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

• 한국가정과교육학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.41-58
• /
• 2022

본 연구의 목적은 중학교 가정교과 내 인간발달과 가족 영역에서 「2015 개정 가정과 교육과정」의 학습목표와 지속가능발전목표(SDGs)를 동시에 달성할 수 있는 교수·학습과정안을 개발하는 데 있다. 이를 위해 분석단계에서 인간발달과 가족 영역의 각 내용요소와 SDGs 세부목표와의 관련성을 분석하여 교수·학습과정안을 개발할 내용요소로 [변화하는 가족과 건강가정]을 선정하였다. 설계단계에서 문제해결형 프로젝트 수업으로 총 3차시를 설계하였다. 개발단계에서 각 차시별 교수·학습과정안과 학생용 개인 및 모둠 활동지와 교사용 수업자료를 개발하였다. 평가 및 수정 단계에서 가정교과 교육과정 관련 평가지표와 SDGs 관련 평가지표를 활용하여 교수·학습과정안 평가문항을 구성하였다. 전문가집단을 대상으로 교수·학습과정안 초안의 적절성을 검토받아 수정 및 보완작업을 거쳐 교수·학습과정안 최종안을 완성하였다. 본 연구는 중학교 가정교과 인간발달과 가족 영역에서 교육과정의 학습목표와 SDGs 모두를 달성하기 위한 교수·학습과정안을 개발하여 학교현장에서 활용할 수 있도록 예시를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.1037-1049
• /
• 2017

본 연구의 목적은 배설에 대한 소집단 모델링 기반 탐구 활동에서 나타나는 중학생들의 대화적 논변활동 과정에서 담화 이동 흐름과 합의에 이르는 추론 과정을 심층적으로 탐색하는 것이다. 참여 학생들은 영재원 중학교 학생들 17명이며, 3~4명이 한 소집단을 이루었다. 배설에 대한 소집단 모델링 활동 중에서 치킨을 먹은 후 체내에서 생성되는 노폐물(암모니아)는 우리 몸에서 어떻게 될지 설명하는 초기 모델을 형성하는 활동을 대상으로 분석이 이루어졌다. 학생들의 모델링 활동 중 논변적 상호작용을 분석한 결과 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 우선, 최초의 주장이 나타나는 잠정적 합의하기, '질문하기'와 '의미 명확히 하기'가 나타나는 불확실성 해결하기와 같은 공통적인 논변활동 단계가 나타났고, 다양한 주장이 존재한 소집단에서는 합의하기 단계가 추가적으로 나타나 '주장변경하기'의 담화 이동이 나타났다. 합의에 도달하기 위해 협력적으로 다른 사람의 논변에 참여했다는 측면에서 대화적 논변활동이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한, 학생들의 논변활동에서 불확실성 해결하기 단계에서 비판적 질문을 하는 과정과 합의하기 단계에서 주장을 정당화하는 추론 과정에서 소집단 합의가 일어나도록 하는 대화적 논변활동 과정을 확인할 수 있었다. 비판적 질문을 통해 기존의 주장이 강화되거나 탈락되어 학생들은 자신의 주장을 변경하거나 새로운 주장을 제시하기도 하였다. 소집단 합의가 나타나는 순간의 추론을 분석해보면, 학생들은 개인 경험에 근거한 추론을 위한 자료 출처보다 과학적 사실에 근거한 추론을 위한 자료 출처를 선호하였으며 다양한 논변의 정당화 분석틀로 정당화를 하여 소집단 주장을 공고히 하였다. 본 연구결과를 통해 과학 수업에서 대화적 논변활동 맥락을 이해하고 반영할 수 있는 교육적 함의를 제공해줄 수 있을 것이다.

• 대한공업교육학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.195-217
• /
• 2013

이 연구의 목적은 창의적 체험활동의 동아리활동을 위한 '지구사진 촬영'을 주제로 개발된 STEAM 기반 프로젝트 교육 프로그램을 개발하고, 적용하여 과학 및 기술교과 자기효능감과 공학 태도의 변화를 확인하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위해, 충청남도 천안 소재의 C중학교 STEAM 동아리 학생 21명에게 9차시 수업을 적용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 동아리활동을 위한 STEAM 프로그램은 준비, 설계, 개발, 실행, 평가의 5단계의 설계 모형을 통해 교육과정을 분석하여 내용을 선정하고, 차시별 계획과 교수학습지도안, STEAM-Story, 학생 활동지 등을 융합적 관점에서 개발하고 4개월에 걸쳐 창의적 체험활동의 동아리활동에 적용하였다. 둘째, 개발된 STEAM 프로그램은 과학 및 기술교과 자기효능감 측정 도구와 공학 태도측정 도구를 활용하여 사전, 사후 검사한 결과, 과학 및 기술 교과 자기효능감과 공학 태도 모두 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 동아리 활동을 위한 '지구사진 촬영'을 주제로 개발된 STEAM 기반 프로젝트가 중학생의 과학 및 기술교과 자기 효능감과 공학에 대한 태도에 미치는 영향이 효과적임을 검증하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.475-484
• /
• 1999

중학교 2학년 과학 교과서 물질의 구성 단원의 주요 개념인 화학 변화 관련 개념을 학습함에 있어 논리적 위계에 따라 제시된 과학 교과서의 교수 학습 순서인 화학 변화${\rightarrow}$원자${\rightarrow}$분자${\rightarrow}$분자 운동과, 분자와 원자를 화학 변화의 선행 조직자로 하여 새롭게 배열한 분자${\rightarrow}$ 분자 운동${\rightarrow}$원자${\rightarrow}$화학 변화의 교수 학습 순서 중, 어떠한 교수 학습 순서가 화학 변화 관련 개념을 이해하는데 효과적인가를 알아보았다. 이를 위하여 서울에 위치한 1개 중학교에서 남, 여 학생 각각 2개 반 씩 168명을 표집하여 실험반과 통제반으로 나누어 연구를 실시하였다. 연구 결과, 과학 교과서에서 제시하고 있는 교수 학습 순서 보다 본 연구에서 새롭게 배열한 교수 학습 순서가 학생들의 화학 변화 관련 개념 이해에 효과적이었음을 나타내었다. 그러나 학생들은 수업 처치가 효과가 있었음에도 불구하고 혼란스러웠다는 문제점을 제기하였으므로, 학생들에게 혼란스러움을 주지 않으면서도 효과적인 개념 학습을 위해서는 모든 과학 교과서의 획일적인 교수 학습 순서를 지양하고 교과서마다 특색 있고, 다양한 교수 학습 순서를 제시하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.375-383
• /
• 2020

이 연구에서는 증강현실을 활용한 다중 표상 학습 전략이 학생들의 개념 이해도, 학업 성취도, 과학 수업에 대한 즐거움에 미치는 영향을 조사하였다. 남녀 공학 중학교 2학년 학생 136명을 처치 집단과 통제집단으로 무선 배치하였다. 학생들은 네 차시 동안 물질의 특성과 관련한 입자 개념을 학습하였다. 이때 처치 집단의 학생들에게는 증강현실이 제공하는 표상들 사이의 연계와 통합을 촉진할 수 있는 다중 표상 학습 전략을 개발하여 적용하였다. 이원 공변량 분석 결과, 개념 이해도, 과학 수업에 대한 즐거움 검사에 대한 처치 집단의 점수는 학생들의 사전 성취 수준과 무관하게 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 개념 이해도 검사의 하위 개념 중 입자의 보존에 대해서는 유의미한 차이가 나타났으나, 분포 및 운동에 대해서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 학업 성취도 측면에서는 사전 성취 수준과 유의미한 상호작용 효과가 나타났다. 이때 하위권 학생들의 성취도는 유의미하게 향상되었으나 상위권 학생들에게는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 연구 결과를 바탕으로 과학 교수학습에서 증강현실의 효과적인 활용을 위한 교육적 시사점을 논의하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제48권5호
• /
• pp.510-518
• /
• 2004

이 연구는 다양한 창의적 교수 전략을 이용하여 학생들의 창의력 계발을 위한 프로그램을 개발, 적용하여 그 효과를 검증하고, 프로그램에 대한 교사와 학생의 인식을 조사 분석하여 향후 확대 실시를 위한 개선점을 모색하는데 목적을 두었다. 중학교 7학년 과학과 내용 중 일부를 다양한 교수 전략을 이용하여 창의력 프로그램으로 개발하고, 이를 3학급 93명의 학생들을 대상으로 약 3개월 동안 처치하였다. 연구 결과, 실험집단 학생들의 창의력이 전통적인 과학 수업을 받은 학생에 비하여 크게 향상 되었다. 특히 창의력 하위 요소 중 개방성 요소에서 큰 향상이 있었다. 과학 성적에 따른 창의력 변화를 분석한 결과, 과학 성적이 높을수록 창의력에 큰 향상이 있었다. 창의력 프로그램과 그 적용에 대한 교사와 학생의 인식을 조사한 결과, 모든 교사와 대다수의 학생들이 긍정적인 인식을 나타내어, 학교 현장에 적용 가능성이 높음을 확인할 수 있었다. 프로그램 적용상의 문제점을 분석한 결과, 수업시간의 부족, 학급당 인원의 과다, 학생들의 적극적 참여 결여 등의 문제점이 드러났다. 따라서 창의력 계발을 위한 프로그램에 대한 지속적인 연구와 함께 이러한 문제점들에 대한 해결 방안이 사전에 모색되어야 할 것이다.

• 과학교육연구지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.230-239
• /
• 2011

이 연구는 중학교 일기변화 단원의 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 일기변화 관련 개념의 위계를 분석하였고, 개별 학습자의 지식상태와 위계에 따른 수업효과를 알아보았다. 일기변화 관련 개념에 대하여 중학생들이 갖고 있는 지식상태의 위계구조는 '습도 ${\rightarrow}$ 기단 ${\rightarrow}$ 구름 ${\rightarrow}$ 강수 ${\rightarrow}$ 전선 ${\rightarrow}$ 일기' 순이었다. 일기변화 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 학습능력이 비슷할 것으로 추정되는 개별 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타나는 사례가 있었다. 즉, 지식상태의 구조화 정도가 달랐는데, 이는 학습자의 지식상태 구조에 따라 서로 다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 학습자의 지식상태 분석은 개별 학습자마다의 학습 처방과 선수학습평가의 역할을 할 수 있다. 학습자의 지식상태에 따른 개념의 위계를 고려한 교수-학습 효과를 알아보기 위해 교과서의 내용 제시 순서와 비교하여 수업한 결과, 학습자의 지식상태를 고려하여 수업한 경우에 개념의 성취도가 유의미(p < .05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 일기변화 단원을 지도할 때, 학습자의 지식상태를 파악하여 교육과정을 토대로 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 교수-학습이 이루어질 수 있음을 보여 준다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.533-540
• /
• 2005

이 연구에서는 물질의 입자적 성질이 강조되는 화학 개념 학습에서 학생들에게 제공되는 다양한 외적 표상들 간의 연계와 통합을 촉진시키는 방법으로서의 그리기와 쓰기의 효과에 대해 알아보았다. 남녀공학 중학교 1학년 224명을 통제 집단, 그리기 집단, 쓰기 집단으로 배치한 후,'보일의 법칙'과 '샤를의 법칙'에 대하여 2차시 동안 수업을 하였다. 세 집단 모두 거시적인 현상을 실험을 통해 관찰하게 한 후, 통제 집단 에서는 시각적 정보와 언어적 정보를 동시에 제공하여 학습하게 하였고, 그리기 집단에서는 제공된 언어적 정보에 대한 정신 모형을 그림으로 그리게 한 후, 이를 시각적 정보와 비교하게 하였으며, 쓰기 집단에서는 시각적 정보에 대한 정신 모형을 글로 쓰게 한 후, 이를 언어적 정보와 비교하게 하였다. 이원 공변량 분석 결과, 쓰기 집단의 개념 이해도 점수가 통제 집단보다 유의미하게 높았으며, 그리기 집단은 통제 집단보다 통계적으로 높은 경향성을 보였다. 개념 이해도 점수에서 수업 처치와 공간 시각화 능력 사이의 상호 작용 효과는 없었다. 학생들의 수업 인식 검사 결과에서는 대부분의 학생들이 쓰기와 그리기 활동을 통해 개념 이해가 잘 되었다고 응답하였으며, 일부 학생들은 쓰기와 그리기가 재미있었다고 응답하기도 하였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.600-608
• /
• 2011

이 연구는 중학교 생식과 발생 단원에서 수업 중 교사가 학생들에게 요구하는 이해와 학생들이 수업을 통해 인식하는 이해를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 수업 중 학생들에게 하는 질문, 과제 또는 학생 활동을 87명의 교사를 대상으로 예비 조사하여 Wiggins & McTighe(1998; 2004)가 제시한 이해의 여섯 가지 측면을 토대로 36문항의 선택형 설문을 개발하였다. 이를 90명의 교사와 370명의 학생을 대상으로 조사한 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들이 요구하는 이해의 측면은 설명 항목이 가장 많았고, 그 다음 해석, 적용, 관점, 공감, 자기지식 순으로 나타났다. 학생들이 인식하는 이해의 측면은 설명 항목이 가장 많았고, 그 다음 해석, 관점, 적용, 공감, 자기지식 순으로 나타나, 적용이 관점보다 많았던 교사의 경우와 차이를 보였다. 이해의 각 측면에 대한 교사의 성별 간 유의미한 차이는 없었으나, 학생의 경우 설명과 적용 항목에서 유의미한 차이를 보여 여학생이 남학생보다 민감하게 인식하는 것으로 나타났다. 둘째, 교사와 학생 두 집단 간 이해의 측면을 비교한 결과, 설명, 적용, 공감에서 교사가 요구하는 이해와 학생들이 인식하는 이해에 차이를 보였다(p<0.05). 반면, 해석, 관점, 자기지식에서는 교사가 요구하는 이해대로 학생들이 인식하고 있음을 알 수 있었다. 학교 교육의 궁극적인 목적은 교과의 진정한 이해를 기반한 학습자의 전인적 성장에 있다(강현석, 유제순, 2010). 따라서 교사는 자신이 가르치는 교과 내용에 대한 충분한 이해를 토대로 학생들의 이해에 대한 인식을 고려하여 여섯 가지 이해의 측면이 고르게 반영되도록 학습내용을 다양하게 제시함으로써 진정한 이해에 도달할 수 있도록 해야 할 것이다.