• 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.

• 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.

• 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.

• 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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• 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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• 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.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.35-48
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• 2012

이 연구에서는 2007 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 1 교과서 '식물의 영양' 단원의 탐구활동과 이와 관련되는 제7차 교육과정에 따른 중학교 과학 2 교과서 '식물의 구조와 기능' 단원의 탐구활동을 탐구 내용 영역, 탐구 과정 영역, 탐구 상황 영역의 3차원 분석틀을 이용하여 분석하였다. '식물의 영양' 단원의 평균 탐구활동의 수는 9.2개로 '식물의 구조와 기능' 단원의 경우보다 3.8개 줄었다. 그리고 두 단원에서 공통적으로 다루는 주제도 있는 반면, 교육과정 개정에 따른 내용의 변화를 반영하여 중점을 두는 탐구활동 주제가 달라진 경우도 있었다. 두 단원 모두 기초 탐구 과정에서는 '관찰', 통합 탐구 과정에서는 '자료해석'의 비율이 높았고, '실험관찰'에 해당되는 비율이 매우 높게 나타났으며, '순수과학적 상황'의 비율이 높게 나타났다. '식물의 영양' 단원에서는 기초 탐구 요소보다 통합 탐구 요소를 더 많이 다루고 있고, '해보기'에 해당하는 탐구활동 수가 증가하고 '모의활동'이 제시된 점이 특징적이며, '개인적 상황'의 비율이 늘었고 '기술적 상황'과 '자연환경적 상황'이 제시된 탐구활동도 나타났다. 중학교 과학 교과서 개발 시 탐구활동이 보다 다양해지도록 탐구활동의 내용, 탐구 과정, 유형, 상황 등의 측면을 고려해야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권2호
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• pp.145-161
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• 2021

이 연구에서는 영재교육종합 데이터베이스(GED)에서 제공하는 초등 과학영재교육 프로그램 수상작을 과학적 창의성 관점에서 분석하였다. 이를 위해 해당 분석 기준을 개발한 뒤 우수 프로그램 55개에 포함된 840개의 탐구활동을 분석하였다. 연구 결과, 과학적 창의성 요소 5가지 중, '과학적 탐구기능', '과학 지식 내용', '창의적 사고'가 많이 포함되었다. 하지만 '문제해결력'과 '공통 요소'는 비교적 적게 포함되어 있었다. 통합의 측면에서는 2가지 요소의 통합과 3가지 요소의 통합이 자주 나타났으며, 통합이 없는 유형도 자주 나타났다. 4가지 요소의 통합이나 5가지 요소의 통합은 적게 나타났다. '과학 지식내용', '과학적 탐구기능', '창의적 사고' 등이 다른 요소들과 함께 통합되는 빈도가 높았다. 그러나 '공통 요소' 또는 '문제해결력'이 다른 요소와 통합되는 경우는 적게 나타났다. 이에 대한 교육적 시사점을 논하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.47-65
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• 2006

본 연구는 탐구과정의 지원방식을 CSILE가 저차원의 기초탐구과정을 지원하는 경우, 고차원의 통합탐구과정을 지원하는 경우, 저차원과 고차원의 탐구과정을 모두 지원하는 경우의 세 가지로 구분하고, 각각의 지원방식이 학습자들의 탐구과정에 어떠한 영향을 주는지 비교, 분석하기 위하여 각 집단의 탐구과정을 모형으로 나타내었다. 집단의 탐구과정을 분석하기 위해서 Strauss와 Corbin[21]의 근거이론을 연구방법으로 하였다. 연구대상은 초등학교 6학년 아동 48명이며, 세 개의 집단에 각각 16명씩 무선 할당하였다. 대상 학습자들은 프로그램 기능 습득 후 4주 동안 탐구과정 지원방식별 CSILE에서 과학과의 지진 단원을 협력 학습하였다. 이러한 과정을 통해 세 가지 환경의 탐구과정에 따른 모형을 도출할 수 있었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.14-14
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• 2004