• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권12호
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• pp.1-10
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• 2018

본 연구에서는 학습자의 토론 능력을 향상시킬 수 있는 방안을 모색하기 위하여 중학교 국어과 토론 수업에서 요구되는 수학교과역량을 분석하였다. 분석 결과, 리서치 활동에서는 창의성과 정보처리 능력을, 입안 활동에서는 문제해결력과 창의성, 정보처리 능력을, 반박 활동에서는 추론과 창의성, 정보처리 능력을, 요약 활동에서는 문제해결과 추론, 정보처리 능력을, 교차질의 활동에서는 문제해결과 추론, 정보처리, 그리고 창의성을, 마지막 초점에서는 창의성을, 판정 및 총평에서는 문제해결과 추론 능력을, 준비시간 활동에서는 문제해결, 추론, 정보처리 능력을 각각 요구하고 있다. 수학교과역량이 부족한 학생들은 토론 수업에서 자신의 주장을 펼치거나 상대방의 주장을 논리적으로 반박하는 것을 어려워하며, 논의된 내용들을 구조화시키고 쟁점을 도출하는 활동에도 어려움을 겪고 있다. 따라서 학습자의 토론 능력을 향상시키기 위해서는 문제해결, 추론, 정보처리, 창의성 등과 같은 수학교과역량의 신장도 함께 요구된다고 하겠다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.63-78
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• 2014

통합적 STEM 교육은 과학, 기술, 공학, 수학의 내용과 과정을 체계적이고 의도적으로 통합하려는 공학적 설계기반 학습을 말하며, 다른 교과와 통합을 통해 더욱 발달할 수 있다. 이 연구는 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 프로그램의 개발과 효과 검증을 위한 기초연구이며, STEM 교육 관련 문헌 연구를 통해 STEM 교육의 가치와 핵심요소를 분석하고 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 모형의 개발 및 모형을 적용하여 개발한 대표적인 예시 프로그램을 제시하는 것이다. 모형에 포함될 요소를 확정하기 위해 문헌 분석을 실시하였고, 선행 연구에 포함된 내용과 탐구 과정을 분석하여 통합적 STEM 교육 모형을 구성하였다. 전문가의 내용 타당도 분석 결과 CVR 값의 평균은 0.78로 구성된 모형은 내용 타당도가 있는 것으로 판단되었다. 이 STEM 교육 모형은 내용과 탐구 과정의 두 가지 측면으로 나누어진다. 내용의 측면은 실생활 문제에서 경험할 수 있는 과학, 기술, 공학, 수학 그리고 인문사회와 예술적 소재까지 포괄할 수 있으며, 탐구 과정은 설계와 제작을 기반으로 한 문제해결 과정이다. 탐구 과정은 과학 탐구를 기반으로 하여 기술 공학적 문제해결 과정을 적용할 수 있도록 구성하였다. 학생들은 실생활 문제를 분석하고, 설계하고 제작하는 과정에서 STEM 교과에 대한 흥미를 향상시킬 수 있고 문제에 포함된 지식과 탐구의 방법과 기능을 체계적으로 학습할 수 있다. 개발된 프로그램은 학교 현장에서 활용되어, STEM 교과에 대한 이해도 증진과 과학, 수학에 대한 흥미를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 소양과 설계 기반의 문제해결력을 배양하는 데 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제19권4호
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• pp.1397-1408
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• 2008

Mathematics develops the ability to solve a problem and the spirit of inquiry by logical thinking, and statistics develops the ability to making a decision scientifically or rationally by various data processing techniques. Even though mathematics is a compulsory subject in most of IT-related departments, the reality of Korean education is serious. This research studies on the necessity of mathematics/statistics education for a person studying IT and analyzes the contents of mathematics/statistics among IT-related subjects. And the research makes a plan for specializing IT-related departments by use of specialized education programs using mathematics/statistics and examines a development plan in the short or long term period for connectivity with mathematics/statistics fields. This connectivity between IT-related departments and mathematics/statistics in the 21st century would certainly contribute to creating more practical or technical knowledge.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.425-443
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• 2013

이 연구는 과학자의 연구과정을 반영한 문제해결형 탐구학습 프로그램을 이용하여 고등학교 과학 영재학급 학생들을 대상으로 수업을 한 후, 문제해결형 탐구활동 수업에 대한 학생들의 인식, 활동 내용 및 수업의 효과를 분석한 것이다. 이를 위해 고등학교 부설 영재학급 1학년 학생 12명을 대상으로 사전 실험설계 능력 검사(DCT)를 한 후, '주기가 일정한 흔들이 만들기', '표면성장 실험', '메트로놈의 동기화현상'의 세 모듈을 적용하여 수업을 하였고, 그 후 사후 실험 설계능력 검사, 설문과 학생 면담을 실시하였다. 각각의 모듈은 과학적 의문의 생성, 해결 방안 모색을 위한 실험설계, 문제 해결 활동과 같은 일련의 과정들로 이루어져 있어 이를 통해 학생들이 문제해결형 연구 형태를 경험할 수 있도록 하였다. 조사 결과 학생들은 주어진 과정에 따라 기계적으로 하는 기존의 학교 수업과는 달리 자기주도적으로 실험을 설계하고, 해결 방안을 다양한 각도로 모색하여 직접 문제를 해결한다는 점에서 문제해결형 탐구 활동과 기존 수업과의 차별성을 인식하였다. 수업 과정 중 학생들은 발견한 문제를 해결하기 위해 끊임없이 사고하고 실험을 설계 해 보고, 직접 실험을 수행하면서 마침내 처음에 발견했던 문제를 해결할 수 있었다. 이러한 반복적인 과정을 통해 학생들은 과학자의 연구과정의 한 형태를 경험할 수 있었으며, 문제 해결형 연구과정에 대한 이해를 바탕으로 과학자의 연구과정에 대한 인식의 변화도 생겼음을 확인할 수 있었다. 수업의 효과 면에서 본 프로그램은 학생들의 체계적인 실험설계 능력의 향상, 현상의 원인에 대해 자유롭게 생각해 보고 의견을 발표하는 기회를 갖게 한 점 등에서 학생들에게 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다. 실험 설계 능력 사전 사후 검사 점수를 비교한 결과, 수업 후 대부분의 학생들은 실험설계 능력에 향상을 보였다. 기존의 따라 하기 식 실험에 익숙해져 있던 학생들은 처음에는 스스로 실험을 설계하는 데 다소 어려움을 느꼈지만 두 번째, 세 번째 수업을 하면서 체계적으로 실험을 설계하여 문제를 해결해 나가는 데에 조금씩 익숙해진 것을 확인할 수 있었다.

• 영재교육연구
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• 제14권1호
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• pp.65-89
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• 2004

과학교육은 학생들의 과학적 태도, 탐구능력, 문제 해결력 등을 함양하여 21세기의 격변하는 사회에 적응할 수 있도록, 과학적 소양을 갖춘 창의적 인적자원의 기반을 마련해야 하는 시점에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 본 논문에서는 과학교육 목표에서 제시된 과학적 창의성과 과학적 소양을 논의하고 21세기 현대 과학의 특징을 고찰한 후, 미래 첨단과학기술 사회 발전의 핵심이 되는 과학적 창의성을 신장시키는 과학영재교육의 방향을 제안하고자 했다. 논의한 바와 같이 과학적 소양에 기반을 과학적 창의성을 추구하는 과학교육의 방향은, 첫째, 과학기술의 내용을 도입하며, 둘째, 통합적 과학 개념을 도입하고, 셋째, 개인$.$사회적 관점을 강조하고 넷째, 사회 문제 해결 중심의 탐구과정을 강조한다. 특히 과학영재교육을 통해 강조해야 할 탁월한 과학적 창의성은 첫째, 구체화된 자료를 전체적 관점에서 상상력을 적용하여 해석하고, 둘째, 과학적 과정에 예술적 관점을 적용하며, 셋째, 직관적 관점에서 과학의 현상을 해석하고 넷째, 개인적 만족감을 추구하는 데서 발휘된다. 과학수업에서 학생들이 이상과 같은 요소들을 경험할 수 있을 때 과학적 창의성 신장 과학교육과학영재교육이 실현된다고 볼 수 있다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.139-165
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• 2008

본 연구는 과학영재들을 위한 지구과학 영역 해파 실험 모듈을 개발하고 그 활용가능성에 대해 알아보고자 하였다. 과학영재들을 위한 해파 실험 모듈은 참여, 탐색, 설명, 정교화 및 확장 등 5단계로 구성된 특징을 가지고 있다. 실험 모듈의 교육적 효과를 알아보기 위하여 대전광역시교육청 지정 영재교육원 교육생으로 고등학교 10학년에 재학 중인 16명의 영재들을 대상으로 연구를 수행하였다. 수업 중의 연구보고서를 바탕으로 과학탐구능력과 사전 사후 검사에 의한 지식성취토의 변화를 분석하였다. 그 결과 변인 통제, 실험 설계, 실험과정 중의 도구의 선택과 활용 측면에서 효과적인 것으로 나타났으며, 지식 성취도에 있어서도 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로부터 과학영재를 위한 실험 모듈의 활용은 과학성을 기르기에 매우 유의미하며, 과학영재들의 적합한 다양한 실험모듈의 개발과 활용이 필요하다고 하겠다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권7호
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• pp.341-350
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• 2018

이 연구의 목적은 초등 예비교사를 대상으로 과학적 사고력과 과학적 감성을 계발하기 위한 과학 에세이 쓰기 활동을 개발하여 그 효과를 분석하는데 있었다. 연구를 위해 우리나라 G지역의 교사 양성 기관에 다니고 있는 1학년 학생 60명이 선택되었다. 60명의 초등 예비교사는 모두 '과학 탐구'와 관련된 교양 강의를 선택한 학생들이었다. 연구결과, 과학적 사고력과 관련된 글에서는 과학적인 방법인 '귀납'의 방법을 사용하는 것을 확인할 수 있었으며, 과학적 감성과 관련된 글에서는 이야기의 배경, 매개체, 목적과 관련된 서술이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 더불어 초등 예비교사들은 글쓰기가 거듭되면서 글쓰기 능력이 향상되었으며, '과학'에 대한 이미지도 많은 부분에서 긍정적으로 변화함을 확인할 수 있었다. 아울러 이번 연구는 과학 글쓰기 능력 향상을 위해서 다양하고 흥미로운 과학 탐구 활동이 필요함을 시사해 준다.

• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.260-267
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• 2010

이 연구의 목적은 과일 관찰 탐구 활동 과제에서 나타나는 고등학교 학생들의 관찰능력과 코르티솔 호르몬 변화량과의 상관관계를 알아보는 것이다. 연구는 광역시 소재 고등학교 여학생 1학년 29명을 대상으로 실시되었다. 연구대상들의 관찰 탐구 활동 과제 수행전과 후의 타액을 채취하여 코르티솔 호르몬 분비량 변화를 측정하였다. 또한 관찰 능력 지수 산출식을 이용하여 연구대상들의 관찰 능력을 측정하였다. 이 후 연구대상들의 관찰 능력 지수와 코르티솔 호르몬 변화량과의 상관관계 분석을 통해 둘 간의 관계를 확인하였다. 연구결과, 학생 주도의 활동적인 탐구 활동은 전반적으로 학습자의 코르티솔 호르몬 분비를 경감시키는 것으로 나타났으며, 학습자들의 관찰능력 지수와 코르티솔 호르몬 변화량 간에는 유의미한 정적인 상과관계가 나타남을 확인하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제27권3호
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• pp.770-782
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• 2015

The purpose of this study was to inquiry of perception of Meister high school and specialized vocational high school' teachers and students on problem solving ability domain of test for enhanced employ ability & upgraded proficiency. Research subjects and region were teachers and sophomore students of each one of Meister high schools and specialized vocational high schools in Gyeongsangnamdo and Gwangju region. The questionnaire was composed of 4 research areas. Research areas were demographic characteristics, questions aspects, operational and enforcement aspects and side support for the development of test for enhanced employ ability & upgraded proficiency. Teachers questionnaire were composed of 15 items and students questionnaire were composed of 8 items. Further the research were interviewed research and targets were teachers and students of Meister high school and specialized vocational high school. The samples(N=719) of teachers and students were drawn from 2 high schools and collected data were analyzed with SPSS. The results were as follows. Perception of Meister high school students regarded more items of test for enhanced employ ability & upgraded proficiency as appropriate than specialized vocational high school students. Perception of Meister high school students regarded more CBT system as appropriate than specialized vocational high school students. Perception of specialized vocational high school teachers regarded more items of level of difficulty, degree of completion, validity than Meister high school teachers.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.720-733
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• 2011

본 연구에서는 문제 중심 학습(problem-based learning, PBL) 전략의 자기 주도적인 수업 방식과 교육적 효과가 2007 개정 교육 과정에 도입된 자유 탐구의 목적과 부합한다는 측면에서 PBL을 적용한 자유탐구 수업 전략을 개발하고, 이를 한 학기 동안 경기도에 있는 두 개의 중학교 1학년 학생 202명을 대상으로 적용해 보았다. 에너지를 주제로 PBL 문제를 개발하였고, ‘‘문제 이해하기’, ‘탐색하기’, ‘문제 해결하기’, ‘발표 및 평가하기’의 4단계로 수업을 진행하였다. 수업을 통하여 학생들은 ‘문제 해결 계획표 작성하기’, ‘토의하기’, ‘자료 조사하기’, ‘보고서 작성하기’의 활동을 수행하였다. 자유 탐구 수업 시작전에 가설생성능력 검사와 과학에 대한 태도 검사를 시행하였고, 수업이 모두 끝난 후 설문을 통하여 학생들의 PBL 수업에 대한 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전체 학생의 40.6%가 PBL 수업에 대하여 긍정적인 인식을 나타냈으며 특히, 학생들은 ‘문제 해결 계획표 작성’이 유용했다고 응답하였다. 하지만, 학생들은 ‘자료 조사’와 ‘보고서 작성’이 어려웠다고 응답하였다. 둘째, 남학생들이 여학생들보다 PBL 수업에 대해 긍정적인 인식을 가지고 있었으며, 과학에 대한 태도가 긍정적인 학생들이 그렇지 않은 학생들보다 PBL 수업에 대하여 긍정적으로 생각하고 있었다. 셋째, 학생들의 과학에 대한 태도는 PBL 수업에 대한 인식과 유의미한 상관이 있었다(p<.01). 이러한 결과를 바탕으로 교사가 PBL 수업을 자유탐구에 적용하고자 할 때 고려해야 할 점들을 제안해 보았다.