• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.787-795
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• 2007

본 연구의 목적은 SSC를 활용한 과학 실험수업이 고등학생의 과학성취도와 과학적 태도에 주는 효과를 알아보는 데 있다. 이 연구를 위해 몇 가지 SSC 실험들이 고등학교 과학 교과서의 5가지 실험 주제에 대하여 고안되었다. 부산에 있는 고등학교의 두 학급을 선정하여 비교집단과 실험집단으로 배치하였다. 34명으로 구성된 실험집단은 SSC를 활용한 과학 실험수업에 참가하였고, 37명으로 이루어진 비교집단은 전통적 실험수업에 참여하였다. 이 연구의 주요 시사점은 다음과 같다. 첫째,SSC를 활용한 과학 실험수업은 과학성취도 면에서 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이를 갖게 한다. SSC를 활용한 과학 실험수업은 파지효과가 있다. 둘째,SSC를 활용한 과학 실험수업은 과학적 태도 면에서 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이를 갖게 한다. SSC를 활용한 학습은 학생들의 과학적 태도 형성에 좋은 영향을 준다. 결론적으로 SSC를 활용한 과학 실험수업은 학생들의 과학성취도와 과학적 태도에 긍정적인 영향을 미치므로 적극 개발하여 현 교실에 적용할 필요가 충분하다는 것이다. 이에 앞으로 학교 현장에 바로 투입할 수 있을 만큼 적합하고 다양한 SSC를 활용한 자료가 개발되는 것은 물론,실제 적용되어 현 수업의 질 향상에 영향을 줄 수 있기를 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제68권5호
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• pp.259-273
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• 2024

이 연구는 화학 교사들을 대상으로 산화 환원 모델과 물의 전기분해 실험에 관련된 교사 교육프로그램을 통한 메타모델링 인식의 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 8명의 화학교사들을 대상으로 과학 모델 교육프로그램을 개발하였고 10차시에 걸쳐 총 40시간동안 수업을 진행하였다. 그리고 비맥락적 상황과 맥락적 상황에서 교사의 메타모델링 인식을 알아보는 설문을 사전과 사후에 투입하였다. 연구 결과, 과학 모델 교육 프로그램을 통해 교사들은 비맥락적 상황과 맥락적 상황 모두에서 교육적 효과가 나타났다. 비맥락적 상황의 경우에는 질문의 종류에 따라 화학 교사들의 과학 메타모델링 지식 발달 단계가 다르게 나왔다. 예를 들어, 모델의 본성이나 목적, 모델링 과정이나 모델의 평가와 개선은 낮은 단계에서 높은 단계로 향상되었으나, 모델의 변화성과 다양성에 대한 인식은 이미 사전에 높은 단계였기 때문에 큰 변화가 없었다. 맥락적 상황의 경우에서는 산화 환원 모델 이론 수업과 물의 전기분해 모델 실험 수업 모두에서 과학 메타모델링 지식 발달 단계가 객관성에서 주관성으로 향상 되었다. 따라서 5E 순환학습모형 기반 교육프로그램을 통해 화학교사들의 메타모델링 인식은 뚜렷하게 향상되었다. 그러나 물의 전기분해 모델 실험 수업에서 나타난 교사들의 모델링 활동은 메타모델링 인식 변화와 다르게 나타났다. 교사들이 모델링을 위해 추가 실험으로 선택한 유형은 2가지로 분석되었다. 첫째 유형은 추가 실험을 통해 수소와 산소 기체의 비율이 2:1에 가깝게 나오는 이상적인 조건을 찾으려는 데 관심을 가진 경우이다. 두 번째 유형은 실험 결과가 왜 그렇게 나오는지에 관심을 가지고 추가 실험을 설계한 경우이다. 두 번째 유형이 모델링을 할 때 필요한 실험이라고 분석하였다. 또한, 모델링 활동은 2가지 유형으로 분석되었다. 첫째는 두 전극에서 물 분자가 직접 분해되어 수소와 산소 기체가 발생하는 유형이었다. 이 유형은 실험 결과와 상관없이 교과서 모델로 회귀한 경우이며, 8명 중에서 6명의 화학교사들이 이 유형으로 분석되었다. 둘째는 (+)극에서 물이 반응하여 다른 물질이 발생하고 (-)극에서 수소 이온이 반응하여 수소 기체가 발생하는 유형이었다. 이러한 모델링 활동을 한 교사들은 추가 실험에서 두 번째 유형에 해당하였으며, 8명 중에서 2명의 화학교사들이 이에 해당하였다. 따라서 메타모델링 지식의 발달과 다르게 모델링 역량을 기르기 위하여 실험을 통해 직접 모델링하는 경험을 제공하는 교육프로그램을 통해 추가 실험 및 모델링의 두 번째 유형에 해당하는 활동의 체험을 제공할 필요가 있다.

• 과학교육연구지
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• 제41권3호
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• pp.297-317
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• 2017

본 논문은 과학과에서 사회정서학습(Science Social and Emotional Learning, SSEL)의 적용 가능성을 탐색하기 위하여 과학과 사회정학습 요소를 제안하고, 그에 따라 중학교 과학 교과서의 물질 분야 및 고등학교 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 과학과 사회정서학습의 가능성과 필요성은 과학교육의 목표인 과학적 소양과 과학의 본성에서 찾을 수 있었다. 과학과 사회정서학습의 요소는 '수리(Numeracy),' '정보통신활용(Information and Communication Technology, ICT),' '비판적 사고(Critical Thinking),' '창의적 사고(Creative Thinking),' '사회적 기술(Personal and Social Capability),' '윤리적 이해(Ethical Understanding),' '문화적 이해(Intercultural Understanding)' 등으로 구분하여 제시하였고, 그에 따라 과학 교과서 중 물질의 분야 및 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 분석 결과에 따르면, 과학과 물질분야의 교과서 내용 및 화학I 교과서의 내용에 수리, 정보통신활용, 비판적 사고, 창의적 사고가 60~70% 이상 포함되어 있으나, 사회적 기술능력, 윤리적 이해 능력, 문화적 이해 능력 등은 제한적으로 반영된 것으로 나타났다. 교과서의 부족한 요소들에 대해서는 추후 교과서의 내용의 수정 또는 교사의 수업을 통한 보완 등이 필요하다. 또한 과학 교과에서 얻고자 하는 과학적 탐구 능력과 사회정서적 역량을 동시에 기를 수 있는 과학과 활동이나 실험 활동 등 구체적인 적용 방안에 대한 연구가 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권2호
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• pp.75-88
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• 2001

근대교육기(1876${\sim}$1910) 중 1905년부터 1910년 사이는 우리 나라 교육에 대한 일제의 간섭이 가장 극심했던 시기였다. 이에 대응하여 우리 민족은 전국 단위나 지방 단위로 학회를 세웠고, 학회를 통하여 근대 교육을 실천하려는 의지를 보였다. 이 연구에서는 근대교육기에 국내에서 출판된 학회지 9종 132권을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 근대교육기에 발간된 학회지의 주요 내용은 민족의 정체성을 확립하기 위한 역사나 지리 등의 내용과 계몽적인 차원에서 서구의 정치나 경제 체제를 소개하는 글과 더불어 자연과학에 관한 논술도 상당한 비중을 차지했다는 점이다. 둘째, 과학 관련 논술을 분야별로 분석해보면 생리${\cdot}$ 위생을 포함한 생물학 분야와 지구과학 분야가 비교적 많았다. 반면에 물리학이나 화학 분야는 아주 적었다는 특징이 나타난다. 셋째, 학회지에 게재된 지구과학 관련 논술만 분석하더라도, 대부분 같은 저자에 의해 교과서적인 기초 내용을 연재한 논술이 많이 보인다. 이러한 의미에서 학술지에 게재된 과학 관련 논술은 근대 교육기에 우리 나름의 과학 교육을 확립하기 위한 노력으로 평가된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.109-128
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• 1992

Elementary science textbooks are the major instructional materials which contain sceientific objectives to be acquired by students. The purpose of this study is to analyze the development system, to evaluate the inquiry activity in current elementary science testbooks, and to make suggestions for the improvement of them. The questionnaires were administered to 116 subjects that participated in development of the 5th elementary science textbooks, and 86 of the subjects responded. Based on the data gathered and analyzed in this study, the major findings are as follows. First, regarding the analysis and evaluation of elementary science textbooks. 1. The instructional objectives in elementary science textbooks are analyzed. The proportions of comprehension objectives is 38%, scientific inquiry process objectives 21%, experimental skills objectives 7%, scientific attitudes and interests objectives 4%. 2. The science concepts in elementary science textbooks of the 3rd grade required the preconcrete operational level(82%) and of the 6rd grade required the postconcrete operational level (73%) by J. Piaget 3. The inquiry activities in elementary science textbooks are emphasizing gathering and organizing results and evaluation, and hypothesizing and designing an experiment Inquiry index of the elementary science textbooks is 76. This is significantly higher than 35${\sim}$50 of America and U.K.. 4. The number of questions per class hour is mostly three, and most of them require the students to explain phenomena in nature or in experiment Second, regarding the development system of elementary science textbooks. 1. The budget for and the period of the development of elementary science textbook should be expanded. 2. For the improvement of elementary science textbooks, more abundant resources and time should be used for the basic study and the field trial of textbooks. 3. The elementary science textbook must include the affective objectives as well as the scientific knowledges and scientific inquiry skills. 4. It is not desirable to assign equal number of pages to the content of physics, chemistry, biology, and earth science. 5. Closer cooperation system is needed among the ministry of education, development research center and the field trial schools.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.741-750
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• 2009

개화기는 우리나라에서 과학교육이 도입되고 전개되던 시기이다. 당시 발간된 과학 교과서는 한국 근대 학교 과학교육에서 중요한 역할을 하였다. 이런 의미에서 과학교과서를 저술하였거나, 발행한 이들은 개화기 한국의 과학 교육을 주도한 중심인물들이었다고 여겨지는데, 이들 중에 역관이었던 현채와 그의 아들 현공염이 있다. 현채는 역관 집안에서 태어나 역과에 급제하였고, 역관 관련 관직을 거쳤으며, 외국어학교, 한성사범학교 부교관으로 있었다. 학부에서는 번역 및 저술 업무를 수행하였다. 현채가 저역술 또는 출판한 순수과학도서로 26종이 된다. 그 중 이과교과서는 자연과학의 전 분야를 다루어 학생들이 반드시 알아야할 지식을 적절한 방법으로 제시하였으며 학생들의 흥미를 유발하였다. 또한 실험을 제시하여 오늘날 과학교과서와 비교할 때 전혀 손색이 없었다. 과학교과서를 저역술한 현채의 과학교육활동은 그를 사학계에서 이중적으로 평가하는 것과는 달리, 개화기 과학교육이 정립되는 시기에 매우 중요한 역할을 하였음을 알 수 있다. 그것은 당시 과학교과서가 부족했기 때문에 과학이라는 새로운 학문의 보급에 있어 과학교과서의 저역술과 출판 활동은 큰 의의가 있는 것이다. 나아가 과학교과서의 편저자나 발행자 중 외국어를 알고, 외국과의 교류 주체 중 중요 인물이었던 역관 현채의 역할과 그의 과학교육 활동은 우리나라 과학 교육의 역사 중 일부분이 되었다고 평가할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권7호
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• pp.773-786
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• 2005

이 연구에서는 개발한 설문지를 통해 공기 중의 수증기량이 증발과 끓음에 미치는 영향에 대한 고등학생과 화학 전공 교사들의 인식을 조사하였다. 교과서의 서술에서 증발과 끓음은 기화라는 개념으로 연결되어 제시되고, 끓음은 증기압과 대기압의 관계로 설명되며, 증기압은 증발로 형성된 공기 중의 수증기 개념으로 연결되어 제시되어 있다. 이러한 개념간의 연결 사이에서 일어나는 다양한 인식들을 고등학생들의 경우와 화학 전공 교사들의 경우로 구분하여 비교하여 보았다. 또한 다양한 인식들이 형성된 배경을 알아보기 위하여 교과서의 관련 내용을 분석하였다. 연구 결과, 많은 학생들이 공기 중의 수증기량과 증발 및 끓음은 관련이 있다고 생각하였다. 그러나 이들은 거시적인 수준에서 설명되는 증발 현상과 미시적인 수준에서 이루어지는 물 입자들의 증발을 구분하지 못하였다. 또한 공기 중의 수증기가 증기압과 끓음에도 영향을 미친다고 생각하였다. 교사들의 경우에는 과학적 개념의 형성 비율이 학생들보다 높았으나, 많은 교사들이 학생들과 유사하게 증발과 끓음에 대해 다양한 인식을 하고 있었다. 교과서에서는 보편적으로 거시적인 관점에서 증발과 끓음의 현상을 설명하였으며, 미시적인 관점을 제시하는 경우에도 개념들간의 연결이 제대로 이루어지지 않았다.

• 대한화학회지
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• 제51권2호
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• pp.186-192
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• 2007

이 연구에서는 일반화학 수업에서의 개념도 작성이 초등 예비교사의 성취도, 개념 이해도, 과학에 대한 불안감, 과학교수효능감에 미치는 영향을 조사했다. 또한, 예비교사들의 학습 접근 방식과 개념도 작성 활동 사이의 적성-처치 상호작용 효과도 조사했다. 1개 교육대학교의 1학년 학생 69명을 처치 집단과 통제 집단으로 배정했다. 사전 검사로 학습 접근 방식, 과학에 대한 불안감, 과학교수효능감 검사를 실시했다. 처치는 9주 동안 진행되었는데, 처치 집단은 강의 후 개념도 작성을 했고, 통제 집단은 강의 후 교과서의 연습 문제를 풀었다. 처치가 끝난 후, 성취도, 개념 이해도, 과학에 대한 불안감, 과학교수효능감 검사를 실시했다. 연구 결과, 성취도 검사에서는 처치 집단의 점수가 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 그러나 개념 이해도와 과학교수효능감에서는 처치 집단과 통제 집단 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 과학에 대한 불안감 검사에서는 처치 집단 학생들의 불안감이 통제 집단에 비해 유의미하게 높았다. 학생들의 학습 접근 방식과 수업 처치 사이의 적성-처치 상호작용 효과는 발견되지 않았다.

• 대한화학회지
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• 제61권2호
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• pp.65-76
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• 2017

본 연구는 학생들이 Brønsted-Lowry 산, 염기 학습에 어려움을 갖는 요인을 각 정의가 갖는 관점을 중심으로 알아보았다. 이를 알아보기 위해 학생의 학습에 많은 영향을 주는 교과서의 진술방식과 교사의 인식을 연구대상으로 하였다. 교과서는 Brønsted-Lowry 정의가 다루어지는 화학 I 4종과 EBS 2종이 분석되었으며, 교사는 Brønsted-Lowry 정의를 가르친 경험이 있는 24명의 교사를 대상으로 하였다. 교과서 분석 결과 (1) 정의의 관점이 배제된 진술 방식, (2) 아레니우스 정의로 수렴화된 진술 방식을 보였다. 교사의 인식 분석 결과 (1) 관점이 하나인 교사들, (2) 다양한 정의의 공존에 대한 이유를 인식하지 못한 교사이었다. 이는 Arrhenius와 Brønsted-Lowry 정의의 각 관점을 인식하지 못함으로 설명될 수 있다. 학생의 Brønsted-Lowry 학습을 신장시키기 위해서는 학생들이 각 정의에 맞는 관점을 획득해야 한다. 이를 위해 각 정의의 관점을 획득할 수 있는 예비교사 양성과정과정의의 관점에 맞는 교과서 진술 방식의 수정을 제안하고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.611-624
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• 2000

이 연구에서는 확산과 용해에 관련된 3~12학년의 과학교과서와 여러 문헌 자료들, 인터넷 사이트들을 분석하였다. 이 자료들로부터, 교과서에 제시된 확산과 관련된 설명들이 용해, 상태변화, 분출과 혼동되어 사용되고 있었으며 매질과의 충돌 또한 고려되고 있지 않았다는 것을 알았다. 그리고 용해와 관련된 거의 모든 자료도 용해의 원리를 인력에 의한 영향으로 설명하지 못하고 있었으며, 거의 대부분 용해에 관한 설명이 개념의 이해보다는 계산 문제 풀이에 초점이 맞추어져 있었다. 또한, 각종 인터넷 사이트들도 단편적인 교과서의 나열 수준에서 벗어나지 못하였고 단지 시청각적인 효과에 치중하고 있었다. 화학이 입자론적 관점에서 자연현상을 이해해야 함에도 불구하고 대부분의 교과서와 인터넷 사이트들은 그것을 충분히 반영하지 못하고 있었다. 이에 이 연구에서는 올바른 과학적 개념을 형성하고 입자론적인 관점에서 미시세계를 거시적 자연현상과 연결시키고자 했다. 그 방법으로 움직이는 물체를 표현할 수 있는 컴퓨터의 장점을 최대한 활용하여 입자이동의 관점으로 확산과 용해와 관련된 수업보조자료를 개발하였다.