• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권5호
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• pp.499-508
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• 2007

본 연구의 목적은 외국 교육과정에 나타난 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 살펴보고, 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학교과서에 나타난 기초 탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리가 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석 결과는 다음과 같다. 분류에서는 전체 빈도수가 관찰이나 측정에 비해서 적었으며, 초등학교에서 많이 발견되었다. 분류의 단계는 '한 가지 특성에 의한 분류'가 대부분이고 분류의 상위 단계인 '복합 특성 특성에 따른 분류' 활동은 많이 발견되지 않았다. 예상에서는 대부분이 실험 결과를 이용한 예상 활동이었고, 예상의 단계에서 초보적 예상이 대부분으로 예상의 상위 단계인 조작적 예상은 많이 발견하지 못했다. 추리는 분류와 예상에 비해서 많은 빈도수를 나타냈으며, 학년급간 분포에서도 상위 학년에서 많은 빈도수를 나타내었다. 또한, 추리의 단계에서도 초등학교에서 중고등학교로 넘어가면서 추리의 상위단계인 이차적 추리의 빈도가 증가하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권6호
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• pp.759-772
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• 2009

본 연구의 목적은 8학년 학생들의 자기주도적인 과학탐구 보고서에 제시되어 있는 결론의 특징을 이해하려는 것이다. 이를 위해 '자기주도적인 과학탐구의 결론 분석'이라는 틀을 개발하였으며, 이 분석틀을 사용하여 학생들의 결론을 분석하였다. 다음으로는 학생들의 결론을 그들이 탐구하기 위해 생성한 질문과 비교하여 질문이 결론에 영향을 주는지에 대해 조사하였다. 더불어 학생들이 탐구 활동을 하면서 결론을 도출할 때 겪는 어려움을 이해하기 위해 실시한 설문지의 응답을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 결론은 대체로 과학의 기초적 가정과 과학적 설명으로 범주화되는데, 학생들 결론의 약 절반 정도는 과학의 기초적 가정에 해당하였다. 그리고 과학적 설명으로 제시된 결론은 대부분 연역추론에 의한 설명과 귀납추론에 의한 설명이었다. 그리고 질문이 탐구질문일 때 과학적 설명이 과학의 기초적 가정보다 많이 나타나는 것으로 보아 결론의 형태는 학생들이 생성한 질문의 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 일부 학생들은 결론과 실험 결과가 차이가 있음을 인식하지 못하는 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제36권1호
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• pp.35-48
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• 2012

이 연구에서는 2007 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 1 교과서 '식물의 영양' 단원의 탐구활동과 이와 관련되는 제7차 교육과정에 따른 중학교 과학 2 교과서 '식물의 구조와 기능' 단원의 탐구활동을 탐구 내용 영역, 탐구 과정 영역, 탐구 상황 영역의 3차원 분석틀을 이용하여 분석하였다. '식물의 영양' 단원의 평균 탐구활동의 수는 9.2개로 '식물의 구조와 기능' 단원의 경우보다 3.8개 줄었다. 그리고 두 단원에서 공통적으로 다루는 주제도 있는 반면, 교육과정 개정에 따른 내용의 변화를 반영하여 중점을 두는 탐구활동 주제가 달라진 경우도 있었다. 두 단원 모두 기초 탐구 과정에서는 '관찰', 통합 탐구 과정에서는 '자료해석'의 비율이 높았고, '실험관찰'에 해당되는 비율이 매우 높게 나타났으며, '순수과학적 상황'의 비율이 높게 나타났다. '식물의 영양' 단원에서는 기초 탐구 요소보다 통합 탐구 요소를 더 많이 다루고 있고, '해보기'에 해당하는 탐구활동 수가 증가하고 '모의활동'이 제시된 점이 특징적이며, '개인적 상황'의 비율이 늘었고 '기술적 상황'과 '자연환경적 상황'이 제시된 탐구활동도 나타났다. 중학교 과학 교과서 개발 시 탐구활동이 보다 다양해지도록 탐구활동의 내용, 탐구 과정, 유형, 상황 등의 측면을 고려해야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권1호
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• pp.102-113
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• 2001

제 6차와 7차 교육 과정의 교과서가 아니고 교육부 고시 교육 과정과 교육 과정 해설에 제시된 초 중 고등학교 탐구 기능 요소의 종류와 빈도를 포괄적으로 조사하였다. 제 6차 교육 과정에 제시된 탐구 기능 요소의 종류는 모두 17가지였고, 7차 교육 과정은 23가지로 조사되어 7차 교육 과정은 6차 교육 과정에 비해 탐구 기능 요소의 출현 종류가 약 1.3배 증가되었다. 탐구 기능 요소의 전체 빈도는 6차 교육 과정에서 408회, 7차 교육 과정에서 729회로 조사되어 7차가 6차에 비해 약 1.8배 증가한 것으로 나타났다. 학교급별 탐구 기능 요소의 총 활용 빈도는 초등학교의 경우, 6차 교육 과정 14가지 요소에서 155회, 7차 교육 과정 18가지 요소에서 188회, 중학교의 경우, 6차 교육 과정은 7가지 요소에서 44회, 7차 교육 과정은 16가지 요소에서 196회, 고등학교의 경우, 6차 교육 과정의 공통 과학은 10가지 요소에서 44회, 7차 교육 과정은 10가지 요소에서 50회, 고등학교 과학 4영역 I, II 의 경우, 6차 교육 과정은 11가지 요소에서 165회, 7차 교육 과정은 21가지 요소에서 279회로 나타냈다. 7차 교육 과정의 중학교 단계에서 탐구 기능 요소의 활용 빈도가 6차에 비해 약 4.5배 증가하여 초 중 고등학교 가운데 가장 큰 폭으로 상승하였고 전체적으로 볼 때, 7차 교육 과정은 6차 교육 과정보다 탐구 기능 요소의 종류가 약 1.3배, 그 빈도가 약 4.5배로 더욱 강화되었다. 그러므로, 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 더욱 관심을 기울이고 그 중요성을 깊이 인식해야 할 것으로 생각되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.173-184
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• 1995

The purpose of this study was to analyse the problems of 'Science Inquiry Experiment Contest(SIEC)' which was one of 8 programs of 'The 2nd Student Science Inquiry Olympic Meet(SSIOM)'. The results and conclusions of this study were as follows: 1. It needs to reconsider the role of practical work within science experiment because practical work skills form one of the mainstays in current science. But the assessment of students' laboratory skills in the contest was made little account of. It is necessary to remind of what it means to be 'good at science'. There are two aspects: knowing and doing. Both are important and, in certain respects, quite distinct. Doing science is more of a craft activity, relying more on craft skill and tacit knowledge than on the conscious application of explicit knowledge. Doing science is also divided into two aspects, 'process' and 'skill' by many science educators. 2. The report's and checklist's assessment items were overlapped. Therefore it was suggested that the checklist assessment items were set limit to the students' acts which can't be found in reports. It is important to identify those activities which produce a permanent assessable product, and those which do not. Skills connected with recording and reporting are likely to produce permanent evidence which can be evaluated after the experiment. Those connected with manipulative skills involving processes are more ephemeral and need to be assessed as they occur. The division of student's experimental skills will contribute to the accurate assess of student's scientific inquiry experimental ability. 3. There was a wide difference among the scores of one participant recorded by three evaluators. This means that there was no concrete discussion among the evaluators before the contest. Despite the items of the checklists were set by preparers of the contest experiments, the concrete discussions before the contest were necessary because students' experimental acts were very diverse. There is a variety of scientific skills. So it is necessary to assess the performance of individual students in a range of skills. But the most of the difficulties in the assessment of skills arise from the interaction between measurement and the use. To overcome the difficulties, not only must the mark needed for each skill be recorded, something which all examination groups obviously need, but also a description of the work that the student did when the skill was assessed must also be given, and not all groups need this. Fuller details must also be available for the purposes of moderation. This is a requirement for all students that there must be provision for samples of any end-product or other tangible form of evidence of candidates' work to be submitted for inspection. This is rather important if one is to be as fair as possible to students because, not only can this work be made available to moderators if necessary, but also it can be used to help in arriving at common standards among several evaluators, and in ensuring consistent standards from one evaluator over the assessment period. This need arises because there are problems associated with assessing different students on the same skill in different activities. 4. Most of the students' reports were assessed intuitively by the evaluators despite the assessment items were established concretely by preparers of the experiment. This result means that the evaluators were new to grasp the essence of the established assessment items of the experiment report and that the students' assessment scores were short of objectivity. Lastly, there are suggestions from the results and the conclusions. The students' experimental acts which were difficult to observe because they occur in a flash and which can be easily imitated should be excluded from the assessment items. Evaluators are likely to miss the time to observe the acts, and the students who are assessed later have more opportunity to practise the skill which is being assessed. It is necessary to be aware of these problems and try to reduce their influence or remove them. The skills and processes analysis has made a very useful checklist for scientific inquiry experiment assessment. But in itself it is of little value. It must be seen alongside the other vital attributes needed in the making of a good scientist, the affective aspects of commitment and confidence, the personal insights which come both through formal and informal learning, and the tacit knowledge that comes through experience, both structured and acquired in play. These four aspects must be continually interacting, in a flexible and individualistic way, throughout the scientific education of students. An increasing ability to be good at science, to be good at doing investigational practical work, will be gained through continually, successively, but often unpredictably, developing more experience, developing more insights, developing more skills, and producing more confidence and commitment.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.12-19
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• 2011

This study aimed to analyze the teachers' cognitions about the primary science textbooks(experiment and observation) used in elementary schools. This study surveyed 211 teachers in Seoul and Gyeonggi province. The data were statistically analyzed by SPSS WIN 10.0. The results of this study are as follows : Most of the teachers showed positive opinions on the directions of the compilation of experiment and observation textbook. Teachers used experiment and observation textbook as summary notes, experiment reports and evaluating methods. The experiment and observation textbooks should be compiled and reorganized in order as follows : Lesson introduction, inquiry activities, and intensive and supplementary activities which are followed by space of description in experiment and observation textbook.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권5호
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• pp.421-431
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• 2007

본 연구의 목적은 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학교과서에 나타난 기초탐구과정 중 관찰과 측정이 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석결과는 다음과 같다. 관찰에서는 시각을 많이 사용하고, 고학년으로 올라가면서 관찰의 수준이 높아져 '단순관찰'에서 '비교하며 관찰하기'의 수가 증가하였고, 언어표현보다 글표현 방식이 증가하였다. 측정대상은 온도측정이 가장 많았고, 저학년에서 고학년보다 측정 설계가 많이 발견되었다. 측정도구의 사용법은 학년에 맞게 계획적으로 제시되지 않고 교과서의 탐구활동에서 관련된 측정도구가 제시될 때 설명되어 학생들이 측정방볍을 체계적으로 학습하지 못하도록 되어 있었다. 학년이 올라가면서 정성적 측정에서 정량적 측정이 많아졌으며, 단순측정보다 조작측정의 수가 급격하게 증가하였다. 측정결과의 활용에서는 단위사용, 단위변환, 유효 숫자처리, 오차와 불확실도 등에 대한 내용은 거의 제시되지 않는 문제점이 발견되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권2호
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• pp.147-158
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• 2014

본 연구의 목적은 탐구를 도모하는 과학글쓰기를 이용한 학생주도적 모둠 탐구활동을 실시한 과학수업에서 나타난 변화를 탐색하는 것이다. 본 연구에서는 학생의 활동 보고서, 학습 환경에 대한 인식, 담화유형을 변화의 핵심으로 보았다. 학생들의 탐구활동에서 비계의 역할을 할 수 있도록 과학 글쓰기 활동지를 개발하여 초등학교 4학년 1학급 29명의 학생을 대상으로 학생주도적 모둠 탐구활동에 적용하였다. 이를 위해 모둠 탐구활동은 2007 개정교육과정 4학년 1학기 4개 단원에서 총 16차시 수업을 실시하였고, 이를 모두 녹화하였다. 우선 학생 보고서를 분석하기 위해 Millar (2010)가 제시한 분석틀을 이용하여 과학탐구 정합성 평가의 틀로 활용하였다. 두 번째로 학생의 과학 수업 및 과학에 대한 인식의 변화를 알아보기 위하여 비교반 1개 반을 선정하여 과학수업 및 과학에 대한 인식을 사전 사후 비교하였다. 마지막으로 16차시 수업 중, 초기 수업과 말기 수업에서의 교사와 학생 간의 담화 형태가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 이러한 과정을 통하여 얻어진 결과 통해 학생의 질문과 주장 사이의 정합성은 초기보다 말기에 증가했고, 학생의 자신의 학습 환경에 대한 인식이 좀 더 학생 중심 쪽으로 이동한 것을 알 수 있었다. 또한 담화의 유형이 더욱 교사중심보다는 학생중심에 가까워졌음을 발견하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.79-92
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• 2014

본 연구의 목적은 과학교사의 논변 수업 전문성 증진을 위해 실질적인 논변활동의 경험을 제공할 수 있는 탐구기반 논변과제를 개발하는데 있다. 이를 위해 샤를의 법칙과 관련된 탐구 실험을 활용하여 논변과제를 개발하였고, 3차에 걸쳐 총 8명의 참여자들을 대상으로 논변활동을 적용하였다. 적용과정에서 드러난 쟁점들을 분석하여 논변활동이 촉진될 수 있는 방향으로 문항을 수정하였고, 이러한 수정의 효과는 참여자 논변 양상의 변화를 통해 확인하였다. 본 연구의 교사 전문성 신장을 위한 논변 과제 개발에서 나타난 세 가지 쟁점은 논변 주제의 구조화, 인지 갈등 유발과 의견 수렴의 연계, 다양한 증거의 활용과 활용 방법 결정이다. 논변 주제를 과학적인 접근을 할 수 있는 형태의 문항으로 구성하고, 의견 수렴을 위한 전략을 사용한 결과 논변 구조가 질적, 양적으로 발전했으며, 논변 양상도 복잡하게 나타났다. 실험 활동의 사용 여부는 논변 양상에는 큰 영향이 없었으나, 문항의 특성에 따라 실험 결과의 관찰이 논의의 가장 핵심적 근거로 사용됨을 확인하였다. 앞으로 과학교사에게 논변 활동의 경험을 갖게 하는 보다 다양한 프로그램이 개발될 필요가 있으며, 본 연구의 결과는 이러한 프로그램 개발에 실질적인 시사점을 줄 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권4호
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• pp.399-413
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• 2020

이 연구에서는 과학탐구실험 수업에서 나타나는 과학교사의 NOS-PCK를 분석하였다. 수도권에 소재한 고등학교에서 과학탐구실험을 담당하고 있는 4명의 과학교사가 연구에 참여하였다. 이들의 NOS 수업을 관찰하였고, 교수학습 자료를 수집하였으며, 반구조화된 면담을 실시하였다. 수집한 자료를 NOS-PCK의 다섯 가지 요소에 따라 분석하였다. 연구 결과, NOS와 관련된 교육과정에 대한 이해와 고려가 부족한 경우가 있었다. 그리고 주어진 탐구 활동이나 교과서의 구성이 NOS 교수에 효과적이지 않다고 생각하여 교육과정을 적극적으로 재구성하였다. 교수전략의 측면에서 교사들의 수업은 명시적인 접근에 가까웠으나 반성적인 접근은 대체적으로 부족하였다. 교사들은 NOS에 대한 견해가 개인의 주관적인 것이라거나 NOS가 인지적 학습의 영역이 아니라는 등의 이유를 들어 NOS에 대한 평가에 소홀한 모습을 보였다. 교사들은 평가 결과에 기반하기보다는 자신의 경험에 의존하여 학생들의 상태를 추측하였다. 마지막으로 NOS 교수에 대한 의지는 교사의 수업 전반에서 중요한 역할을 하였으며 교사들은 NOS 학습의 가치 중 특정 측면에 주목하였다. 이상의 결과를 바탕으로 NOS 교수에 대한 과학교사의 전문성을 높이기 위한 방안을 논의하였다.