, 실험집단이 통제집단보다 평균이 더 높았으며 설계된 시스템은 여학생들의 협력적 학습활동과 학습동기 지속에 효과적인 것으로 나타났다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제3권2호
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• pp.99-108
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• 2010

이 연구의 목적은 드로잉 과제를 활용한 수업이 과학 영재들의 개념 변화와 과학에 대한 태도 변화에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 드로잉 과제를 활용한 수업이란 학생들이 수업의 주제와 관련된 핵심 개념을 그림으로 표현한 후 이를 수업에 활용하여 학습자의 개념을 발전시켜 나가는 형태의 수업이다. 본 연구는 2008년 3월부터 10월까지 8개월에 걸쳐서 드로잉 과제를 활용한 수업을 받은 실험 집단과 일반 영재 수업을 받은 비교 집단 간의 사전 및 사후 개념 점수를 비교하여 수업의 효과를 분석하였다. 또한 개발된 수업의 효과가 영재학생들의 메타인지 수준, 과학 창의적 문제 해결력 수준, 과학탐구능력 수준에 따라서 어떻게 다르게 나타나는지도 알아보았다. 드로잉 과제를 활용한 10차시 분량의 수업 절차는 Osborne과 Freyberg(1985)의 발생학습 모형을 기초로 하여 개발하였으며, 이 수업의 효과를 검증하기 위하여 울산광역시 U영재교육원 중3과학반 60명의 학생들을 실험집단 30명과 비교집단 30명으로 나누어 실험집단은 드로잉 과제를 활용한 수업을 실시하였고, 비교 집단은 일반 영재수업을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 드로잉 과제를 활용한 수업은 과학 영재의 개념을 변화시키는데 효과적이었다. 이것은 동료 학생들의 드로잉과 자신의 드로잉을 서로 비교하고, 토론하는 과정에서 학습자의 개념 변화가 효과적으로 일어났기 때문이라고 생각된다. 둘째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 영재의 메타인지 수준에 관계없이 모든 과학 영재들의 개념 변화에 골고루 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업은 메타인지 수준에 관계없이 모든 과학 영재들의 개념 변화를 위해 적용될 수 있는 프로그램이다. 셋째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 창의적 문제 해결력 '중' 수준의 과학 영재에게 수업의 효과가 가장 크게 나타났다. 넷째, 드로잉 과제를 활용한 지각변동 수업의 효과는 과학 탐구능력 '중' 수준의 과학 영재에게 수업의 효과가 가장 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 드로잉 과제를 활용한 수업은 과학 영재들의 개념 변화와 과학에 대한 태도 변화에 매우 효과적이라는 사실을 밝혔다. 많은 과학영재들이 수업 전에 자신이 가지고 있던 사전 개념을 드로잉으로 표현하는 학습활동에 높은 흥미와 관심을 보였으며, 다른 동료 학생들과 드로잉을 서로 비교하고 분석하는 학습활동에 적극적으로 참여하였다. 이러한 사실을 종합해 볼 때, 드로잉 과제를 활용한 수업을 적용하면 과학 영재들의 개념을 효과적으로 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과학에 대한 태도 역시 긍정적으로 변화시킬 수 있다고 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.275-292
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• 1999

본 연구의 목적은 형식적 과학교육의 부각점과 과학보도 수용 태도를 조사하고, 형식적 과학교육의 부각점에 따른 과학보도 수용 태도를 분석하는 것이다. 형식적 과학교육의 외적 부각점은 특정한 학교 과학 교육의 구성요소가 부각되는 이유를 학교 과학교육의 구성요소 자체의 특징에 귀인하는 경우로, 형식적 과학교육의 내적 부각점은 응답자 자신의 믿음이나 인지적 활동에 귀인하는 경우로 정의하였다. 또한 해석이 긍정적인가, 부정적인가에 따라 긍정적인 부각점과 부정적인 부각점으로 구별하였다. 또한 과학보도 수용 태도는 과학보도에 대한 노출, 주목, 인지, 이해도, 신뢰도, 활용도의 여섯가지 범주로 이루어진다고 정의하였다. 이 정의에 따라 설문지를 개발하여 설문 조사를 실시하고 1,825명의 설문결과를 분석하였다. 형식적 과학교육에 대해 긍정적인 부각점은 초등학교과 중학교에서는 실험 수업이, 고등학교에서는 과학교사에 의해 주로 형성되는 것으로 나타났다. 부정적인 부각점은 초등학교과 고등학교에서는 강의식 과학 수업이, 중학교에서는 과학시험 및 성적에 의해 주로 형성되는 것으로 나타났다. 과학보도 수용 태도는 5점 척도 중 3점으로 약간 긍정적이라고 할 수 있으며, 과학보도에 대한 주목, 신뢰도 등이 다른 소범주보다 긍정적이 이었다. 전체적으로 학생보다 성인이 과학보도 수용 태도가 더 긍정적이었다. 과학보도 수용 태도를 결정하는데 영향을 크게 미치는 소범주는 과학보도에 대한 인지와 노출이었다. 상관분석 및 다중회귀분석 결과, 학교 과학교육의 외적 부각점보다 내적 부각점이, 그리고 좋아했던 시절의 과학시간의 부각점보다 좋아했던 시절의 과학시간의 부각점이 과학보도 수용 태도를 보다 많이 설명할 수 있다는 것을 알 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.421-431
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• 2000

본 연구의 목적은 초등학교 자연수업에 포트폴리오 활동을 적용할 때 학생들의 창의성과 과학 탐구능력에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 이를 위하여 서울 강남구의 한 초등학교 6학년에서 4학급을 표집하였으며, 이중 2학급은 실험집단에 나머지 2학급은 비교집단에 할당하였다. 10주 동안 실험집단은 포트폴리오 수업을, 비교집단은 전통적 수업을 실시하였다. 자료 수집을 위하여 창의성검사와 과학 탐구능력 검사를 사전검사와 사후검사로 실시하였으며, 실험집단은 포트폴리오 수업이 끝난 후 포트폴리오에 대한 인식 검사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 포트폴리오 수업은 학생들의 창의성 신장에 긍정적인 영향을 주었고, 창의성 검사의 하위 요소중에서 특히 독창성의 신장에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 포트폴리오 수업은 학생들의 과학 탐구능력의 신장에 긍정적인 영향을 주었다. 과학 탐구능력의 하위 요소 중에서는 통합 탐구능력과 기초 탐구능력 모두에 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 실험지반 학생들의 포트폴리오에 대한 인식은 포트폴리오 수업활동의 효과, 태도 구성의 측면에서 긍정적이었다.

• 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.