• 영재교육연구
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• 제14권4호
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• pp.71-91
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• 2004

고등학생 과학영재를 대상으로 하는 상대론 교육을 위해, 과학영재학교로 지정된 부산과학고등학교의 학생 사례 분석을 통한 상대론적 개념 이해에 대한 연구를 제시한다. 특수 상대론이라는 현대 물리 분야에서 발생하는 학생들의 이해도 변화 및 가능한 원인들을 조사하였다. 사전 조사와 사후 조사의 비교 분석에 의하면, 상대론적 개념들에 대한 학생들의 이해 정도가 교육을 통해 전반적으로 향상된 것으로 나타났다. 또한, 학생 사례 분석을 통해 상대론적 개념에 대한 학생들의 이해 및 오개념을 살펴보았다. 학생들이 상대성 원리의 타당성, 광속 불변의 원리가 고전 물리학에 미치는 영향 등에 대해 낮은 이해도를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 낮은 이해도를 보이는 개념들에 대한 조사는 고등학생 과학영재의 올바른 개냄 형성을 위한 교육방안 고안에 여러 가지 기여를 할 것으로 보인다.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.345-353
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• 2002

이 연구의 목적은 일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 산화 환원 개녀 이해 정도가 산화 환원 반응식 완결 문제의 성취도에 미치는 영향을 분석하여 이러한 화학문제 해결에 대한 효과적인 학습 지도 방안 마련에 도움을 주고자 하는데 있다. 이를 위해 일반고 학생92명과 과학고 학생 57명을 연구대상으로 선정하여 정신용량검사, 산화 환원 개념 검사, 산화 환원 반응식 완결 검사를 실시하고 성취도를 미치는 영향을 분석하였다. 일반고 학생들은 정신용량이 클수록 산화 환원반응식 완결에서의 성취도가 증가하는 경향을 보였으나 과학고 학생들은 정신용량에 따른 성취도 차이가 없었다. 산화 환원개념 이해 정도를 분석한 결과, 일반고 학생들은 개념 이해 정독 전반적으로 매우 낮았으나 과학고 학생들은 비교적 높았다. 일반고 학생들은 개념을 부분적으로 이해한 학생들의 성취도는 개념을 이해하지 못한 학생들의 성취도보다 높게 나타났고 개념을 이해하지 못한 학생들은 정신용량이 클수록 성취도가 증가하였다. 과학고 학생들은 개념 이해 정도가 높을수록 성취도가 높게 나타났다. 산화 환원 개념을 완전하게 이해한 학생은 일반고와 과학고에 관계없이 그리고 문항 유형에 관계없이 높게 성취도를 나타냈음을 알 수 있었다

• 대한화학회지
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• 제67권5호
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• pp.362-377
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• 2023

이 연구는 과학 텍스트 읽기 전략으로 의미지도가 고등학생의 추론적 이해에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 고등학교 3학년 과학중점반 2개 학급 학생 46명을 대상으로 한 학기 동안 의미지도 읽기 전략을 활용하여 8개 주제의 과학 텍스트 읽기 수업을 실시하였다. 의미지도 읽기 전략이 과학 텍스트의 추론적 이해에 미치는 영향을 알아보기 위해 학생들이 작성한 사전·사후 읽기 능력 검사지를 비교 분석하였다. 추론적 이해 변화를 알아보기 위해 추론적 이해 분석틀을 개발하여 추론적 이해 수준을 분석하였다. 추론적 이해 변화를 분류하기 위해 추론적 이해 분석틀의 세부 항목인 3개 항목의 수준을 점수로 환산하였다. 학생들의 추론적 이해 변화 분석 결과는 의미지도 읽기 전략 수업이 고등학생의 추론적 이해 변화에 영향을 미쳤으며, 특히 추론적 이해의 하위 유형 중 교량 추론과 정교화 추론에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권3호
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• pp.212-224
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• 2007

물질대사는 생명 현상을 이해하는데 중추적 위치를 차지하고 있지만, 개념의 추상적 성격으로 인해 학생들이 이해하기 어려운 내용으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 (1) 효소 반응 실험의 결과 해석 과정에서 체계적 비유를 적용한 후에 나타난 학생의 개념 변화를 알아보고, (2) 학생들의 개념 변화에 기여한 체계적 비유의 역할을 확인하며, (3) 개념의 존재론적 속성에 따른 학생들의 개념 이해 정도 차이를 알아보는 것이다. 이러한 연구 목적을 위해 중학교 과학영재 34명을 대상으로 실시한 사전검사와 사후검사 결과, 실험보고서 내용, 수업 후에 뚜렷한 개념 변화를 보인 4명의 학생들을 대상으로 한 면담 결과 등의 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과 수업 후에 활성화 에너지 감소에 의한 효소 반응 촉진 기능 이해, 효소 구조에 따른 반응 속도 변화 이해, 효소 작용 기작에 대한 이해 정도가 전반적으로 향상되었지만, 개념의 존재론적 속성에 따라 학생의 이해 정도에 차이가 있는 것으로 나타났다. 사건 범주에 속하는 효소의 기능에 대한 이해 정도는 높았지만, 평형 범주에 속하는 효소 반응 기작에 대한 이해 정도는 낮게 나타났다. 효소 개념은 이처럼 평형 범주의 속성을 가지고 있어 학생들의 이해가 어렵지만, 본 연구에서 일부 학생들이 사건 범주의 효소 개념에서 평형 범주의 효소 개념으로 변화를 보였으며, 이러한 개념 변화에 체계적 비유가 기여한 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제15권
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• pp.77-86
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• 2003

초등학교 영재들은 여러 사설 교육기관이나 국립기관 그리고 개인 교습을 통하여 많은 양의 선수학습을 행하고 있다. 이들 중 일부는 방법과 이유를 아는 관계 이해를 하기보다는, 주어진 규칙을 적용하여 정답을 찾아내는 도구적 이해를 하고 있다. 그들은 수학을 능동적이기보다는 수동적인 입장에서 받아들이기에 새로운 수학적 지식을 창출하지 못하는 성향을 강하게 보이고 있다. 이에 본 연구자는 이러한 문제의 해결을 위해 초등학교 영재들이 가지고 있는 수학적 스키마와 선생님들이 가르치는 스키마 사이의 간격에 초점을 맞추어 연구하였다. 대전에 있는 영재교육기관에 등록된 초등학교 3학년 영재들을 대상으로 하여 연구한 결과, 스키마와 스키마 사이의 간격이 멀수록 학생들이 방법과 이유를 아는 관계적 이해를 하기보다는 주어진 규칙을 적용하여 정답을 찾아내는 도구적 이해를 하고, 그 간격을 줄일수록 수학에 흥미를 느끼고 고학년의 수학내용까지도 스스로 파악하고 이해하려는 성향이 나타난다는 사실을 발견하게 되었다. 그 간격이 적을수록 학생들은 교사로부터 학습받은 내용을 자신의 지식으로 재구성하여 새로운 문제에 적용을 쉽게 하였다. 본 발표에서는, 학생들의 수학적 스키마와 선생님들이 가르치는 스키마 사이의 간격을 줄이는 것이 학생들이 수학을 관계적 이해를 하는데 큰 도움을 줄 수 잇음을 보이려고 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.384-385
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• 2017

과학 모델은 복잡한 자연현상을 단순화하고 패턴화한 것이다. 따라서 과학 모델은 특정한 알고리즘을 가지며, 과학 모델에 대한 이해는 모델이 갖는 특정한 알고리즘에 대한 이해와 직접적으로 관련되어있다. 본 연구에서는 많은 학생들이 대안 개념을 가지고 있는 산-염기를 주제로 하여, 이 모델이 가지는 알고리즘을 학습하기 위한 프로그램을 설계하고, 알고리즘을 학습 하였을 때 과학 학습에 미치는 효과를 확인하였다. 고등학생 3학년을 대상으로 4차시로 수업을 진행하였으며, 수업의 사전과 사후 검사를 실시하여, 학생들의 모델에 대한 이해를 분석하였다. 수업 결과, 학생들은 모델의 정의와 화학반응 및 화학평형의 정성적인 부분에서는 이해의 향상을 보였으나, 정량적인 부분에는 효과를 보이지 못하였다. 이는 화학이 많은 수의 입자를 고려해야 하는 독특한 과목의 특성에 기인하며, 이를 보완하기 위하여 추후 컴퓨터프로그램을 교육 도구로 사용하는 수업을 통해 후속연구를 진행하고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제16권
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• pp.93-108
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• 2003

본 논문은 테크날러지가 주 도구인 기하수업시간에 학생들이 수학적 개념을 이해하는데 테크날러지가 어떠한 역할을 하는지 조사하였다. 본 연구를 위한 수업은 이미 진행되오던 형태의 수업이 아니라 교사도 학생들에게도 모두 새로운 형태의 수업이었고 GSP와 웹사이트를 이용하여 수업이 진행되었다. 자료 수집은 개인 면담, 교실 관찰, 과제 분석 및 일지작성을 통해서 이루어졌고 분석 지속적 비교분석법을 이용하였다. 학생들은 GSP를 이용하여 개념을 이해하려고 하기보다는 자신이 이해한 개념을 확인하는데 GSP를 이용하였고 일단 이렇게 이해되고 확인된 것에 대해 확장하는데 GSP에 많이 의존하였다. 특히, 학생들의 정의적 및 기능적 측면을 고려해야 할 필요성을 일깨워 주었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제27권4호
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• pp.499-521
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• 2013

본 연구는 중학교 3학년 학생들의 '단원별 이해도에 대한 신념'과 학업성취도와의 관계를 분석하고, '단원을 이해하고 있다'는 신념을 가진 학생들의 수학적 개념, 수학적 절차, 수학적 개념 및 수학적 절차의 적용에 대한 이해 정도를 분석하였다. 이를 위하여 SPSS를 이용한 교차분석 빈도분석과 학생들과의 면담을 실시하였다. 학생들의 '단원별 이해도에 대한 신념'과 학업성취도와의 관계를 분석한 결과, '단원별 이해도에 대한 신념'과 중간고사 각 문항의 학업성취도가 같을 것이라는 것을 기대할 수 없다는 것을 알았다. 그리고 학생들이 '단원을 이해하고 있다'는 신념과 수학적 개념, 수학적 절차, 수학적 개념 및 수학적 절차의 적용에 대한 이해를 묻는 문항들에 대하여 이해정도를 분석한 결과, '단원별 이해도에 대한 신념'과 수학적 절차에 대한 이해를 묻는 문항들 사이에는 이해 정도 비율의 차이가 크지 않았지만, '단원별 이해도에 대한 신념'과 수학적 개념에 대한 이해를 묻는 문항들 사이에 이해 정도 비율은 평균적으로 10%정도 차이가 났다. 이러한 결과가 나타난 이유에 대해 학생들과의 면담 결과, '단원을 이해하고 있다'는 신념은 수학적 개념을 이해하는 것이 아니라, 기계적 절차를 통하여 수학 문제를 해결할 수 있다는 의미로 받아들이고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제22권2호
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• pp.117-136
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• 2012

이 연구는 정규분포에 대한 교수학적 변환 방식과 학생들의 이해의 특징을 분석함으로써 고등학교 통계 단원에서 정규분포를 지도하는 것과 관련된 시사점을 얻는데 목적을 두었다. 이를 위해 정규분포의 역사 발생 과정과 학문적 지식으로서 정규분포의 의미를 확인하여 정규분포의 교수학적 변환 방식을 살펴보기 위한 4개의 분석 관점을 추출하고 이를 토대로 미국, 영국, 우리나라 교과서의 정규분포에 대한 교수학적 변환 방식을 분석하였다. 또한 정규분포에 대한 학생들의 이해 특징과 관련된 선행 연구 결과를 살펴봄으로써 고등학생들의 정규분포에 대한 이해의 특징을 기술하는데 필요한 분석 관점을 4가지로 구체화하였으며, 이를 토대로 분석한 학생들의 이해 특징을 4가지로 요약하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권6호
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• pp.753-764
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• 2006

생물학 영역에서 혈액 순환은 복잡하고 추상적인 개념으로 학생들이 이해하기 어렵고, 오개념이 많아 수업 후에도 쉽게 변화하지 않는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 혈액 순환 개념의 존재론적 속성에 따른 학생들의 개념 이해도를 학교 급별로 조사 분석하고, 혈액 순환에 대한 학생들의 이해 향상을 위한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 이 연구는 세 부분으로 나누어 진행하였다. 첫째로, 순환 개념을 심장, 혈관, 혈액 순환으로 구분하여, 각 개념의 구조, 기능, 행동, 기작 요소별로 학생들의 이해를 알아보기 위한 개념 검사지를 개발하였다. 두 번째로 개념 검사지를 중학교, 고등학교, 대학교 학생들에게 적용하여 순환 개념의 요소별로 학교 급에 따라 개념 이해 수준이 어떻게 다른지를 비교하고, 학생들의 순환 경로의 유형을 구분하였다. 마지막으로 개념이해가 낮은 요소에 대한 개념의 존재론적 범주를 분석하여 그 특성을 파악함으로써, 개념의 범주 간 이동을 촉진시키는 수업 전략을 구성하는데 도움을 주고자 하였다. 본 연구 결과, 혈액순환 개념 중 구조나 기능 요소는 중학생, 고등학생, 대학생이 모두 높은 이해 수준을 보였고 학교 급별로 큰 차이가 없었으나, 행동이나 기작 요소에 대한 이해는 자연계열 고등학생과 대학생들에서 뚜렷하게 높아졌다. 학생들의 혈액 순환 모형은 7가지 유형으로 구분할 수 있었으며, 자연계열 고등학생들과 대학생들은 이중 분지형의 비율이 다른 학교 급에 비해 상대적으로 높았다. 또한 학생들의 순환 기작에 대한 존재론적 범주를 분석한 결과, 평형-독립적 범주의 개념을 사건-목적 범주로 인식하는 경우가 많아, 개념에 대한 잘못된 존재론적 범주의 인식이 개념 이해를 어렵게 한 원인으로 여겨진다.