• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.94-108
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• 2019

이 연구는 과학영재 학생의 탐구 사고력 향상을 위해 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 우선 교사중심에서 학생 중심으로 3단계의 과정을 거쳐 R & E를 수행할 수 있도록 하는 안내된 R & E 수업 모형을 개발하였고, 5단계 절차에 맞는 안내된 R & E 프로그램을 개발하여 중학교 과학 영재 학생 38명을 대상으로 수업을 진행하였다. 그 결과, '가설 설정 > 변인 추출 > 탐구문제 도출 > 결론 도출 > 실험 설계 > 일반화 > 평가 > 자료 해석 > 자료 변환' 순으로 높은 평균 점수를 나타냈다. 세부적으로는 9개 평가 요소 중 '탐구문제 도출, 변인 추출, 가설 설정, 결론 도출'은 높은 수준을, '실험 설계'는 평균 수준을, '자료 해석, 일반화, 평가'는 낮은 수준을, '자료 변환'은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 이번 연구를 계기로 안내된 R & E 프로그램이 탐구 과정별 요소를 잘 반영하여 과학영재 학생의 종합적 사고력과 창의적 문제해결력 향상에 도움이 되길 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권4호
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• pp.403-417
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• 2010

이 연구에서는 초임교사 지원을 위한 출발점으로 초임교사의 수업에서 드러나는 특징을 탐구하였다. 본 연구에서는 수업능력개발이 요구되는 초임교사의 전문성 개발을 지원하기 위해 멘토링 체제를 기획하고 이를 시범 적용함으로써 그 효과를 살펴보았다. 3쌍의 멘토-멘티를 대상으로 멘토링을 시범운영해보고, 멘토링 전후의 초임교사 수업 특징 변화를 분석하였다. 본 연구에서는 동일한 단원의 전 차시 수업에 대하여 멘토와 멘티가 수업동영상을 만들고, 6명의 초임교사와 선배교사로 구성된 6명의 컨설팅 협의진이 차시별 수업을 교차분석하였다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 멘토-멘티교사와의 면담 자료 등을 활용하여 멘티 수업에서 발견되는 특징을 진단하고 멘토링 적용 효과를 추적하고, 멘토링 체제 개선에 주는 시사점을 정리하였다. 멘티의 수업에서 발견되는 공통된 특징을 (1) 수업 문화와 수업 운영, (2) 교실담론, (3) 과학 실험과 활동의 측면에서 살펴보고, 멘토링을 통해 이러한 특징이 어떻게 변하는지를 고찰하였다. 멘토링 전후에 멘티교사의 수업에서 나타난 변화를 살펴보면, 멘티들은 실제 수업시간에 학생들과 대화를 많이 하는 것이 "학생들의 지능발달이든 내용이해 측면에서든" 효과가 있으며, 멘토링 과정을 경험하면서 멘티들은 실험의 필요성을 인정하게 되었으며, 실험활동의 역할과 운영 방안 등을 파악하게 되었다. 연구결과를 토대로 초임교사의 수업전문성 개발과 관련된 지원방안을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제39권2호
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• pp.267-277
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• 2015

본 연구에서는 초등학교 교사들의 과학 탐구 지도에 대한 인식을 조사하였다. 먼저 교사들의 탐구 지도 경험에 대해 자유롭게 서술하도록 하여, 교사들이 인식하고 있는 탐구 지도 유형을 세 가지로 분류할 수 있었다. 관찰, 분류, 측정, 예상, 공정한 비교 등을 강조하는 '과학 과정기능 중심' 범주, 학생들이 스스로 문제를 생성하도록 하는 '과학 문제 발견' 범주, 그리고 제시된 절차에 따라 실험을 수행하며 과학적 개념이나 내용을 증명하는 '개념이나 내용 예증' 범주이다. 다음으로 18개의 활동이 각각 적힌 카드를 '탐구를 통한 과학 수업' 카드를 중심으로 한 이차원적 평면에 자유롭게 배치하도록 한 후, 중심 카드와 각 카드 사이의 상대적인 거리를 측정하였다. '학생들이 적절한 절차를 설계하고 수행'하는 것이 탐구와 가장 밀접하게 관련 있는 활동으로 인식되고 있었다. 이러한 결과는 (예비)교사의 탐구 이해도를 증진시키기 위해 적극 활용되어야 하고, 나아가 초등학교 현장에서 탐구를 통한 과학교육이 보다 활성화되어야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제18권2호
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• pp.65-77
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• 1999

본 연구의 목적은 초인지 개념변화 수업 모형이 초등학교 6학년 학생들의 '분자'와 '분자 운동'에 대한 개념의 변화에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 본 연구에서는 학생들의 '분자'와 '분자 운동'에 대한 개념과 초인지 자기조정 수준을 알아보기 위해 수업 전에 사전 검사를 실시하고, 박종원과 심재학의 초인지 수업모형과 학생들의 개념을 바탕으로 수업 프로그램을 개발하였다. 이 수업프로그램은 수업 절차와 그 절차에 따른 초인지 질문활동으로 이루어져 있다. 실험 집단은 초인지 전략 프로그램을 적용하였고 비교 집단은 국정 교과서와 지도서에 제시되어 있는 일반적 수업 방법에 의해 지도되었다. 분자 단원의 지도가 끝난 후 사후 검사를 실시하고 형성된 개념의 지속효과를 알아보기 위해 수업 6개월 후에 개념 검사를 다시 실시하였다. 본 연구의 결과는 일반적 탐구 방법을 적용한 비교 집단 보다 초인지 전략 수업을 적용한 실험집단에서 개념의 형성 및 지속의 효과가 p< .05수준에서 유의미하게 컸으며 특히, 실험 집단이 비교 집단에 비해, 구체적 개념은 같으나 제시된 실험 상황이 교과서 내용과 다를 때에 더 높은 개념의 차이를 보였다. 또한, 초인지 수업모형은 초인지 자기조정 수준 하위의 학생들보다 상위의 학생들의 개념변화와 지속에 효과적이었다. 즉 초인지 수업 전략은 학생들의 분자개념 변화와 지속에 효과적이며 학습한 개념을 관련되는 다른 개념들과의 전체적인 구조 속에서 인식함으로써 형성된 개념을 여러 구체적 상황에 적용할 수 있게 됨을 알 수 있다. 그러나 초인지 자기조정 수준 상위의 학생들은 초인지 전략을 쉽게 학습하는데 비해 하위의 학생들은 새로운 학습 방법을 배우는데 어려움을 겪는 것으로 생각된다.

• 영재교육연구
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• 제20권2호
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• pp.487-502
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• 2010

이 연구의 목적은 SSC 실험을 과학영재 수업에 적용한 후 얻을 수 있는 효과를 조사하는 것이다. 연구 참여자는 대학부설 과학영재교육원에 선발되어 교육받고 있는 15명의 중학생 과학영재 학생이다. SSC 실험 프로그램은 3개월간 5가지 주제로 적용되었다. 연구 설계는 단일집단 사전-사후 설계였으며 PASW 18 통계 프로그램을 사용하여 데이터를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, SSC 실험은 과학영재 학생의 과학적 태도를 통계적으로 유의미하게 향상시켰다(p<.01). 특히 과학적 태도 하위 영역 중 '협동성', '자진성', '끈기성' 영역에서 사전검사와 사후검사 점수 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, SSC 실험은 과학영재 학생의 창의적 성격 특성을 통계적으로 유의미하게 향상시켰다(p<.01). 특히 창의적 성격 특성의 하위 영역 중 '집착성' 영역에서 사전검사와 사후검사 점수 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 셋째, SSC 실험을 적용하기 전과 후에 과학영재 학생의 과학탐구 능력에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.05). 연구 결과는 SSC 실험이 과학영재 수업에 효과적인 프로그램임을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권5호
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• pp.557-575
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• 2010

이 연구는 현재 중 고등학교에서 적용하고 있는 교수 모형을 선택할 때 그 준거로 활용할 수 있는 교수 모형의 특성과 목적을 제시하고자 수행하였다. 교수 모형의 특성과 목적은 수업 모형과 교수 모형에 관한 문헌을 분석하고, 그 결과를 근거로 정리해 제시하였다. 이 연구에서는 지금까지 제시된 수업 모형을 교수 모형에 포함시키고, 교수 모형을 전통적 모형, 과도기적 모형, 현대적 모형으로 분류하고, 현대적 모형을 다시 그 대상에 따라 개념변화 모형과 순환학습 모형으로 구분하였다. 이 논문에서 제시한 네 가지 교수모형의 특성과 목적을 요약하면 다음과 같다. $\cdot$ 전통적 모형: 강의를 통한 과학지식의 교수, 발견법을 통한 과학지식의 습득, 탐구중심 교수-학습 과정을 통한 과학적 탐구 과정 기능의 습득 및 과학적 방법과 탐구 방법을 적용한 문제해결 $\cdot$ 과도기적 모형: 시범실험, 발견법, 탐구적 접근법 을 통한 탐구 과정 기능의 습득, 과학지식의 습득과 분화 및 발달 $\cdot$ 현대적 모형 - 개념변화 모형: 탐구중심 접근법을 통한 과학지식의 분화, 과학개념에 의한 과학 대체 개념의 교환 - 순환학습 모형: 발견 및 탐구를 통한 개념의 분화 및 대체 개념의 교환, 과학적 탐구 과정 기능의 습득 이와 같은 과학 교수 모형의 영역별 특성과 목적은 교수-학습의 목표와 주제에 적절한 교수 모형의 범주를 확인할 때 적용할 수 있다. 과학 교수-학습 현장에서 실제로 적용할 교수 모형을 선정할 때는, 교수할 주제 및 내용과 그 목표에 적절한 영역별 교수 모형의 특성과 목적을 확인한 다음, 그 영역에서 적절한 교수모형을 선정하는 것이 바람직하다. 이 논문에는 실제의 교수 모형을 선정할 때 적용할 수 있는 준거가 각 교수 모형의 특성과 목적의 형태로 기술되어 있다.

• 대한화학회지
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• 제58권6호
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• pp.649-657
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• 2014

과학 글쓰기가 학생들의 문제해결력 향상에 영향을 주는지 알기 위해서 과학글쓰기 수업 모형(REWS 모형)을 개발하였다. REWS 모형은 네 단계로 이루어져 있으며 R단계는 읽기를 통해 과학적 문제를 인식하는 단계이며 E단계는 문제를 탐색하는 단계, W단계는 글쓰기를 통해 과학적 이해를 증명하는 단계이고 S단계는 통합적 문제해결 단계이다. 135명의 고등학교 1학년 학생들을 실험반과 비교반으로 나누고 실험반은 REWS 모형으로 수업을 하였고 비교반은 강의식 수업을 실시하였다. 수업은 34차시동안 진행하였다. 연구 결과를 보면 실험반과 비교반의 문제해결에 필요한 비판적 사고력 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 즉 과학 글쓰기를 강조한 수업 전략은 학생들의 문제해결력에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.139-152
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• 2012

본 연구는 우리나라와 싱가포르의 초등학교 과학 교과서에 제시된 탐구 활동을 물리 영역 중심으로 비교하여 그 특징을 찾고, 교과서 및 교육과정 개선을 위한 시사점을 얻고자 한다. 탐구 활동의 특징 비교를 위해 탐구 활동 수, 탐구 과정 요소, 탐구 목적, 탐구 과제의 개방성 정도를 비교하였다. 연구 도구로는 이봉우(2005)의 탐구 과정 요소 분석 틀과 Millar 등(1998)의 탐구활동 분석틀을 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 우리나라의 탐구 활동 수가 싱가포르에 비해 1.5배 가량 많았으나 주당 과학 수업 시간은 같거나 싱가포르가 조금 더 많았다. 탐구 과정 요소를 비교해 본 결과 우리나라의 경우 기초 탐구 과정이 차지하는 비율이 높았고 싱가포르는 기초 탐구 과정과 통합 탐구 과정이 거의 균형을 이루고 있었다. 하지만 5~6학년의 경우 싱가포르는 통합 탐구 과정의 비율이 더 높았다. 탐구 활동 목적을 분석해 본 결과 우리나라는 내용 중심적인 활동이 많았고 싱가포르는 내용 학습과 과정 학습이 균형을 이루고 있는 것으로 나타났다. 하지만 내용 학습 중 '변인이나 개념 사이의 관계를 학습하는 것'에서는 싱가포르가 높은 비율을 나타냈다. 우리나라도 과정 학습 중 '의사소통 학습하기'에서 높은 비율을 차지했다. 하지만 교과서의 의사소통 활동이 실제 의사소통의 목적으로 사용되기 보다는 정리의 목적으로 사용되고 있는 것이 아닌지 조심스레 의문을 던져 본다. 탐구 활동 과제 개방성을 비교한 결과 '문제인식'은 우리나라와 싱가포르 모두 교사에 의해 이루어져 개방성이 낮은 것으로 나타났다. '실험과정', '결과해석'의 개방성은 싱가포르에서 높았고 '사용할 실험장치', '데이터를 다루는 방법'에서는 우리나라의 개방성이 높았다. 우리나라는 재료나 데이터를 작성하는 방법은 자율성을 주지만 실험과정이나 결과 해석은 주로 교사 주도로 이루어지고 있었다. 이 연구를 통해 시사하는 점은 첫 째, 탐구활동수를 줄여 핵심적인 내용으로 적정화 하는 것이다. 둘째, 기초 탐구와 통합 탐구의 균형을 추구하되 고학년은 통합 탐구 과정 요소를 늘리는 것이다. 셋째, 탐구 활동의 목적을 내용 학습과 과정 학습의 균형을 이루되 내용 학습에선 단순한 사실 개념 전달보다는 관계를 파악할 수 있는 내용을 마련하고 과정 학습에선 실제적 의사소통이 이루어질 수 있도록 탐구 활동을 구성해야 할 것이다. 마지막으로 '실험 과정'과 '결과 해석'의 개방성을 높여 요리책 식의 과학책에서 탈피하도록 노력해야할 것이다.

• 공학교육연구
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• 제10권1호
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• pp.60-76
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• 2007

이 논문은 미국의 버지니아텍 공과대학 신입생을 대상으로 2006년 가을 학기에 프로젝트 수업을 실시한 실험 연구의 결과이다. 버지니아텍에는 공학교육과가 2004년에 설립되었다. 이 실험에서는 신입생 1200여명을 모집단으로 하여 5개 반을 표본으로 선정하였다. 연구 대상의 과목은 공학탐구이며, 수업의 주제로는 지속가능 에너지 설계이며, 6주 동안에 걸쳐 매주 이론 50분과 웍샵 90분 수업을 각 모듬별로 수행하였다. 이론은 교수가 강의하고 ???p샵은 박사과정의 조교가 수업을 실시하였다. SPSS(버전 15)을 사용하여 통계 분석한 결과는 다음과 같다. 5개 집단의 학업 성취도에 대하여 사전 및 사후 검사 점수로 대응 표본 t 검증한 결과, 혼성 학급인 4개 집단에서는 유의 수준 .05에서 사후 검사가 유의미하게 증가하였으나, 여성학급에서는 유의미한 증가가 없었다. 5개 집단의 태도에 대하여 대응 표본 t 검증한 결과, 5개 집단 모두에서 약간씩 감소하였으며 유의미한 값은 아니다. 끝으로 이 프로젝트 수업을 통한 기능 향상의 기대감에 대하여 개방형 질문을 하였으며, 학생들은 팀???p, 디자인 과정, 지식에 대한 응답이 가장 많았다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.193-199
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• 2023

본 논문은 수업 시간에 AR 과학 실험을 활용함으로써 실험 교육의 어려움을 해소하고, 안전사고를 방지하며, 다자간 경험을 통해 몰입도를 극대화하여 능동적 참여를 끌어내는이끌어 내는 것에 목적이 있다. 현재 개발된 교육용 실감형 콘텐츠의 문제는 (1) 수업에서 실질적으로 활용할 수 있는 탐구형 콘텐츠가 없는 문제, (2) 대부분의 애플리케이션이 일회성 콘텐츠로 끝나는 문제, (3) 교사와 학생 간의 상호작용이 불가능한 문제가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 교육과정에 따른 AR 실험을 개발한다. 교사가 학생을 관리할 수 있는 기능을 통해 교사와 학생이 함께 사용할 수 있도록 개발한다.