• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권4호
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• pp.717-754
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• 2015

본 연구는 개별화된 경쟁에 치우쳐 있는 우리나라 수학교육 환경에서 고등학교 영재학생들에게 수학 발전의 사회적 과정을 경험할 수 있는 기회를 제공하기 위하여 온라인 탐구 커뮤니티의 건설을 시도하였다. 2012년 B과학고등학교에서 개설된 두 개의 미적분학 II 강좌를 수강하였던 14명의 학생들이 지정된 위키 사이트에 접속하여 약 70일간 10개의 문제를 풀었다. 협력 문제해결 과정에서 위키는 학생들의 흩어져 있는 사고과정을 공유되는 세계 내에 효과적으로 매개함으로써 상호학습이 이루어지는 것을 가능하게 하였다. 또한 학생들의 협력 문제해결의 패턴은 Lakatos(1976)의 '증명과 반박'과 비슷하게 '풀이와 반박'으로 특징지어졌으며 학생들은 이 과정을 통해 학교수학적 지식의 성장을 경험할 수 있었다. 실험 종료 후 실시된 인터뷰와 설문조사에서 담당교사와 학생들은 협력 문제해결 도구로서의 위키에 대해 매우 긍정적인 반응을 보였다. 따라서 본 연구에서 고등학교 영재학생들에게 위키는 수학적 지식의 사회적 측면에 대한 학습기회를 제공할 수 있는 가치 있는 수학교육 도구라고 평가된다.

• 영재교육연구
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• 제23권6호
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• pp.1077-1098
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• 2013

자기주도학습을 암묵적으로 다루는 과학내용수업과 명시적으로 다루는 자율학습자수업으로 구성되어 있는 과학영재 프로그램에 참여한 중학생들에게 매 수업마다 평가의 일부로 수업에서 만족스러운 점을 서술하도록 하였다. 본 연구에서는 이 두 가지 수업에 대한 학생들의 평가에서 언급되는 자기주도학습 관련 요소들을 비교하였다. 첫째, 자기주도 학습 관련 하위요소의 대부분이 학생들의 평가에 언급되어 있었다. 수업 평가에서 만족스러운 이유를 조금이라도 구체적으로 서술한 경우, 거의 언제나 자기주도학습 관련 요소들을 포함하고 있었으며 분류기준에 있는 대부분의 하위요소가 언급되었다. 그러므로 대부분의 학생들이 자기주도학습 관련 요소들을 인식했고, 그에 대해서 만족스러워했음을 알 수 있다. 둘째, 두 가지 수업에 대한 평가에서 자주 언급되는 자기주도학습 관련 요소와 빈도에 차이가 있었는데, 자율학습자수업에 대한 평가에서 더 많은 요소들이 더 높은 비율로 언급되었다. 예를 들어 탐구기반 차원의 하위요소인 조별활동은 두 수업에서 동일하게 수행되지만, 자율학습자수업에 대한 평가에서 더 자주 언급되었다. 자율학습자수업 평가에서 더 자주 언급된 하위요소들로 인지차원에서 조직화, 계획, 점검, 동기차원에서 자아효능감과 성취가치, 행동차원에서 행동 통제 등이 있다. 한편 일반인지 차원의 하위요소인 지식의 정교화는 주로 과학내용수업 평가에서 언급되었으며, 동기차원의 하위요소인 목적지향은 두 수업에서 모두 많은 학생들이 언급하였으나 과학내용수업 평가에서 더 많은 학생들이 언급하였다. 따라서 두 가지 수업에서 학생들이 인식하는 자기주도학습 관련 요소들에 차이가 있으며 두 수업이 서로 보완적이며 두 가지 수업이 모두 필요한 것으로 보인다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.23-32
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• 2014

현대사회에서 발생하는 복합적인 문제들은 정보 논리적 사고를 통해 효율적으로 해결할 수 있으며, 정보 논리적 사고력은 정보 교과의 프로그래밍 교육을 통해 효과적으로 신장시킬 수 있다. 본 연구는 학습자의 흥미를 유발하고 집중도를 높일 수 있는 정보 교과 STEAM 커리큘럼을 설계하였고 이를 적용 및 평가하였다. 커리큘럼은 자기 주도적 학습과 조별 학습을 통하여 학습자 간에 상호작용이 이루어질 수 있도록 하였으며 하나의 주제를 가지고 과학, 음악, 정보 교과의 관련 지식을 이해할 수 있도록 구성하였다. 실험은 초등학교 4~6학년에 재학 중인 정보 영재 학생들을 대상으로 아두이노 보드를 활용하여 진행하였다. 연구 결과, 아두이노를 활용한 수업 후에 컴퓨터 과목에 대한 관심도와 프로그래밍에 대한 흥미도가 증가하였다. 75%의 학생들이 컴퓨터에 대한 흥미가 늘어났고 93%의 학생들이 아두이노를 활용한 수업에 긍정적인 응답을 하였다. 연구 결과의 유효성은 t-test를 통해 입증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.479-482
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• 2008

사고력 신장 교육은 정보영재를 위한 교육과정 및 내용 중에서 매우 중요한 목표이다. 이 논문에서는 정보영재 교육에서 중요성이 증대되는 사고력 신장 교육에 적합한 교수-학습 프로그램을 제시하여 적용하고 분석하는 방안을 마련한다. 사고력 신장 교육을 구성하는 영역별 교육 내용에 포함되는 여러 가지의 문제들에 공통적으로 적용할 수 있는 모형으로서 AND/OR 트리에 기반을 둔 교수-학습 모형을 제시한다. 이 논문에서 제시된 AND/OR 트리형 교수-학습 모형을 정보영재의 현장 교육에 도입하기 위하여 tic-tac-toe 게임 문제를 예로 들어 적용 방안을 제시하며, 그 적용 결과를 분석하여 교육 프로그램 개발의 타당성을 검증한다. AND/OR 트리형 교수-학습 모형에서는 AND 트리와 OR 트리가 결합된 형태의 트리 구성과 그에 따른 트리 탐색을 주요 학습 내용으로 하는 고도의 사고력을 필요로 하는 학습 단계를 필요로 한다.

• 대한화학회지
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• 제63권1호
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• pp.56-65
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• 2019

본 연구는 3가지 산-염기 모델의 관계에 대한 화학교사들의 인식을 알아보았다. 또한 모델의 관계에 대한 인식이 각 모델에서 사용되는 개념에 대한 해석에 어떠한 영향을 주는지를 알아보았다. 교사의 인식과 해석을 알아보기 위해 24명의 화학교사를 대상으로 설문지와 면담이 진행되었다. 분석 결과, 대부분의 화학교사들은 3가지 모델을 확장적 포함 관계로 인식하였다. 이러한 인식은 교과서의 서술과 관련이 있다. 이러한 모델의 관계에 대한 인식은 각 모델의 산, 염기 개념을 해석하는 과정에 영향을 주었다. 본 연구를 통해 화학교사들이 다양한 모델의 역할을 아는 것이 필요하다고 주장하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.201-207
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• 1997

This study was performed to survey the achievements in problem solving by the inquiring experiment, which was done by the superior group in the traditional cocepts-centered written tests. The purpose of this study was to identify characteristics of inquiring experimental assessment by analyzing differences between concepts-centered written and inquiring experimental tests. The subjects of this study was 211 applicants. They are the superior group of the 9th grade students, and score in the top 1% of total achievements percentage in school. They also have passed the primary entrance examination. The inquiring experimental test was developed according to the curriculum in school, and is composed of 5 subcategories: problem-perception and formulating hypothesis, designing an experiment, carring out an experiment, recording data and drawing conculsion, and generalizing conculsions and communicaton. The checklists of each subcategory were made and testing methods were divided into observation and report. The major results of this study are as follows: 1. The achievements in each subcategory of inquiring experimental performance were very low in the superior group who took the concepts-centered written tests. 2. The results of factor and correlation analyses in this study confirmed the abilities measured by inquiring experimental assessment differed from abilities measured by existing tests. These results indicated that even students who achieved high in scientific knowledge, these abilities were not automatically transformed inquiry process which many other abilities were integrated into. Therefore, problem solving ability requires integrated abilities which are fostered by inquiring experimental tasks. This suggests that new instrument for assessment must be developed to measure integrating ability especially where scientifically gifted students are selected, or where entrance examinations to the science schools are administered.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.880-889
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• 2008

본 연구의 목적은, 과학영재교육의 측면에서, 첨단 과학 장비와 실험을 활용하는 전문성 계발 연수에 대한 실태 분석과 과학고 교사와 예비교사의 연수에 대한 인식을 조사하는 것이다. 설문 조사는 첨단과학 실험 장비를 활용할 기회가 있는 과학고등학교에 근무하고 있는 과학교사(N=43)와 사범대학에 재학 중인 예비교사(N=189)를 대상으로 실시하였다. 설문 결과를 살펴보면, 과학고 교사와 예비 교사 모두 첨단 실험장비에 대한 이해가 부족하다고 인식하였으며 관련된 연수 경험 또한 많지 않음을 보였다. 첨단 실험장비 활용의 중요성에 대해서는 과학고 교사와 예비교사 모두 인식하고 있었으며, 기회가 주어진다면 주로 방학 기간을 이용해 연수에 적극적으로 참여하겠다는 의사를 보였다. 연수의 형태에 있어서는 실험장비 사용 실습을 모두 선호하여 두 집단 모두 첨단 과학 실험장비 사용법에 있어 기능적인 부분의 부족함을 호소하고 있다. 내용적인 측면에서, 현직 교사들의 경우, 첨단 실험장비 활용 교수 학습 프로그램 개발에 더 많은 관심을 보였으나 예비 교사들의 경우 첨단 실험장비 사용법을 선호하고 있어 연수 프로그램 내용 선정과 개발에 대한 시사점을 얻을 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.385-391
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• 2014

일반적으로 연구자들은 관찰할 수 없는 심리적인 특성들을 연구할 때 주로 척도를 이용하여 수량화한다. 과학교육 연구에서도 척도를 활용하는 사례가 자주 나타난다. 특히, 정의적 영역의 평가에서는 학생들의 태도나 인식 등의 특성을 파악하고 평가하기 위하여 척도를 많이 사용한다. 그 중에서 사용이 간편한 리커트 척도를 많이 활용한다. 하지만 리커트 척도의 경우 활용 과정에서 여러 오류들이 발생하여 이를 절대시하는 것은 유의해야 한다. 이에 본 연구에서는 흥미와 태도관련 과학교육 연구에서 리커트 척도의 활용에 따른 중심화 경향을 살펴보고 연구 대상 및 연구 내용에 따라 그 경향성이 어떠한지 분석하였다. 연구결과 연구 대상에 따라서는 대상 학교급 즉, 연령이 높아질수록 중심화 경향이 더 크게 나타났으며, 영재학생보다 일반학생의 경우 중심화 경향이 더 크게 나타났다. 연구 내용에서는 자기노출이 비교적 큰 영역에서 중심화 경향 더 나타났다. 그러므로 과학교육 연구에서도 리커트 척도를 활용할 때 중심화 경향의 오류가 발생하는 것을 알 수 있었다. 따라서 과학교육 연구에 리커트 척도를 활용할 때는 사회문화적 환경과 연구 대상 및 연구 내용의 특성을 고려할 필요가 있다. 또한 리커트 척도를 개선하여 적용해야 하며 나아가 조사 결과의 수치에만 의존하여 해석하는 것을 피해야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권6호
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• pp.752-769
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• 2010

이 연구는 미시발생적 연구 방법을 사용하여 초등학생들이 생성한 과학적 의문의 변화를 알아보는데 목적이 있다. 연구 대상은 경기도 소재 I초등학교 6학년 학생 6명으로 학생들은 사이다에 넣은 건포도 관찰 과제와 촛불 관찰 과제로 6회에 걸쳐 활동하였다. 자료는 학생들이 작성한 과학적 의문 생성 활동지, 현장 관찰 기록, 면담을 통해 수집되었다. 연구 결과, 첫째, 초등학생들이 생성한 과학적 의문은 회기에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 둘째, 과제에 따라 과학적 의문 생성의 변화 과정이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 셋째, 각 개인에게서 일어나는 과학적 의문의 유형 변화를 살펴봄으로써 동일한 과제에 대해회기에 따라 다른 결과가 나타나고 각 개인에게서 나타나는 변화 패턴이 다양하다는 것을 알 수 있었다. 즉 과학적 의문 생성활동에서 학생들은 개인 내 변산성과 개인 간 변산성이 존재함을 확인할 수 있었다. 따라서 이 연구의 결과는 과학적 의문 생성 지도에 다음과 같은 시사점을 줄 수 있다. 학생들에게 있어 과학적 의문의 생성은 지식의 성장, 획득 과정을 경험할수 있는 기회를 높여줄 수 있기 때문에 과학적 의문을 생성할 수 있는 상황을 조성하는 것이 중요하며 다양한 유형의 과학적 의문 생성을 위해 과제 선정 시 과제 속성에 대한 분석이 필요하다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권3호
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• pp.276-291
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• 2016

본 연구는 학생들의 창의적 공학문제해결 성향을 측정할 수 있는 신뢰성과 타당성이 검증된 검사도구를 개발하는 것이다. 문헌 분석 및 전문가 협의 과정을 통해 예비 검사 도구 구성 요인을 동기, 환경, 성격, 공학 설계, 공학적 사고 습관, 공학과 공학자, 소통 및 협업 능력 7요인을 추출하였고, 구성 요인과 각 문항들의 조작적 정의 사이의 관련성을 바탕으로 구성 요인별 10개 내외의 예비 문항을 제작하였다. 7요인 40문항의 예비 검사 문항에 대해 전체 문항과 요인별로 문항 신뢰도 검사 및 세 차례에 걸친 탐색적 요인 분석을 실시하여 동기 3문항, 공학 설계 6문항, 공학적 사고 습관 9문항, 공학과 공학자 4문항, 소통과 협업능력 6문항으로 구성된 5요인 총 28문항의 창의적 공학문제해결 성향검사 도구를 개발하였다. 각 요인별 신뢰도는 .733에서 .892 사이의 값을 보였고 공학적 사고습관 요인의 신뢰도(${\alpha}=.892$)가 가장 높고, 동기 요인의 신뢰도(${\alpha}=.733$)가 가장 낮았다. 전체 문항의 신뢰도는 .906으로 검사 도구의 높은 신뢰도를 보였다. 이를 통해 3차에 걸친 요인 분석 결과 각 문항들의 요인에 대한 범주화가 잘 이루어졌고 내용의 구조적 타당도가 향상되어 신뢰 할 수 있는 검사 도구가 개발된 것으로 볼 수 있다. 본 연구 결과는 학생들의 창의성과 문제해결 성향을 동시에 진단할 수 있는 검사 도구로 활용될 수 있을 것이다.