• 대한화학회지
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• 제46권1호
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• pp.76-82
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• 2002

본 연구에서는 과학 개념 학습을 위한 소집단 토론에서 지식구성 과정에서의 언어적 상호작용을 촉진하기 위한 방안으로 인지적 역할 부여의 효과를 조사하였다. 중학교 1학년 학생 62명을 대상으로 설명, 반박, 정리, 조정 활동을 촉진하는 인지적 역할을 부여한 소집단 토론 수업(CR)과 특정한 역할을 부여하지 않은 소집단 토론 수업(NSR)을 9차시 동안 실시하였다. 수업 처치 후, 학업 성취도, 개념 이해도, 과학 학습 환경에 대한 인식, 토론에 대한 인식 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도 점수에서 사전 성취 수준 하위 학생들의 경우 NSR 집단이 CR 집단보다 점수가 유의미하게 높았다. 개념 검사에서도 유사한 경향성이 나타났다. 과학 학습 환경 인식과 토론에 대한 인식 검사 점수에서는 집단 간에 유의미한 차이가 없었다.

• 대한화학회지
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• 제62권1호
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• pp.36-42
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• 2018

이 연구에서는 중학교 학생들이 생성한 비유의 특징을 비유의 개수와 대응 관계 이해도, 소재의 다양성과 독창성의 측면에서 조사하고, 이 결과를 학생들의 과학적 창의성과 장독립성 장의존성, 학습접근양식에 따라 비교하였다. 서울특별시에 소재한 2개 중학교에 재학 중인 3학년 학생 250명이 연구에 참여하였다. 연구 결과, 과학적 창의성이 높은 학생이 많은 수의 비유를 생성하고, 대응 관계 이해도가 높았으며, 다양하고 독창적인 소재를 활용하였다. 장독립적인 학생이 대응 관계 이해도가 높은 것으로 나타났으나 나머지 특징은 장독립성 장의존성과 관련이 없는 것으로 나타났다. 유의미 학습접근양식은 모든 특징과 관련이 있었으나 기계적 학습접근양식은 모든 특징과 관련이 없었다. 연구 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.377-384
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• 2002

본 연구에서는 학생들이 사전 성취 수준에 따른 협동적 컴퓨터 보조 수업의 쇼과를 개념 이해도, 개념 적용력, 학습 동기 측면에서 조사하였다. 서울시의 중학교 2개 학급을 대상으로 분자 운동 단원에 대해 5차시 동산 수업을 실시하였다. 수업 처치 전, 학습 동기 검사를 실시하여 공변인으로 사용하였다. 사전 학업 성취도 검사 점수는 개념 관련 변인의 공변인으로 사용하였다. 중간고사 과학 성적을 조사하여 구획변인으로 사용하였다. 수업처치 후 , 개념검사, 개념 적용력 검사, 학습 동기 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과 개념 검사와 개념 적용력 검사 점수에서는 처치 집단과 통제 집단 사이에 유의미한 차이가 없었다. 그러나 학습 동기 검사에서는 처치 집단의 점수가 통제 집단에 비하여 유의미하게 높았다.

• 대한화학회지
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• 제54권5호
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• pp.643-649
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• 2010

이 연구에서는 고등학생들의 이론과 자료에 대한 인식론적 관점과 과학 과정 기술, 선호하는 실험 학습 환경에 대한 인식, 실험 수업에 대한 태도 사이의 관계를 조사하였다. 연구 결과, 과학 과정 기술, 선호하는 실험 학습 환경에 대한 인식의 모든 하위 범주(응집성, 개방성, 통합성, 준칙성, 물리적 환경), 실험 수업에 대한 태도는 이론과 자료에 대한 인식론적 관점과 유의미한 상관이 있었다. 중다 회귀 분석 결과, 과학 과정 기술, 선호하는 실험 학습 환경에 대한 인식의 하위 범주 중 개방성과 물리적 환경, 실험 수업에 대한 태도가 이론과 자료에 대한 인식론적 관점을 유의미하게 예측하였다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.784-792
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• 2009

본 연구는 과학 교사들의 과학과 교수 . 학습 설계 시 도움이 되는 자료를 제공하기 위하여 각 시-도 교수학습지원센터와 서울특별시과학전시관 홈페이지에 게재되어 있는 교수-학습 과정안에 나타나는 교육과정 위계 부적합 사례를 조사하였다. 교육과정 위계 부적합 사례는 7학년 ‘물질의 세 가지 상태’ 단원에 한정하였으며, 분석에 사용한 내용 요소는 물질의 상태 변화, 분자, 분자 모형이었다. 그 결과 교육과정 위계 부적합 사례에 해당하는 내용 요소는 ‘물질의 상태 변화’에서는 플라즈마, 상평형, 눈이 생기는 현상, 물의 특이성, 결정성과 비결정성 고체의 분류, 열에너지, 물리 변화 등 7종류였으며, ‘분자 모형’에서는 분자 운동, 밀도가 발견되었다. 그리고 ‘분자’에서는 교육과정 위계 부적합 사례가 발견되지 않았다.

• 대한화학회지
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• 제47권1호
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• pp.72-78
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• 2003

이 연구에서는 초등학교 자연 수업에 적용한 POE 학습에서 학생들의 내, 외향성에 따른 소집단 구성의 효과를 학업 성취도, 학습 환경에 대한 인식, 과학 수업에 대한 태도의 측면에서 조사하였다. 초등학교 5학년 95명을 통제 집단과 실험 집단으로 배치한 후, 산과 염기에 대하여 9차시 동안 수업하였다. 실험 집단의 동질 집단은 내향적 학생 4명을 1개 소집단으로, 이질 집단은 내향적 학생 2명과 외향적 학생 2명을 1개 소집단으로 구성하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도의 적용 영역에서 동질 집단의 점수가 통제 집단보다 높았다. 학습의 곤란도에서 이질 집단과 통제 집단 사이에 유의미한 차이가 있었다. 과학 수업에 대한 태도에서 수업 처치와 학생들의 내, 외향적 사이에 상호작용 효과가 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.471-481
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• 2008

이 연구에서는 학생들이 현재의 과학 교과서에서 화학 개념 학습을 위해 제시된 외적 표상들을 연계하는 과정에서 범하는 오류 유형을 학생들의 장독립성-장의존성에 따라 조사했다. 1개 중학교 1학년 학생 196명을 '보일의 법칙'을 학습하는 BL 집단과 '샤를의 법칙'을 학습하는 CL 집단으로 배치한 후, 장독립성-장의존성 검사를 실시했다. 각 집단 학생들에게 물질의 입자성이 강조된 글과 그림으로 해당 개념을 학습하게 한 후, 연계 과정 검사를 실시했다. 연구 결과, '불충한 연결', '부적절한 연결', '무분별한 연결', '불가능한 연결', '연결 불이행'의 5가지 연계 오류 유형이 나타났다. 이 중에서도 목표 개념과 관계없이 '연결 불이행', '부적절한 연결', '무분별한 연결'이 많이 나타났다. 장독립적 학생들과 장의존적 학생들이 범한 연계 오류의 빈도 사이에는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 이에 대한 교육적 함의를 논의했다.

• 과학교육연구지
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• 제48권1호
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• pp.15-30
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• 2024

본 연구는 학생들이 과학 개념을 이해하는 데 어려움을 겪고 학습을 회피하는 이유를 파악하기 위해 학생들의 인지 수준과 수학과 관련된 과학 개념이 요구하는 인지 수준을 분석했다. 먼저, 2015 개정 교육 과정의 수학 및 과학 교육 과정을 분석하여 중학교 과학 내용 중 수학과 연계된 부분의 학습 요소를 추출했으며, CAT (Curriculum Analysis Taxonomy)을 이용하여 학습 내용에서 요구되는 인지 수준을 분석했다. 화학의 경우, 수학과 관련된 총 20개의 학습 요소 중 12개가 초기 형식적 조작 수준(3A)의 이해가 필요하며, 3개가 후기 형식적 조작 수준(3B)의 이해가 필요했다. 3A와 3B에 해당하는 학습 요소들에는 비례 논리, 수리적 조작, 측정 기술에 관련된 사고 논리 유형이 많이 사용되는 것을 확인했다. 생물의 경우, 수학과 관련된 총 7개의 학습 요소 중 3개가 초기 형식적 조작 수준(3A)의 이해가 필요하며, 2개가 후기 형식적 조작 수준(3B)의 이해가 필요했다. 3A와 3B에 해당하는 생물 요소들은 상관 논리에 해당하는 학습 요소가 많이 포함되어 있어 학생들이 어려움을 겪을 수 있는 인지적 원인이 화학 영역과는 다소 차이가 있었다. 이는 GALT 축소본을 통해 분석된 형식적 사고가 가능한 중학교 학생의 평균 비율이 1학년의 경우 12.1 %, 2학년의 경우 16.6 %, 3학년의 경우 29.3 %임을 고려할 때, 학생들의 인지 수준에 비추어 수학과 연계된 화학 및 생물 학습 내용에서 요구하는 인지 수준이 더 높다고 할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제51권3호
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• pp.279-286
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• 2007

이 연구에서는 변칙사례와 대안가설에 의해 유발된 인지갈등과 상황흥미 및 주의집중, 상태 학습 전략이 개념변화에 미치는 영향을 조사했다. 중학교 1학년 학생 486명을 대상으로 선개념 검사를 실시했다. 변 칙사례 제시 후, 대안가설을 제시하기 전과 후에 변칙사례에 대한 반응 및 상황흥미 검사를 하였다. 밀도에 대 한 개념 학습은 CAI를 통한 개별 학습으로 진행했고, 사후 검사로 주의집중 및 상태 학습전략, 개념 검사를 실 시했다. 선개념 검사에서 밀도에 대한 오개념을 가진 것으로 판별된 197명의 학생을 대상으로 분석한 결과, 변 칙사례에 대한 인지갈등 점수는 대안가설 제시 전(사전 인지갈등)보다 대안가설 제시 후(사후 인지갈등)에 유 의미하게 높았다. 그러나 변칙사례에 의해 유발된 상황흥미(사전 상황흥미) 점수는 대안가설 제시 후의 상황 흥미(사후 상황흥미) 점수와 유의미한 차이가 없었다. 사전 인지갈등은 사후 인지갈등에만 직접적인 영향을 주 었지만, 사후 인지갈등은 개념이해에 직접적인 영향 및 주의집중을 통한 간접적인 영향을 주었다. 사전·사후 상황흥미는 모두 주의집중을 매개로 개념이해에 영향을 미쳤다. 주의집중은 개념 학습 과정 중에 사용된 심층 적 학습전략에는 긍정적 영향을, 피상적 학습전략에는 부정적 영향을 주었으나 상태 학습전략이 개념이해에 미 치는 영향은 상대적으로 작은 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제58권1호
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• pp.118-125
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• 2014

이 연구의 목적은 Nature-Study의 형성 과정을 역사적으로 고찰함으로써 오늘날 이루어지고 있는 과학교육의 방향과 의미를 재고하여 시사점을 찾는 것이다. Nature-Study의 사상은 실물 교육을 강조한 캄파넬라, 라트케, 코메니우스, 페스탈로치 등의 사상에 기초하고 쉘던의 사물학습, 아가시의 자연사, 파커의 진보주의에 의해 형성되었다. Nature-Study는 방법적 측면에서는 사물학습의 '실물 주제 중심의 학습', 내용적 측면에서는 자연사의 '자연에 대한 학습', 철학적 측면에서는 진보주의의 '학습자 중심의 학습'에 영향을 받아 발전해 나갔다. 아가시의 제자로 쉘던의 오스위고 사범학교와 파커의 쿡 카운티 사범학교에서 근무한 스트레이트는 이 세 영역을 종합화하여 Nature-Study 형성의 기틀을 마련하였다. 이어 쿡 카운티 사범학교의 잭만은 Nature-Study를 교과로서 확립시켰으며 코넬 대학의 베일리와 콤스톡은 미국 Nature-Study 협회를 구성하여 대중화에 공헌하였다. 그러나 교육자들이 점차 통합적인 Nature-Study를 거부하고 직접 경험보다 교과서를 중요하게 여기면서 1920년대 이후 Nature-Study가 쇠퇴하게 되었다. 과학교육에서 Nature-Study 정신은 통합과 실제적 학습을 강조하는 오늘날 과학교육에 있어 자연을 주제로 한 통합교육, 자기주도적 학습, 자연과의 교감, 학습자의 인격 형성에 큰 역할을 할 것으로 판단된다.