• 한국자기학회지
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• 제26권5호
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• pp.159-167
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• 2016

초등학교 6학년 과학교과 영구자석 주위의 자기장에 대한 학습에서 나타나는 학생들의 자기장 개념 유형을 조사하였다. 그리고 학생들의 영구자석 주위의 자기장에 대한 오개념 개선을 위한 나침반을 사용하는 대안실험을 제안하였으며 학생들의 인지양식에 따른 효과를 비교하였다. 영구자석 주위에 철가루를 뿌려 관찰한 자기장에 대해 부분 분포 모형, 극 분리 모형, 균질 분포 모형, 장 모형의 4가지 개념 모형이 나타났으며, 영구자석과 나침반을 이용하여 자기장을 관찰한 실험에서는 철가루 실험에서 나타났던 자기장 모형들이 연속, 변형, 복잡화되었는데 극 분리 모형, 복합 균질 분포 모형, 장 모형의 3가지 자기장 개념 모형으로 나타났다. 대안실험을 통해서 올바른 자기장 개념의 형성 비율이 장의존적인 학생들에게 유의미하게 높은 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.167-185
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• 2012

본 연구는 생물 예비교사의 과학수업모형을 적용한 수업시연에 나타난 질문 유형을 분석하여 수업 전문성 향상을 위한 개선점을 찾는데 목적이 있다. 질문 유형을 분석하기 위한 질문 분석틀은 크게 범주1(인지적 영역질문, 탐구기능질문, 정의적 영역 질문), 범주2(반복질문, 범위를 좁히는 질문, 연습 질문), 범주3(학생활동 진행 질문, 기억 질문, 사고 질문) 질문 유형으로 구분되었다. 5가지 과학수업 모형을 적용한 생물 예비교사의 질문 유형을 분석한 결과, 인지적 영역질문과 기억질문이 가장 높은 빈도를 나타냈다. 순환학습모형에서는 인지적 영역 질문이 가장 많이 나타났고, 특히, 학생활동 진행형 질문은 순환학습모형의 '1차 개념도입단계'와 실험을 수행한 '2차 탐색단계'에서 많이 사용되어 단계의 특징을 나타내고자 하였다. 발견학습모형은 관찰과 측정, 분류, 일반화 과정이 통합되어 있으나 수업시연에서는 기억질문이 많았고, 탐구기능 질문의 비중이 낮게 나타났다. 탐구학습모형에서도 기억질문이 많았고, 다른 수업모형에 비해 탐구기능 질문이 탐구학습모형의 '실험설계단계'와 '실험단계'에서 많이 나타났다. STS수업모형에서는 정의적 영역질문과 사고질문이 다른 수업모형에 비해 많이 나타났다. 개념변화학습모형에서는 기억질문을 많이 사용하여 개념변화학습모형의 모든 단계에서 학생들의 오개념을 자극하고 과학적 개념의 수정에 많은 도움을 주었다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.369-380
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• 2012

이 연구의 목적은 중학교 학생들의 부력 개념을 조사하는 것이다. 부력 개념 검사지는 부력의 존재 알기, 부력에 영향을 미치는 요인(물체 밑면의 넓이, 물체의 모양, 물체가 물에 잠긴 깊이, 물의 양, 물체가 물에 잠긴 정도, 물체의 부피, 물체의 무게), 대체된 유체의 양과 부력과의 관계를 묻는 9문항으로 구성되었다. 부산의 140명의 중학생을 대상으로 검사 하였으며, 이중 모든 문항에 대해 답변 및 응답 이유를 모두 서술한 132명을 분석 대상으로 하였다. 학생들의 응답 유형은, 물속에 잠긴물체의 모양과 관련하여, 밑면적이 넓을수록 부력이 크다는 유형, 표면적이 넓을수록 부력이 크다는 유형이 있었고 수압과 부력을 구분하지 못하고 수압이 클수록 부력이 크다는 유형, 물체의 무게만큼 부력이 작용한다고 생각하는 유형, 물속에서는 중력이 작아진다고 생각하는 유형 등으로 분류할 수 있었다. 학생들은 부력의 존재는 알고 있었으나, 자신이 경험했던 현상으로 응답 이유를 서술하였다. 또한 부력 대신 수압, 압력, 힘 등의 개념으로 응답이유를 진술하였다. 그리고, 부력이 생기는 원인에 대해서 이해하지 못하고 있었다. 많은 학생들이 물체의 무게, 잠긴 깊이, 모양 등에 의해서 부력이 달라진다는 반응을 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.348-363
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• 2004

본 연구는 중학생들의 달의 운동에 대한 선개념의 유형을 파악하고, 인지갈등 수업모형을 적용한 수업이 달의 운동 개념을 어떻게 변화시키는지를 알아보는데 목적이 있다 이를 위해 중학교 3학년 48명을 대상으로 양적연구를 하였고, 이들 중 남 ${\cdot}$ 녀 각 5명씩, 10명을 선정하여 질적연구를 하였다. 주요 활동은 약 한 달 동안 달 관측 활동을 실시하고 3차시의 인지갈등 수업모형에 따른 수업을 전개하였다. 달의 운동 개념 수준 변화를 알아보기 위하여 달의 운동개념 수준 검사지와 면담 평가지를 개발하여 투입하였다. 그 결과, 중학생들은 초등학교에서 학습한 달의 운동 개념에 대해 많은 오개념을 가지고 있었다. 특히 달의 운동과 관련된 현상에 대한 과학적인 해석 능력이 매우 부족하였다. 인지갈등 수업모형의 적용은 달의 운동 개념을 발전시키는데 매우 효과적이었다. 그러나 학생들의 활동 중 평면적인 그림이나 축소된 모형이 달의 운동 개념을 해석함에 있어 또 다른 오개념을 유발하고 있음을 발견하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권2호
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• pp.63-73
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• 2004

연구의 목적은 협동학습이 중학생의 개념변화에 미치는 효과 그리고 협동학습 상황에서 일어나는 학생-학생간의 언어 상호작용의 유형 및 언어 상호작용과 개념변화와의 상호관련성을 분석하는 것이다. 중학교 2학년 2개 반을 각각 협동학습 집단(실험집단, n=37)과 전통적 학습 집단(통제집단, n=37)로 선정하였다. 협동학습 집단은 STAD 협동학습 모델을 사용하였으며 협동적 기능을 익혔다. 연구결과는 다음과 같이 요약할 수 있다: 첫째, 개념변화에 있어 협동학습 집단과 전통적 학습 집단간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 사전검사에서 중위 수준의 개념 이해를 보인 학생들의 경우 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 협동학습의 언어 상호작용 유형을 보면 주로 상위와 중위 수준 학생 사이에 활발한 토론이 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 성공적인 개념 변화를 보인 학생들의 경우 그렇지 않은 학생들보다 더 빈번한 언어 상호작용이 이루어졌음을 보여준다. 이 연구는 학생들의 오개념의 교정에 있어서는 교사-학생간의 상호작용이 필요함을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.283-296
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• 1998

본 연구는 정전기 유도(유전분극)현상에 대한 학생의 선개념을 조사하고, 선개념을 지지하는 증거와 반증하는 증거를 관찰하게 하여 학생의 반응을 조사하는 연구이다. 증거를 학생이 직접 선택하게 하였을 때, 선택 유형은 두 가지로 나타났다: 자신의 생각이 불확실하여 확인하기 위해 증거를 선택하는 경우와, 자신의 생각을 확신하면서 확증 증거로서 관찰하고자 하는 경우, 각각의 선택유형은 다시 각각 3개와 2개의 하위 유형으로 나눌 수 있었다. 학생의 관찰 결과를 보면 모든 학생이 관찰 결과를 받아들여, 자신의 생각을 반증하는 경우에 대해서도 관찰자체를 거부하는 경우는 없었다. 자신의 생각을 지지하는 증거에 대해서는 대부분의 학생이 후건 긍정식의 오류를 범하여, 계속적으로 확증증거를 요구하지는 않는 것으로 나타났다. 자신의 생각을 반증하는 증거에 대해서는 학생의 반응이 크게 두 가지로 나뉘어졌다: 반증 증거에 의해 자신의 생각을 폐기한 경우와 핵심원리를 폐기하기보다는 관련된 다른 보조 이론을 수정 보완하는 경우, 첫 번째 경우는 다시 3가지로 세분화되었는데, 공통적인 특징으로는 새로운 개념을 도입 하였다는 것이었다. 이것은 학생의 개념 변화를 이해하는 데, 포퍼보다는 라카토스식 설명이 더 적절함을 보여주는 것이었다. 두 번째 경우도 다시 3개 하위 유형으로 나뉘어졌으며, 대학생보다는 중학생의 경우에 더 많았다. 즉, 관련 보조 이론에 대한 이해가 부족한 경우에는 핵심원리(오개념)를 폐기하기 보다는 관련 보조 이론을 수정 보완하는 것으로 나타나, 개념변화에서는 관련 보조 개념에 대한 이해도 중요한 역할을 할 수 있음을 알수 있었다.

• 한국보육지원학회지
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• 제5권1호
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• pp.59-79
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• 2009

본 연구는 구성주의 교수방법이 유아의 과학적 개념변화에 있어서 나타나는 연령에 따른 개념변화의 정도를 유아의 반응에 따라 분석함으로써 그 효과를 알아보는 데 목적이 있다. 연구를 위해 어린이집에 재원중인 3, 4, 5세 유아 34명을 연구대상으로 하였으며, 6개의 과학개념에 대해 구성주의 교수방법을 적용하여 개념변화 수업을 실시하였다. 구성주의 교수방법의 연령별 효과를 알아보기 위해 각 집단에 대한 사전-사후검사를 실시하여 유아의 정, 오반응의 비율을 비교하고, 반응내용을 범주화하여 반응유형을 분석하였다. 연구의 결과 구성주의 교수방법이 유아의 과학적 개념변화에 효과적인 것으로 나타났으며, 또한 구성주의 교수방법은 유아의 연령이 높을수록 그 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권3호
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• pp.400-410
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• 2005

인지갈등 과정모형에 근거하면 불안요인은 개념변화 학습을 위한 갈등상황에서 학생들의 반응 행동에 이중적(긍정적 부정적) 영향을 미칠 수 있다. 그러나 인지갈등 해소를 위하여 단계적 실험을 수행할 때, 어떤 불안유형이 긍정적인 또는 부정적인 유형인지 보고한 연구는 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 작용과 반작용 개념과 관련된 단계적 실험을 수행한 학생들이 불안유형에 따라 설명가설을 제안하는 특성이 어떻게 나타나는 가를 알아보았다. 연구결과, 논리적 오개념 확신형, 변안추가 시도형, 합리적 수정형의 학생들은 단계적 실험 이후 물리적 본성에 가까운 가설을 제안 할 수 있었다. 반면 다섯 가지 유형 (예측결과 양립형, 타인 의존형, 과거경험 융합형, 자신감 부족형, 과거경험 충돌형 등)의 학생들은 임시적 보조가설이나 학생의 직관과 실험 관찰에 근거한 단편적 설명가설을 제안하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 불일치 상황을 이용하는 개념변화 학습에서 단계적 실험을 이용할 경우, 이들 다섯 가지 유형의 학생들은 불안유형에 근거한 교사와의 적극적인 상호작용이 필요함을 제안하고, 인지갈등 해소를 위하여 단계적 실험을 사용할 때 교사가 보다 주의해야 할 학생들의 반응 특성을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.162-172
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• 2005

이 연구의 목적은 학생들의 선개념과 불일치하는 현상을 관찰한 학생들의 반응 즉, 관찰, 관찰에 대한 인식, 선개념에 대한 신념 변화, 인지갈등, 새로운 실험의 필요 여부 및 실험 유형 등을 알아보는 것이다. 부산광역시 소재 중학교 3학년 여학생들을 대상으로 하였으며, 사전 검사를 통하여 오개념을 가진 학생을 먼저 선발하고, 사전개념에 대한 확신 정도가 큰 학생들을 선정하였다. 이 학생들 중 이 연구에 참여할 의사가 있는 학생을 다시 선별하였다. 최종적으로 이 연구에 참여한 학생은 16명이다. 학생들의 반응과 인지갈등을 알아보기 위하여 인지갈등 측정도구(CCLT)와 반구조화 된 면담을 이용하였다. 학생들에게 제시한 불일치 상황은 정성적 상황과 정량적 상황으로 분류하였다. 정성적 상황은 불일치 상황이 눈금으로 제시되지 않는 경우이고, 정량적 상황은 불일치 상황이 눈금으로 제시되는 경우이다. 불일치 상황을 정성적으로 제시했을 경우에는 자신의 선개념의 영향을 받아 틀리게 관찰한 학생이 있는 반면, 정량적 불일치 상황에서는 모두가 바르게 관찰하였다. 역학의 정성적 불일치 집단의 1명을 제외하고는 모두 제시된 상황이 자신의 선개념과 다른 현상이라고 인식하였다. 불일치 상황을 선개념에 비추어 관찰한 학생은 대체적으로 선개념을 버리지 않으며, 자신의 선개념을 지지하는 확인실험을 요구하는 경향이 있었다. 선개념에 대한 신념의 변화가 있는 학생은 신념을 유지한 학생보다 인지갈등 정도가 높았다.

• 대한화학회지
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• 제47권3호
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• pp.265-272
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• 2003

본 연구에서는 중학교 1학년 학생들이 만든 물질의 세 가지 상태에 대한 비유를 분석하여 비유의 유형, 학업 성취 수준에 따른 차이, 그리고 오개념 유발 가능성을 조사하였다. 연구 결과, 많은 학생들이 일상생활에서 쉽게 경험할 수 있는 구체적인 소재나 상황을 비유물로 선택하여 부연 설명과 함께 이야기하듯 서술하는 비유를 만드는 것으로 나타났다. 그러나 입자 배열을 변화시키는 잠열의 출입이나 분자의 운동 등의 인과 관계를 고려한 비유는 만들지 못했다. 성취 수준에 따라서는 하위 학생들보다 상위 학생들이 분자의 배열과 운동을 모두 포함하고, 설명을 곁들인 이야기식 비유를 더 많이 만들었다. 한편, 학생들은 고체 상태에서 분자가 움직이지 않는다거나 상태에 따라 입자가 바뀔 수 있다는 것과 같은 오개념을 유발할 수 있는 비유를 만들었다.