• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.165-166
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• 2003

2002년 3월부터 영재교육법 시행령이 적용됨에 따라 과학기술부에서는 교육인적자원부, 부산광역시 교육청과의 협약을 통하여 부산과학고등학교를 과학영재학교로 지정하였으며 2003년 3월 신입생 입학 이후 현재까지 운영되고 있다. 과학영재를 조기에 발굴하여 맞춤식 교육을 체계적으로 실천함으로써 지식기반 사회를 선도할 수 있는 창의적인 과학영재를 육성하려는 과학영재학교의 설립목적에 부합되도록 계획, 운영, 평가되기 위해서 현재 진행되고 있는 운영 전반에 대하여 점검 및 분석이 이루어질 필요가 있다. 이에 과학영재학교 운영상의 주요 측면인 교육과정 운영 분야에 대하여 그 실태와 학생 반응을 분석하는데 본 연구의 목적이 있다. 과학영재학교의 교육과정 기본 방침은 과학 분야에 대한 깊은 이해와 논리적, 비판적, 창의적 사고력과 태도를 통하여 지식을 창출하는 자기 주도적 탐구자의 양성을 전제로 하고 있으며 교육과정 편제는 교과, 자율연구, 위탁교육 및 특별활동으로 구성되어있다. 교과에는 국어, 사회, 외국어, 예체능을 포함하는 보통교과와 수학, 과학, 정보과학을 포함하는 전공교과가 있다(과학영재학교 교수요목안내서, 2003). 본 연구에서 교육과정 편제, R&E, 교수학습 및 평가의 하위 영역별로 그 실태와 각 영역별 학생 설문 결과를 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 영재학교 교육과정 편제 및 운영에 대한 학생들의 인식을 조사한 결과, 심화 선택과목의 학점 비중을 더 높여야한다는 의견과 보통교과의 학점을 줄이고 전공교과의 학점을 늘려야 한다는 의견이 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 대상 학생들이 과학영재학교 선발과정에서 수학, 과학 각 분야별 우수자로 선발된 경우가 많아 학생 개인적으로 자신감을 가지는 과목만 집중적으로 학습하고자 하는 의도의 반영으로 볼 수 있다. 이와 관련하여 영재교육과정의 운영지침(이상천, 2002)에 의하면, 대학 수준의 내용을 그대로 도입하는 속진보다 창의성과 사고력 계발에 보다 충실할 수 있도록 내용의 폭을 넓히고 접근방법을 달리하는 심화 중심으로 교육과정을 구성하고 운영한다고 하였다. 그러나 현재 개발된 교육과정 편성과 운영은 창의성 교육의 구현보다는 압축형 속진 교육과정의 특성이 강하여, 이와 같은 운영지침을 실현하기 어려운 것이 현실이므로 교육과정 편제의 개선이나 운영지침에 적합한 교육내용의 개발이 시급히 이루어져야 할 것이다. 둘째, R&E(Research ＆ Education)는‘연구를 통한 교육’,‘교육을 통한 연구’를 의미하며 과학영재교육과정의 가장 큰 특징이라 할 수 있는 자율연구와 위탁교육을 위한 프로그램이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.273-284
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• 2022

본 연구는 D광역시 초등학교 3~6학년 담임교사 중 과학 교과 온라인 수업 경험이 있는 교사 4명을 대상으로 4개월간 수집한 자료를 바탕으로 교사들의 과학과 온라인 수업을 통한 교육과정 운영의 실제와 교육적 시사점을 도출하기 위한 내러티브 탐구이다. 연구대상자들의 지구과학단원의 온라인 수업 경험을 바탕으로 인터뷰, 심층면담을 실시하고, 온라인 수업관련 제작자료 및 교사일지 등 관련 문서들과 현장 수업을을 실시한 결과, 교사들은 기존의 대면수업에 비해 온라인 수업 준비에 더 많은 시간을 할애하고, 온라인 수업에서 활용되는 새로운 매체에 적응하는 과정에 어려움을 보였다. 또한 팬데믹 상황에서 제작된 과학자료 및 원활한 수업운영을 위한 수업플랫폼 제공을 요구하였다. 특히 실험단원의 경우, 계획된 교육과정이수 시수에 부담감이 있었으며, 팬데믹 상황에서 학생들의 밀도 있는 과학수업을 위해 개인별 실험도구의 필요성을 느꼈다. 더불어 효과적인 교육과정 운영을 위한 교육과정 재구성과 이를 위한 교사의 재량권 확대 및 융통성 있는 교육과정 운영이 필요하다. 결과적으로 팬데믹 현상을 대비한 미래교육으로의 전환을 위해 새로운 수업형태로 대면수업과 온라인 수업의 장점을 결합한 블랜디드 러닝 학습체계 도입이 필요하며, 온라인 학습의 질과 효과를 높이기 위해 다양한 수업형태 및 온라인 수업 경험에 대한 지속적인 교사연구가 요구된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.27-39
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• 2019

본 연구는 고등학교 '통합과학' 교과와 연계하여 CLAMP(Climate-Leaf Analysis Multivariate Program) 고기후 탐구를 통해 기후변화 교육을 할 수 있는 STEAM 프로그램을 개발했다. PDIE 교수 설계 모형에 따라 2015 개정교육과정과 과학 교과서를 분석했고, 전문가 패널과 pilot test를 통해 10차시의 수업자료를 개발했다. STEAM 수업 과정에 따라 상황제시 단계에서는 학교 부근의 광엽수종에서 잎을 수집하여 LMA(Leaf Margin Analysis) 기후 탐구활동으로 학습목표를 제시했다. 창의적 설계 단계에서는 연구 지역의 지질과 화석에 대해 학습했고, CLAMP 입력자료(잎화석의 인상학적 31가지 특성)를 분류하는 실습을 했다. 감성적 체험과 새로운 도전 단계에서는 야외학습으로 화석을 채집하고, CLAMP 방법으로 고기후를 탐구하며 신생대의 기후 변화 경향과 원인에 대해 토의하는 과정에서 기후소양을 함양하게 하였다. 개발 프로그램의 타당도 검증은 전문가 패널 간의 신뢰도 구축 과정을 통해 모든 항목에서 개발 목적에 적합하다는 평가(CVI .84)를 받았다. 이 프로그램을 고등학교 현장에 적용하기 위해서 불일치 사항을 보완하고, 적합성을 검토하기 위해 예비수업을 실시했다. 참여한 학생들의 수업만족도는 4.48이었고, 이들의 의견을 반영하여 프로그램을 완성했다. 이 연구는 고등학생들에게 기후변화에 대한 실천적 지식과 대응 행동 의지를 갖게 하고, 기후소양 함양에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.558-564
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• 2004

한국과 북한의 초등학교와 중등학교 과학 교과서의 학습내용을 TIMSS의 분석틀에 따라 비교하고 그 연계성을 조사하였다. 분석 결과 한국과 북한의 과학 교과서 내용은 TIMSS 지구과학 영영 내용 분석틀의 학습요소들을 상당히 많이 공통적으로 다루고 있으나 그 내용의 수준과 범위는 한국의 교과서가 북한의 교과서보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있는 것으로 나타났다. 그리고 TIMSS의 지구과학 영역 내용 분석틀의 내용요소 총 70개 중에서 한국은 74.4%에 해당하는 52개의 내용요소가, 북한은 67.1%에 해당하는 47개의 내용요소가 초 ${\cdot}$ 중등학교에 각각 반영되어 있고, 학교급간 관련 정도는 한국의 경우 초등학교와 중등학교 간의 관련성이 높은 반면에 북한은 고등학교 내에서의 관련성이 더 높게 나타났다. 한국과 북한의 과학 교과서 내용요소의 연계성 유형은 한국의 경우 13.4%가 중복, 77.0%가 연계, 9.6 %가 격차를 보였다. 그리고 북한은 14.9%가 중복, 63.8%가 연계, 21.3%가 격차를 보였다. 이로써 한국의 과학 교과서의 내용이 북한에 비해 보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있으며, TIMSS의 지구과학 내용요소가 보다 많이 반영되어 있고, 내용(개념)의 연계가 보다 잘 이루어져 있음이 밝혀졌다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권1호
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• pp.81-95
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• 2009

본 연구의 목적은 야외지질학습 환경에서 과학 영재학생들이 학습의 성취를 가능하게 하는 요인들을 분석하는 데 있으며, 이를 위해 2007년도 한국지구과학올림피아드 겨울학교에 참가한 19명의 참가 학생들을 대상으로 야외지질학습에 관한 인식과 태도의 유형을 분석하였다. 야외지질학습에 관한 인식과 태도의 유형을 분석한 결과 인식의 유형은 탐구적 관점에서 경험적 탐구로 이해하고 있으며, 과학철학의 관점에서 인간 중심적 견해와 실증주의적 관점, 그리고 도구주의적 관점으로 이해하고 있었다. 태도의 유형으로 학생들의 겨울학교 참여 목적은 주로 지구과학에 관한 지식 습득에 있었으며, 과학자를 희망 진로로 선택하는 경향은 부모들 보다 학생들에게서 더 높은 경향이 나타났다. 야외지질학습에 관한 학업적 자아개념은 대체로 긍정적으로 나타나며, 긍정적 정서와 부정적 정서를 모두 경험하는 것으로 나타났다.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.87.4-88
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• 2015

고등학교 1학년 공통과학(융합과학) 중 천문 분야의 교수 학습 지원을 위한 스마트교육 콘텐츠 자료실을 개발하였다. 공통과학과 관련한 현장 연구의 결과들은 개념 전달의 어려움과 함께 과학적 사고를 위한 탐구활동이 절대적으로 부족함을 제시하고 있다. 이에 교사들이 현장에서 활용할 수 있는 스마트교육 콘텐츠를 정리하고 이를 소개하여 학생들이 과학적인 탐구 활동을 통해 천문학 개념 이해에 도달 할 수 있도록 돕고자 하였다. 자료실 개발을 위해 공통과학 각 단원별 내용요소를 정리하고, 내용요소별로 관련된 스마트교육 콘텐츠를 수집한 후, 가장 적합하고 유용하다고 여겨지는 자료들만을 골라 이미지, 동영상, 시뮬레이터, 활동으로 분류하였다. 수집 및 분류한 스마트교육 콘텐츠들을 효율적이며 지속적으로 제공하기 위해서 온라인 자료실 형태의 사이트(astroedu.knue.ac.kr)로 개발하였다. 의견을 수렴하기 위해 현직 및 예비 교사들로부터 두 번의 공개 시연을 거쳐 수요자 중심으로 보완 작업을 실시하였다. 개발된 사이트는 교사와 학생들에게 필요한 스마트교육 콘텐츠를 찾아 제공하는 중간 공급자가 되어 교수 학습 지원의 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.93-102
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• 2021

본 연구에서는 '예상하지 못한 현상'을 관찰한 고등학생들이 설정하는 탐구문제 특징을 조사하고, 탐구문제 설정에 있어 과학적 정보 제공이 미치는 영향을 확인하였다. 연구 대상은 서울시 소재 인문계 고등학교 2학년 학생 126명으로, 이들은 A집단 (N=66)과 B집단(N=60)으로 무작위 구분되었다. 연구 과정에서 모든 학생들은 약 45초 분량의 예상하지 못한 현상 영상을 20분간 반복하여 시청하고 영상과 관련하여 자신이 수행하고 싶은 탐구주제를 활동지에 자유롭게 작성하였다. 이때 B집단 학생들에게 제공된 활동지에만 예상하지 못한 현상에 관한 과학적 정보가 추가적으로 포함되어 있던 것이 특징이었다. 연구 결과, 학생들은 집단에 관계 없이 예상하지 못한 현상에 대하여 '원인 지향 탐구문제 (현상의 원인을 밝히고자 함)'보다는 '호기심 지향 탐구문제 (현상의 이유보다는 자신이 하고 싶은 탐구를 함)'를 더 많이 설정하는 경향이 있었다. 호기심 지향 탐구문제 중에서는 '새로운 결과 탐구문제 (실험상황 등을 단순 조작하여 어떤 새로운 결과가 나타나는지를 탐구)'가 대부분을 비중을 차지하였다. 또한, 과학적 정보를 제공받은 학생들은 그렇지 않은 학생들에 비해 제공된 정보를 유의미하게 더 많이 이용하여 탐구문제를 설정하는 경향이 있지만 (χ²(1)=8.996, p<.01), 그렇다고 할지라도 이들이 원인 지향 탐구문제를 유의미하게 더 많이 설정하게 되는 것은 아니라는 사실도 확인되었다 (χ²(1)=1.376, p>.05). 연구 결과는 제공된 정보의 부족, 제공된 정보의 내면화 기회 부족, 개인적 호기심 추구 성향, 직관적 사고 성향 등 네 가지 관점에서 논의되었고, 이를 통해 탐구문제 설정에 대한 시사점이 제안되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권2호
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• pp.147-158
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• 2014

본 연구의 목적은 탐구를 도모하는 과학글쓰기를 이용한 학생주도적 모둠 탐구활동을 실시한 과학수업에서 나타난 변화를 탐색하는 것이다. 본 연구에서는 학생의 활동 보고서, 학습 환경에 대한 인식, 담화유형을 변화의 핵심으로 보았다. 학생들의 탐구활동에서 비계의 역할을 할 수 있도록 과학 글쓰기 활동지를 개발하여 초등학교 4학년 1학급 29명의 학생을 대상으로 학생주도적 모둠 탐구활동에 적용하였다. 이를 위해 모둠 탐구활동은 2007 개정교육과정 4학년 1학기 4개 단원에서 총 16차시 수업을 실시하였고, 이를 모두 녹화하였다. 우선 학생 보고서를 분석하기 위해 Millar (2010)가 제시한 분석틀을 이용하여 과학탐구 정합성 평가의 틀로 활용하였다. 두 번째로 학생의 과학 수업 및 과학에 대한 인식의 변화를 알아보기 위하여 비교반 1개 반을 선정하여 과학수업 및 과학에 대한 인식을 사전 사후 비교하였다. 마지막으로 16차시 수업 중, 초기 수업과 말기 수업에서의 교사와 학생 간의 담화 형태가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 이러한 과정을 통하여 얻어진 결과 통해 학생의 질문과 주장 사이의 정합성은 초기보다 말기에 증가했고, 학생의 자신의 학습 환경에 대한 인식이 좀 더 학생 중심 쪽으로 이동한 것을 알 수 있었다. 또한 담화의 유형이 더욱 교사중심보다는 학생중심에 가까워졌음을 발견하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권1호
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• pp.77-85
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• 2005

이 연구는 초등학교 과학 성적 우수아를 대상으로 과학계발활동 프로그램의 구성 및 적용이 과학탐구능력에 미치는 효과를 분석하였다. 분석결과, 과학계발활동 프로그램을 적용한 학생들은 적용하지 않은 학생들에 비하여 관찰, 측정, 자료해석, 가설 설정, 변인통제의 과학탐구요소가 더 신장된 것으로 나타났다. 따라서 과학계발활동의 운영은 과학탐구능력의 신장에 효과를 기대할 수 있으므로 교육현장에서 과학교육을 보다 다양하고 수준별로 운영할 수 있는 프로그램의 개발 및 적용 방안을 모색할 필요가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권3호
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• pp.366-389
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• 2021

이 연구에서는 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학 교사의 모습을 구성하는 요인들을 추출한 후, 이들 요인 사이의 구조적 연관성을 분석하였다. 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학교사의 모습을 구성하는 요인들을 확인하기 위하여 탐색적 요인 분석(EFA)을 실시하였고, 그 결과를 바탕으로 확인적 요인 분석(CFA)을 실시하였다. 또한, 확인적 요인 분석을 통해 산출된 요인 구조를 토대로 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학 교사의 모습을 종합적으로 살펴보았다. EFA 결과, 과학 탐구 수업에서 초등학생들이 바라는 과학 교사의 모습을 이루는 요인으로 5개 요인(교수 전략, 평가 전략, 사전 지도, 학생 이해, 학습 발달)을 추출하였다. CFA 결과, 교수 전략과 학습 발달, 교수 전략과 학생 이해 사이에 상관관계가 비교적 높게 나타났다. 추출된 요인 구조를 바탕으로 과학 탐구 수업에서 과학 교사의 모습에 대한 학생들의 인식을 종합적으로 살펴본 결과, 초등학생들은 과학 교사가 학생들에 대한 이해를 반영하여 학습 발달을 지원하고, 효과적인 수업 전략과 적절한 평가 방법을 활용하는 것을 중요하게 인식하고 있었다.