• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.501-510
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• 2005

10학년 과학 교과서 지구 단원의 학습 내용에 포함되어 있는 탐구 과제가 제7차 교육 과정의 목표에 따라 제시되었는지를 판단하기 위해 11종 과학 교과서의 기본 과정에 제시되어 있는 탐구 과제의 유형과 기본 탐구 기능, 통합탐구 기능, 탐구 활동의 빈도를 조사하였고, 제시된 탐구 기능과 활동이 적절한지를 분석하였다. 분석한 결과 탐구 과제는 평균 24.0개가 제시되었으나 교과서마다 차이가 있었고 제시하는 유형이 달랐다. 탐구 활동의 빈도는 교과서마다 달랐고 제시된 것보다 더 많이 분석되었으며 통합적인 활동으로 제시되지 않고 하나의 탐구 기능처럼 제시되어 있었다. 또한 교과서에 제시된 통합 탐구 기능은 $77.2\%$로 기본 탐구 기능 $22.8\%$보다 많은 것으로 보였지만, 실제로 기본 탐구기능과 통합 탐구 기능의 분포 비율은 각각 $45.6\%$와 $56.4\%$로 조사되었다. 각 탐구 기능 중에서는 추리$(49.5\%)$와 자료해석$(68.7\%)$이 가장 많이 있었고, 문제 인식, 가설 설정, 일반화 등의 탐구 요소는 제시되고 있지 않았다. 또한 제7차 교육 과정에서 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 제시하고 있지 않기 때문에 교과서마다 본질적 의미와 일치하지 않거나 협소한 의미로 사용되고 있었다. 이는 교육 과정이 탐구, 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 조작적 수준으로 제시하고, 탐구 활동을 구성하기 위한 기준을 마련한 필요가 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.236-264
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• 2012

본 연구는 현직 교사들에게 탐구 기능의 구체적인 하위 요소들을 제시하여 학생들에게 탐구 기능을 직접적으로 가르치는데 도움을 주기 위한 목적으로 진행되었다. 많은 과학 교사들은 탐구 기능이나 전략은 직접적으로 가르치지 않아도 과학 수업 또는 탐구 수업 과정을 통해 부수적으로 습득되는 것으로 생각하는 경우가 많다. 그러나 많은 선행 연구들에서 학생들은 탐구 기능을 사용하는 방법에 대해 잘 알지 못하며 탐구 기능을 사용하는 방법에 대해 직접적으로 가르쳐야 한다고 주장하고 있다. 하지만 탐구 기능을 직접적으로 가르치고자 하여도 각각의 탐구 기능의 하위 요소들에 대한 구체적인 안내가 충분하지 않아 과학교사들조차 탐구 기능에 대한 이해가 부족한 실정이다. 교사가 안내하지 않은 탐구 유형이 학생들에게서 나타나는 경우는 없다는 선행 연구들을 볼 때, 과학교사들에게 탐구 기능이나 전략에 대한 직접적인 교육의 필요성을 알리고 학생들에게 가르쳐야 할 탐구기능의 하위 요소들을 추출하여 안내할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 탐구 기능에 대한 선행 연구 결과를 토대로 기초적 탐구 기능(관찰, 분류, 측정, 예상, 추리)과 통합적 탐구 기능(문제인식, 가설설정, 변인통제, 자료변환, 자료해석, 결론도출, 일반화)의 하위 요소들을 추출하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권5호
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• pp.487-494
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• 2003

이 연구에서는 탐구화학실험을 통해 고등학교 학생들의 과학 성취도 향상정도를 논리적 사고력, 과학탐구기능, 실험 태도, 수공적 기능, 탐구과정 기능 등의 측면에서 조사하였다. 이를 위해 수도권 소재의 남녀 고등학교 2개교의 5개조 150명을 대상으로 하여 논리적 사고력, 과학탐구기능의 지필평가와 탐구과정 기능의 보고서평가, 실험태도, 수공적 기능의 실험관찰 평가를 통하여 자료를 수집하였다. 연구 결과에 의하면 학생들의 탐구과정기능과 실험 태도, 수공적 기능은 전반적으로 매우 낮은 수준으로 조사되었으나 탐구과정 기능을 제외 한 나머지의 측면에서는 유의미한 향상을 보였다. 또한 탐구화학실험이 지속적으로 수행될 때 학습자의 과학 성취도가 향상됨을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제41권1호
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• pp.48-60
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• 2020

이 연구의 목적은 집단중심 추세모형을 적용하여 과학고 학생들이 탐구를 수행하는 과정에서 나타난 통합 탐구 기능 변화의 양상과 특징을 분석하는 것이다. 이를 위해 3개의 가설-연역적 탐구 과제를 이용하였으며, 이를 59명의 과학고 학생들에게 순차적으로 수행하게 하고 그 과정을 보고서로 작성하게 하였다. 작성된 보고서는 Lee and Park(2017)에 의해 개발된 평가 준거틀에 따라 통합 탐구 기능 4개 요소별로 평가하였으며, 이를 집단중심 추세모형에 적용하여 탐구 과제를 수행한 3개 시점에 따른 탐구 기능 수준의 변화 양상을 요소별로 분석하였다. 또한, 탐구 기능 변화에서 나타난 특징을 몇 가지 관점에서 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 첫째, 집단중심 추세모형을 적용하여 학생들의 통합 탐구 기능 변화 양상을 분석한 결과, 4개 요소 모두에서 2개 집단으로 분류되었으나 그 변화 양상은 요소별로 많은 차이가 있었다. 둘째, 학생들의 통합 탐구 기능 변화에서 나타난 특징을 분석한 결과, 탐구 기능의 맥락의존성, 탐구 기능 발달 경로의 변이성, 탐구 기능 요소별 수준의 들쭉날쭉성을 발견할 수 있었다. 연구 결과를 토대로 과학고 학생들의 통합 탐구 기능 발달을 위한 제언을 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제38권3호
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• pp.222-238
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• 2017

이 연구의 목적은 지구과학 탐구에서 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 학습발달과정을 탐색하는 것이다. 이를 위해 과학 탐구 기능 발달과정 관련 문헌의 조사를 통해 '탐구 설계', '자료 수집', '자료 해석', 그리고 '결론 도출'을 발달 변인으로 설정하고, 각각에 대한 가설적 학습발달과정(HLP)을 4개 수준으로 개발하였다. 또한, 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 학습발달과정을 조사하기 위한 도구로 3가지 지구과학 탐구 과제를 개발하였는데, 이들은 학생들이 주어진 문제 인식에서 출발하여 결론 도출에 이르기까지의 통합 탐구 기능을 포함하는 가설-연역적 탐구이다. 중학생, 고등학생, 대학생 총 126명을 대상으로 각각 개발된 지구과학 탐구 과제를 수행하게 한 후 HLP를 토대로 개별 학생들의 통합 탐구 기능을 요소별로 평가하였다. 또한, 학생들의 평가 자료를 Rasch 모델에 적용하여 HLP에 대한 타당화 과정을 거쳤다. 마지막으로, 분석 결과를 근거로 HLP를 수정 보완하여 경험적 학습발달과정을 개발하였다. 이 연구는 학생들의 통합 탐구 기능의 발달에 영향을 주는 요인들을 규명함으로써 지구과학 탐구 수업에서 학생들의 통합 탐구 기능을 효과적으로 향상시키기 위한 스캐폴딩 방안을 찾는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 지구과학 탐구 수업에 대한 교사들의 PCK를 향상시키는데 필요한 시사점을 제공한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-15
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• 2022

COVID-19로 인해 갑작스럽게 원격 수업이 도입되고 수업 시수 경감 등의 이유로 성취기준에 제시되어 있지 않은 과학 탐구 기능에 관한 내용을 제대로 학습하지 않고 중학생이 된 학습자들은 탐구 기능에 대한 이해가 미흡하여 과학 탐구 능력과 과학 태도에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 탐구 기능을 강화한 학습지를 개발하고, 이를 온·오프라인으로 체계적인 연계를 강조한 학생 참여형 배움 중심 수업에 적용함으로써 과학 탐구 능력과 과학 태도에 미치는 효과를 알아보았으며, 연구 결과 둘 다 통계적으로 유의미한 긍정적인 차이가 있음을 확인하였다. 이 연구를 토대로 과학 수업 시간에 과학 교과의 기초가 되는 탐구 기능에 관심을 갖고 꾸준히 탐구 기능 요소를 경험할 수 있는 학생 참여형 배움 중심 수업이 확산하길 기대해 본다.

• 공학교육연구
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• 제16권1호
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• pp.3-14
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• 2013

공학교육에 적용할 목적으로 효율적이고 정확한 개념 습득을 위한 탐구기반 개념학습 모형을 도입하고 이를 지원하는 탐구활동 지원도구를 개발하였다. 또한 이를 실제 교육현장에 적용하기 위하여 Windows 웹기반 응용프로그램인 온라인 학습 커뮤니티를 구축하였다. 여기에는 탐구기반 개념학습의 수업절차를 수행할 수 있도록 탐구활동 메뉴, 구성원 간의 커뮤니케이션 지원 기능, 정보공유 기능, 수업 및 탐구활동 스케쥴링 기능, 멘토링 기능, 온라인 활동 평가 기능 등이 포함되었다. 본 연구에서는 도출된 탐구활동 지원도구의 유용성을 검증하고 탐구활동 지원도구가 공학교육에서의 탐구기반 개념학습에 미치는 영향을 실험연구를 통하여 조사하고자 하였다. 실험연구 결과, 실험집단에게 탐구활동 지원도구를 오프라인 및 온라인으로 제공함으로써 비교집단에 비해 높은 메타인지와 효율적인 학습 수행을 지원하는 것이 가능하였으며 탐구활동을 촉진시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 학습자들의 개념이해능력에 있어서 탐구기반 개념학습의 수업절차, 탐구활동 지원도구, 교수자의 지원활동이 적용된 실험집단이 유의미한 차이를 보이는 것을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.706-716
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• 2002

제6차와 제7차 교육과정 초등학교 과학과 교과서에 제시된 학습 내용을 과학 탐구 기능과 교수 학습 유형별로 분석한 결과는 다음과 같다. 3학년에서 6학년까지의 과학과 교과서에 제시된 학습 내용을 과학탐구기능에 따라 분석한 결과 첫째, 제7차 교육과정에서 기초탐구 기능은 증가하였으나 통합탐구 기능이 감소하였다. 둘째, 제6차에서는 조사 학년 모두에서 기초탐구 기능보다 통합탐구 기능의 비율이 높았고, 제7차에서는 저학년에서는 기초탐구 기능이, 고학년에서는 통합탐구 기능이 높게 나타났다. 셋째, 제7차 교육과정에서 과학탐구 기능을 기초탐구 기능과 통합 탐구 기능 영역으로 나누어 살펴보면, 기초탐구 영역에서는 관찰기능이 각각 63.8%, 54.4%, 통합탐구 영역에서는 문제인식에 관한 탐구 활동이 각각 75.3%, 82.5%로 대부분을 차지하고 있었다. 넷째, 과학탐구 기능 전체를 비교해 볼 때 제7차 교육과정에서 관찰(24.8%), 분류(5.4%), 측정(5.6%), 추리(6.0%), 자료해석(4.4%) 기능이 증가하였고, 예상(3.8%), 가설 설정(0.5%), 변인통제(1.8%), 자료변환(1.2%), 결론도출(0.8%), 일반화(0.9%) 기능이 감소하였다. 다섯째, 교수 학습 방법에 대한 분석 결과, 제7차 교육과정에서는 관찰학습이 감소한 반면에, 실험학습, 토론학습, 조사 및 과제학습과 창의학습이 증가하였다. 따라서 본 연구의 결과로부터 제7차 교육과정 과학과 교과서는 제6차에 비해 기초탐구학습과 통합탐구기능이 학년 아동의 인지발달 수준을 고려하여 구성 되었음을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권4호
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• pp.545-562
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• 2019

이 연구의 목적은 고등학생들의 통합 탐구 기능 향상을 위한 인지적 스캐폴딩 도구를 개발하고, 그 적용 효과를 탐색하는 것이다. 이를 위해 문헌 연구 및 선행 연구 결과를 토대로 통합 탐구 기능 교육을 위한 수업용 자료 1종과 학생들이 자신의 탐구 능력 수준에 맞추어 선택적으로 학습할 수 있는 개별 학습용 자료 2종을 포함한 인지적 스캐폴딩 도구를 개발하였다. 또한, 통합 탐구 기능에 대한 학생들의 수준을 조사하기 위한 도구로 가설-연역적 탐구 형식으로 구성된 사전, 사후 검사용 탐구 과제를 1개씩 개발하였다. 인지적 스캐폴딩 도구의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 추리 통계를 실시하였다. 또한, 인지적 스캐폴딩 도구의 적용 여부에 따른 고등학생들의 통합 탐구 능력을 Rasch 모형에 따른 Wrightmap을 산출하여 비교하였고, 통합 탐구 기능의 각 요소에 대한 학생들의 수준 변화 양상을 확인하였다. 연구 결과, 인지적 스캐폴딩 도구를 사용했던 실험군은 대조군에 비해 탐구 설계, 자료 수집 및 변환, 자료 해석, 결론 도출 등 모든 평가 요소에서 유의미하게 높은 점수를 보였다. 또한, 인지적 스캐폴딩 도구를 활용했던 학생들은 전반적으로 통합 탐구 능력이 향상되었고, 통합 탐구 기능의 각 요소에서 높은 수준으로 뚜렷하게 변화되는 양상을 보여주었다. 이러한 연구 결과는 학생들이 과학 탐구를 수행하는 과정에서 직면하는 기능적 장벽을 완화 또는 제거하기 위해 인지적 스캐폴딩 도구를 적극적으로 활용할 필요가 있음을 시사한다.