• 한국과학교육학회지
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• 제39권3호
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• pp.337-348
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• 2019

이 연구에서는 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 광역시의 중학교 3학년 4개 학급 학생 93명을 대상으로 한 학기 동안 5개 주제의 논의 기반 탐구 과학수업을 실시하였다. 논의기반 탐구 과학수업에서 나타나는 학생들의 인식론적 사고 특징을 알아보기 위해 논의기반 탐구 과학수업 활동의 마지막 단계에서 작성하는 반성 글쓰기를 주제 1과 주제 5에 대해서 분석하였다. 반성 글쓰기에서 나타나는 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수 분석에서 학생들은 인식론적 메타인지 기능의 빈도수가 가장 높았고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 경험, 인식론적 메타인지 지식의 순으로 나타났고 주제 1에 비해서 주제 5에 대한 인식론적 사고의 하위 요소의 빈도수는 모두 증가하였으며 증가율은 인식론적 메타인지 경험이 가장 컸고, 인식론적 인지, 인식론적 메타인지 지식, 인식론적 메타인지 기능의 순으로 나타났다. 또한 인식론적 사고의 다양성 수준의 분석에서 학생들이 논의기반 탐구 과학 수업을 경험하면서 인식론적 사고의 다양성 수준이 향상되었다. 논의기반 탐구 과학수업이 학생들의 인식론적 사고에 미친 영향에 대한 학생 인식을 알아보기 위해서 설문조사에서 학생들은 이 활동이 과학 지식 이해에 도움이 된다고 인식하였다. 학생들은 논의기반 탐구 과학수업의 단계 중 실험 설계 및 수행과 관찰 단계에 대해서 흥미를 크게 느끼고 어려움을 적게 느꼈으며, 직접적인 경험을 통해서 과학지식을 쉽게 이해하고 오랫동안 기억하는데 도움이 된다고 인식하였다. 따라서 논의기반 탐구 과학수업은 학생들의 인식론적 사고의 발달을 유도하고, 논의를 통해 학생들이 지식의 정당화 과정에 참여하도록 하며, 구성원과의 합의에 의해서 과학 지식이 구성된다는 과학지식의 인식론적 본성을 이해하고 경험하도록 하는 교수학습 프로그램이라고 볼 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제64권1호
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• pp.38-48
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• 2020

이 연구는 논의기반 탐구 과학수업의 학급 논의 활동에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고의 특징을 알아보고자 5개 주제에 대한 논의기반 탐구 과학수업의 수업 동영상 및 활동지를 수집하여 분석하였다. 연구 결과, 학생들이 학급 논의 과정에서 지식의 원천으로 사용한 증거의 출처로는 실험 자료를 활용한 유형이 가장 많이 나타났으며, 활동 방식에 따라서 개인적인 경험에 기반을 둔 유형과 과학 원리를 증거로 활용하는 유형이 추가로 나타났다. 또한 학급 논의에서 주제에 따른 지식 정당화의 수준 차이는 비슷하게 나타났으나, 주장 정당화의 하위 평가 요소 중 주장 타당성, 증거 타당성 및 논의과정 요소 사용의 수준은 높았지만 반박 타당성의 수준은 낮게 나타났다. 마지막으로 학급 논의 전후의 주장 변화를 분석한 결과, 주장변경 유형은 잘못된 주장의 정정 유형, 불명확한 내용의 명료화 유형, 개념의 확장 유형으로 분류할 수 있었으며, 이 중 잘못된 주장을 정정하는 유형이 가장 높은 비율로 나타났고, 개념의 확장 유형, 불명확한 내용의 명료화 유형의 순서가 차례대로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제66권5호
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• pp.390-404
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• 2022

이 연구는 비대면 및 대면 상황의 논의기반 탐구 과학 수업에서 나타나는 중학생들의 인식론적 사고의 특징 및 변화를 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 광역시 소재의 중학교 2학년 4개 학급 113명 학생을 대상으로 비대면 상황의 5개 주제와 대면 상황의 5개 주제의 논의기반 탐구 과학 수업을 적용하였다. 비대면 및 대면 상황의 논의기반 탐구 과학 수업 진행에 따른 중학생들의 인식론적 사고 특징 및 변화를 알아보기 위하여 모둠별 의문 만들기 단계의 논의과정에서 나타나는 논의 활동의 특징과 변화를 비교 분석하였다. 연구결과, 비대면 상황의 논의기반 탐구 수업은 대면 상황의 논의기반 탐구 수업과 비교하여 내용에 대한 이해와 증거제시 타당성 항목에서 높은 수준의 사고가 나타났다. 대면 상황의 수업에서는 비대면 상황의 수업보다 주장제시 타당성과 논의과정의 전개 항목에서 높은 수준의 사고를 보였다. 비대면 상황에서는 직접적인 의사소통이 아닌 글을 바탕으로 논의가 이루어지고 이로 부터 지식에 대한 이해를 높일 수 있었고, 대면 상황에서는 모둠원들과 직접적인 의사소통으로 인한 대인 관계에 의해 영향을 받는 사고가 주로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제52권3호
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• pp.271-301
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• 2013

The purpose of the study was to investigate how students generalize and prove the factoring of $x^n-1$ using a Computer Algebra System application and the role of CAS in this process. The theoretical framework consists of the anthropological and the instrumental approach. In particular, the basis of the Task-Technique-Theorization(T-T-T) frame adapted form Chevallard's anthropological approach of Didactics is utilized. We found that Technique-Theorization emerges in mutual interaction between paper-and-pencil techniques and computer algebra techniques. And this interaction led to the students' theoretical reflection and conceptual understanding. In this process, we could identify three epistemic role of CAS : the role of checking the result, the role of cognitive stimulation and the role of extending thinking. Therefore CAS plays on a epistemic role of checking the result of a task, stimulating the student' cognition and extending their thinking as well as pragmatic role of producing the result of a input.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제59권4호
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• pp.405-420
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• 2020

학생들이 수학과 과학을 배울 때 개발 및 사용하는 지적 자원의 이론적 모형을 구성하였다. 9,300명의 미국 4학년 학생들의 수학 과학 성취도 평가의 응답을 통계적으로 분석하여 이 이론적 모델을 검증하였다. 그 결과는 이론적 모형이 타당함을 보여주며, 4학년 학생들의 과학 학습에서 인식적 실천은 수학 학습에서 인식적 실천의 발달에 영향을 준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권4호
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• pp.325-341
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• 2024

이 연구는 초등학교 3학년 과학의 지표의 변화 단원에서 '강 주변의 모습을 알아볼까요?' 소단원 수업에 대해 초등학생의 모델링 활동에서 형성된 지식구성의 인지과정의 실행 양상의 특징을 Apt-AIR 기본틀에 근거하여 조사하였다. 설명모델 구성을 촉진하는 수업 전략으로서 Ambitious Science Teaching (AST)를 적용하였으며, AST의 핵심 교수활동의 흐름에 맞추어 총 7차시 수업을 진행하였고, 초등학교 3학년 1개 학급의 초등학생 29명이 연구에 참여하였다. 수집한 7차시의 수업을 초기모델 구성, 탐구 활동, 모둠별 모델 구성, 공유 및 최종모델 완성 단계로 구분하고, 각 단계의 수업 활동을 Apt-AIR 기본틀의 지식구성에 관한 목표와 가치(A), 과학 지식구성을 위한 성취 준거(I), 과학 지식구성을 위한 신뢰할 만한 과정(R) 및 적절한 지식구성 수행의 다섯 가지 측면에 따라 측면에 따라 분석하였다. 연구 결과, AST의 핵심 교수활동을 근간으로 하여 모델링을 강조한 과학 수업에서 초등학생들은 현상을 단순히 묘사하는 초기모델 구성, 모형실험 탐구에서 수집한 데이터를 활용하여 초기 설명모델을 보완, 모둠별 모델을 공유하고 평가하는 논의 참여 등과 같이 모델링과 관련된 다양한 과학적 실행을 경험하면서 점진적으로 강의 상류와 하류의 지형 차이의 원인에 대한 인과 관계를 포함하는 더 높은 수준의 설명모델을 구성할 수 있었다. 또한, 초등학생들이 모델링 활동에서 구현했던 지식구성의 인지과정 양상은 Apt-AIR 기본틀의 관점에서 볼 때, 지식구성을 위한 목표와 가치, 성취 준거, 신뢰할 만한 과정에 대한 인지적 참여 측면은 적절하였으나, 나머지 네 측면은 충분하게 적절한 지식구성 수행을 진행하지는 못하였으며, 특히 지식구성을 위한 신뢰할 만한 과정에 관한 실행은 부족하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.305-317
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• 2018

본 연구에서는 블랙박스 시뮬레이션 활동 과정에서 연구 참여 학생들의 모형 구성 특징과 인식적 기준을 탐색하였다. 연구를 위해 과학적 실행을 반영하는 비구조화된 문제상황인 블랙박스 시뮬레이션을 개발하여 활동에 적용하였다. 이 과정에 교육대학교 2학년 89명의 학생들이 참여하여 23개 모둠으로 나누어 블랙박스 내부구조에 대한 그들의 생각을 다양하게 가시화하여 모형화하고 수정하고 평가하는 등의 활동을 하였다. 모든 학생들의 활동 과정은 녹음 및 녹화되었고 분석에 활용하였다. 연구의 결과로 블랙박스 활동에서 학생들이 구성한 모형은 형태와 기능을 고려하여 4가지 유형으로 범주화되었다. 대표 모형을 선택하는 과정에서 모형 평가가 나타났으며, 모형 평가에는 실험적 정합성, 포괄성, 유비, 간명성, 구현가능성의 인식적 기준이 적용되었다. 이상의 연구 과정과 결과를 토대로 논의된 교육적 함의는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서 학생들이 참여한 블랙박스 시뮬레이션 활동은 모형을 구성하고 시험해 보면서 과학적 실행의 본질을 명시적 및 암묵적으로 체험할 수 있는 맥락을 제공하였다는데 교육적 의미가 있다. 둘째, 활동 초기부터 학생들이 모형 구성에 적용한 인식적 기준들, 즉 실험적 정합성, 포괄성, 유비, 간명성, 구현가능성이 모두 엄격하게 작동하진 않았으며 맥락에 따라 역동적으로 적용되었다. 셋째, 이 연구의 맥락뿐 아니라 다양하고 구체적인 맥락에서의 인식적 기준에 대한 연구는 과학적 실행의 본질에 대한 이해의 지평을 넓혀줄 것이다. 본 연구의 맥락이었던 시뮬레이션 활동은 미래 사회에서 더욱 중요시될 컴퓨팅적 사고와 연관된 연구로 이어질 수 있으며, 시범 연구인 본 연구의 맥락과 방법을 더 정교화 및 체계화한 추후 연구는 과학적 실행의 본질에 대한 풍부한 논의를 이끌 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권4호
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• pp.416-429
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• 2018

In social constructivist teaching, knowledge construction is achieved through learners' collective social interaction. Vygotsky argued that this process is mediated with language use, and the development of higher order thinking is realized through the transition from inter-personal psychological functions to intra-personal psychological functions. In so doing scientific concepts are internalized to learners. This study examined the third grade elementary students' inter/intra-personal psychological functions and their internalization processes during social constructivist teaching plan about strata and fossils. The lessons were designed along with Wells' dialogic inquiry and Leach and Scott's social constructivist teaching-learning sequences. Results showed that a teacher's utterances of talking with questioning to switch attention, creating cognitive disequilibrium, and expanding the width of students' opinions could make effective inter-personal psychological function. In addition, a learner's inner speech expressed into social discourse through talking about personal experiences, comparing epistemic idea with visual representation, or applying to different situation showed his/her intra-personal psychological function. Some cases of learners' internalization through language use could be at the stage of knowledge building and understanding of the spiral of knowing, but not all. Thus it is argued that a teacher's deeper insight into Vygotskian social constructivist teaching can make elementary science classroom teaching more effective in their inter/intra-psychological functions.

• 문화기술의 융합
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• 제9권2호
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• pp.221-226
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• 2023

지구 환경에 피해를 주는 인간행위들을 바로 잡지 못하여 생태적 재앙이 지속적으로 확대되어 갈 가능성을 줄이기 위하여, 과연 예술은 인간이 자연을 이해하고 자연과 상호작용하는 방식을 바꿀 수 있을까? 지구에서 환경적 정의와 삶의 지속가능성을 실현하는 예술적 방법론은 무엇일까? 본고는 이러한 질문들의 답을 찾아보고자 한다. 지구 환경을 바라보고 느끼고 이해하고 행동하는 방법을 찾는, 즉 지구 환경에 대한 지향의 방식을 고민하는 과정은 많은 인간적 산물이 자연을 생명의 원천이 아닌 착취의 자원으로 대했던 역사를 비판적으로 사유하게 할 것이다. 이러한 의지를 가지고 본 논문은 '환경예술 운동의 선구자'로 불리는 해리슨 스튜디오의 생태예술에 주목한다. 본론에서는 해리슨 스튜디오의 주요한 프로젝트를 분석하여 생태학적 함의와 미학적 전략을 찾는다. 특히 대화적 방법론에 초점을 둠으로써, 해리슨 스튜디오가 펼친 다양한 협업적 실천의 의의를 제시한다. 그리하여 그들이 생태예술의 가치에 대한 실제적인 경험과 이해의 폭을 확장할 수 있는 데 기여하였을 뿐만 아니라, 어떤 획일적인 교환의 규칙에 한정되지 않고 상호 간에 연결되고 중첩된 인식적 차원을 끊임없이 생산해 냄으로써 생태학적 의식의 방향성을 다시 돌아보게 하는 힘을 지니고 있음을 논증한다.