• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.364-378
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• 2021

본 연구는 융합 인재 교육 경험을 오랫동안 해 온 교사들의 공학적 설계에 대한 인식을 탐색한 것이다. 본 연구에 참여한 교사들은 융합 인재 교육 경험을 5년 이상 해 온 초·중등 교사 12명으로 진행하였으며, 반구조화된 인터뷰를 통해서 진행되었으며, 면담은 1~2회에 걸쳐 60~90분 정도로 진행되었다. 면담 질문은 융합 인재 교육 경험과 공학적 설계에 대한 인식, 공학적 설계의 교육과정 반영 여부, 공학적 설계를 도입한 융합 인재 교육의 실제사례 등을 중심으로 진행하였다. 본 연구의 결과로는 과학, 기술, 공학에 대한 개념의 동일시 그리고 혼재, 공학적 설계는 창의적 설계를 위해 필요한 요소들의 적절한 조합, 공학적 설계는 창의적 설계에 유용성과 경제성을 추구했을 때 가능, 공학적 설계는 이공계 진로를 선택한 학생들만을 위한 것으로 인식하고 있었다. 본 연구를 토대로 과학, 기술, 공학에 대한 올바른 개념을 정립하여 제시하고 과학적 문제 해결을 위한 공학적 설계에 대한 내용을 교육과정에 포함시키는 노력이 필요하다. 또한, 공학적 설계가 포함된 융합 인재 교육 프로그램을 개발하고 확산하여 현장에 적용해야 할 것이다. 이를 통해 교사와 예비 교사들의 과학, 공학 융합 프로그램과 공학적 설계에 대한 인식을 개선시킬 수 있는 구체적인 실행 방안을 모색해야 할 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제15권3호
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• pp.201-218
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• 2012

본 연구에서는 초등학생들을 대상으로 공약수와 공배수 그리고 최소공배수를 내용으로 하였을 때, 정확한 개념의 인지와 개념의 연결로 인해 형성되는 스키마와 변형된 스키마를 이용한 학습에서 학생들의 개념구성능력과 문제해결력 그리고 학생의 스키마가 어떻게 상위 수준으로 발전해 나가는지, 학생의 개념구성과 문제해결력에서의 스키마는 어떻게 변형을 이루어 나가는지를 심도 있게 조사하였다. 그 결과 일차적 개념에서 이차적 개념으로 발전 할 때, 정확한 개념에 대한 인지와 스키마 그리고 변형된 스키마가 중요한 요인으로 작용을 한다는 것을 알 수 있었고 이때, 일차적 개념끼리의 연결에 의한 이차적 개념의 형성(이차적 스키마의 형성)보다는 정확한 일차적 개념에 대한 인지로 의해서 만들어지는 변형된 스키마의 형성과 연결이 이차적 개념으로 발전 할 때, 무엇보다도 중요한 역할을 하는 것을 볼 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제53권4호
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• pp.453-465
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• 2009

본 연구에서는 한 가지 염으로 포화된 수용액에 다른 염을 녹이면 얼마나 녹을 것인가에 대한 초-중등 학생들과 교사들의 이해 정도가 낮은 이유를 알아보기 위하여 중등학교 교과서와 대학교 교재의 서술 내용을 조사하였다. 그 결과 중등학교 교과서와 대학교 일반화학 교재에서는 다른 염의 존재 여부와 상관없이 용해도는 일정함을 전제로 서술하고 있었으며, 대학교 물리화학 교재에서는 다른 염의 존재에 의해 용해도가 달라짐을 직접 언급하거나 이를 알 수 있는 내용이 서술되어 있었다. 그러나 물리화학을 이수한 사범대학 4학년 학생들을 대상으로 조사해본 결과 학생들의 대부분이 이러한 용해도 변화에 대한 설명을 하지 못하였다. 따라서 교사나 예비 교사들의 의문을 해소하기 위해 이온쌍 형성과 이온 세기 변화에 따른 용해도의 변화를 설명하고, 실제 실험 결과도 하나 제시하였다. 하지만 중등학교에서는 활동도 개념의 도입이 어려우므로 두 가지 염이 동시에 용해될 때의 용해도를 어떻게 가르칠지에 대한 논의가 필요한 것으로 생각된다.

• 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.

• 한국수학사학회지
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• 제35권1호
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• pp.19-39
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• 2022

This paper aims to examine how the public perception of mathematics changed in England in the 19th century. As rapid industrial and social developments took place in the 19th century, the educational environment underwent great changes, and the value and public perception of mathematics also changed. Mathematics took a new position in the terrain of educational reform in the late 19th century. In this study, I analyzed the actual condition of mathematics education in elementary and secondary schools, popular educational institutions, and universities in England in the first half, middle, and second half of the 19th century, and compared what values and usefulness of mathematics education were justified in each institution. I also examined how satirical magazine Punch satirized the public understanding or view on mathematics at each period. It is to be hoped that this study will have significant implications for raising the public's positive perception of mathematics in modern society.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.531-542
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• 2020

이 연구의 목적은 과학교육분야에서 꾸준히 지속해 오고 있는 융합교육을 선행연구와 비교를 통해 2011년 이후 융합교육 연구동향의 변화를 알아보고자 하였다. 과학교육분야의 융합교육관련 논문 발행 편수, 연구대상, 연구내용, 주제연계를 선행연구와 비교 분석하고, 최근 연구동향을 알아보는 네트워크 분석방법을 활용하여 융합교육의 변화를 알아보았다. 과학교육분야에서 융합교육관련 논문 편수는 8.0%이상 꾸준하게 발행되었으며 2012년부터 증가했다가 다시 2015년부터 낮아지고 2017년부터 다시 서서히 증가하는 경향성이 나타났다. 연구대상은 초등학생 대상이 높은 반면 중학생, 고등학생, 대학생 대상은 낮았다. 현직 교사는 증가한 반면에 예비 교사는 감소했고, 문헌과 일반은 다소 증가하였다. 연구내용에서 효과연구는 감소한 반면에 개발연구는 증가했으며, 이론 및 인식연구는 비슷하였다. 주제연계에서 과학 내 연계는 23.9%이고, 과학 외 연계는 76.1%이며, 과학 외 연계에서 공학·기술, 예술 연계가 높았다. 네트워크 분석에서 초등, 과학, STEAM, 프로그램 단어는 출현빈도가 높은 동시에 다른 단어들과 함께 등장하여 네트워크를 주도하고 있었다. 융합교육 연구동향에 대한 교육적 함의는 앞으로 과학교육분야에서 융합교육은 지속될 것이며, 교육 현장에 뿌리를 내리기 위해서는 중등학생을 대상으로 하는 연구가 더욱 활발히 이루어져야 한다는 것이다. 또한 STEAM 중심의 프로그램 개발 및 효과에 대한 연구에서 벗어나 융합교육의 철학적 근거 및 이론적 확립을 위한 연구가 늘어날 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권5호
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• pp.509-520
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• 2006

이 연구의 목적은 중등 학교 과학 실험 수업의 실태를 파악하기 위해 수업을 분석하는 것이다. 이를 위해 중등학교 과학 실험 수업을 세 범주로 분석하도록 개발된 분석 도구를 활용하였다. 이 분석 도구는 실험의 목적, 상호 작용, 탐구 과정 세 가지 영역에 20가지 평가 항목으로 구성되어 있으며, 4명의 과학 교육 전문가로부터 0.89의 타당도가 확보되었다. 수업 분석을 위하여 21차시의 실험 수업이 녹화되고 전사되었다. 전사된 프로토콜과 동영상을 바탕으로 실험 수업을 분석한 결과, 중등 학교 실험 수업은 실험 목적 측면에서 선언적 지식의 습득과 과학에 대한 태도의 향상에 집중되어 있었다. 상호 작용 측면은 교사의 발문이 학생들의 발산적 사고를 유도하지 못하고 있고 학생들에 의한 주도적인 실험 기회가 주어지는 대신 교사의 직접적 지도에 의해 실험 수업이 진행되고 있으며, 학생들의 토의 과정이 거의 나타나지 않는 등 상호 작용 I 수준으로 분석되었다. 탐구 과정은 학습 주제에 대한 현상 제시 및 문제 제기가 거의 관찰되지 않았다. 학생들의 가설 설정 활동이나 예상 활동도 대부분의 수업에서 관찰되지 않았으며, 실험 설계 부분은 활동지나 교사의 지시에 의해 주어지고 있었고, 학생들은 실험 결과 기록에만 집중되어 있어 탐구 과정 수준도 I 수준으로 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.337-367
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• 2020

본 연구에서는 미래 인재 양성을 위한 SW교육의 확대 및 차기 개정 교육과정에서 초·중·고의 일관성 있는 SW교육 적용 체계를 마련하기 위해 차세대 SW교육 표준모델을 개발하였다. 2017~2018년 학계에서 수행된 초·중등 SW교육 표준 모델 연구를 바탕으로 국내외 SW교육에 관한 기초 조사 및 분석, 유관기관 및 전문가 공개 포럼, 글로벌 SW교육 워크샵, 대국민 공청회 등을 통해 초·중·고등학교 SW 교육을 위한 일관성 있는 적용 체계를 갖추고, 이후 고등교육 및 산업분야에 연계가능한 차세대 SW교육 표준 모델을 개발하였다.

• 대한화학회지
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• 제64권6호
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• pp.371-378
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• 2020

본 연구의 목적은 TIMSS 2019 중학교 화학 영역의 8개 주제를 우리나라 2009 개정 과학과 교육과정 및 2015 개정 과학과 교육과정에서 다루고 있는지 연계성을 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 교사 4명과 중학교 교사 4명은 각각 물리, 화학, 생물, 지구과학 전공별로 참여하여 총 8명의 현장교사와 과학교육 전문가 2명이 참여해 우리나라 과학과 교육과정 중 TIMSS 2019 과학 평가틀의 화학 내용이 어느 학년에서 다루고 있는지를 분석하였다. 또한 본 연구는 TIMSS 2019 평가에서 8학년 대상의 246개 문항과 우리나라 과학과 교육과정 내용이 일치하는지 분석하여 8개 주제가 어느 학년에서 다루고 있는지도 분석에 반영하였다. 본 연구의 결과 및 논의는 다음과 같다. 첫째, TIMSS 2019 평가 주제 중에서 우리나라 중학교 교육과정에서 전혀 다루고 있지 않는 주제는 주기율표, 화학 반응에서 물질과 에너지, 화학결합에서 전자의 역할이었다. 따라서, '원소를 규칙에 따라 배열하는 주기율표'에 대한 주제는 우리나라 중학교 교육과정에 조기 도입할 필요가 있다. 둘째, '주변의 발열 반응이나 흡열 반응', 그리고 '반응 속도에 영향을 미치는 요인' 등에 관한 주제도 국제적인 흐름을 고려하여 우리나라 중학교 교육과정에 조기 도입하거나, 수준을 고려하면서 내용 등을 재구성하는 논의가 필요하다. 셋째, 차기 과학과 교육과정에서는 화학 내용과 범위, 특히 초·중학교 및 고등학교 과학과 교육과정에 포함될 개념의 범위와 순서가 연속적으로 연결되는 것 등과 관련된 시사점을 제공하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.558-564
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• 2004

한국과 북한의 초등학교와 중등학교 과학 교과서의 학습내용을 TIMSS의 분석틀에 따라 비교하고 그 연계성을 조사하였다. 분석 결과 한국과 북한의 과학 교과서 내용은 TIMSS 지구과학 영영 내용 분석틀의 학습요소들을 상당히 많이 공통적으로 다루고 있으나 그 내용의 수준과 범위는 한국의 교과서가 북한의 교과서보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있는 것으로 나타났다. 그리고 TIMSS의 지구과학 영역 내용 분석틀의 내용요소 총 70개 중에서 한국은 74.4%에 해당하는 52개의 내용요소가, 북한은 67.1%에 해당하는 47개의 내용요소가 초 ${\cdot}$ 중등학교에 각각 반영되어 있고, 학교급간 관련 정도는 한국의 경우 초등학교와 중등학교 간의 관련성이 높은 반면에 북한은 고등학교 내에서의 관련성이 더 높게 나타났다. 한국과 북한의 과학 교과서 내용요소의 연계성 유형은 한국의 경우 13.4%가 중복, 77.0%가 연계, 9.6 %가 격차를 보였다. 그리고 북한은 14.9%가 중복, 63.8%가 연계, 21.3%가 격차를 보였다. 이로써 한국의 과학 교과서의 내용이 북한에 비해 보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있으며, TIMSS의 지구과학 내용요소가 보다 많이 반영되어 있고, 내용(개념)의 연계가 보다 잘 이루어져 있음이 밝혀졌다.