• 한국지구과학회지
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• 제36권6호
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• pp.591-608
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• 2015

이 연구의 목적은 중학교 천문 수업에 대한 과학 교사의 교수 실행에서 나타나는 시스템 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 4명의 중학교 8학년 과학 교사의 천문 단원 수업을 녹화하였고 녹화된 수업은 모두 전사하였으며, 선행 연구의 시스템 사고 위계 구조를 수정하여 개발한 시스템 사고 분석틀을 적용하여 이들을 분석하였다. 또한, 수업 분석 후 참여 교사의 과학 수업에 대한 지향과 교수학적 생각을 심층적으로 분석하기 위해 비디오 자극 회상 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 모든 참여 교사들은 천문 수업에서 시스템 사고의 위계를 제대로 반영하지 못하였으며, 낮은 수준의 시스템 사고만을 활용하는 것으로 나타났다. 또한, 교사가 학생 중심의 교수 지향을 지녔다 하더라도 시스템 사고의 교수 실행은 교사 중심으로 진행되는 것으로 나타났다. 천문 수업의 교수 실행에서 시스템 사고가 부족하게 나타나는 것은 공간적 사고에 보다 집중하는 것과 지구과학 비전공 교사로서의 천문 내용 및 형성 평가 지식 부족 때문인 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 천문 수업에서 효과적인 시스템 사고의 도입 방안을 논의하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.607-616
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• 2016

이 연구의 목적은 중등 과학 교사의 과학 교수 효능감에 따라서 천문 수업에서 나타나는 수업 반응은 어떠한지를 알아보았다. 2009개정 과학과 교육과정 내용체계 중 '태양계'와 '외권과 우주개발'을 담당하는 중학교 과학교사들을 대상으로 무선 표집하여 29부의 과학 교수 효능감에 관한 질문지를 배부하였으며, 이 중 응답이 완결된 27부를 연구 자료로 채택하였다. 또한 질문지로부터 나온 총점을 빈도 분석하여 상위 및 하위 5%를 본 연구의 연구대상으로 선정하였으며, 자료 수집을 위해 준참여관찰, 녹음, 반구조화된 면담 등의 방법을 사용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 효능감이 높은 과학 교사의 수업에서는 천문 분야와 관련된 전문적인 지식에 대한 접근성이 뛰어나고 교과 내용학 지식이 매우 높았다. 둘째, 효능감이 낮은 교사가 교사 위주의 수업을 지향하고 있는 반면, 과학 교수 효능감이 높은 교사는 학습자 위주의 수업과 이에 맞는 수업전략이 마련되어 있었다. 셋째, 과학 교수 효능감이 높은 교사는 천문연구회를 통한 과학지식뿐만 아니라 다양한 기구를 활용할 수 있는 아이디어를 제공받고 있었다. 따라서 천문수업에 대한 자신감과 교과 내용학 지식을 통한 수업전략 뿐만 아니라 천문관측과 같은 수업관련 활동이 과학 교수 효능감을 유의미하게 예측해 주는 중요 변인이었다.

• 천문학회보
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• 제43권2호
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• pp.48.3-48.3
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• 2018

천문학회 교육홍보위원회 산하 해외교육지원단에서는 2016, 7년 1, 2기 원정대에 이어 3기 원정대 6명을 선발하여 2018년 9월 17-21일 5일 동안 캄보디아 시소폰의 Xavier Jesuit School에서 약 30명의 중등 과학 선생님들을 대상으로 천문연수를 진행하였다. 3기 원정대에서는 다양한 경험과 경력을 가진 대원들이 참여하게 되어 망원경을 활용한 실습 수업 뿐만 아니라 연수에 참여한 과학 선생님들이 직접 수업에 활용할 수 있는 기본 천문학 수업들을 포함하였다. 그리고 최신의 천문학 연구를 소개할 수 있는 현대 천문학 수업을 준비하여 참가자들에게 더 다채로운 천문학 세계를 소개할 수 있었다. 해외교육지원단에서는 캄보디아와 같이 천문학 교육에 소외된 나라의 천문교육지원 사업을 지속적으로 지원할 계획이며 특히, 각 지역의 과학 교사들에게 연수기회를 제공함으로써 교육자들을 통해 각 지역의 어린 학생들이 천문학을 접할 수 있는 기회가 많아지기를 희망한다. 또한 직접 연수를 받은 과학 교사들의 천문학에 대한 관심을 높이고 천문학 연구의 필요성을 인지할 수 있게 도울 예정이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.629-641
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• 2016

교사의 수업 전문성이 시간에 따라 어떻게 발달하는지 이해하는 것은 유효적절한 지원을 제공하는데 있어 기초가 된다. 이와 같은 전제에 근거하여 이 연구에서는 초등 교사의 천문 수업 중 행성의 크기와 거리에 대해 주제-특이적 PCK 발달과정을 탐색하고자 하였다. 교사의 PCK가 시간에 따라 어떻게 발달하는지 파악하기 위해 이 연구에서는 학생의 학습발달과정(learning progressions; 이하 LPs)이라는 개념틀을 적용하였다. LPs와 마찬가지로 교사의 수업전문성 발달 또한 초보에서 적응적 전문가로 발달하는 가설적인 경로로 기술될 수 있다는 것이다. 이 연구를 위해 서울, 강원, 광주 지역 소재 6개 초등학교 5학년 교사 8명이 참여하였으며, 2013년과 2014년에 걸쳐 '태양계와 별' 단원 '의 수업을 녹화하였다. 녹화된 수업에서 참여 교사의 주제-특이적 PCK를 문서화하기 위해 수업 분석틀을 개발하여 적용하였다. 이 연구는 천문 수업에서 행성의 크기와 거리 주제에 대한 초등 교사들의 PCK 발달과정을 개발하는 것이 주된 목적이긴 하지만, 이와 더불어 개발된 PCK 발달과정의 타당성 근거를 확보하는 것도 또 하나의 중요한 목적이므로 2013년과 2014년에 중복 참여한 4명 교사들의 PCK 변화를 종단적으로 추적하였다. 종단 연구에 참여한 교사들은 연구자들과 함께 적응적 교수활동을 개발하는 4주간의 사전 모임에 참여하였다. 이 연구를 통해 3개 PCK 요소(교육과정, 교수전략, 학생평가)에 대해 4~5수준의 발달과정을 개발하였으며, 1개 천문학적 사고 요소(시스템 사고)에 대해 4수준의 발달 과정을 개발하였다. 참여 교사들은 PCK 요소별로 서로 다른 발달 수준을 나타내었으며, 적응적 교수활동 개발 및 적용을 통해 PCK 수준이 다양한 경로로 변화되는 것으로 나타났다. 이 연구는 특정 주제에 대한 과학 교사의 PCK 발달 수준에 적절한 수업 스캐폴딩을 촉진하는데 있어 경험적인 근거를 제시하였다는 점에서 의미를 가진다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.73.3-73.3
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• 2021

이 연구의 목적은 PEST 방법론을 적용한 STEAM 프로그램 개발 및 적용에 대한 효과성을 알아보는 창의교육을 위한 연구이다. 특히, 이 연구는 과학문화 소외지역에 대한 이동천문대 활용 STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학생들의 수업효과 및 만족도를 알아보는 연구로, 과학 문화에 소외된 지역의 학생들에게 천문에 대한 흥미를 주어 향후 천문과학의 올바른 과학적 개념을 이해하고 미래 직업으로서 천문관련 분야에 관심을 갖도록 하는 데 있다. 이 연구에서 개발한 STEAM 프로그램은 관련분야 전문가 5명이 한국천문연구원을 통해 이동천문대 교육 프로그램에 대한 지속적인 연구와 PEST 방법론 적용 및 소외지역에 대한 현장 적합성 연구를 5회의 워크숍과 전문가 타당화회의와 Pilot test를 통해 최종 STEAM 프로그램을 개발하였다. 이 연구에서 개발된 STEAM 프로그램의 적용 결과는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서 개발된 이동천문대는 모든 학생들에게 천문에 대한 호기심을 자극하는 긍정적인 효과를 나타내었다. 둘째, 이 프로그램은 총 11시간의 PEST 방법을 적용한 프로그램으로, '상황제시 1차시, 감성적 체험 5차시, 창의적 설계 5차시로 구성되어 과학문화 소외지역 학생들에게 높은 수업 만족도를 나타내었다. 따라서 PEST 방법을 적용한 이동천문대 STEAM 프로그램은 학습자의 천문과학에 대한 과학적 소양과 과학적 본성을 불러일으키는데 매우 긍정적인 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 추후 연구에서 다양한 학년과 지역 및 위계에 따른 프로그램의 개발과 적용될 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권2호
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• pp.164-171
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• 2010

본 연구의 목적은 중학교 2학년 과학 '지구와 별' 단원의 학습에 3D 천문 프로그램(Starry Night pro 6.0)을 활용한 수업을 실시한 후 과학 학업성취도, 과학 관련 태도, 자기 주도적 학습능력에 미치는 영향을 분석하여 학습효과와 학생의 인식을 알아보는데 있다. 연구대상은 중학교 2학년 198명의 학생이며 6차시에 걸쳐 3D 천문 프로그램(Starry Night pro 6.0)을 활용한 수업을 실시한 후 적용하기 전과 후의 조사를 통하여 그 학습효과를 분석하였다. 검사결과는 독립표본 t-검정과 대응표본 t-검정을 이용하여 분석하였다. 첫째, 3D 천문 프로그램을 활용한 수업이 전통적 수업 보다 학업성취도에서 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다(p<.05). 그러나 3D 천문 프로그램을 활용한 수업이 과학 관련태도에 미치는 효과의 분석에서는 유의미한 효과가 없는 것으로 나타났으며(p>.05), 자기주도적 학습능력의 향상에는 효과적이라는 결과를 얻을 수 있었다(p<.05). 본 연구의 결과는 '3D planetarium software를 활용한 수업은 8학년 과학수업에서 효과적이었다는 것을 보여준다.'라고 끝마치고 있다.

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.230-241
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• 2018

본 연구에서는 천체 관측 소프트웨어를 활용한 과학 수업이 초등학생의 과학 학습 동기 및 학업 성취도에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위해 G 초등학교의 6 학년 24 명을 연구 그룹으로 지정하여 천문 관측 소프트웨어를 활용한 수업을 실시하였다. 연구 기간은 4주였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 천문 관측 소프트웨어를 활용한 초등 과학 수업은 과학적 학습 동기를 높이는 데 효과적이었다. 둘째, 천문 관측 소프트웨어를 활용한 초등 과학 수업은 학업 성취도를 높이는 데 효과적이었다. 이 연구 결과로부터 우리는 초등학생들의 동기 부여와 학업 성취도 향상에 천체 관측 소프트웨어를 활용한 초등 과학 수업이 효과적이었음을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.49-65
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• 2018

천문학은 학생들이 쉽게 흥미를 느끼는 분야로 과학에 대한 호기심을 토대로 과학적 핵심역량 함양에 중요한 역할을 한다. 그러나 제한된 공간인 교실에서 이루어지는 학교 교육을 통해서는 천문학의 핵심 개념 이해에 필요한 공간적 사고를 발달시키기 어렵다. 주로 과학관에 위치하며 체험, 관람시설의 성격을 지닌 천체투영관은 시간과 공간의 제약을 넘어 천문학 개념을 교수할 수 있는 공간으로, 천체투영관에서 진행되는 비형식 교육은 정규교육과정을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 천체투영관을 이용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 초등, 중등, 고등학생에게 적용하여 천체투영관이 천문 개념에 미치는 효과를 살펴보았다. 국립대구과학관 1박 2일 캠프에 참가하여 천문 교육 프로그램을 수료한 학생을 대상으로 연구를 진행하였으며, 총 연구 기간은 8개월, 연구 대상 인원은 761명이다. 기존 캠프에서는 교실에서 방위, 별자리, 지구의 자전 등에 관한 수업을 진행하였는데 이와 동일한 내용을 천체투영관 수업용으로 개발하였으며, 수업 전과 후에 개념 이해 정도를 측정할 수 있는 검사 문항을 제작하였다. 이후 실제로 교실 수업 혹은 천체투영관 수업을 진행하여 수업의 효과를 비교하는 이질통제집단 전후검사 설계에 기초하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 첫째, 천체투영관 수업은 교실 수업에 비해 방위, 지구의 자전, 별자리 개념 이해에 효과적이었다. 둘째, 성별이나 학생들의 사전 천문학 지식 정도 등과 같은 메타 요인과 무관하게 천체투영관 수업은 개념 이해도 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 셋째, 고등학생에게 천체투영관 수업은 교실 수업 이후 추가적으로 수행하는 야간 관측 활동과 동일한 효과가 있었다. 따라서 야간 관측이 불가능한 환경에서 천체투영관은 이를 대체할 수 있을 것이다. 종합하면 천체투영관은 학생들의 천문 개념 이해에 도움이 되는 효과적인 교육 수단이라 할 수 있으며, 보다 효율적인 활용을 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.179-197
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• 2015

이 연구에서는 천체의 운동을 이해하는데 공간적 사고가 중요한 역할을 하는 사고임을 전제로, 실제 천문 관련 수업에서 공간적 사고가 어떻게 다루어지고 있는지를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 태양계와 별 단원 수업에 대한 네 교사들의 수업을 공간적 사고 측면에서 분석하였다. 연구 결과, 천체의 운동을 온전히 이해하기 위해서는 학생과 교사가 관측의 기준점과 방위를 명시적으로 공유하는 것이 필요한 것으로 나타났다. 또한 지구기반 관점과 우주기반 관점을 학생에게 동시에 제공하는 것이 천체의 운동을 이해시키는데 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이 연구에서는 학생들이 천체의 운동을 이해하고 공간적 사고를 키우기 위하여 첫째, 관측 기준점과 방위를 명확히 제시하는 수업, 둘째, 지구기반 관점과 우주기반 관점을 동시에 제시하여 운동의 상대성을 체험시키는 수업, 셋째, 운동을 주제로 천체의 운동을 설명하는 수업이 필요함을 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.727-737
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• 2013

본 연구의 목적은 중학교 과학수업을 위한 스마트러닝 기반의 수업 모듈을 개발 적용하고 학생들의 인식과 만족도를 밝히고자 하는 것이다. 이를 위하여 중학교 2학년 천문단원의 태양계 행성과 달의 위상을 주제로 3가지 유형의 모듈을 개발하였고, 중학생 207명을 대상으로 수업을 실시하였다. 수업에 참여한 모든 학생들에게 태블릿PC를 제공하였고, 천문교육용 앱 Solar Walk, 미러링 기능, QR코드, 구글 프리젠테이션 등을 활용하여 학교와 가정에서 학습이 이루어졌다. 본 연구에서 개발한 인식조사 도구는 스마트러닝 수업에 있어서 자기주도적 학습(Self-directed), 학습동기유발(Motivation), 학습자 맞춤형(Adaptiveness), 정보기술활용(Technology Embedded)의 4가지 요인으로 이루어져 있으며, 리커트 5척도의 총 20문항으로 구성되어 있다. 학습만족도 검사도구는 Keller (1987)의 만족도 영역의 검사 항목을 번안 및 수정하여 사용하였다. 스마트러닝 기반의 과학수업에 대한 인식과 학습 만족도를 밝히기 위하여 연구대상 학생들의 성별과 과학성취도 수준별로 비교 분석하였다. 그 결과, 스마트러닝 기반의 수업에 대하여 남학생이 여학생보다 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났으며, 과학성취도가 높은 집단이 자기주도학습 요인과 학습동기유발 요인에서 성취도가 낮은 집단보다 긍정적으로 인식하였다. 또한, 학습 만족도 측면에서는 남학생이 여학생보다 만족도가 높게 나타났고, 학업능력이 높은 학생들일수록 스마트러닝 기반의 과학수업에 대하여 만족하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과는 향후 과학 분야 스마트러닝 활성화를 위한 방향 설정과 실질적인 프로그램 개발에 시사점을 제공할 것이다.