• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.353-361
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• 2015

이 연구에서는, 과학적 논의에서 학생들의 참여를 향상시킬 수 있는 방법으로 논의 기반 탐구 과학수업에 동료평가 활동을 적용하였으며, 글쓰기에서 나타나는 학생들의 논의를 분석하여 프로그램의 효과를 알아보았다. 이 연구는 광역시의 과학중점고등학교 학생들을 대상으로 1학년 두 학급(58명)을 실험집단으로, 다른 두 학급(58명)을 비교집단으로 선정하여 총 5개의 주제를 적용하였다. 논의 기반 탐구 과학수업의 전략을 바탕으로 동료평가를 적용한 수업 프로그램을 개발하고, 학생들에게 프로그램을 적용한 후, 학생들의 글쓰기에서 나타나는 'Big idea', '과학 개념', '논의', '수사적 구조' 항목을 비교하였다. 실험집단 학생들은 동료평가 활동을 적용한 논의 기반 탐구 과학수업을 처치하였으며, 비교집단 학생들은 동료평가 활동을 적용하지 않은 논의 기반 탐구 과학수업을 처치하였다. 사전과 사후 요약 글쓰기 검사(Summary Writing Test)에서 나타난 'Big idea', '과학 개념', '논의', '수사적 구조'의 평균을 공변량 분석으로 비교한 결과, 논의 항목의 평균이 비교집단에 비해 실험집단이 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. '논의' 항목의 세부 요소에 대한 평균에서 증거와 보장/보강요소가 비교집단에 비해 실험집단에서 통계적으로 유의미하게 높았다. 이러한 결과로부터 동료평가 활동을 적용한 논의 기반 탐구 과학수업은 논의 능력의 발달에 있어서 기존의 논의 기반 탐구 과학수업 비해 더 효과적임을 알 수 있었다. 동료평가 활동을 통해 지속적인 피드백을 받는 것이 논의와 글쓰기를 수행하는 학생들의 논의능력향상에 도움이 될 것으로 보이며, 동료평가 활동이 학생 논의의 스캐폴딩 도구로써 활용 가능성이 있다고 볼 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권3호
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• pp.363-383
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• 2018

2015 개정 교육과정에 새롭게 도입된 <수학과제 탐구> 과목은 고등학교 1학년에서 다뤄지는 <수학> 과목을 이수한 후 수학 과제 탐구의 목적과 절차 및 연구 윤리를 학습하고, 이를 토대로 이전에 학습한 수학 내용을 더 깊이 탐구하거나 다른 교과와 수학을 융합한 흥미로운 주제를 선택하여 탐구하는 과목이다. 하지만, 이 신설 과목은 이례적으로 다른 여타 교과목과는 달리, 교과용 도서가 개발되지 않기 때문에 이 과목의 수업 진행은 온전히 담당 교사의 몫이 된다. 따라서 교육과정 성취기준을 토대로 효율적인 수업 방법이 이뤄지도록 <수학과제 탐구> 과목 운영에 대한 관심과 노력이 필요할 때이다. 본 연구에서는 2015 개정에 따른 수학과 교육과정에 새롭게 도입된 <수학과제 탐구> 과목의 교육 목적인 주제 선정 및 과제 탐구를 달성하기 위하여 성취기준에 부합하는 과제 탐구 수업모형을 개발하고 이에 근거하여 구체적인 수학적 탐구 과제를 개발하여 제시하고자 한다. 이때, 학생들의 학업 및 인지 수준에 보다 적합하고 독창적인 과제 개발을 위하여 실험수업을 실시하여 학생들의 의견을 수렴하고자 한다. 이러한 실험적용은 G 지역에 위치한 J 고등학교 2학년에 진학 예정인 9명을 대상으로 3차시의 수업으로 진행하며, 3차시 수업 직후에는 학생들을 대상으로 반 구조화된 면담을 실시한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.507-515
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• 1999

본 연구에서는 과학 교사를 양성하는 사범대학 과학교육과 학생들의 일반화학실험 수행평가를 위한 분석적인 채점 준거를 개발하였다. 개발된 채점준거는 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 학생들이 실험을 수행하면서 나타나는 탐구 능력을 평가하기 위한 실험 보고서를 평가하는 분석적 채점 준거이다. 이 분석적 채점 준거는 일곱 가지 탐구 기능 요소로 나누어져 있으며, 한 학기용 실험 주제 9개에 대해서 모두 개발하였다. 두 번째는 학생들이 실험하는 동안에 교수와 조교가 직접적인 관찰에 의해 점검하는 형태로 평가하는 수공적 기능 채점 준거와 실험에 임하는 학생들의 태도를 평가하기 위한 분석적 채점 준거이다. 또한 학생들의 탐구 능력을 평가하는 실험 보고서에 대한 분석적 채점 준거의 기초가 되는 일곱가지 탐구 기능 요소에 대한 일반적 채점 준거도 개발하였다. 모든 채점 준거에 대한 타당도는 과학교육 전문가 6인에 의하여 검증 받았으며, 채점 준거로 실험 보고서를 평가한 결과로부터 채점자간 신뢰도를 검증하였다. 본 연구에서 개발한 평가 도구를 사용하여 얻어진 학생들의 일반화학실험 수업 성취도와 일반화학 이론 수업 성취도는 상관이 있는 것(r=.663.p<.01)으로 나타났으며. 44%($r^2$=.440)의 공통 분산 영역을 보여주었다. 따라서 본 연구에서 개발한 실험 평가 도구는 이론 수업 평가 도구에서 측정하지 못하는 다른 영역(56%)도 평가하고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 간접적으로나마 본 연구에서 개발한 실험 평가 도구가 전통적인 지식 이해만이 아닌, 실험을 수행하면서 나타난 탐구 기능, 수공적 기능, 실험 태도를 평가하는 도구라고 할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.349-357
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• 2014

이 연구의 목적은 수업시간에 이루어지는 과학 실험의 의미를 고찰하고 실험 수업의 개선 방향을 알아보는 것이다. 이를 위하여 교과서, 교사 인식, 실제 수업 사례를 분석하여 탐구 요소가 과학 실험 수업에 얼마나 포함되어 있으며 그 수준은 어떠한지 알아보았다. 22명의 교사를 대상으로 한 설문지를 통해 교사의 인식을 알아보았으며, 중학교 3학년 2개 학급의 2차시 수업을 분석하였다. 연구 결과, 문제제시, 증거수집, 현상설명 및 기존 과학지식의 연결은 대부분의 교과서에서 제시되었으나, 의사소통 및 정당화 요소는 많지 않았다. 또한 제시된 수준은 주로 교사 주도적이었다. 교사들은 의사소통 및 정당화 단계가 매우 중요하다고 생각하였으나, 실제 실험 수업에 이를 반영하지는 못하는 것으로 나타났다. 실제 실험 수업에서 학생들은 시간의 대부분을 증거수집에 할애하였으며, 실험 결과인 증거를 기반으로 현상을 설명하거나 기존 지식과 연결하는 활동, 그리고 의사소통 및 정당화의 활동은 거의 하지 못하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.421-431
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• 2000

본 연구의 목적은 초등학교 자연수업에 포트폴리오 활동을 적용할 때 학생들의 창의성과 과학 탐구능력에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 이를 위하여 서울 강남구의 한 초등학교 6학년에서 4학급을 표집하였으며, 이중 2학급은 실험집단에 나머지 2학급은 비교집단에 할당하였다. 10주 동안 실험집단은 포트폴리오 수업을, 비교집단은 전통적 수업을 실시하였다. 자료 수집을 위하여 창의성검사와 과학 탐구능력 검사를 사전검사와 사후검사로 실시하였으며, 실험집단은 포트폴리오 수업이 끝난 후 포트폴리오에 대한 인식 검사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 포트폴리오 수업은 학생들의 창의성 신장에 긍정적인 영향을 주었고, 창의성 검사의 하위 요소중에서 특히 독창성의 신장에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 포트폴리오 수업은 학생들의 과학 탐구능력의 신장에 긍정적인 영향을 주었다. 과학 탐구능력의 하위 요소 중에서는 통합 탐구능력과 기초 탐구능력 모두에 긍정적인 영향을 주었다. 셋째, 실험지반 학생들의 포트폴리오에 대한 인식은 포트폴리오 수업활동의 효과, 태도 구성의 측면에서 긍정적이었다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권4호
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• pp.267-276
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• 2014

본 연구의 목적은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 연구의 대상은 경기도 안성시 소재 K 고등학교 2학년 2개 반이다. 수업 처치 전에, 판구조론에 대한 학생들의 선개념을 조사하기 위해 개념 검사가 실시되었다. 비교 집단은 전통적 수업을, 실험 집단은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업을 적용하였다. 수업 적용이 끝난 후에 실험 집단과 비교 집단의 과학 관련 태도 변화를 알아보기 위해 과학 관련 태도 검사지(TOSRA)를 사용하였다. 연구 결과, 수업처치에 따른 판구조론에 대한 개념 변화는 비교 집단보다 실험 집단에서 개념 이해도가 더 높게 향상되어 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 올바른 개념 변화에 더 효과적임을 알 수 있었고, 과학 관련 태도는 실험 집단의 경우 '과학자의 평범성', '과학 수업의 즐거움', '과학에 대한 취미로서의 관심'의 범주에서 통계적으로 유의미한 증가가 있었다. 이러한 연구 결과로 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 긍정적인 변화를 준다는 것을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.757-767
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• 2002

사회적 상호작용을 강조한 과학탐구실험이 학생들의 학업성취와 과학탐구능력 및 학습동기에 미치는 효과에 대해 연구하였으며, 탐구실험 수업이 소집단의 구성방식에 따라 어떠한 차이를 나타내는지 알아보기 위해 인지수준이 동질인 집단과 이질인 집단의 효과를 비교하였다. 이를 위해 중학교 2학년 255명을 통제집단과 실험집단으로 나누어, 실험집단에는 사회적 상호작용을 강조한 과학탐구실험 수업을, 통제집단에는 전통적인 실험 수업을 1년간 적용한 후 과학 학업성취도, 과학탐구능력, 학습동기 검사를 실시하였다. 사회적 상호작용을 강조한 탐구실험은 이끌어내기, 친숙해지기, 구성하기, 확장하기의 4단계로 구성되어 있으며, 관찰 현상을 학습과 연관시키고 실험을 설계하며 결론을 이끌어내는 과정을 통해 동료 및 교사와 상호작용을 할 수 있도록 구성되어 있다. 연구 결과 사회적 상호작용을 강조한 과학탐구실험은 학생들의 학업성취와 과학탐구능력 및 학습동기에서 유의미한 효과가 있었다. 모든 인지수준의 학생들에게 효과가 나타난 것은 아니었으나 대부분의 인지 수준에서 학업성취의 효과가 크게 나타났으며, 학업성취에 비해 과학탐구능력의 향상정도가 낮았다. 소집단 구성에 따른 효과에서는 동질집단이 이질집단에 비해 성취도와 학습동기에서 유의미한 향상이 있었다. 이러한 결과는 과학탐구실험에서 상호작용이 중요하며, 상호작용이 학생들의 성취도와 탐구능력 향상에 긍정적 영향이 있음을 시사한다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.205-213
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• 2020

이 연구에서는 디지털 탐구도구로 측정한 데이터를 활용하는 과학 탐구 수업에서 초등학생의 지식정보처리역량과 협력적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 경남 S시의 초등학교 5학년 3개 학급을 실험집단, 3개 학급을 통제 집단으로 선정하였다. 통제집단은 전통적인 강의식 수업을 하였고, 실험집단은 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업을 하였다. 수업 후 검사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업은 초등학생들의 지식정보처리 역량 향상에 도움을 주었다. 둘째, 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업은 초등학생의 협력적 문제 해결력을 신장시켰다. 이상의 결과로부터 과학데이터를 활용하는 과학 탐구 수업은 초등학생의 지식정보처리역량과 협력적 문제해결력 향상을 위해 필요함을 알 수 있었다. 이번 연구를 바탕으로 향후 디지털 탐구도구로 측정한 데이터를 활용하는 과학 탐구를 활성화할 수 있는 구체적인 교수·학습 환경에 관한 연구가 필요하다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제19권1호
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• pp.163-183
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• 2009

본 연구는 2007년 개정 교육과정에 따라 초등학교 수학 실험용 교과서에 신설된 활동인 탐구 활동과 이야기 마당을 다루는 수업에서 교사와 학생의 수학적 의사소통이 어떻게 이루어지는지 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 초등학교 1, 2학년 각각 두 교실의 수업을 관찰하고 수학적 의사소통을 질문하기, 설명하기, 수학적 아이디어의 근원의 세 요소로 나누어 분석하였다. 분석 결과, 학생들의 사고과정에 초점을 두고 학생들의 아이디어를 탐색한 교실이 있는 반면에, 정답을 도출하는데 초점을 두거나 학생들의 아이디어를 깊이 탐구하지 않고 교사가 직접 아이디어를 평가하는 교실이 있었다. 특히, 탐구 활동보다는 이야기 마당을 다루는 수업에서 이러한 경향이 더 많이 나타났으며 이는 교사들이 이야기를 통하여 수학 수업을 진행하는데 익숙하지 않고 교사용 지도서에도 구체적인 발문이나 학생들의 예상 답안을제시하지 않은데 원인이 있다고 볼 수 있다. 실험 적용에서 드러나는 수학적 의사 소통을 면밀히 분석함으로써 추후 탐구 활동과 이야기 마당 관련 수업에서의 지도 방향에 대한 시사점을 도출하였다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.359-368
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• 2010

이 연구의 목적은 초등학교 과학 수업 시간에 수행되는 실험 목적에 대한 교사와 학생의 인식에 대한 차이가 발생하는 원인을 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 6학년 10개 학급의 교사와 학생을 대상으로 반구조화된 심층 면담으로 통해 자료를 수집하였다. 면담의 범주는 크게 실험목적, 실험 목적의 지도 여부, 실험 수업 진행 방법, 평가 방법등 네 가지이다. 교사와 학생간에 실험 목적 인식의 차이가 발생하는 원인은 교사의 관점에서는 실험 목적에 대한 교사의 미지도, 교사가 의도한 실험 목적과 다르게 운영되는 실험 수업, 실험 목적과 유리되는 평가 방법의 문제에 기인한 것으로 나타났다. 실험 수업에서 교사가 의도한 실험 목적이 고려되어 지도되고 있지 않기 때문에 학생들이 실험 목적을 정확하게 인지하지 못하는 것이다. 교사들은 실험 활동을 통한 과학탐구능력의 향상을 중요하게 생각하고 있지만, 이것이 실험 수업을 통해 학생들에게 실질적으로 전달되지 못하고 있어 학생들이 과학탐구능력의 중요성을 인식하고 못하고 있다. 또한 타당한 평가도구나 방법의 부족으로 인하여 교사들은 실험의 중요한 목적인 학생들의 과학탐구능력을 중요한 부분으로 평가하지 못하고 있다. 따라서 탐구적 실험 중심의 과학-교수 학습이 효과적으로 이루어지기 위해서 초등교사들은 학생들에게 실험의 중요한 목적인 과학탐구능력을 강조하여 명시적으로 지도할 필요가 있다.