• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.735-750
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• 2015

이 연구는 고등학생들의 지질 답사 보고서에 나타난 내러티브 텍스트와 Bruner가 제시한 두 가지 사고 양식 - 패러다임적 사고와 내러티브적 사고 그리고 학업 성취도가 어떻게 관련되는 지 살펴보고자 했다. 연구의 주요 목표는 특정한 상황에서 나타난 내러티브 텍스트의 사용여부로 학생들의 내러티브적 사고 경향을 구별하고, 우세한 사고 경향에 따라 인지적 성취 결과에 차이가 나는지 분석하는 것이다. 고등학교 2학년 학생 145명의 지질 답사 보고서의 텍스트 분석과 함께 답사지에 대한 회상 검사, 학업 성취도, 면담을 통하여 양적, 질적 연구를 수행했다. 텍스트 분석 결과, 학생들의 보고서에는 설명적, 논증적 텍스트와 함께 내러티브 텍스트가 상당 수 발견되었는데 이는 야외 답사지에서 학생들이 느끼는 심리적 상황과 지구과학 학습 및 현행 교육과정의 특징과 관련이 있는 것으로 추측된다. 내러티브 텍스트로 보고서의 내용을 재구성한 학생들은 그렇지 않은 학생들에 비하여 3개월 후에 실시한 회상 검사에서 높은 점수를 받았으나, 지구과학 I의 학업 성취도에서는 여학생들의 경우에만 더 높은 성취도가 나타났다. 내러티브 텍스트의 사용 여부로 내러티브적 사고와 패러다임적 사고 경향을 판단할 수 있는지 학생들과의 면담을 병행하여 조사한 결과, 내러티브 텍스트 사용과 사고 경향이 일치하지 않는 학생의 사례가 나타났다. 학습 내용에 따라 내러티브적 사고와 패러다임적 사고를 유연하게 사용할 수 있는 학생은 학습에 성공적이며 학업 성취도에서 좋은 결과를 나타내는 것으로 조사되었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.62-75
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• 2022

이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정 중 '태양'에 관한 내용 요소를 중심으로, 3D 프린터를 활용한 체험형 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 2개의 중학교 77명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결력, STEAM 태도 및 수업만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D프린터를 활용하여 태양촉각모델을 제작하고 시각장애 체험을 통해 학생들이 체험 위주의 적극적인 학습이 가능하도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '소통', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '배려', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p< .05)를 얻었다. 셋째, 3D프린터 활용 시각장애 중심의 체험형 STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.66 ~ 3.97로, 전반적으로 수업에 대한 긍정적인 반응을 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.355-367
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• 2018

이 연구의 목적은 학생들의 시스템 사고 수준을 측정하는 문항을 개발하기 위하여 첫째, 문헌 분석을 통해 시스템 사고 수준과 정의를 제시하고 둘째, 시스템 사고 정의와 수준에 근거하여 문항 개발을 위한 Framework을 개발하고 셋째, 시스템 사고 측정을 위한 열린 응답형 검사지를 채점할 수 있는 루브릭을 개발하는 것이다. 이를 위하여 문헌 분석 틀을 적용하여 국외 논문 60편에 대한 문헌 분석을 실시하였으며 분석된 내용을 근거로 시스템 사고 수준과 정의를 제시하였다. 그리고 시스템 사고 수준과 정의에 근거하여 각 수준별 핵심 아이디어와 평가 요소를 포함한 Framework을 개발하였다. 또한 순위선다형 문항 외에 열린 응답형 검사 문항의 채점을 위한 루브릭을 개발하였다. 루브릭은 Hung(2008)이 개발한 시스템 사고 측정을 위한 루브릭에 기반하여 연구팀에서 시스템 사고 수준과 정의에 적합하도록 문항과 위계를 수정하였다. 그리고 각 문항마다 1~5점 척도로 변환이 가능하도록 각 점수에 대한 정의를 제시하였다. 연구팀이 개발한 시스템 사고 수준과 정의, 문항 개발을 위한 Framework, 열린 응답형 검사지 채점을 위한 루브릭에 대하여 과학교육 전문가 7인에게 내용 타당도 검증을 의뢰하였으며 그 결과 CVI가 세 도구에서 모두 .95이상이 확인되었다. 이 연구 결과를 바탕으로 앞으로 학생들의 시스템 사고 수준을 측정할 수 있는 문항을 개발하고 개발된 문항에 대한 구인 타당도 및 준거 타당도 검증을 실시하고자 한다. 나아가 2015 개정 교육과정에서 강조하는 핵심 역량과 관련된 시스템 사고수준의 체계적인 측정을 위한 타당화 연구도 진행하고자 한다.

• 과학교육연구지
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• 제39권1호
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• pp.99-112
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• 2015

이 연구의 목적은 초등 교사가 융합인재교육(STEAM)에 어떤 관심을 가지고 있는지 그리고 융합인재교육 시범학교를 운영하면서 융합인재교육에 대한 관심도가 어떻게 변화하는지를 알아봄으로써 새롭게 적용되는 융합인재교육에 대한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구에서는 Hall에 의해 개발된 관심도 검사 도구(SoCQ)를 사용하였다. 연구대상은 융합인재교육 시범학교를 운영하고 있는 초등학교 90명이며, 시범학교 운영 기간인 4월, 6월, 12월에 관심도의 변화를 조사하였다. 이 연구를 통해 밝혀진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 융합인재교육 시범학교를 운영하고 있는 전체 초등교사의 관심도의 변화는 4월에는 무관심 단계가 가장 높고 결과적 관심이 가장 낮았으나 12월에는 무관심과 운영적 관심이 낮아졌다. 4월과 비교하여 결과적 관심의 평균값이 54.7에서 74.3로 가장 크게 증가하였다. 교사들의 개인적인 변인을 대상으로 탐색한 결과는 다음과 같다. 고등학교 이과를 이수한 초등 교사들은 운영적 관심의 단계가 낮게 나타났으며, 석사 이상의 학력을 갖춘 초등 교사의 경우도 운영적 관심의 단계가 낮게 나타났다. 아울러, 교육대학교 STEM 관련 교과의 심화과정을 졸업한 초등 교사들 역시 운영적 관심의 단계가 낮게 나타났다. 개인의 요인에 따라 융합인재교육을 받아들이는 관심 단계가 차이가 있음을 알 수 있다. 탐색적 연구의 결과는 융합인재교육의 통합적 접근을 위해 가치 있는 기초 자료를 제공할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.997-1006
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• 2015

실험에 대한 메타적 인식은 학생들의 과학적 탐구와 과학의 본성에 대한 이해의 중요한 요소 중 하나이다. 이 연구에서는 중학생과 고등학생의 과학과 생물에서의 '실험'의 의미에 대한 인식을 알아보았다. 특히 이 연구에서는 언어 네트워크 분석방법을 사용하여 학생들의 인식을 구조적으로 확인하였다. 이 연구를 위해 190명의 중학생과 200명의 고등학생 이 연구에 참여하였다. 학생들은 과학에서의 '실험'과 생물에서의 '실험'의 의미에 대한 두 문항에 서술형으로 응답하였다. 수집된 응답을 바탕으로 총 4개의 언어 네트워크가 구성되었다. 연구 결과, 과학에서의 '실험'에 대하여 중학생들은 '우리', '직접', '원리' 등의 단어를 중심으로 활동적 측면에서의 실험을 인식하였다. 반면 고등학생은 '이론', '사실', '내용' 등의 단어를 중심으로 지식을 생성하는 탐구과정으로서의 실험으로 인식하였다. 또한 생물에서의 '실험'에 대하여 중학생은 '해부', '몸'을 중심으로, 고등학생은 '생명', '관찰'이 중심으로 인식하여 생명체를 다루는 관찰활동으로 인식하였다. 이러한 연구결과는 앞으로 과학 교과 및 생물 교과에서 실험을 지도하는데 있어서 중요한 근거자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권3호
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• pp.465-489
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• 2015

본 연구는 중등수학 강의교재를 대상으로 네트워크 텍스트 분석을 실시하여 향후 수학영재 교재개발 및 수정에 대한 시사점을 제안하였다. 분석대상은 2002년부터 2014년까지 한 대학부설 과학영재교육원에서 사용한 110개의 강의교재에 제시되어 있는 학습목표를 활용하였다. 주제어 빈도 분석은 KrKwic, 행렬화 작업은 KrTitle, 사회 네트워크 분석은 NetMiner4.0 프로그램을 활용하였으며, 네트워크의 기본정보, 중심성, 중앙성, 컴포넌트, 그리고 k-코어 분석을 수행하였다. 구체적인 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 전체 주제어 네트워크에는 '다양성', '이해', '개념', '방법', '적용', '연결성', '문제해결', '기본', '실생활', 그리고 '사고력' 등을 포함하는 핵심 주제어 네트워크가 형성되어 있으며, 중심성 분석 결과 지식 측면이 강의교재에 잘 반영되어 있는 것으로 나타났다. 둘째, 영재교육진흥종합계획 시기별로 주제어 네트워크를 분석한 결과, 시기에 상관없이 '이해'를 중심으로 네트워크가 구성되고, '문제', '해결', 그리고 '문제해결' 사이의 연결강도가 높게 나타났다. 반면에 중앙성 분석 결과 제1차 영재교육진흥종합계획 시기에는 '의사소통', 제2차 시기에는 '발견', 그리고 제3차 시기에는 '증명'만이 나타났다 사라지는 특성을 보였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 강의교재에 정의적 측면과 복잡한 인지과정 차원을 수반하는 활동이 포함되어져야 하며, 학습목표의 타성화와 무역사성이 발생하지 않도록 할 것을 제안하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제22권2호
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• pp.183-198
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• 2018

본 논문은 모으기와 가르기 활동에서 0의 처리에 대한 시사점을 찾기 위해 모으기와 가르기 활동을 이론적으로 고찰하고 7개국의 교과서와 5차 교육과정부터 2015 개정 교육과정에 따른 우리나라 수학 교과용 도서를 분석하였다. 모으기는 덧셈과 유사한 정의와 성질을 지니지만, 가르기는 정의하기 어려우며 뺄셈과 유사한 성질을 지닌다고 보기 어렵다. 연산의 의미상으로는 모으기와 가르기는 '부분-부분-전체(part-part-whole)' 상황으로 볼 수 있으나 덧셈과 뺄셈 상황의 일부분에 해당한다고 볼 수 있다. 외국 교과서를 분석한 결과, 싱가포르와 말레이시아 교과서에서는 0을 이미 학습한 후 0을 모으기와 가르기 활동에서 포함하나, 그 밖의 국가들은 0을 모으기와 가르기 활동에서 포함하지 않는 것으로 확인되었다. 우리나라 교과서에서는 0을 포함하지 않도록 일관되게 제시해 왔으나, 교사용 지도서에서는 0의 처리 여부에 대해 일관되지 않음을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 학생 수준을 고려하여 모으기와 가르기에서 0을 포함하지 않고 도입하고자 할 때에는 이에 적절한 상황 맥락 제시가 필요하며, 교사용 지도서에서도 보다 일관성 있는 제시가 필요함을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제39권1호
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• pp.28-43
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• 2015

본 연구의 목적은 과학과 자기주도학습에 대한 학생의 관심수준 및 실행수준을 관심에 기초한 교육과정 실행 모형(Concerns-Based Adoption Model: CBAM)을 바탕으로 분석하고 이들 간의 상관성을 조사하여 학생 개인의 관심수준에 맞는 자료를 제공하고 보다 높은 실행수준으로 향상될 수 있도록 지원책을 제시하고자하는 데 있다. 선행 연구들을 분석하여 학생의 과학과 자기주도학습에 대한 관심수준과 실행수준을 분석하기 위한 분석틀을 개발하고 이를 바탕으로 측정 도구를 개발하였다. 중 고등학생을 대상으로 설문조사한 결과를 통계적으로 분석하고 그 결과를 집단(지역, 학년, 성별)별로 나누어 비교 분석하였다. 과학과 자기주도학습에 대한 학생의 관심수준은 단계0 무관심이 가장 많았고, 실행수준은 수준 II 준비 단계가 가장 많았다. 집단 간의 비교에서는 관심수준은 성별에서 통계적으로 여학생이 남학생보다 높은 관심수준을 보였고, 실행수준은 중학생보다 고등학생이 높은 실행수준을 보이고 남학생보다 여학생이 높은 실행수준을 보였다. 마지막으로 관심수준과 실행수준의 상관성 분석에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다.

• 과학교육연구지
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• 제39권3호
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• pp.418-433
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• 2015

이 연구는 과학학습 부진을 겪는 중학교 2학년 학생들의 인지적 특성을 한국 웩슬러 아동지능검사-4판 (K-WISC-IV)을 이용하여 심층적으로 분석하고 이를 과학학습 우수아집단 및 일반아 집단과 어떠한 차이를 보이는지 규명하고자 하였다. 과학학습 우수 집단의 FSIQ는 통계적으로 일반집단, 과학학습 부진아 집단 보다 높게 나타났다. 언어이해 지표(VCI)에서는 과학학습 우수 집단과 일반 집단이 과학학습 부진 집단보다 높은 것으로 나타났다. 특히, 하위 요인인 공통성(SI)에서는 과학학습 부진아 집단이 다른 두 집단에 저조한 수행을 보였는데, 이는 과학학습 부진아 집단의 낮은 수준의 추상화 능력은 과학적 추론 능력이 부족한 것에 기인한다고 할 수 있다. 따라서 공통성 소검사는 과학학습 부진아 집단을 가려낼 수 있는 변별력 높은 소검사라고 판단되며, 낮은 수준의 언어 이해 능력, 추상화 능력 및 추론 능력은 과학학습 부진의 가장 큰 요인으로 작용한 다고 볼 수 있다. 작업기억 지표(WMI)에서 과학학습 우수 집단이 일반집단, 과학학습 부진 집단보다 높게 나타났다. 작업기억은 과학의 유추 문제의 해결 과정의 원활한 수행에 깊이 관여하여 과학 학업 성취에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 영재교육연구
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• 제25권6호
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• pp.881-904
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• 2015

본 연구의 목적은 영재교육을 실질적으로 추진하기 위하여 마련된 제1, 2차 영재교육진흥종합계획 시기인 2003년도부터 2012년도까지 10년간의 영재교육 연구, 동향 및 연구보고서를 분석함으로써 영재교육 관련 연구 성과와 경향 및 흐름을 분석하고, 향후 영재교육 연구의 방향성을 모색하는 것이다. 이를 위하여 본 연구에서는 네이버 전문정보 사이트와 한국학술정보원 학술연구정보서비스에서 영재를 키워드로 하여 자료를 수집하였으며, 총 182종 1,696편의 학술지 논문, 총 138편의 박사학위 논문, 총 1,470편의 석사학위 논문, 75개 기관 총 798편의 동향 및 연구보고서를 연구 자료로 활용하여 분석하였다. 분석을 위하여 학술지 및 학위 논문과 동향 및 연구보고서를 크게 연구대상, 영재분류, 연구주제, 연구방법을 중심으로 살펴보았다. 연구 결과, 2003년부터 2012년까지의 영재교육 학술지 논문과 학위 논문은 주로 초 중등학생을 대상으로, 수학 과학 분야의 영재들을 중심으로, 교육과정 및 프로그램을 주제로, 양적연구의 방법으로 연구가 진행되어 왔음을 파악할 수 있다. 연구 결과와 관련하여 영재교육 10년간의 연구 성과가 도출되었으며, 향후 국내 영재교육 연구를 위한 시사점을 제안하고자 한다.