• 한국지구과학회지
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• 제41권6호
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• pp.684-694
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• 2020

이 연구에서는 이슬점에 대한 중학생들의 개념 이해를 평가하기 위한 루브릭을 개발하였다. 이를 위해 국가 수준 학업성취도 평가의 다층 서답형 문항에 대한 중학생의 응답을 분석하였다. 학생들의 응답 특성에 따라 유형을 분류하고, 성취도 점수 평균에 따른 응답 유형의 분포를 분석하였다. 이를 토대로 이슬점 개념 이해를 평가하기 위한 루브릭을 작성하였다. 연구 결과 다음과 같다: 첫째, 포화수증기량 곡선에서 이슬점 찾기에 대한 학생 응답을 분석한 결과, 다수의 학생들이 이슬점에 대한 개념이 없거나 부족한 것으로 나타났다. 둘째, 이슬점에서 수증기 응결과정에 대한 학생 응답을 분석한 결과, 과학적 개념 유형의 비율은 매우 낮았으며, 오개념 유형의 비율이 상대적으로 높았으며 유형 또한 다양하였다. 셋째, 성취도 점수 평균에 따른 학생 응답 유형 분포 분석을 토대로 4수준의 평가 루브릭을 작성하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 지구과학 분야에서 개념 이해 평가를 위한 루브릭 개발과 활용 측면에서 제언을 하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.165-173
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• 2019

본 연구의 목적은 토의 토론 중심 과학수업이 과학적 개념 습득 및 과학교수효능감에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 B 교육대학교의 2학년 학생 27명을 대상으로 연구집단을 구성하였다. 토의 토론 중심을 활용한 과학수업을 위해 2015 개정교육과정을 분석하여 지구와 우주영역인 '태양계와 별', '지구와 달의 운동', '계절의 변화' 단원에서 20개의 과학개념을 추출하였다. 그리고 과학주제를 토의 토론 중심 과학수업 12차시로 나누었으며, 12주간의 실험처치를 하였다. 연구집단에 사전-사후검사로 과학개념 검사, 과학교수효능감 검사를 하였다. 토의 토론 중심 과학수업을 통해 자연스럽게 과학개념의 습득과 과학교수효능감이 향상될 수 있도록 연구절차를 설정하여 연구를 진행하였다. 이에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들의 토의 토론 중심 과학수업은 과학개념 습득에 효과가 있었다. 둘째, 초등예비교사들의 토의 토론 중심 과학수업이 과학교수효능감 함양에 효과가 있었다. 셋째, 초등예비교사들의 토의 토론 중심 과학수업에 대한 인식 변화를 분석한 결과 참가한 학생 대부분이 토의 토론 중심의 과학수업에 대해 긍정적으로 인식하고 있었다. 이러한 연구 결과를 통하여 토의 토론 중심 과학수업이 초등예비교사들의 과학 개념 습득 및 과학교수효능감에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권3호
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• pp.373-390
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• 2022

이 연구는 국내·외 과학관 해설사의 역량강화를 위한 양성 및 재교육을 포함한 교육과정을 비교하면서 국내의 체계적인 과학관 해설사의 교육과정에 필요한 요소를 제시하는 것이다. 국내의 국립과학관, 자연사박물관, 및 시립과학관 총 6개의 기관에서 국외는 5개의 나라의 과학관 및 자연사박물관 등의 해설사 교육담당 실무자와 해설사들이 이 연구에 참여하여 해설사의 교육과정의 현황, 문제점, 개선점 등에 대해서 2차에 걸친 설문에 응답하였다. 이와 더불어 국내의 20년 이상의 경력을 지닌 모범 박 해설사의 수업일지, 본인 개발 해설사 운영매뉴얼, 인터뷰 등의 자료를 통해 이러한 해설사의 역량강화를 위한 교육과정에 필요한 요소가 무엇인지를 증거자료로 추가적으로 사용하였다. 수집된 자료를 바탕으로 도출된 해설사 관련 결과는 공통점과 특정한 내용으로 비교 기술되었으며 또한 Falk(2006)가 제시한 학습맥락모형(contextual model of learning)으로 제시되는 3가지 맥락인 개인적 맥락, 사회문화적 맥락, 그리고 물리적 맥락에 비추어 해설사의 역량과 얼마나 연계가 있는지도 제시하였다. 국내의 경우는 이러한 학습맥락모형에 연계된 역량강화가 잘 드러나지 않는 반면에 국외 특히 미국의 경우는 이러한 3가지의 맥락에서 필요한 해설사의 역량강화를 강조하고 있음을 알 수 있다. 하지만 이 연구에 참여한 20년 경력의 모범 박 해설사의 경우는 이러한 3가지 맥락에서 필요한 역량을 모두 갖춘 경력해설사이기에 이러한 경력해설사로 구성된 멘토 체계로 초임해설사를 양성하고 역량강화를 하는 연수과정을 개발하여 제공한다면 국내 과학관을 방문하는 관람객들이 추구하는 과학 학습효과를 높일 수 있을 것으로 판단한다. 관람객들의 정체성을 잘 파악하여 방문하는 이들에게 최대한의 과학 학습효과를 경험시키기 위해서는 이와 상호작용하는 과학해설사의 교육과정이 운영실무자와 해설사의 상호작용을 기반으로 해설사의 의견이 충분히 반영되는 실무기반 멘토링 제도로 개발 운영되어야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권4호
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• pp.422-434
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• 2011

본 연구에서는 초등학교 과학수업의 실태를 탐구하고 그 개선 방안을 탐색하였다. 초등학교 과학수업의 경우 교사들 스스로 과학개념이나 내용에서 오개념을 갖고 있는 경우가 많이 발견된다. 이렇듯 초등교사들이 과학에 부담을 느끼고 과학내용지식에 부족함을 느끼는 상태에서 수업을 하게 되면, 좋은 수업이나 학생들에게 유의미한 수업이 되기는 어렵다고 경력교사들은 지적하였다. 이러한 초등학교 수업의 전반적인 특징과 초등교사들의 과학내용지식에 대한 문제의식에 대한 이해를 토대로 본 연구에서는 초등학교 과학수업의 실태를 탐구하였다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 초등교사와의 면담 등을 활용하여 학생들이 초등학교 저학년에서는 과학을 가장 선호하다가 고학년이 되면서 과학을 가장 기피하는 이유, 초등 과학수업에서 활동이나 실험이 반드시 필요한 이유, 초등 과학수업에서 hands-on 활동에 머물지 않고 minds-on 활동을 만드는 방안 등을 논의하였다. 또한 초등 과학수업을 개선하기 위한 방안으로 초등교사의 과학내용전문성 재교육의 필요성, 초등과 중등 간의 교류의 필요성, 초임교사 지원을 위한 공식적인 입문 프로그램의 필요성, 초등학교 5, 6학년의 경우 교과전담 체제 도입의 필요성 등을 논의하였다. 연구결과를 토대로 초등학교 과학수업 내실화를 위해 요청되는 초등학교 현직교사 연수 방안을 제언하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권4호
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• pp.235-249
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• 2003

본 연구의 목적은 과학 교과교육학 지식의 본질과 역할이 무엇이며 어떻게 발달하는가를 알아보는데 있다. 구체적인 연구 문제는 첫째, 과학 교과교육학 지식의 본질과 구성 요소는 무엇인가? 둘째, 과학 교과교육학 지식의 가치와 교사의 과학 교과교육학 지식은 어떻게 발달하는가? 이다. 이를 해결하기 위해서 본 연구는 실증적이고 경험적인 데이터에 의한 문제해결보다는 문헌 연구를 통한 접근을 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 과학 교과교육학 지식의 본질은 첫째, 교사 개인이 특정한 과학 수업 상황 속에서 과학 교과를 가르치는데 사용하는 과학의 내용 지식과 과학 교수방법 지식의 합성체를 의미하는 것이다. 둘째, 교사 자신이 가지고 있는 교수를 위한 독특한 지식체로서 과학 교사 전문성의 요체가 되며, 자질 있는 과학 교사가 갖추어야 할 가장 핵심적이고 필수적인 사항이다. 셋째, 어떤 특수한 상황에서 특수한 내용을 어떻게 가르치느냐에 관한 지식으로서 이것은 각 교사마다 독특하게 구성된 지식 체계에 따라 달라진다. 과학 교과교육학 지식의 구성 요소는 과학 교수에 대한 지향, 과학 교육과정에 대한 지식과 신념, 특수한 과학 주제에 대한 학생들의 이해에 관한 지식과 신념, 과학에서 평가에 관한 지식과 신념, 과학 교수를 위한 수업전략에 관한지식과 신념이다. 과학 교과교육학 지식의 발달은 교과 내용에 대한 개념적 지식이 충분히 형성되어야 하며, 이 내용 지식을 실제적인 교수 경험을 통하여 반복적으로 사용함으로써 발달한다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.176-193
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• 2020

본 연구의 목적은 미래학교 연구학교인 C 중학교의 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 과학긍정경험과 과학 학습자 정체성에 미치는 영향을 살펴보기 위함이다. 이를 위하여 미래학교 1학년 학생들을 대상으로 입학 당시와 1학년을 마무리하는 시점에 과학긍정경험(Shin et al., 2017)을 탐색하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다. 또한 1학년과 2학년 학생들에게 과학 수업에서의 나의 이미지를 그림으로 그리고 간단히 그림에 대해 서술하도록 하여 수정·보완된 분석틀(Luehmann, 2009)에 의거하여 스마트 기기를 활용한 미래학교의 과학 수업에서 학습자 정체성을 살펴보았다. 연구 결과 스마트 기기를 활용한 과학 수업을 통해 과학관련 진로포부, 과학관련 자아개념, 과학학습 정서에서 유의미한 효과가 나타났다. 스마트 기기를 활용한 과학 수업은 주체성과 능동성의 수준을 향상시키고, 즉각적이고 충분한 피드백을 통해 궁금한 것을 해결하고, 과학의 본성에 대한 의미 있는 인식을 경험하는데 도움을 주는 것으로 나타났다. 반면, 스마트 기기를 사용하는데 미숙한 학생들은 수업 시간에 적지 않은 부담감을 느끼는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 이루어질 스마트 기기를 활용한 다양한 수업 맥락을 구상하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권3호
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• pp.261-273
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• 2019

이 연구의 목적은 초등학교 과학 교과용 도서에 나타난 과학 글쓰기 과제를 교과용 도서에 제시된 형태와 글쓰기 구성 요소 분석틀을 이용하여 분석하고자 하였다. 이 연구를 위해 2007, 2009, 2015 개정 초등학교 과학 교과서와 실험관찰에 나타난 과학 글쓰기 과제를 분석하였다. 연구 결과를 살펴보면, 과학 글쓰기 과제의 형태를 분석한 결과 2007 개정에서 2015 개정으로 교육과정을 거치면서 과학 글쓰기가 제시된 교과용 도서가 줄어들고, 과제가 명시되지 않은 형태로 변화하였다. 그리고 2009 개정 5~6학년군 과학 글쓰기 과제가 글과 그림으로 제시되어 가장 바람직한 형태로 나타났다. 과학 글쓰기 과제를 글쓰기 구성 요소 분석틀을 이용해 분석한 결과 교육과정과 학년군별로 차이가 있었으나 일부 하위 요소에 치중되는 경향을 보였다. 그러나 2007 개정 5~6학년군에서 가장 다양한 구성 요소가 반영된 과학 글쓰기가 제시되고 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.453-463
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• 1997

제6차 교육과정 개편에 따라 1996학년도부터 고등학교에서 가르치고 있는 '공통과학'과목의 교과 내용과 7종의 교과서를 대상으로 교과서 구성 체계 및 단원별 내용의 양적 분포, 교과 내용의 구성, 탐구 활동의 내용, Schwab의 탐구 활동 수준 분류, 부록의 구성, Slayer & Bay의 목적군을 이용한 분석, Romey의 정량적 분석 등을 실시했다. 교과서의 구성 체계는 모든 교과서가 교육부가 제시한 원칙에 크게 벗어나지 않았다. 교과서의 총 면 수는 7종의 교과서가 $471{\sim}519$면으로 구성되었고 '물질', '힘', '생명', '지구' 단원간의 배분을 적절히 유지하였으며 특히 통합 단원의 의미가 있는 '에너지'와 '환경'단원을 비중 있게 다루고 있다. '공통과학'은 통합 과학의 의미를 살리려는 의도는 엿보이나 아직도 교과 내용이 화학적 통합을 완전히 이루지 못하고 있다. 우리가 일상 생활에서 부딪히는 문제들을 주제로 그 원인과 과정을 밝히는 방법으로 구성하는 것도 하나의 대안일 것이다. 교과서에서 사용하고 있는 탐구 활동의 종류는 11가지 인데 대부분 '자료해석', '실험', '조사', '토의' 등이 많이 사용되었다. 탐구활동 중 실험은 96.1%가 Schwab의 탐구 요구 수준의 제1수준에, 3.9%가 제2수준에 해당하였고, 제3수준에 해당하는 실험은 없었다. 교과서의 부록은 총 26종이 제시되어 있는데 모든 교과서가 '교과서 내용 풀이'를 포함하고 있고 기타 특정 분야에 편중되는 등 다양한 자료를 담지 못하고 있다. Slayer & Bay가 제시한 종합 연구의 목적군을 이용해 분석한 결과 교과서의 내용이 대부분 학문적 준비에 치우쳐있다. 그러나 '환경' 단원의 경우는 사회적 필요에 따른 내용을 상당히 포함하고 있다. Romey의 정량적 분석 결과는 문장, 그림 및 도표, 장 끝의 질문, 학생의 학습 활동 수 등이 $0.4{\sim}1.5$ 사이의 값으로 학생 참여를 적절히 유도하는 발견 지향적 인 것으로 조사되었다. 그러나 장의 요약은 본문 내용을 반복하는 내용으로 구성되었다. 이와 같이 공통과학 과목은 새로운 현대 사회에 부응하는 교과 목표와 체계를 지향하고 있지만 아직도 통합과학으로서의 내용과 체계를 완전히 갖추고 있지 못할 뿐만 아니라 현재 사용되고 있는 7종의 교과서가 교육 목표를 충분히 반영하지 못하고 있다. 따라서 교사의 역할이 더욱더 중요하게 되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.194-207
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• 2020

이 연구의 목적은 실제 관찰의 맥락을 강조한 달의 위상 변화 문제를 해결하는 과정에서 드러나는 초등 예비교사의 설명 유형과 그 특징을 파악하여 초등 교사 양성 프로그램에서 고려해야 할 부분에 대한 시사점을 제공하는데 있다. 이를 위해 초등 예비교사 30명이 관찰 가능한 달의 위상을 설명한 내용을 분석하였으며, 주요한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 달의 위상 변화에 대해 현상의 관찰과 이에 대한 과학적 추론에 바탕을 두기 보다는 달의 위상별 출몰 시간표를 도입하여 설명하는 경우가 많았다. 둘째, 태양이 뜨면 달이 보이지 않거나 또는 달이 떠 있다면 무조건 달을 관찰할 수 있다고 생각하는 유형의 대안 개념이 확인되었다. 셋째, 달을 관찰할 수 있는 시각과 방위에 대해서는 태양의 위치와 무관하게 관찰할 수 있다거나 남중할 때 관찰할 수 있다고 설명하는 경우도 있었다. 또한 달을 관찰하는 날짜는 음력으로 상정하여 접근하는 방식도 볼 수 있었다. 이상의 결과로부터 교육학적인 시사점을 논의하였다.

• 과학교육연구지
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• 제44권1호
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• pp.1-14
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• 2020

이 연구에서는 '계절별 낮과 밤의 길이'에 대한 초등 예비교사들의 인식을 규명하기 위하여 수도권 소재 교육대학교 4학년 재학생 30명이 글과 그림으로 설명한 내용을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들이 글 설명에서 가장 많이 사용한 용어는 남중고도, 자전축, 공전 순으로 나타났으며, 글 설명보다 그림 설명에서 오개념이 많이 드러났다. 둘째, 글과 그림 설명을 종합하여 예비교사들의 인식을 분석함으로써 공전과 관련하여 자전축이 기울어져서 지구와 태양 사이의 거리가 가까워진다거나, 지구의 공전 궤도 반지름 변화에 의해 계절 변화가 생긴다는 등 과학적 오류를 포함하는 설명 유형을 확인하였다. 또한 지구의 자전과 관련하여 계절별 남중고도는 변화하나 태양이 뜨고 지는 위치는 변화하지 않는다는 등의 설명 유형도 나타났으며, 지구의 공전과 자전 모두와 관련하여 과학적 오류를 포함하는 사례도 일부 나타났다. 분석 결과를 바탕으로 과학 지식을 활용하여 특정 현상의 설명 체계를 구성해 보는 경험의 부족, 자연 현상에 대한 관찰 및 관측 경험의 부족, 인지적 갈등을 유발하는 다른 설명 체계에의 노출 부족 등의 문제를 논의하였다. 이상의 논의를 토대로 초등 교사 양성 프로그램의 과학 영역에서 예비교사들의 이해를 제고할 수 있는데 구체적이고 실질적인 도움이 될 수 있기를 기대한다.