• 한국과학교육학회지
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• 제33권6호
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• pp.1248-1258
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• 2013

본 연구는 초등학생을 대상으로 과학자의 실험 목적에 대한 응답을 통하여 인식의 정도를 확인 하고자 한 것이다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 경기도 G시 한 초등학교의 초등학생 193명(남학생 96명, 여학생97명)을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 초등학생들의 응답을 성별, 학업성취도별, 과학관련 직업 희망여부별로 그 경향성을 나누어 살펴보았다. 학습자 특성이 과학자의 실험 목적에 대한 인식과 어떠한 상관이 있는지에 대한 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 학생들은 과학자의 실험 목적에 대하여 '새로운 사실을 발견하기 위해서'라는 내적가치 중 인지적 영역과 관련된 항목에 34.2%, '생활을 편리하게 하기 위해서'라는 외적 가치의 사회적 영역에 대한 항목에 26.9%의 응답을 보였다. 이는 대부분의 학생들이 과학자들의 실험 목적을 사실의 획득이나 사회적으로 도움이 되기 위해서라고 인식하고 있음을 알 수 있다. 둘째, 응답의 분포를 성별로 살펴보면, 여학생이 사회적 유용성 영역에 관한 인식이 높았으며 남학생이 논리 객관적 요소에 관한 인식이 높게 나타났다. 셋째, 응답의 분포를 학업성취도별로 살펴보면, 과학자의 실험 목적에 대하여 상위권 학생이 사회적 유용성 영역에 관한 인식이 높았으며, 중 하위권 학생들은 인지적 영역에 관한 인식이 높게 나타났다. 넷째, 과학관련 직업을 희망하는 학생과 그렇지 않은 학생을 대상으로 한 과학실험의 목적에 대한 인식을 살펴보면 과학 관련 직업을 희망하는 학생의 인식이 더욱 다양하며, 그렇지 않은 학생은 인지적 영역에 대한 응답이 더욱 높은 것으로 나타났다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제5권1호
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• pp.11-27
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• 2020

본 논문에서는 교육종단연구 데이터를 효과적으로 저장·처리·분석하기 위한 데이터 플랫폼을 개발하고, 이를 서울교육종단연구(SELS)에 적용하여 유용성을 확인한다. 플랫폼은 데이터 전처리부와 데이터 분석부로 구성된다. 데이터 전처리부에서는 1) 마스킹 2) 요인화 3) 정규화·이산화 4) 데이터 유도 5) 데이터 웨어하우징 과정을 통해 교육종단연구 데이터 웨어하우스를 생성하게 된다. 데이터 분석부는 OLAP과 데이터 마이닝(DM)으로 구성된다. 먼저, OLAP에서는 측정값 선정, 스키마 설계를 거쳐 OLAP을 수행하게 된다. 이후 DM에서는 변수 선택, 연구모형 선택, 데이터 수정, 인수튜닝, 모형학습, 모형평가 및 해석단계를 거친다. 본 플랫폼에서 전처리 과정을 거쳐 생성된 데이터 웨어하우스는 다양한 연구자들에 의해 공유될 수 있고, 지속적인 연구결과 데이터 셋의 축적이 가능하므로 후속 연구자들은 추가적인 분석을 수월하게 수행할 수 있게 된다. 또한, 정책입안자들도 SELS 데이터 웨어하우스에 직접 접근하여 다차원 분석을 통해 온라인으로 분석할 수 있어 과학적인 의사결정이 가능하게 된다. 본 연구에서는 개발된 플랫폼의 유용성을 입증하기 위해 SELS 데이터를 플랫폼 상에서 구축하고 수학 학업성취도를 측정값으로 선정하여 OLAP 및 DM을 수행하였으며, 측정값에 영향을 주는 다양한 요인을 데이터 마이닝 기법을 사용하여 분석하였다. 이를 통해 데이터 기반 교육정책 시사점을 빠르고 효과적으로 도출할 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.173-185
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• 2022

이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.765-777
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• 2007

과학 선행학습의 실태 조사와 과학 선행학습이 학생 들의 과학 학습 태도에 미치는 효과에 대해 연구 분석 하였다. 선행학습의 실태 조사에서는 학생들의 선행학습 경험 유 무,선행학습의 형태 (자기 및 타의 주도적 선행학습),선행학습 시작 동기로서 본인 의사 여부, 선행학습에서 문제해결 방법 및 선행학습에서 중요한 요인 등을 조사하였다. 선행학습이 과학 학습 태도에 미치는 영향을 흥미도, 자신감,학습의욕 및 가치 등 4가지 측면에서 연구하였다. 이들 4가지 측면에서 나타나는 효과를 학업 성취 수준,선행학습 형태,선행학습 시작 동기 및 선행학습에서 이해 정도 등의 관점에서 조사 분석하였다. 분석 결과를 살펴보면,자신감,학습의욕 및 가치 측면에서는, '자기주도적 선행학습'에서 보다 높은 긍정적 값이 나왔으며,이것은 '자기주도적 선행학습'을 수행함으로서 스스로 할 수 있다는 가능성,성취감에 따른 내재적 동기 유발,학습에 필요한 내용들을 스스로 찾아가는 자발적 학습 등 긍정적 인식의 결과로 볼 수 있다. 반면,흥미도 측면에서는 수업을 이끌어주는 교사와 또래 친구들 사이에서 형성되는 교감 등으로 인해 '타의주도적 선행학습'이 더 긍정적으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 바탕으로,학습자들에게 자신감. 학습의욕 및 가치 등이 필요할 시에는 자기주도적으로 선행학습을 권장하는 것이 바람 직하며,흥미도를 고취시키기 위해서는 타의주도적으로 선행 학습하는 것이 바람직하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.623-630
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• 2007

평가는 학습에 동기를 부여하기도 하므로, 평가의 어떤 요소들이 학습 동기를 부여하는지 알면 평가를 통해 효과적으로 학습 동기를 자극할 수 있는 방법을 모색할 수 있을 것이다. 본 연구는 두 가지 방법으로 진행되었다. 서울 지역에 위치한 대학의 물리 교육과 재학생 54명은 자신의 초중등학생 시절의 과학 학습과 관련된 회고록을 작성하였고, 같은 과 63명은 과학 학습 동기에 영향을 미치는 평가의 요소를 묻는 조사에 참여하였다. 연구 결과 성취도가 높은 학생들의 과학 학습 동기에 영향을 미치는 평가의 요소로 성취도, 문항의 난이도와 타당도, 과학 경연의 준비과정, 이 세 가지가 중요하게 나타났다. 이 결과는 과학 평가 문항의 난이도와 타당도가 학습 동기에 중요한 작용을 한다는 것과 과학 성취도가 높은 학생들에게 과학 경연 대회가 학교의 정기 시험보다 더 많은 영향을 미치고 있음을 시사한다. 따라서 과학 성취도가 높은 학생들의 학습 동기를 효과적으로 진작시키기 위해서는 선행학습이나 암기력이 필요 없으면서 과학적 사고력과 탐구력을 평가할 수 있는 시험 문제와, 교실 외 과학 활동이 활성화되어 학생들의 참여기회를 증가시키는 것이 중요할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제48권1호
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• pp.1-14
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• 2024

미래세대 과학교육표준(KSES)은 과학적 소양을 과학교육 맥락에서 구현하기 위한 실천 방안으로, 미래사회 및 환경변화에 부응하는 국내 과학교육계획 수립을 지원하기 위하여 개발되었다. 이에 이 연구에서는 KSES와 최근 고시된 2022 개정 중학교 과학과 교육과정의 학습 내용 및 학습 목표의 연관성을 분석하고, 교육과정의 성공적인 현장 안착을 위한 시사점을 얻고자 하였다. 연구 결과, 2022 개정 중학교 과학과 교육과정의 내용 체계는 KSES의 지식 차원과 높은 연관성을 보여주었다. 또한 새롭게 추가된 과학과 사회 영역에서의 내용 요소를 통해 과학의 본성과 관련된 내용을 다루고자 하는 시도도 확인되었다. 성취기준의 경우 KSES의 수행기대 일부 영역에 치중되는 경향을 나타냈으나, 성취기준의 진술 수준은 KSES에서 제시하고 있는 중학교 학생들의 수준에 알맞게 진술되어 있었다. 이러한 결과로부터 2022 개정 과학과 중학교 교육과정과 KSES의 높은 연관성과 함께 미래 과학교육계획 수립을 위한 국제적 지표로서 KSES의 활용가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-59
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• 2024

본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정 개발 과정에서 고등학교 지구과학 TF팀에서 수행한 고등학교 지구과학 분야의 2022 개정 교육과정 개발의 철학적 배경과 성과 등을 탐색하였다. 연구보고서에서 다루지 못한 연구로, OECD Education 2030의 변혁적 역량과 지구과학 분야 교육과정 문서 체제의 관련성, 이해중심 교육과정에 비추어 본 지구과학 분야의 핵심 아이디어 구성과 선택과목 구성, 지구과학 분야의 탐구 기반 교수학습의 특징 등을 탐색하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 지구과학 분야를 포함하여 2022 개정 과학과 교육과정에서는 OECD Education 2030의 변혁적 역량과 과학소양을 함양할 수 있도록 학생과 교사의 행위주체성(agency)을 강조하였으며, 지구과학 분야 교육과정 문서 체제에서는 학습 나침반 바늘을 구성하는 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 중심으로 핵심 아이디어와 성취기준을 구성하였다. 이해중심 교육과정에 근거하여 지구과학 분야의 핵심 아이디어를 도출하고, 지구과학 분야의 핵심 아이디어에 도달할 수 있도록 선택과목별 특성에 맞추어 과목별 영역과 지식·이해 내용요소를 구성하였다. 또한, 지식 생산 역량을 갖춘 학생 행위주체 육성을 위해 과학과 과정·기능에 부합하는 IB형 탐구 기반 교수학습을 강조하였다. 연구 결과를 토대로 국가 수준 그리고 총론 수준에서 교육 과정 대강화의 필요성, 가치·태도에 대한 과정중심 평가 방안 개발보급, 및 백워드 설계 형태의 교육과정 개발의 필요성, 과학과 탐구의 과정·기능에 입각한 탐구 기반 교수학습을 통한 학생 행위주체의 과학 역량 함양 방안 등을 결론으로 제언하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권3호
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• pp.291-305
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• 2020

이 연구는 통합과학 수업 중 실시하는 수행평가의 특성과 교사의 PCK와의 관련성을 분석하였다. 이를 위해서 4명의 통합과학 교사의 수행평가 수업을 관찰하였고, 녹화하였으며, 관찰한 수업에 관해 면담을 하였고, 질문지를 통해 교사의 PCK를 조사하고 분석하였다. 연구결과 각 교사의 평가의 특징은 수행의 과정 및 결과 평가, 학생의 이해 상태파악, 피드백, 교실내의 상호작용의 정도, 평가기준의 사용을 중심으로 차이를 보였다. 특히 학생이 평가에 적극적으로 참여할 수 있는 기회와 학습의 지원을 위해 평가가 사용되는 정도에서 두드러진 차이를 보였다. 또한, 교사의 과학교수지향과 PCK 그리고 수행평가의 실천이 일정한 관계를 가짐을 알 수 있었다. 교사의 통합과학 교육의 목표가 학문적 목적과 과학소양의 목적을 모두 가지는 경우 PCK가 개념학습과 경험학습을 중심으로 정교하게 드러났으며, 평가의 실천 역시 그와 일관되게 다양하고 복합적이었다. 한편, 소양교육을 강조하는 경우 PCK는 경험 중심 학습을 바탕으로 하는 수업 활동을 강조하였고, 평가의 실천에서는 학습을 위한 수행 활동과 평가활동의 구분이 모호하였다. 이와는 대조적으로 교과 내 학문적 목표를 강조한 경우는 전통적 수업 전략 및 평가 지식이 드러났고, 평가의 실천에 있어서는 총괄평가를 강조하였다. 이러한 연구결과를 토대로 최근 강조되는 학습을 위한 평가를 효율적으로 실시할 수 있는 교사의 역량 신장을 위한 연수의 내용으로 평가에 학생을 적극적으로 참여시킬 수 있는 전략, 수행 과제에 적절한 구체적인 평가 기준의 사용, 학생이 수행평가 과제를 수행하는 과정에서 발생하는 학습의 질적평가 전략, 직관적 평가의 역량 개발이 포함되어야 한다는 시사점을 제시하였다. 추가 연구 주제도 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.519-531
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• 2004

본 연구의 목적은 인지 수준에 따른 고등학생들의 지구와 달의 운동에 대한 생각을 알아보는 데 있다. 연구를 수행하기 위하여 경기도 수원시에 소재한 일반계 고등학교 10학년 학생 73명을 선정하여, 인지 사고 수준이 상, 중, 하인 학생 5명을 표집, 질적 분석의 대상으로 삼았다. 연구 결과, 학생의 인지 수준이 높을수록 지구와 달의 공전과 자전에 대한 개념이 비교적 논리적이고 과학적으로 정립되어 있었다. 인지 수준이 중간인 학생의 경우, 보편적으로 수업 시간에 학습한 내용을 비판 없이 무조건 수용하고 암기하려는 수동적인 학습 태도를 가지고 있었으며 파지된 개념이 확장되지 못하고 쉽게 망각되었다. 또한, 지구와 달의 운동을 설명하는 과정에서 유년적 개념 및 직관과 오인이 나타났으며 논리적 오류를 범하는 경우도 있었다. 특히 달의 위상 및 계절 변화의 원인에 대한 설명에서 학생들의 오개념이 심한 것으로 나타났다. 인지 수준이 낮은 학생들은 대체로 과학을 비롯한 학업 성취도가 낮음을 이유로 의욕적인 논리적 사고를 하려고 하지 않았으며, 개념을 인지하고자 하는 태도에서도 소극적이었고, 수동적인 ‘학습된 무기력’이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.653-664
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• 1999

본 연구에서는 Interactive Physics 시뮬레이션 프로그램을 이용한 교사 연수 프로그램을 개발하여 실시하고 그 효과를 분석하였다. 본 연수 프로그램의 목적에는 시뮬레이션 프로그램 활용 능력의 배양뿐 아니라, 물리개념의 이해와 탐구 기능의 습득, 나아가 과학적 탐구 학습 지도 능력의 향상이 포함되었다. 연수 프로그램은 15시간 동안 실시되었으며, 연수 후 설문지를 통해 효과를 조사하였다. 주요한 조사 결과는 다음과 같다: (1) 11년 경력 이상의 많은 교사들도 자발적으로 참여하였다. (2) 참여동기가 주로 내적인 동기였으며, 점수와 같은 외적인 동기는 없었다. (3) 연수의 내용 수준이 적절하였고, 연수자들이 모두 연수를 흥미로와 했다. 그러나 시간은 부족한 편이어서, 앞으로 2배 (30시간)정도로 확장할 필요가 있었다. (4) 강사의 전문성과 연수 환경에 대해서는 만족하였으며, 부분적으로 교육방법의 개선이나 교육자가 의사소통을 원활하지 위한 개선점이 발견되었다. (5) 연수자들은 모두 연수를 만족하였으며, 컴퓨터 활용 능력뿐 아니라, 개념이해나 탐구기능 습득, 나아가 탐구의 지도능력 함양에 대해 긍정적으로 응답하여 연수 목적이 달성되었음을 알 수 있었다. (6)대부분의 교사들이 현장에서 시뮬레이션을 활용하고 싶고 활용할 계획이라고 응답하였다.