• 제목/요약/키워드: inquiry teaching ability

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중학교 8학년 과학 "지구의 역사와 지각변동" 단원에서 정보통신기술(ICT) 활용 수업의 효과 (The Effects of Learning Using Information Communication Technology(ICT) in Earth History and Crust Movement Units of Science Textbook for Eighth Graders)

  • 정진우;문병찬;정재구;이미영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.1094-1105
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    • 2004
  • 이 연구는 중학교 8학년 과학 '지구의 역사와 지각 변동' 단원에서 ICT 활용 수업 과정안을 개발 적용하여 ICT 활용 수업이 학생의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 정의적 특성에 미치는 효과를 알아보는 데 그 목적이 있다. 이 연구를 위해 충청남도에 소재한 D 중학교 2학년 2개 학급을 선정하고 교수-학습 방법을 달리하여 약 6주간 수업하였다. 1개 학급은 실험집단으로 ICT 수업 과정 안을 개발하여 lCT를 활용한 수업을 실시하였으며, 1개 학급은 통제집단으로 교과서 위주의 전통적 방법으로 수업하였다. 학습을 하기 1주일 전에 두 집단을 대상으로 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 정의적 특성에 대한 사전 검사를 실시하였으며, 수업이 끝난 뒤에 사후 검사를 실시하였다. 그 결과, lCT를 활용한 실험집단과 전통적 학습을 실시한 통제집단의 과학 탐구 능력 검사에서는 실험 집단에서 유의미한 차이가 나타났다. 또한, 과학에 관련된 정의적 특성에 대한 검사에서 실험집단에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지는 않았지만, 3개의 과학에 관련된 특성 범위 중에서 흥미 범위에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 이는 lCT 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 정의적 특성에도 긍정적인 효과가 있음을 시사하는 것이다.

지식정보처리역량 함양을 위한 데이터 기반 과학탐구 모형 개발 (Development of Data-Driven Science Inquiry Model and Strategy for Cultivating Knowledge-Information-Processing Competency)

  • 손미현;정대홍
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.657-670
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    • 2020
  • 지식정보화 사회가 되면서 기존과는 다른 유형의 사회 문제들이 발생하고, 이를 파악하고 해결하는데 필수적인 역량으로 지식정보처리역량을 꼽을 수 있다. 지식정보처리역량은 정보의 수집과 분석, 활용을 할 수 있는 역량으로 학문 분야에 따라 그 적용이 달라질 수 있으므로 일반 소양적인 측면과 교과 맥락적인 측면으로 나누어 교육할 수 있다. 과학에서의 지식정보처리역량 함양 교육은 이제까지는 일반 소양적인 측면에서 주로 실행됐으므로, 과학 탐구 활동을 통해 교과 맥락적인 측면에서의 교육이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 학교 현장에서 일반적으로 적용 가능한 지식정보처리함양을 위한 데이터 기반 과학탐구 모형과 수업전략을 개발하였다. 모형과 수업전략은 설계·개발 연구방법론에 따라 문헌연구를 바탕으로 모형과 수업전략을 1차 개발하고 전문가의 조언을 듣는 내적 타당화 과정과 실제 현장에 적용하는 외적 타당화 과정을 통해 수정, 개선하여 완성하였다. 자원기반학습 이론을 바탕으로 과학탐구 모형, 데이터 과학의 특징, 통계적 문제 해결력 모형에 대한 문헌 연구를 실시하였고, 전문가 5인의 자문을 받아 CVI, IRA 값을 구하고 면담을 통해 모형과 전략을 개선하였으며 두 번의 외적 타당화 과정을 거치며 현장 적용성 높은 모형과 전략을 완성하였다. 본 연구에서 개발한 모형은 탐색적 과학 데이터 분석 탐구모형(Exploratory Scientific Data Analysis Inquiry Model, 이하 ESDA 탐구모형)으로 학교의 상황에서 실행가능한 도구를 먼저 선택하고 데이터를 수집하며, 그 후 분석 과정에서 질문을 찾고, 이를 새로운 가설로 설정하여 또 다른 탐구를 진행하는 형태를 갖는다. 수업 전략은 최종 7가지 원리로 세분화 되었는데, 도구 탐색의 원리, 실생활 데이터 수집의 원리, 데이터 변형의 원리, 데이터 해석의 원리, 문제 구체화의 원리, 문제 해결의 원리, 표현과 공유의 원리이다. 각 원리는 탐구 모형과 연계되어 있으며, 교수 전략 뿐 아니라 탐구를 수행할 수 있는 환경 구성의 조건을 포함하고 있어 현장 적용성을 높이고자 하였다. 본 연구는 일반적인 대규모의 학생을 대상으로 양적 연구를 실시하지 못했다는 한계가 있으나 지식정보처리 역량을 과학탐구의 관점에서 접근하여 실제적 모형과 전략을 개발했다는 점에서 의의가 있다.

중학교 "환경" 교과의 교수.학습 및 평가 방법 연구 (A Study on Teaching-Learning and Evaluation Methods of Environmental Studies in the Middle School)

  • 남상준
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제7권1호
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    • pp.1-17
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    • 1994
  • This study was performed to determine appropriate teaching-learning and evaluation methods for Environmental Studies. To promote the relevance of our study to the needs of the schools and concerned educational communities of environmental education, we reviewed related literature, conducted questionnaire surveys, interviewed related teachers and administrator, held meetings with experts, and field-tested our findings. For selecting and developing teaching-learning methods of Environmental Studies, findings of educational research in general are considered. moreover, principles of environmental education, general aim of environmental education, orientations of environmental education, and developmental stages of middle school students in educational psychology were attended. In addition, relevance to the purpose of the Environmental Studies curriculum, appropriateness for value inquiry as well as knowledge inquiry, small group centered class organization, social interaction centered teaching-learning process, regional environmental situation, significance of personal environment, evaluation methods of Environmental Studies, multi- and inter-disciplinary contents of the Environmental Studies textbook, suitability to the evaluation methods of Environmental Studies, and emphasis on the social interaction in teaching-learning process were regarded. It was learned the Environmental Studies can be taught most effectively in via of holding discussion sessions, conducting actual investigation, doing experiment-practice, doing games and plate, role-playing and carrying out simulation activities, and doing inquiry. These teaching-learning methods were field-tested and proved appropriate methods for the subject. For selecting and developing evaluation method of Environmental Studies, such principles and characteristics of Environmental Studies as objective domains stated in the Environmental Studies curriculum, diversity of teaching-learning organization, were appreciated. We categorized nine evaluation methods: the teacher may conduct questionnaire surveys, testings, interviews, non-participatory observations; they may evaluate student's experiment-practice performances, reports preparation ability, ability to establish a research project, the teacher may ask the students to conduct a self-evaluation, or reciprocal evaluation. To maximize the effect of these methods, we further developed an application system. It considered three variables, that is, evaluates, evaluation objectives domains, and evaluation agent, and showed how to choose the most appropriate methods and, when necessary, how to combine uses of different methods depending on these variables. A sample evaluation instrument made on the basis of this application system was developed and tested in the classes. The system proved effective. Pilot applications of the teaching-learning methods and evaluation method were made simultaneously; and the results and their implications are as follows. Discussion program was applied in a lesson dealing with the problems of waste disposal, in which students showed active participation and creative thinking. The evaluation method used in this lesson was a multiple-choice written test for knowledge and skills. It was shown that this evaluation method and device are effective in helping students' revision of the lesson and in stimulating their creative interpretations and responces. Pupils showed great interests in the actual investigation program, and this programme was proved to be effective in enhancing students' participation. However, it was also turned out that there must be pre-arranged plans for the objects, contents and procedures of survey if this program is to effective. In this lesson, non-participatory observation methods were used with a focus on the attitudes of students. A scaled reported in general description rather than in grade. Experiment-practice programme was adopted in a lesson for purifying contaminated water and in this lesson, instruction objectives were properly established, the teaching-learning process was clearly specified and students were highly motivated. On the other hand, however, it was difficult to control the class when some groups of students require more times to complete their experiment, and sometimes different results. As regards to evaluation, performance observation test were used for assessing skills and attitudes. If teachers use well-prepared Likert scale, evaluation of all groups within a reasonablely short period of time will be possible. The most effective and successful programme in therms of students' participation and enjoyment, was the 'ah-nah-bah-dah-market' program, which is kind of game of the flea market. For better organized program of this kind, however, are essential, In this program, students appraise their own attitudes and behavior by responding to a written questionnaire. In addition, students were asked to record any anecdotes relating to self-appraisal of changes on one's own attitudes and behaviours. Even after the lesson, students keep recording those changes on letters to herself. Role-playing and simulation game programme was applied to a case of 'NIMBY', in which students should decide where to located a refuse dumping ground. For this kind of programme to e successful, concepts and words used in the script should be appropriate for students' intellectual levels, and students should by adequately introduced into the objective and the procedures of the lessons. Written questionnaire was used to assess individual students' attitudes after the lesson, but in order to acquire information on the changes of students' attitudes and skills, pre-test may have to be made. Doing inquiry programme, in which advantages in which students actually investigated the environmental influence of the areas where school os located, had advantages in developing students' ability to study the environmental problems and to present the results of their studies. For this programme to be more efficient, areas of investigation should be clearly divided and alloted to each group so that repetition or overlap in areas of study and presentation be avoided, and complementary wok between groups bee enhanced. In this programme, teacher assessed students' knowledge and attitudes on the basis of reports prepared by each group. However, there were found some difficults in assessing students' attitudes and behaviours solely on the grounds of written report. Perhaps, using a scaled checklist assessing students' attitudes while their presentation could help to relieve the difficulties.

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구성주의적 수업이 초등학생의 탐구능력 및 과학에 관련된 태도에 미치는 효과 (The Effects of Constructivist Instruction on Science Inquiry Skills and Science-Related Attitudes of Elementary School Students)

  • 김진규;임청환
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제17권2호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • The purpose of this study was to evaluate the effects of constructivist instruction on science inquiry skills and science-related attitudes, and to investigate the students' responses to the lesson using constructivist instruction. In this study, 108 students of sixth graders from four classes were intentionally selected from two elementary schools located in Gyungsan city, Kyungsangbukdo. Two classes of 54 students were used by the constructivist teaching program and the other two classes were handled by the traditional teaching program. Two teachers who have twenty years' careers guided the program prepared by researcher to the students and this examination was conducted for 8 weeks (total 20 class hours). In pretest and posttest, both groups were tested in the science inquiry skills and science-related attitudes. An interview and questionnaire for the students analyzed the responses about the constructivist instruction. The major results of this study are as follows: First, in science inquiry skills test, there was no statistical significance between the score of the experimental group and that of the comparative group(p>.05). The ability of formulating problem in the experimental group was significantly higher than that in the comparative group at 0.05 level. In pretest and posttest, the experimental group was statistically significant on classifying, formulating problem, interpreting data, while the comparative group was not significant on those. Second, we can find that the experimental group has more positive effect on forming the desirable science-related attitudes than the comparative group(p<.05). Especially, experimental group is significantly higher the attitudes about the science curriculum than the comparative group at 0.05 level Third, constructivist instruction has more affirmative tendency of the students' learning activity. Constructivist instruction generated much interest and curiosity about science for the students, and this method prompted students' expression and discussion.

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뇌기반 진화적 접근법에 따른 과학 자유탐구에 대한 초등학교 학생의 인식 (Elementary School Students' Perceptions on Free Science Inquiry Activities Applying a Brain-Based Evolutionary Approach)

  • 백자연;임채성;김재영
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권1호
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    • pp.109-122
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    • 2015
  • In National Curriculum of Science revised in 2007, free inquiry was newly introduced to increase student's interest in science and to foster creativity by having students make their own curiosity questions and find answers by themselves. The purpose of this study is to analyze elementary school students' perceptions on free science inquiry activities applying a brain-based evolutionary approach. For this study, 106 the fifth grade students participated, and then completed a questionnaire on free inquiry activities according to a brain-based evolutionary science teaching and learning principles. The students performed a series of steps of the Diversifying, Estimating-Evaluating-Executing, and Furthering activities in each of Affective, Behavioral, and Cognitive domains (ABC-DEF approach) and constructed their own free inquiry diary, then the observations by the researcher and interviews with the students were analyzed both quantitatively and qualitatively. The major results of the study were as follows: First, the majority of the students perceived the each domain and step positively although a few of them perceived negatively. The reasons perceived as negatively were categorized into two; preference dimension of like or dislike and ability dimension of metacognitive or self-reflective capacity. Also, they perceived the free inquiry experience in the form of ABC-DEF as helpful to understand the nature of scientists' scientific activities. Based on these findings, implications for supporting authentic inquiry in school science are discussed.

예비중등교사의 수학화 능력을 신장하기 위한 교수단원의 설계: n-단체(simplex)의 n-부피 탐구 (A Design of Teaching Unit to Foster Secondary Pre-service Teachers' Mathematising Ability: Inquiry into n-volume of n-simplex)

  • 김진환;박교식
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제8권1호
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    • pp.27-43
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 예비중등교사들의 실제적인 수학화 능력을 신장할 수 있도록 n-단체의 n-부피를 탐구하는 교수단원 를 설계하는 것이다. 이 교수단원에서는 2차원 도형인 삼각형의 넓이와 3차원 도형인 사면체의 부피를 n-단체의 n-부피로 일반화하는 것에 초점을 맞추고 있다. 이 일반화 과정에는 형식불역의 원리와 카발리에리의 원리가 적용된다. n-단체의 n-부피를 구하기 위해 n-직교삼각기둥을 정의하고, 그것의 n-부피를 공리적으로 탐색한다. 그리고 n-단체의 n-부피를 벡터와 행렬식을 이용하여 구한다. 이 교수단원을 통해 예비 중등교사들은 삼각형과 사면체의 일반화된 도형인 n-단체, 그리고 삼각형의 넓이와 사면체의 부피의 일반화된 n-단체의 부피를 이해하고 탐구할 수 있고, 학교수학과 학문수학의 자연스런 연결을 도모할 수 있다.

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비대면 수업 자료 만들기 활동이 초등 예비교사들의 영상 자료 제작에 대한 인식 및 과학 교수 능력에 미치는 효과 (The Perception on Video Material Making and the Effect on Science Teaching Ability of Non-face-to-face Teaching Material Making Activity for Elementary Pre-service Teachers)

  • 신애경
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.103-116
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 초등 예비교사를 대상으로 비대면 수업 자료 만들기 활동을 실시한 후 영상 자료 제작에 대한 인식과 과학 교수 능력에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 이 활동은 초등 예비교사들이 탐구를 수행하고 관련 과학 개념을 이해하고, 교과서를 분석한 후 영상 자료를 제작하는 과정과 동료들이 제작한 영상을 시청하는 과정으로 구성되었고, 8주 동안 89명의 예비교사들에게 실시되었다. 이 활동이 종료된 후 초등 예비교사들에게 영상 자료 제작에 대한 인식과 과학 교수 능력에 미치는 효과를 알아본 후 그 결과를 분석하였다. 비대면 수업 자료 제작과 시청 과정에서 초등 예비교사들은 영상 자료 제작에 대해 교수-학습, 영상 제작, 정서 및 태도 측면에서 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다. 그리고 초등 예비교사들은 이 활동을 통해 과학 교수 역량이 향상되었고, 이 활동에 대해 매우 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 학습자의 자기 결정권 배제, 다양한 의사소통 통로 부족, 자료내용의 오류 등 아쉬운 점도 언급하였다. 이러한 문제점을 해결한다면 비대면 수업도 하나의 좋은 수업 형태가 될 수 있음을 시사한다.

산업체(産業體) 부설(附設) 특별학급(特別學級) (학교(學校))의 과학교육(科學敎育) 실태(實態) 조사(調査) (A Survey of Current Status on the Science Education of the Special Classroom(School) managed by Firm)

  • 정원우;여새동;박종환;김은경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.282-295
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    • 1993
  • This study was accomplished to survey of current situation and management of science education in the special classroom(school) managed by firm. The status of management and the evalution of the scientific inquiry ability were taken on workers attending 17 Special Classes and 9 Special Schools located in Taegu City and Kyungpuk Province. As a responses, most students chose the subject "Science"as an option within their limited 8 units credits. About 88.5% of the students were female. About 78.3% of the classes/schools were conducted in the evening only. About 59.4% of teaching staffs were prevailed with female in these classes, and most of them were young, naive, and unexperienced with their major in chemistry and physics. Insufficient facilities and equipments, crowded classes, understaffed instructors, and inappropriated text materials. etc., were reasons for the students not receiving maximum benefit from these classes and schools. In order to evaluate of scientific inquiry ability, 25 items were constructed and administered to 250 students. The processes of scientific inquiry were classified into 5 categories(category I : establishing a subjects, category II : planning a experiments, category III : conducting a experiments. category IV : interpreting a result of experiments, category V : formulating generalization). As the result obtained from the achivement test analysis, the scores for all the students were significantly low, and the scores for girls were higher than those for boys. The results of test in the selected students showed that inquiry abilities in the category I, II and V were higher than those in category III and IV.

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과학 고등학교 학생들의 실험 보고서 작성에 대한 학년별 인식 조사 연구 (Study on Perception of Science High School Students about Composing Laboratory Reports by Grade)

  • 송신철;심규철
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.303-312
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    • 2012
  • 본 연구는 과학 고등학교 학생들의 실험 보고서 작성에 대한 인식과 실험 보고서 작성이 과학 개념 이해와 과학 탐구 능력에 미치는 영향 등에 대한 학년별 인식을 조사하고자 하였다. 이를 위해 서울과 경기에 위치하고 있는 과학 고등학교 4곳에서 260명의 학생이 조사에 참여하였다. 과학 고등학교 학생들은 실험 보고서를 작성하는 것에 그다지 긍정적이지 않았으나 실험 보고서를 작성하는 것이 과학 개념 이해와 과학 탐구 능력 향상에는 도움을 준다고 생각하는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 학년에 따라서 많은 차이를 나타내었다. 과학 고등학교 1학년 학생들이 2학년에 비해 실험 보고서 작성, 과학 탐구 능력 향상, 과학 개념 이해 등 모든 영역에 대해 훨씬 더 긍정적인 견해를 나타내었다. 이는 과학 고등학교 학생들의 실험 보고서 작성에 있어 학년에 따라 교육적 접근이 달라져야 함을 나타낸다.

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고등학교 물리 교사들이 교과서 탐구 지도에서 겪는 어려움 (High-School Physics Teachers' Difficulties in Teaching Textbook Physics Inquiries)

  • 이세연;이봉우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.519-526
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 고등학교 물리 교사들이 물리 교과서에 제시된 탐구를 지도할 때의 어려움 정도와 어려움의 요인을 분석하는 것이다. 이를 위하여 고등학교 물리 교사 63명을 대상으로 설문을 실시하였다. 교사들은 물리 교과서에 제시된 탐구에 대해 지도하는 데의 어려움 수준을 표시하고, 지도하기 어려운 탐구에 대해 그 이유를 설명하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 물리 교사들의 교과서 탐구 지도의 어려움 수준은 평균 2.79로 보통 이하의 수준이었다. 가장 지도하기 어려운 탐구는 '마이스너 효과 실험'과 '$Cu_2O$판과 ZnO가루를 이용한 다이오드 특징 탐색'이었다. 둘째, 교사들의 물리 교과서 탐구 지도의 어려움 요인은 환경 영역, 교과서 영역, 학생 영역, 교사 영역의 순으로 많이 제시되었으며, 특히 환경 영역에서 '실험기구 준비의 어려움'과 '안전 문제'와 관련하여 탐구 지도가 어렵다는 의견이 많이 제시되었다. 교과서 영역에서는 '실험 자체의 문제점', 학생 영역에서는 '조작 능력 부족'과 관련한 의견이 많이 제시되었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 고등학교 물리 교과서의 탐구를 활성화하기 위한 논의를 추가하였다.