• 한국과학교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.164-180
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• 2011

본 연구에서는 초등 예비교사들에게 아동의 과학 개념을 직접 조사하고 분석하는 활동을 안내하고 수행하도록 하면서 과학 교수 학습의 원리에 대해 예비 교사들이 탐구적으로 접근할 수 있는 기회를 제공하였다. 예비교사들의 탐구 과정을 자세히 살펴보고 이 과정에서 어떠한 긍정적 학습 경험이 있었는지 알아보고자 하는 것이 이 연구의 목적이다. 연구 대상은 C 교육대학교 2개 분반 68명이며 매주 90분씩 15주간 진행되는 '초등과학교육2' 강좌에서 실시되었다. 총 20모둠으로 구성하여 모둠별 프로젝트 형식으로 탐구 활동이 진행되었으며 설문, 수업 녹화 비디오, 수업일지, 모둠의 최종 보고서, 심층 면담자료 등이 분석되었다. 데이터 분석은 다중 사례 분석 방법을 통하여 사례 내 자료 분석과 사례 간 자료 분석과정을 거쳤다. 연구 결과 예비교사의 탐구 과정에서 다음과 같은 주요한 긍정적 학습 경험이 관찰되었다. 첫 번째로 예비교사가 아동의 과학 개념 조사를 준비하는 과정은 자신의 과학 개념을 점검하고 수정, 보완하는 계기가 되었다. 두 번째로 면담 질문을 구체화하면서 예비교사의 질문 구성 능력이 향상되었다. 세 번째로 예비교사들은 아동의 과학 개념이 다양하고, 상황에 따라 불안정하다는 것을 인식하였다. 네 번째로, 예비교사들은 아동의 과학 개념에 대한 조사를 바탕으로, 구체적인 지도 방안을 도출할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제39권2호
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• pp.165-179
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• 2015

본 연구에서는 주 단위 보고서의 활용 수업이 학생들의 자기 주도적 학습 능력과 과학에 대한 태도 및 학업 성취도에 미치는 영향을 알아보았다. 연구 대상은 고등학교 2학년 자연 계열 학생으로 실험반과 비교반을 각각 3개 반으로 구성하였다. 수업 처치 단원은 화학I 'IV. 닮은꼴 화학 반응'으로 선정하였고, 총 16차시 수업을 진행하였다. 수업 후 과제로 실험반은 주 단위 보고서를 작성하였고, 비교반은 문제 풀이로 수업내용을 정리하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 주 단위 보고서를 활용한 수업은 학생들의 자기 주도적 학습 능력의 향상을 가져왔다(p<.05). 동기 변인과 학습 전략 변인 모두 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈고, 총 15개의 하위 영역 중에서 시험 불안과 노력 규제 영역을 제외한 모든 영역에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 주 단위 보고서를 활용한 수업은 과학에 대한 태도 변화에서는 통계적으로 유의미한 값을 갖지 못했으나(p>.05), 총 5개의 하위 영역 중 과학 탐구에 대한 태도와 과학 수업에 대한 즐거움 영역에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 셋째, 주 단위 보고서를 활용한 수업은 학업 성취도에서는 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으나(p>.05). 상위권과 하위권 성취 수준의 학생들 사이의 점수 차이는 통계적으로 유의미한 결과를 나타냈다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.115-127
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• 2011

본 연구에서는 탐구 기능 가운데 자료 수집, 자료처리, 자료 해석과 관련하여 실험보고서 분석틀을 개발하였다. 또한 개발한 분석틀을 대학생들의 보고서 분석에 적용하여 오차와 불확도 개념을 중심으로 대학생들이 보고서 작성에서 어려움을 겪고 있는가에대해 알아보았다. 물리실험 수업을 수강한 30명의 학생들에게 실시한 설문지와 학생들이 작성한 실험보고서를 분석하였다. 학생들은 자료 수집과 관련하여 반복 측정에 대해 인식을 하고 있으나 보고서에서는 이를 명확하게 표현하지 못하였다. 극값이나 기울기가급하게 변하면 더욱 정밀한 측정을 해야 하지만 학생들은 이 부분에서도 어려움을 지니고 있었다. 특히, 오차와 불확도와 관련하여 학생들은 많은 어려움을 표출하고 있었다. 오차와 불확도의 전파에 대한 이해도가 매우 낮은 상태에서 단순한 오차 전파공식도 이용하지 못하는 학생이 많았다. 오차와 불확도를 분석을 통해 자료를 해석하는 과정에서도 많은 어려움을 겪고 있었는데, 오차의 원인들이 결과에 어떻게 영향을 주는지를 정량적으로 분석할 수 있는 학생은 거의 없었다. 반면에 학생 대부분이 오차와 불확도 분석이 중요하다고 응답하였다. 학생들이 중요성을 인식하고 있으나 올바른 개념을 지니지 못하여 보고서 작성에서 어려움을 겪고 있다는 결론을 내릴 수 있었다. 실험 수업에서 보고서를 통해 과학적 의사소통을 해야하는 학생들에게 물리 개념뿐만 아니라 자료를 수집하고 처리하고 해석하는 데 필요한 기본 개념에 대한 교육이 필요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권3호
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• pp.506-515
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• 2001

중학교 3학년 학생들이 과학적 탐구과정기능에 대한 자기평가를 신뢰롭게 할 수 있는지 알아보기 위해 학생의 평가가 교사의 평가와 얼마나 일치하는지, 교사에 비해 자신을 얼마나 높게 혹은 낮게 평가하는지 알아보았다. 학생들은 탐구과정 기능에 초점이 맞추어진 점검표를 이용하여 개방적 탐구 후에 작성한 보고서를 자기평가 하였다. 학생의 자기평가와 교사의 평가가 일치하는 정도는 평균 73% 이었다. '자기평가능력'의 남녀간 차이는 없었으나, '성취도'를 기준으로 한 상 중 하 집단의 차이가 있었다. '자기평가능력'은 '성취도와 상관이 있는 것으로 나타났고, 여학생의 경우 상관 관계가 더 높았다. 탐구과정기능의 영역 중에서 '자기평가능력'이 높은 영역은 결과정리 및 해석 영역이었고, 가장 낮은 영역은 결론도출영역이었다. '자기평가경향'을 분석한 결과 전체 학생들은 평균적으로 교사보다 자신의 능력을 조금 높게 평가하였다. 탐구계획 영역의 항목들과 변인통제 항목은 교사에 비해 자신을 낮게 평가하였고, 결론도출 영역의 항목들은 교사보다 자신을 높게 평가하였다. 상위권 학생들은 교사보다 평가항목에 대한 기대 수준이 높아 자신을 낮게 평가하였고, 특히 하위권 학생들은 평가항목에 대한 기대수준이 교사보다 낮아 자신을 교사보다 높게 평가하는 경향이 두드러졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권2호
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• pp.239-252
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• 2022

이 연구는 초등학생 과학 탐구과제에서 관찰되는 수행의 특징을 분석하여 채점기준을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 초등학교 5학년 학생 75명의 과학 탐구활동보고서의 특징을 분석하고, 그 특징을 과학탐구 과정 요소와 역량 요소에 대한 이론 및 개념과 연계하여 체크리스트형 채점기준을 개발하였다. 개발된 채점기준을 활용하여 채점자 11인이 350여 개 과제를 교차채점하여 데이터를 생성하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 채점데이터는 피험자, 채점자, 채점항목의 3개 국면을 고려한 다국면 Rasch모형에 적합하였으며, 22개 채점항목들의 적합도가 양호하였다. 둘째, 낮은 수행수준에서 관찰가능한 특성은 과제에서 명시적으로 요구하는 질문에 답하거나, 사전에 학습한 과학적 개념을 활용하여 대상 혹은 현상을 관찰하는 것인 반면, 높은 수행수준에서는 주어진 자료 이외의 추가자료를 탐색하거나 자신의 실험과정을 성찰하는 것이었다. 학생 수행 특성 분석에 근거한 채점기준표의 유용성과 활용을 위한 향후 과제가 논의되었다.

• 영재교육연구
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• 제12권4호
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• pp.120-130
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• 2002

제1회 한국물리탐구토론대회에는 10개의 문제가 출제되었는데 본 연구에서는 이들 10개의 문제 중 ${\ulcorner}$Fractal Diffraction${\lrcorner}$ 문제를 해결한 고등학생부 3개 팀과 중학생부 1개 팀의 보고서를 비교 분석하였다. 그 결과 학생들은 Fractal이라는 개념을 제대로 이해하지 못하여 잘못된 방향으로 문제를 해결한 팀이 많았다. 특히 ${\ulcorner}$Fractal Diffraction${\lrcorner}$ 문제는 출제된 10문제 중 가장 까다로운 문제로 학생들이 생각하고 있는 것으로 조사되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권1호
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• pp.80-93
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• 2010

이 연구에서는 확산을 이론적으로 정리하고, 확산에 관한 탐구실험을 개발하여 예비교사의 확산에 대한 이해를 조사하였다. 이 탐구실험을 수행한 3개 대학의 41명을 대상으로 설문조사를 하였고, 이 중 20명이 면담에 참여했다. 탐구실험을 수행하는 과정에서 3개 모둠에서 6명의 실험과정을 녹음, 녹화하였다. 예비교사의 개념에 대한 이해를 돕기 위해 면담과 녹음자료의 전사본, 보고서와 설문지, 확산에 대한 시험 답안지를 분석하였으며, 공동연구자와 결과에 대해 논의하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 분출과 확산 그리고 확산 중 등압확산과 등유량확산에 대해서 논의하였다. 둘째, 예비교사들은 분출과 확산 등을 Graham의 확산속도법칙에 의해 기계적으로 이해하고 있었으며 대부분의 학생들이 확산에 대한 오개념을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 셋째, 탐구실험과정에서 예비교사들은 등압 및 등유량의 두 가지 확산실험에 대해 직접 관찰하였으나, 대부분의 경우 두 실험의 개념적 차이를 구별하는데 실패하였다. 탐구실험 후, 확산에 대한 개념의 수정이 이루어진 예비교사는 약 40%였다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권1호
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• pp.15-20
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• 2014

공학교육의 도입부에 직관을 활용하여 학습자의 흥미를 유발하고, 단순한 수식의 전개와 그를 활용한 문제풀이 중심 교육에서 벗어나 개념의 내용을 반복적으로 구술하고 수식을 유도하는 과정에 물리적 개념을 적용하여 쓰게 함으로써 전문대학 학습자의 학습효과를 증진시키는 방안을 모색하였다. 또한, 프로젝트 수행에 있어 학습자 스스로 주제를 선정하고 학습한 내용을 적용하여 일정에 맞추어 보고서를 제출하고 교수자는 각 모둠별로 우수한 보고서를 선택하였다. 각 모둠의 모둠원은 역할 분담을 통해 우수 보고서에 대해 발표하는 과정을 거치면서 조직원으로서의 역할을 익히도록 하였다. 이를 통해 학습자의 성적이 향상되고 일상생활에서 경험하게 되는 물리현상을 역학과 연계할 수 있게 하며, 초급설계자로서의 역량을 제고하고자 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.200-213
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• 2000

교육부의 제6차 교육 과정 개편과 더불어 모든 고등 학교의 필수 교과로 도입된 공통 과학이 현재 고등 학교에서 어떻게 운영되고 있는가를 조사해 본 연구이다. 그 결과 3.2%의 학교에서만이 교사 1인이 담당하고 있었고 나머지 대부분의 학교에서는 담당 과학 교사의 전공별로 각 단원을 분담하여 가르치고 있었다. 이 경우 각 단원에 통합 과학적인 요소들이 많아서 애로가 많음을 토로하고 있었으며, 시간표상에 배치된 공통 과학이 다른 학과목과 같이 편성되어 있기 때문에 하나의 학습 주제를 해결하기엔 시간이 너무 짧다는 의견들이 많았다. 또한 공통 과학을 위한 전문 실험실이 없고 담당 학생수가 너무 많아서 고민하고 있었다. 또한 공통 과학의 지식 편은 강의식 학습으로, 탐구 편은 탐구 학습으로 운영하고 있었으며, 평가는 지식편인 경우, 객관식 또는 주관식 질문지법을 이용하여 평가하였으며. 탐구편인 경우, 학생들의 보고서를 중심으로 평가하고 있었다. 공통 과학에 대한 학생들의 반응은 보통을 넘지 못하고 있어서 과학에 대한 흥미 도를 고조시키기 위하여 도입된 본래의 의도에서 빗나가고 있음을 나타내고 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.102-118
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• 2011

본 연구에서는 학교 밖 탐구활동의 실태 분석 결과와 수공적 기능이 강조된 HASA 교육과정 기준안에 근거하여 개발된 체험 중심 과학 캠프 프로그램을 적용하였다. 따라서 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용한 후, 과학 캠프에 참여한 학생들의 반응에 기초하여 체험 중심 과학 캠프 활동 프로그램의 타당성을 검증하였다. 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용하는 과정에 대해서는 캠프에 참여한 학생들이 캠프 기간 중에 작성한 탐구 보고서와 캠프가 끝난 후 인터넷에 올린 소감을 바탕으로 지식, 탐구, 수공적 기능, 태도 영역으로 구분하여 분석하였다. 그리고 사전 사후 설문지를 통해 과학캠프 프로그램 구성 영역과 캠프 프로그램의 타당성을 검증하고, 캠프에 참여한 학생들의 과학관련 태도 변화를 조사하였다. 과학 캠프 프로그램의 적용 결과, 과학지식의 이해 증진과 탐구능력 향상을 목적으로 하는 과학 캠프 프로그램의 개발에 있어서 내용면에서는 학생의 흥미와 참여를 고려하여 실생활과 첨단과학을 연계한 주제로 개발하고, 활동 면에서는 학생들이 직접 조작해보는 체험활동 및 선의의 경쟁심을 유발하는 과학경연 형태의 비중을 높일 필요가 있는 것으로 나타났다. 따라서 과학교육연구센터와 같은 과학교육 연구를 수행하는 기관들의 인적 체계나 경제적 지원을 보완하여 지속적인 과학 캠프 프로그램을 개발할 필요가 있다. 또한 공교육 차원에서 체험 중심 과학 캠프와 같은 학교 밖 탐구활동에 대하여 보다 적극적인 연구와 현실적인 노력을 실행한다면, 과학에 대한 학생들의 부정적 인식이나 이공계 기피 현상 등의 문제점들을 개선하는데 긍정적인 영향을 줄 것이라는 의미를 갖는다.