• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.381-393
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• 2012

이번 연구를 통해 고등학교 1,2학년 학생들이 학습하는 2009 개정 교육과정 화학 I 검정 교과서 4종을 선정하여 과학적 지식 외에 어떠한 STEAM 요소를 포함하고 있는지 분석하였다. 각 단원별, 출판사 별, 교과서의 영역별로 포함된 STEAM 요소의 종류와 수는 어떻게 다르게 나타나는가에 관한 연구 문제를 선정하고 결과를 분석해 보았다. 현 교과서의 내용과 잘 맞지 않는 STEAM 요소의 새로운 하위요소들을 정하고, 새로운 분류 틀을 만들어 그 분류틀을 기준으로 분류 하였다. 먼저 예술 분야의 경우 방법적인 면에서의 예술 분야를 '표현예술'로 만화, 토의, 역할놀이의 하위요소를 가지며 내용적인 면에서의 예술 분야를 '문화예술'로 사회문화, 과학자 이야기, 인류의 역사, 직업탐구, 미술의 하위 요소를 갖는다. 기술과 공학요소는 서로 분류하기 어려우므로 '기술공학' 이라는 하나의 분야로 통일하고, '과학적 내용을 활용한 기술'과 '과학적 발전에 활용된 기술'의 두 가지 하위 요소를 포함한다. 마지막으로 수학요소는 수, 연산, 단위변환, 구조모형의 하위 요소를 갖는다. 또한 교과서에 포함된 STEAM요소의 교과서 안의 위치영역을 도입부, 본문, 보충자료의 세 영역으로 분류하고, 본문의 경우 내용과 탐구영역으로 세분화 하여 분석하였다. 분석 결과 대부분의 교과서가 개정 교육과정의 의도를 파악하여 다른 분야를 통해 학습이 일어나게 하기위해 STEAM 요소를 포함 하고 있었다. 그러나 교과서 별로 활용하는 학습 방법이 제한되어 있으며, 교과서의 종류에 따라 조금 다르게 나타났다. 또한 포함하고 있는 세부요소의 종류는 전체 14종류 밖에 되지 않으며, 그것도 교과서 별로 몇 가지 요소에 집중돼는 경향을 나타내는 것으로 보아 현재 화학교육에서 활용되는 STEAM 교육에는 한계가 있는 것으로 보인다. 단원별로는 수업내용에 따라 포함된 STEAM 요소가 다르게 나타났는데, 많은 수의 STEAM 요소가 I단원에 포함되어 있는 것으로 보아 수업 내용에 수학, 역사 들이 포함되어 있지 않는 경우 STEAM 요소가 포함되기 어려움을 알 수 있었다. 마지막으로 영역별로 포함된 STEAM 요소의 경우 요소들이 대부분이 보충자료 영역에 포함되어 있고, 그 요소가 문화 예술이 가장 많은 것으로 보아 실제적으로 화학 지식에 대한 활용적인 면에만 STEAM이 활용되며 화학지식에 대한 접근 방법적 융합교육이 매우 부족함을 알 수 있었다. 현재, 국내 교육계에서 STEAM 교육에 관해 주시하고 있는 만큼, 새로운 교육적 경향인 STEAM 교육이란 무엇인지에 관해 면밀히 탐구하고, STEAM 교육의 효과와 프로그램 및 교재 개발에 대한 엄밀한 연구가 필요하다. 이러한 연구들을 통해서 저학년들에게 집중되어 있는 융합교육을 전 학생들에게 확대하고, 궁극적으로 평생에 걸친 학습 시대에 스스로 활용 할 수 있게 될 것이다.

• 대한화학회지
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• 제51권6호
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• pp.560-568
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• 2007

이 연구의 목적은 한국 중등학교 과학 교과서에 기술된 화학적으로 불분명한 ‘중금속' 용어에 대해 정의, 종류 및 의미의 항목으로 알아보았다. 예비 결과에 의하면 교과서중에서 ‘화학 I' 교과서 8종 중 6종에 서 비중을 근거로 중금속을 정의하고 있으며 또 인체에 유해하고 지속적으로 축적되는 금속으로 묘사하고 있 다. 특히 8종의 모든 교과서에서 중금속의 예로 카드뮴, 납 그리고 수은을 제시하고 있으나 비소와 같은 비금 속이나 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈 그리고 구리 같은 인체 필수 미량 금속도 들어 있었다. 금속의 독작용을 이해함에 있어서 금속의 산화상태, 생체 내 존재량, 생체 성분과의 반응성을 고려해야 하지만 교과서에서 이에 대한 단편적인 예만 제시하고 있었다. 화학적으로 정의되지 못한 용어는 학생들로 하여금 중금속은 독소와 동 일할 수 있다는 대안 개념을 유발시킬 수 있으므로 이러한 모호한 정의와 설명은 교과서에서 지양되어야 한다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제11권3호
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• pp.211-224
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• 2023

This study surveyed 2nd graders of B high school and 1st graders of A university in Gyeongnam on factors such as behavior control and interaction in non-face-to-face classes, easy or difficult concepts presented in chemistry I and general chemistry textbooks. Based on the results of the survey, the effect of changes in the difficulty level of concepts presented in chemistry I and general chemistry and changes in class types (face-to-face and non-face-to-face) on students' academic achievement by level was compared and analyzed. In the face-to-face class, the average score between the first and second semesters was similar according to the change in the difficulty of the concepts presented in chemistry I and general chemistry. In the non-face-to-face class, the average score of chemistry I in the second semester was quite low, and the average score of general chemistry was rather high. In non-face-to-face classes, the average score of chemistry I in the second semester of low-level students was significantly lowered due to changes in the difficulty of the concept and changes in class types on academic achievement by level. In the case of 10% of students at the lower level, the academic achievement of chemistry I decreased in both the second semester regardless of the changes in the difficulty level of concepts and the changes in class types.

• 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.

• 과학교육연구지
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• 제40권3호
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• pp.254-266
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• 2016

이 연구에서는 2007 개정 및 2009 개정 중등 과학 교과서 및 화학 교과서를 중심으로 교과서에 수록된 MBL(microcomputer-based laboratory) 실험을 교육과정 시기, 대상 학년, 실험이 제시된 맥락, 내용 영역, 주제, 사용된 센서, 그리고 출판사 등의 측면에서 분류하고 그 특징을 분석하였다. 분석 결과, MBL 실험은 2007 개정 교육과정기의 경우에는 중학교 과학 교과서에서만 25번 제시되었고, 2009 개정 교육과정기의 경우에는 과학 및 화학 I, II 교과서를 통틀어 29회(중학교 19회, 고등학교 10회) 제시되었다. 전체적으로는 교육과정 개정 이후 중학교 과학 교과서에 MBL 실험은 증가하지 않은 반면, 고등학교 교과서에는 처음으로 제시되었다. MBL 실험은 중학교 1학년에 가장 많이 제시되었고, 선택탐구보다는 필수탐구에 주로 포함 되었다. 센서 중에서는 운동 센서와 온도 센서가 가장 많이 사용되었고, 그 다음으로는 산소와 이산화탄소 센서가 많이 사용되었다. 출판사별 분석에서는 전체적으로는 사용 빈도가 감소하였고, 일부 출판사의 교과서에서는 MBL 실험이 단 한번도 사용되지 않았다. 이 결과들을 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제60권5호
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• pp.362-373
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• 2016

이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 교과서에서 제시하고 있는 이온 화합물의 설명 개념과 모형을 분석하고, 학생들이 이온 화합물에 대해 어떻게 이해하고 있는지 설문 검사하였다. 교과서 분석은 중학교 과학2 교과서 9종과 고등학교 화학 I과 화학 II 교과서 4종을 대상으로 하였고, 설문 검사는 중학교 2학년, 고등학교 1~3학년 학생 194명을 대상으로 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 내용 분석 결과, 이온 화합물을 설명할 때 사용한 과학적 개념과 이를 표현하는 모형은 교과서 마다 차이가 있었다. 이온 화합물의 정의에서는 정전기적 인력, 강한 결합, 규칙적 배열, 결합비의 개념 중 몇 가지를, 이온 화합물의 성질에서는 녹는점, 부서짐, 용해, 전기 전도성 중 몇 가지를 선택적으로 제시하였다. 또한 설명 없이 모형만 제시하거나 설명만 하고 모형은 제시하지 않은 경우도 있었다. 이러한 차이는 중학교 과학2 교과서에서와 같이 이온 화합물에 대한 별도의 성취기준이 없는 경우와 결합비나 용해와 같이 학년별로 동일한 개념을 반복하여 다룰 때 더 크게 나타났다. 둘째, 이온 화합물에 대한 학생 설문 분석 결과, 이온의 형성 과정과 결합비를 설명할 때 과학적 개념을 잘 적용하지 못하였고 모형으로 표현하는 것을 어려워하였다.

• 대한화학회지
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• 제43권5호
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• pp.578-588
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• 1999

본 연구에서는 제 6차 교육과정에서 사용되고 있는 고등학교 화학I교과서의 내용이 그 교과서를 배우는 학생들에게 인지요구도 측면에서 적절한가를 알아보고, 학생들이 이해하기 어렵게 서술된 부분에 대해서 교과내용을 학생들의 인지수준에 맞게 재구성하는 학습전략을 제시하고자 하였다. 교과서 내용을 이해하는데 필요한 인지요구도를 알아보기 위하여 영국에서 개발된 교과내용 분류틀(CAT)을 사용하여 3종의 교과서 내용을 분석하였고, 학생들의 인지수준과 논리유형별 형성정도를 알아보기 위하여 논리적 사고력 검사지(GALT 축소본)를 사용하여 서울지역 고등학교 2학년 학생 821명을 대상으로 조사하였다. 학생들의 인지수준 조사결과는 학교별로 차이가 있었으나 평균적으로 형식적 조작 수준 46.3%, 과도기 43.0%, 구체적조작 수준 10.7%로 나타났다. 교과서의 인지요구도 수준 분석 결과는 출판사별로 대동소이하였으며, 대부분의 개념들이 초기 형식적 조작 수준으로 나타났다. 후기 형식적 조작 수준을 요구하는 개념으로는 `원자량과 분자량', '화학반응에서의 양적 관계', '원소의 주기적 성질' 등이었다. 이러한 연구 결과는 현장 교사들에게 어떤 개념들이 학생들에게 어려운가를 알 수 있게 해주고 학습전략을 구상하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 아울러 교과내용의 인지요구도를 낮추기 위해 본 연구의 결과를 이용하여 교과서의 내용을 재구성하는 과정을 제시하여 누구나 본 연구의 결과를 활용할 수 있도록 하였다.

• 대한화학회지
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• 제56권6호
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• pp.739-750
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• 2012

이 연구에서는 중학교 '과학2' 교과서에 서술되어 있는 '이온 결합 화합물'과 '분자'에 대한 내용이 요구하는 인지 요구도를 분석하였다. 우리나라는 2007년 개정 교육과정에 의하여 처음으로 '이온 결합 화합물'과 '분자' 내용들을 중학교에서 다루게 되었다. 분석에 활용한 6종 과학 교과서에 서술된 내용이 어떠한 인지 수준을 요구하는 지를 알아내는 분석틀은 영국에서 개발된 Curriculum Analysis Taxonomy의 3종류 분석틀을 사용하였다. 이 3종류 분석틀에 의하여 분석한 '과학2' 교과서에 서술된 내용이 요구하는 인지 수준들은 다음과 같았다. 첫째, '순물질과 혼합물'에 대해서 대부분의 교과서가 대부분 분류 포섭이나 분류 위계를 하고 있어서 후기 구체적 조작 수준이다. 그러나 모든 교과서가 혼합물 속에 들어 있는 각각의 순물질들이 본래의 성질을 잃지 않고 그 성질이 보존된다는 것을 알게 하고 있기 때문에 초기 형식적 조작 수준이다. 둘째, '이온 결합 화합물'과 '분자'에 대해서 교과서 모두 초기 형식적 조작 수준으로 판정되었다. 그 자체의 규칙을 따르는 가상의 계로부터 연역적인 비교를 통하여 실체를 간접적으로 해석할 수 있는 형식적 모델을 사용한다거나 또는 원자가 구조를 가진다는 것을 설명하기 때문에 형식적 조작 수준이다. 셋째, '이온 결합', '이온 결합 화합물', '화학식', '공유 결합', '공유 결합 화합물', '분자식' 등의 용어들을 사용하는 '과학2' 교과서가 많이 있었다. 이러한 용어들은 중학교 '과학3'에서도 그리고 고등학교 '과학'에서도 사용되지 않고 있으며 고등학교 '화학I'과 '화학II'에 가서야 사용되는 용어들이다.

• 대한화학회지
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• 제63권4호
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• pp.266-279
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• 2019

본 연구는 북한 김정은 시대의 화학 교과서의 탐구 경향성을 Romey의 분석법에 따라 조사하였다. Romeny의 분석법에 따라 북한 화학 교과서를 문장, 시각자료, 절과 장의 질문, 토론 및 실험 활동, 요약 등으로 구분하여 탐구 경향을 분석하였다. 그리고 그 결과를 남한 3차 교육과정부터 2009 교육과정의 화학 또는 과학 교과서의 탐구 경향을 Romey 분석법으로 분석한 선행연구 결과와 비교하였다. 북한 고급중학교 1 화학 교과서는 5개 장의 20,017개 문장, 541개 시각자료, 140개 질문, 243개 활동, 25개 요약으로 구성된다. 이것들을 대상으로 Romey의 탐구 경향성을 분석한 결과, 북한 화학 교과서의 문장은 권위주의적, 시각자료는 탐구주의적, 절과 장의 마무리 질문은 지나친 탐구주의적, 활동은 탐구주의적, 장 요약은 극단적인 권위주의적 경향을 나타내는 것을 조사되었다. 북한 화학 교과서는 남한의 6차 교육과정에 따른 화학I 교과서들과 유사한 탐구 경향성을 보이는 것으로 나타났다. 연구 결과는 북한 과학교육이 지향하고 있는 탐구적 교수를 이해하기 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권2호
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• pp.181-191
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• 2010

과학교과서에 삽화는 다양한 역할과 기능을 가진다. 그 중 실험에 제시된 삽화는 학생들의 실험활동에 큰 도움이 되기도 하지만, 다른 한편에서는 오개념을 유발하기도 한다. 이에 본 연구에서는 고등학교 화학 I 교과서의 실험에 제시된 삽화를 종류에 따라 사진과 그림으로 나누고, 역할에 따라 실험준비(기구 및 시약), 실험과정, 실험결과제시로 나누어 실험과정을 나타낸 삽화 속에 옥에 티에 대해 분석하였다. 실험과정에 제시된 삽화속 인물들이 실험실 안전수칙을 제대로 지키지 못하고 있는 경우나 실험기구 조작법이 올바르지 못한 경우를 '옥에 티'로 정의하였다. 그 결과 실험에 제시된 삽화의 종류는 사진이 주로 많았으며, 삽화는 실험과정을 제시하고 있는 것이 대다수였다. 특히 실험과정을 제시한 삽화의 '옥에 티' 를 찾아보면 실험실 안전수칙 준수에서는 장갑을 착용하지 않은 경우가 가장 많았으며, 실험기구조작에서는 알코올램프와 스포이트 사용법이 바르지 못한 경우가 많았다. 삽화 속 옥에 티는 학생이 인식하지 못하는 사이에 학습하게 되며, 실험 시 학생들의 안전사고를 일으킬 수 있고, 실험 기구의 조작이 올바르지 않아 결과에 오류를 초래할 수 있다. 이러한 옥에 티는 삽화의 제작 과정에 문제가 있다고 생각되며 전문가가 참여하고 실제 실험을 통해서 삽화가 제작된다면 옥에 티를 최소화 할 수 있을 것이다.