• 영재교육연구
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• 제23권2호
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• pp.289-310
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• 2013

본 연구의 목적은 과학영재 프로그램의 탐구활동에서 다루고 있는 과학탐구능력을 토대로 과학영재들에게 적합한 탐구활동을 개발하는 과정에서 고려해야 할 점을 제안하려는 것이다. 이를 위하여 과학영재프로그램의 탐구활동을 분석하고, 상위 수준의 과학탐구능력인 문제인식, 문제발견, 탐구계획이 다루어진 횟수를 근거로 탐구활동을 평가하였으며, 분석결과를 토대로 탐구활동에 이 과학탐구능력들이 다루어지도록 수정하였다. 연구 결과는 첫째, 탐구주제마다 다루어지는 과학탐구능력의 종류와 수가 조금씩 다르다. 둘째, 본 연구에서 과학영재들에게 적합한 과학탐구능력이라고 정한 문제인식과 문제발견은 거의 다루어지지 않고 있으며, 탐구계획은 일부 활동에서 다루어지고 있다. 셋째, 일부 탐구활동은 수정 후에 문제인식, 문제발견, 탐구계획을 다루게 되었다. 연구결과에 따르면 과학영재프로그램의 탐구활동들은 다수의 다양한 주제들로 구성되어야 하며 각 주제의 탐구활동에 문제인식, 문제발견, 탐구계획과 같은 상위 수준의 과학탐구능력을 더 다루어야 할 것이다. 이를 위해서는 탐구활동 개발자가 과학영재학생에게 적합한 과학탐구능력을 미리 정하고 이를 구안하려는 의도를 가지고 개발해야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제64권4호
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• pp.210-224
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• 2020

본 연구는 1년간 동료 교사들과 과학 탐구 수업을 협력적으로 계획하여 수행한 다섯 명의 중학교 과학 교사들이 과학 탐구 수업에 대하여 어떠한 교수 지향을 가지고 있는지 밝히는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 사전·사후 설문과 면담, 교사들의 협력적 수업 계획 및 성찰 대화, 개별 수업 관찰 및 수업 후 면담 자료를 수집하여 분석하였다. 본 연구의 교사들이 가지고 있는 과학 탐구 교수 지향은 다음과 같이 4가지로 나타났다. 첫째, 본 연구의 교사들은 학생이 과학 탐구를 수행하여 스스로 과학 개념을 형성하고 과학적 소양을 함양하는 것이 중요한 과학 교육 목표라는 '과학 탐구 교육 목표'에 관한 믿음을 가지고 있었다. 둘째, 교사의 치밀한 수업 설계와 학생의 능동적인 과학 탐구 수행을 통해 진정한 과학 학습이 이루어진다는 '과학 탐구 교수-학습'에 관한 지식과 믿음을 가지고 있었다. 셋째, 논의를 활용한 교수가 학생의 사고를 구체화하고 조직하여 과학 학습에 효과적이라는 '논의 기반 과학 교수-학습'에 관한 지식과 믿음을 가지고 있었다. 마지막으로 과학 탐구가 과학적 증거와 사회적 합의를 통해 과학 지식을 형성한다는 '과학 지식 및 과학 탐구의 본성'에 관한 인식론적 믿음을 가지고 있었다. 본 연구의 교사들이 과학 탐구 수업에 대하여 실천적이고 구체적인 교수 지향을 가지게 된 것은 1년 동안 동료 교사와 함께 과학 탐구 수업 계획 및 실행을 하고 성찰하며 수업을 개선한 교사학습공동체 경험과 관련되는 것으로 사료된다.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.647-667
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• 2009

이 연구에서는 초등과학 영재학생의 개방적 탐구 활동에서 나타난 참과학탐구의 특징을 분석하여 효과적인 영재교육 프로그램이 되기 위한 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 청주교대부설 과학영재교육원의 여름집중교육에서 실시하는 탐구토론대회에 참가한 초등과학 영재학생 5명으로 이루어진 한 소집단을 선정하였고, 계획단계에서부터 탐구결과 정리 단계까지 학생들의 상호작용과 수행 과정을 녹음 녹화하였다. 수집된 자료는 참과학탐구의 인식론적 측면과 인지과정 측면의 특징을 토대로 분석하였다. 분석 결과 영재학생들의 개방적 탐구 활동에서는 참과학탐구의 인식론적 특징인 이론 의존성과 지식의 사회적 구성이 나타났다. 학생들은 탐구 과제의 이해 및 실험 설계에 대해서 이야기를 할 때 사고 실험이나 과학적 개념에 대해서 자주 언급했다. 또한 인지과정 측면에서는 연구 설계 부분의 특징이 두드러지게 나타났는데, 주로 변수선택, 과정 계획, 변수 통제, 측정 계획 등에서 참과학탐구와 유사한 특징을 보였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.319-329
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• 2018

'과제 연구'는 토론과 조사를 거쳐 특정 과학 과제를 선정하여 실험실습을 수행하고 결론을 도출하여 보고서를 작성하는 일련의 연구 과정을 체험하기 위한 과목이다. 이때 가치 있는 과학적 탐구 문제를 발견하는 것은 연구의 시작이라고도 할 수 있으며 그 중요성이 지속적으로 강조되어 왔다. 본 연구에서는 고등학교 과제연구 수업에서 학생들의 탐구 문제 도출을 돕기 위한 다양한 전략을 마련하여 단계별로 적용하였다. 각 과정을 거치며 학생들의 탐구 문제가 어떻게 발전해 가는지 구체적으로 살펴보았다. 수업은 (1)개방적 문제 탐색, (2)문헌 연구 및 자료 검색, (3)탐구 문제의 변형 및 확장, (4)탐구문제의 공유 및 평가, (5)최종 선정 및 연구 계획서 작성 단계로 이루어져 있다. 이를 경기도에 위치한 일반고등학교 과제 연구 수업에 12차시 동안 적용하였다. 총 13명의 학생들은 3-4명씩 4개의 조를 이루어 연구를 수행하였다. 학생들의 연구 과정이 담긴 포트폴리오 및 연구 계획서를 수집하여 탐구 문제의 도출 과정을 조사하였다. 그 결과 학생들이 제시한 탐구 문제는 수업의 각 과정을 거치며 점차 구체화되었다. 또한 각 조가 도출한 탐구 문제는 수업의 각 단계에 따라 유사한 특징을 나타내었다. 개방적 문제 탐색 단계에서 관심주제를 확인하고 문헌 연구 및 자료 검색을 통해 실현 가능한 과학적 탐구 문제를 제시하기 시작했다. 탐구 문제의 변형 및 확장을 통해 탐구 문제와 관련된 다양한 변인을 찾을 수 있었으며 이를 동료들에게 공유하고 연구 계획서를 작성하면서 탐구 문제를 정확하고 구체적으로 서술할 수 있었다. 탐구 문제 도출을 돕기 위한 전략을 다양하게 투입함으로써 탐구 문제의 여러 가지 측면을 발전시키고 학생이 주도적으로 탐구 문제를 도출하도록 도울 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.304-316
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• 2021

이 연구의 목적은 소그룹 자유 탐구에서 학습자들끼리 서로의 탐구에 대해 비판적 의견을 제시하는 활동에서 학생들이 제시한 의견을 분석하는 것이다. 41명의 학생들이 한 학기 동안 자유 탐구를 수행하면서 탐구 계획 단계와 종료 직전 단계에서 비판적 의견 제시 활동에 참여하였다. 두 차례의 활동에서 각각 595개, 233개의 피드백이 제시되었으며, 탐구 과정을 토대로 한 범주로 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 탐구 계획에 대한 의견 제시 활동에서 '문제인식 및 가설설정', '탐구 설계' 영역에 많은 피드백이 제시되었는데, 특히 '연구 문제 수정 및 추가', '연구 대상 및 조건', '변인 통제'와 관련된 의견이 많았다. 둘째, 탐구 수행 결과에 대한 의견 제시 활동에서는 '보고서 작성'과 관련된 피드백 의견이 많았으며, '탐구 설계' 영역에 대한 의견도 많이 제시되었다. 연구 결과를 바탕으로 학생의 소그룹 자유탐구에서 비판적 의견제시 활동의 적용과 관련된 시사점을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.379-392
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• 2018

본 연구에서는 과학 탐구 수업을 1년간 수행한 중학교 과학 교사들이 과학 탐구 수업을 하기 위해 필요하다고 하는 효능감이 무엇인지 개별 면담 자료 분석을 통해 밝히고자 한다. 본 연구 참여 교사들이 과학 탐구 수업을 하기 위해서 필요하다고 하는 과학 탐구 교수 효능감은 과학 탐구 수업 계획 단계와 수행 단계에서 다르게 나타났고, 각 단계에서의 효능감은 수업 관리 효능감, 교수 전략 효능감, 교과지식 효능감으로 분류할 수 있었다. 과학 탐구 수업 계획 단계에서의 수업 관리 효능감에는 '과학 탐구 수업을 위한 교육 과정 운영 효능감'이 포함되었고, 교수 전략 효능감에는 '과학 탐구 수업 개요 설정 효능감', '과학 실천 간 논리적 조직 효능감', '과학 실천 별 적절한 발문 계획 효능감', '과학 실천을 하는 학생에 대한 이해 효능감'이 포함되었으며, 교과 지식 효능감에는 '교과 지식 및 과학 실천 이해 효능감', '핵심 개념 설정 효능감'이 포함되었다. 과학 탐구 수업 수행단계에서의 수업 관리 효능감에는 '과학 실천 별 시간 배분 효능감', '과학 실천 교실 문화 정착 효능감'이 포함되었고, 교수 전략 효능감에는 '과학 실천 동기 부여 효능감', '과학 실천 적응적 교수 효능감', '능동적 사고 기회 제공 효능감', '과학 실천 별 논의 참여 독려 효능감', '과학 실천 별 참여도 평가 효능감'이 포함되었다. 본 연구의 참여 교사들은 과학 탐구 수업 수행을 위하여 필요한 효능감으로 교과 지식 효능감은 언급하지 않았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권7호
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• pp.1204-1221
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• 2012

이 연구의 목적은 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 추출하고, 효과적인 개방적 탐구를 위한 교사의 스캐폴딩 기능을 현장 교사들의 경험적 시각을 통해 탐색해 보는 것이다. 개방적 탐구에서 요구되는 스캐폴딩 요소를 탐색하기 위하여 두 중학교에서 개방적 탐구를 수행했던 110명의 학생들을 대상으로 개방적 탐구에 대한 반응을 묻는 설문 조사를 실시하였고, 응답 결과에 대해 요인 분석을 실시하였다. 또한 설문 조사에 응했던 학생들 중 일부를 대상으로 학생 포커스 그룹 인터뷰를 실시하여 추출된 스캐폴딩 요소에 대한 학생들의 반응 수준을 조사하였으며, 개방적 탐구를 지도한 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 심층 면접을 실시하여 개방적 탐구에서 교사의 스캐폴딩 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 살펴보았다. 탐색적 요인 분석을 실시한 결과 5개의 스캐폴딩 요소(탐구 동기, 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여)를 추출할 수 있었다. 또한 학생 포커스 그룹 인터뷰 결과, 학생들은 개방적 탐구의 스캐폴딩 요소 중 탐구 동기를 제외한 탐구 계획, 탐구 전략, 탐구 환경, 탐구 참여에서 어려운 점을 제시하였고, 특히 자기 역할 인식, 과제 수행에 대한 적극적인 참여와 모둠원들과의 협력으로 대표되는 참여적 요소를 강화하기 위한 도움 방안을 요구하였다. 한편, 개방적 탐구에서 스캐폴딩의 기능에 대한 현장 교사들의 경험적 시각을 심층 면접을 통해 탐색한 결과, 교사들이 생각하는 스캐폴딩의 기능들을 인지적(개념적, 메타 인지적), 정서적(동기적, 중재적), 전략적 기능으로 범주화할 수 있었고, 교사들은 스캐폴딩의 전략적 기능과 인지적 기능을 정서적 기능보다 더 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 개방적 탐구를 효과적으로 수행하기 위한 함의를 논의하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.68-69
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• 2010

본 연구의 목적은 서울시 소재 과학영재교육원에서 운영하는 프로그램에서 개발된 일부 모듈들에 구현되어있는 과학탐구과정 및 사고과정의 특징이 과학영재프로그램의 목적에 따른 목표를 성취할 수 있는지를 평가하고, 과학탐구과정이나 사고과정의 각 항목을 구현한 탐구의 실제를 알기 위한 것이다. 또, 본 연구의 결과를 토대로 모듈들에 대해 반성하고 개선점을 찾으려는 것이다. 연구 참여자들은 13명이며 연구 목적을 위해 첫째, 영재교육과정 및 평가에 관한 문헌을 근거로 과학영재프로그램의 목적과 목표를 설정, 둘째, 목적과 목표를 근거로 문헌에 제시된 분석틀들을 수정 개발, 셋째, 참여자들이 각자 모듈을 1개 선정하여 분석하고 이를 수정한 후 다시 분석하여 해석, 넷째, 분석결과의 해석을 토대로 반성을 하였다. 각 단계마다 각자 해결한 내용을 공개하고 모든 참여자들이 공개된 내용에 대해 비판하면서 합의하는 과정을 거쳤다. 합의 도출에 의해 첫째, 과학영재프로그램의 목적은 '탐구적 사고과정을 함양하고 지역사회에 유익한 새로운 지식을 창출한다.', 이에 대한 목표는 '자기 주도적인 탐구 계획 능력을 향상한다.'와 '숙달된 탐구 기능을 사용하여 실제문제를 해결할 수 있다.'로 설정하였다. 둘째, 분석틀은 '과학탐구과정' 과 '사고과정'의 두 범주로 구성하였으며, '과학탐구과정'에 해당하는 항목은 '사전탐구, 탐구방법, 해석적 탐구기술, 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성'으로, '사고과정'에 해당하는 항목들은 '논리적 사고, 창의적 사고'로 구성하였다. 셋째, 선정된 모듈들을 분석한 결과 모듈들은 대체로 탐구방법과 해석적 탐구기술을 많이 강조하였는데, 수정된 모듈들에서는 이 두 항목이 더욱 강조되었다. 특히, 해석적 탐구기술에서 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성, 창의적 사고를 강조하는 탐구의 실제가 증가하였다. 수정후 증가된 항목들은 앞에서 설정한 두 가지 목표에 도달하는데 도움이 되는 항목들이라고 합의 선정되었던 것이므로, 이에 따라 수정 전 모듈보다 수정 후 모듈이 보다 더 영재프로그램의 목표에 도달하기에 적합한 것으로 판단하였다. 넷째, 연구결과를 토대로 반성한 점은 '목표' 에 '창의적 사고'와 '과학의 본성'에 대한 강조가 부족하다는 것, '목표'에서 '실제문제를 해결'할 수 있어야 한다는 것에 비해 '모듈'에서 다루는 주제는 '실제문제'가 아니라 학문적인 질문에 치우쳐 있다는 것, '자기 주도적인 탐구 계획 능력'을 향상시키는 탐구의 실제가 대체로 적게 제시되어 있다는 것이다. 이러한 반성을 영재프로그램의 각 모듈에서 모두 구현할 수 있는 것은 아니지만 본 연구에서 설정한 목적과 목표에 따라 프로그램을 개발하는 경우 이러한 반성점을 고려하여 모듈을 개발한다면 영재프로그램 전체적으로 볼 때는 모두 구현되어 있을 것이다. 본 연구는 서울시에 소재하는 과학영재교육원들에서 개발하여 사용하는 많은 모듈 중 극히 일부를 대상으로 하였으므로 연구 결과를 모든 과학영재프로그램에 적용하기에는 한계가 있다. 그러나 본 연구처럼 프로그램이나 모듈을 평가하려는 연구자들에게 일련의 평가단계에 대한 시사점을 제공할 수 있을 것으로 생각한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제21권4호
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• pp.345-359
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• 2011

본 연구에서는 예비 수학 교사 교육의 현장에서 공학적 도구를 교육적으로 활용하는 방법에 초점을 두고 수학 프로그램 탐구 과제 수행을 계획하고 실행하였다. 수학 교육 강좌 시간을 이용하여 예비 수학 교사들에게 수학 프로그램을 수학의 내용 지도에 효과적으로 활용하는 사례 탐구의 기회를 제공하고자 하였다. 또한 탐구 과제 수행 과정을 통해 가르치고 배우는 활동을 경험하고 교수-학습에 대한 바람직한 인식을 함양하도록 하였다. 장기간의 자율적 탐구 시간을 위한 사전 안내, 조별 학습 및 전 구성원의 참여 유도, 발표를 통한 실습 제공, 반성의 과정을 계획하고 실행한 결과 예비 수학 교사들은 짧은 시간에 중등 수학 교과서에서 다루고 있는 여러 수학 프로그램에 대한 기초 지식을 습득하였다. 뿐만 아니라 조별 탐구와 실습의 과정을 통해 수학 프로그램에 대한 탐구 역량이 강화되었다. 아울러 전체 동료들과 함께 가르치고 배우는 활동을 체험하면서 바람직한 지도를 위해 교사가 갖추어야 할 자세나 마음가짐에 대해서도 긍정적인 인식을 갖게 되었다. 예비 수학 교사 교육에서 중등 수학 교과서에 제시된 수학 프로그램에 대한 기초 지식을 제공하고 그것을 수학 내용 지도에 교육적으로 활용하는 탐구 활동을 실행한 본 연구는 우리나라 교육과정 제안의 실행 방법을 충실히 탐색하면서 현장 적응력을 갖춘 교사를 양성한다는 관점에서 의미가 있다고 평가된다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.170-185
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• 2013

본 연구의 목적은 생물 분류 탐구에서 과제 집착의 인지적인 모형을 규명하는 것이다. 이를 위해 생명 과학 탐구에서 과제 집착에 대한 다양한 문헌들을 분석하여 과제 집착에 대한 가설적인 인지적 모형을 고안하였다. 이 후, 고안한 모형의 규명을 위해 과제 집착의 분석을 위한 과제를 개발하고 사고 발성법과 회상적 면접법을 이용하여 연구 참여자의 프로토콜을 수집, 분석함으로써 생물 분류 탐구에서 과제 집착의 인지적 모형을 규명하였다. 연구 결과, 문헌 기반의 모형을 고안하고 프로토콜 분석을 통하여 규명한 과제 집착의 인지적 모형을 크게 과제 집착 유발, 과제 집착 강화, 과제 집착 유지의 세 단계의 과정으로 구성하였다. 과제 집착 유발 단계에서는 과제에 대한 관찰, 과제 관련 경험 표상, 탐구 예비 수행, 목표 평가의 하위과정으로 구성하였다. 과제 집착 강화 단계는 경험 기반 탐구 계획 설정 또는 경험 미기반 탐구 계획 설정, 적극적인 수행 및 소극적인 수행, 탐구 수행중 자기 평가, 가설 검증까지 반복적인 수행의 하위 과정으로 구성하였다. 과제 집착 유지 단계에서는 완료 후 피드백 수행, 자발적인 후속 탐구 수행의 하위 과정으로 구성하였다. 각 단계마다 과제 집착 구성 요소인 자신감, 목표설정, 주의집중이 변화하는 것으로 구성하였다. 위 연구 결과에 의해 생물 분류 탐구에서 과제 집착의 인지적 모형을 통해 생물 분류 탐구에서 과제 집착 향상을 위한 구체적인 교수-학습 전략을 구성하기 위한 기초 정보를 제공할 수 있으며 탐구과정에서 과제 집착의 단계적인 평가와 피드백 제시에 도움이 될 것이다.