• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1216-1234
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• 2004

전통적인 학교 과학 실험은 실제 과학 활동, 즉 참과학 탐구의 특징을 적절히 반영하고 있지 못하며, 특히 토론이나 논변적 실제가 부족하다는 비판이 제기되고 있다. 이에, 본 논문의 목적은 학생들의 동료간 논변활동을 강조한 개방적 탐구 활동을 제안하기 위해, 그 조건 및 특징을 알아보고 적절한 모형을 제안하는 것이다. 문헌 분석 및 이론적 논의를 바탕으로, 학생들의 논변활동을 촉진시키기 위해서 논변적 과학탐구 활동이 가져야 할 조건에 대하여 살펴 본 결과, 인지적 측면에서는 '다양한 견해가 가능한 문제 상황', '학생 자신의 주장 펼치기', '효과적으로 조직된 논변 구성의 기회'가 필요하며, 사회적 측면에서는 '수펑적 관계', '경쟁과 협력의 공동체 활동'이 필요한 것으로 분석되었다. 이러한 조건을 만족시키기 위해 논변적 과학 탐구 활동은 실험활동과 논변활동으로 구성되며 논변활동은 동료 검토용 보고서 쓰기와 비판적 토론으로 조직되었다. 논변활동은 조 내부와 조 별간에, 그리고 쓰기와 토론을 통해서 반복적으로 이루어지며 되먹임을 통해 실험활동과 연계되어 있으며 전체 탐구 과정은 순환적인 특징을 갖는다.

• 과학교육연구지
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• 제39권1호
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• pp.1-14
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• 2015

본 연구는 교육대학교에서 1학기 동안 '과학교과교재연구 및 지도법'을 수강한 3학년 예비 초등교사 162명을 대상으로 생명영역 탐구 수행 경험이 과학자에 대한 이미지와 과학 교수 불안에 미치는 영향을 알아보았다. 수업은 3~4명이 한 조로 구성되어 10개의 실험 주제 중 한 주제를 선택하여 직접 탐구한 후 그 결과를 동료 예비교사들 앞에서 발표하는 형식으로 진행되었다. 초등 예비교사들의 과학자에 대한 특성에 대한 견해를 조사한 결과 탐구 수행 경험 전후에 관계없이 과학자를 신중하고, 지적 수준이 우수하며, 창의적이고, 근면하다고 생각한 반면, 예술적이고 종교적이라고 여기지는 않는 것으로 나타났다. 특히 지적능력이 우수한, 창의적인, 개방적인, 활발한, 책임감 있는 특성에 대해서는 탐구 수행후 더욱 긍정적인 반응을 보였다. 또한 초등 예비교사들의 과학자 그리기에서 나타난 과학자의 활동 유형은 탐구 수행 후 '실험활동'이 가장 많이 증가하였으며, 활동장소로는 활동유형과 관련된 '실험실'이 가장 많았다. 이이서 초등 예비 교사들의 탐구 수행 경험 전후의 과학 교수 불안을 확인해 본 결과, 과학지식, 탐구 수업 준비, 탐구 수업 운영, 모든 영역에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 이는 탐구 경험이 과학 교수에 대한 자신감을 갖게 하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.565-578
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• 2008

이 연구에서는 학생들이 개방적 참탐구 활동에서 참과학의 인지과정을 경험함에 따라 과학의 본성에 대한 이해에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 하였다. 과학고등학교 1학년 학생들에게 인식론적으로 참과학의 특성을 반영하는 개방적 참탐구 활동을 수행하도록 하고, 이들 학생들 가운데 과학의 본성에 대한 학습이 이루어지거나 실패한 4명의 학생들을 선정하여 사례연구를 실시하였다. 초점 학생들이 탐구를 수행하면서 제기한 질문들과 사전 사후 과학의 본성 검사지(VNOS-C형) 답변을 분석하고 반구조화된 면담을 통해 답변을 정교화할 수 있는 기회를 제공하였다. 그 결과 개방적 참탐구 활동은 학생들에게 과학의 본성에 대한 이해를 돕는 탐구 상황을 제공한다는 것과 학생들의 인지적 특성이 과학의 본성에 대한 이해에 영향을 미치는 것을 발견하였다. 학생들에게 실험을 설계하고 수행하도록 함으로써 과학적 방법과 연구의 다양한 형태에 대해 이해하게 되었고, 정해진 답이 없는 실험에서 얻어진 데이터로부터 결론을 도출해내는 과정에서 과학의 추론적 특성을 경험하는 것을 확인하였다. 또한 변칙데이터를 경험하게 됨으로써 과학지식의 형성에서 추론의 역할과 창의성을 이해하는데 도움이 되었다. 이러한 탐구 상황에서는 동료들과 논의를 많이 하게 되는데 이때 반성적 사고 특성을 가진 학생은 실험 설계 및 데이터 해석에서의 타당성에 대해 생각하게 됨으로써 추론의 불확실성, 이론의존성에 대한 이해로 발전하였다. 또한 확산적인 사고 특성을 가진 학생은 유추적인 사고로 연결되어 과학의 창의성을 이해하는 데에 도움이 되는 것을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.720-733
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• 2011

본 연구에서는 문제 중심 학습(problem-based learning, PBL) 전략의 자기 주도적인 수업 방식과 교육적 효과가 2007 개정 교육 과정에 도입된 자유 탐구의 목적과 부합한다는 측면에서 PBL을 적용한 자유탐구 수업 전략을 개발하고, 이를 한 학기 동안 경기도에 있는 두 개의 중학교 1학년 학생 202명을 대상으로 적용해 보았다. 에너지를 주제로 PBL 문제를 개발하였고, ‘‘문제 이해하기’, ‘탐색하기’, ‘문제 해결하기’, ‘발표 및 평가하기’의 4단계로 수업을 진행하였다. 수업을 통하여 학생들은 ‘문제 해결 계획표 작성하기’, ‘토의하기’, ‘자료 조사하기’, ‘보고서 작성하기’의 활동을 수행하였다. 자유 탐구 수업 시작전에 가설생성능력 검사와 과학에 대한 태도 검사를 시행하였고, 수업이 모두 끝난 후 설문을 통하여 학생들의 PBL 수업에 대한 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전체 학생의 40.6%가 PBL 수업에 대하여 긍정적인 인식을 나타냈으며 특히, 학생들은 ‘문제 해결 계획표 작성’이 유용했다고 응답하였다. 하지만, 학생들은 ‘자료 조사’와 ‘보고서 작성’이 어려웠다고 응답하였다. 둘째, 남학생들이 여학생들보다 PBL 수업에 대해 긍정적인 인식을 가지고 있었으며, 과학에 대한 태도가 긍정적인 학생들이 그렇지 않은 학생들보다 PBL 수업에 대하여 긍정적으로 생각하고 있었다. 셋째, 학생들의 과학에 대한 태도는 PBL 수업에 대한 인식과 유의미한 상관이 있었다(p<.01). 이러한 결과를 바탕으로 교사가 PBL 수업을 자유탐구에 적용하고자 할 때 고려해야 할 점들을 제안해 보았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권5호
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• pp.903-927
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• 2012

본 연구는 2007년 개정 교육과정에서 도입된 자유탐구활동의 지도방안에 대한 시사점을 얻기 위하여 중학생의 소집단 자유탐구 활동 중 물리 영역 탐구문제 구성과정을 변인의 추출 및 명료화의 관점에서 분석하였으며, 변인의 명료화가 진행되는 단계에서 학생의 어려움을 조사하였다. 본 연구의 참여 학생은 서울 소재 대학 영재원 과학반 소속 중학생 4명이며 '계란낙하'라는 하나의 주제를 가지고 13차시, 30시간동안 자유탐구활동을 진행하였다. 학생들의 탐구문제 구성에서 나타난 변인의 추출 및 명료화 과정을 분석하기 위하여 선행연구를 토대로 변인 추출의 수준 및 변인의 명료화 수준에 대한 분석틀을 제안하였다. 학생들은 과학적 탐구의 과정을 반복적이고 점진적으로 수행하면서 탐구문제를 5차례 변경하였다. 종속변인이 독립변인보다 먼전 추출되었으며 변인 추출의 수준 및 명료화의 수준도 높게 나타났다. 학생들은 여러 종류의 독립변인들을 외연적 수준에서 추출하는 것으로 나타났는데, 이는 학생들은 이론적 설명 모형의 부재로 중요한 독립변인을 추출하는 것을 어려워하며 그 때문에 독립변인과 통제변인을 구분하지 못하는 현상도 함께 나타나는 것으로 해석할 수 있다. 학생들은 탐구주제의 선택 뿐 만 아니라 종속변인과 독립변인의 추출 및 정의하는데 현실적 여건에 의해 제약을 받는 것으로 나타났다. 또한 학생들은 종속변인이나 독립변인을 추출하는데 있어서 모두 감각적인 현상이나 외연적 특성인 깨지는 것, 높이 등이 부각되는 것으로 판단되었다. 종속변인의 이론적 정의나 조작적 정의를 하는데 있어서 해당 지식이 부족하여 어려움을 겪었으며, 그 결과 해당하는 변인의 과학 사전적 정의를 이해해도 해당 탐구상황에 적용하여 설명모형을 만들어내지는 못하였는데, 이는 이후 독립변인 및 통제 변인을 추출하는데 영향을 준 것으로 판단된다. 이론적 설명모형의 부재는 학생들의 이론적 배경에 대한 이해의 부족에서도 비롯되지만, 과학적 탐구가 시행착오적인 해보기나 무작정적인 변인사이의 관계 설정하기가 아닌 이론에 근거한 실증적 활동이라는 인식이 부족한 것에 기인한다고 판단할 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제25권spc5호
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• pp.522-531
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• 2007

A Science Camp Program was developed and applied as an intensified course for gifted students. The implications for the development and implementation of out-of-school science activities were also deduced through the analysis of the preliminary application results. The key point of the science camp program is to boost students' science inquiry skills through self-directed activities. Several positive effects in terms of interest and participation in the program were observed and some implications were derived as follows; (1) The program should provide the students with more opportunities for discussion and debate in group activities. (2) The tasks need be divided into two parts; basic tasks and optional tasks in order to ensure that the students engage in fewer tasks more intensively. (3) Each activity needs sufficient orientation taking consideration of the possibility that not all students may be ready for the inquiry. (4) The use of real examples of scientific research processes can help the students develop open inquiry skills and problem posing skills.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권7호
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• pp.826-834
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• 2006

본 연구의 목적은 예비교사를 대상으로 하여 측정 자료의 불확실도 개념을 조사하는 것이다. 연구의 대상은 서울시내 소재한 대학의 예비교사 27명이었다. 예비교사들에게 개방적인 탐구과제를 수행하게 하고 이것을 관찰 분석하는 방법을 사용하였다. 예비교사들의 개념을 조사하기 위해 2차례의 질문지를 제시하였으며, 일부에 대해서는 면담을 실시하였다. 응답한 자료를 분석하여 불확실도의 개념요소인 대표값의 표현, 정밀과 정확, 오차의 분석, 불확실도의 전파 등으로 나누어 예비교사들의 개념을 정리하였다. 연구결과에 의하면 예비교사들은 대표값의 표현에서 과학자들의 개념과 다른 개념을 가지고 있었으며, 정밀과 정확을 혼돈하여 사용하고 정밀한 실험을 실시하는데 소홀하였다. 또한 오차를 나열할 뿐 그 원인이나 실험에 영향을 미치는 정도를 분석하는 경우는 거의 없었다. 이러한 연구결과는 예비교사와 학생들이 올바른 개념을 가지게 하기 위한 교육과정이나 교수 학습 자료 개발에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.82-94
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• 2012

이 연구에서는 중학생들의 과학 탐구에 대한 인식론적 견해를 조사하였다. 9학년 학생 141명을 대상으로 과학 탐구에 대한 견해 검사를 실시하였다. 이 검사 도구는 과학 탐구의 배경, 과학적 탐구 방법, 자료의 해석, 자료와 증거에 관한 5개의 개방형 문항으로 구성되어 있다. 분석 결과, 전반적으로 학생들의 과학탐구에 대한 인식론적 이해가 부족한 것으로 나타났다. 학생들은 과학자들의 탐구 문제 및 방법의 선택에 여러 가지 요인이 영향을 미친다고 제안하였으나 그 요인들의 다수는 주요 요인이 아니었다. 과학자가 하는 일이나 '과학적' 인 활동의 특성을 구체적으로 설명하는 학생들은 적었으며, 학생들은 과학에서 실험의 의미나 과학적 방법의 다양성을 제대로 이해하지 못하였다. 또한, 자료가 다양하게 해석된다는 것을 잘 알고 있는 견해를 지닌 학생들의 비율이 낮았다. 학생들은 자료와 증거의 차이도 이해하지 못하였다. 이에 대한 교육적인 함의를 논의하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제26권2호
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• pp.430-436
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• 2014

Excessive motion of the ship in rough sea would affect body's fatigue, cognitive ability, motion sickness, and the proficiency of activity. Among them symptoms of motion sickness are similar to fatigue and nausea. Motion sickness causes sudden degradations of ability to perform tasks in physical and psychological aspects, and causes delays or failure in mental activity, and also takes a significant amount of time recovering. In this study, questionnaire for MSI(Motion Sickness Incidence) survey was taken for the students aboard the training ship of Kaya to the open sea far from land. Motion sickness analysis was performed as comparing the results of questionnaire based on sea state, incident angle, economical speed, and location in the ship.

• 한국지구과학회지
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• 제40권3호
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• pp.300-312
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• 2019

본 연구의 목적은 고등학교 지구과학 교육에서 쉽게 다룰 수 있는 소형 망원경과 DSLR 카메라를 활용하여 산 개성단을 관측하고, 이를 통해 수집한 데이터를 활용하여 천문학자들과 같은 연구 방법으로 산개성단까지의 거리를 탐구할 수 있는 천체 관측 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 2015개정 과학과 교육과정을 분석하여 고등학교 지구과학 교과 교육에 적합한 과학 동아리 활동 수업 자료와 교사용-학생용 학습 콘텐츠를 개발했다. 지구과학 교육과 천문학 분야의 전문가(교사) 6명이 패널로 참가하였고, 패널들 간의 상호간 신뢰도를 구축한 후, 프로그램의 타당도를 검증했다. 총 10차시 수업자료로 개발된 프로그램은 내용타당도(CVI. .89)와 현장 적합성 정도(리커트 5점 척도, 4.17) 검사에서 매우 만족스러운 검증 결과를 받았다. 프로그램에 대한 패널들의 의견 반영과 델파이 분석으로 개발 프로그램을 지속적으로 수정-개선하여 완성하였다. 개발된 프로그램을 고등학교 천체 동아리 학생들(N=9)을 대상으로 시범적 예비수업에 적용한 결과, 학생들의 수업 만족도가 4.48로 매우 높았다. 본 연구의 천체 관측 교육 프로그램을 천체 탐구의 융합교육 활동으로 활용한다면 학생들의 우주와 천체에 대한 관심과 호기심, 탐구 능력 증진에 기여할 수 있을 것이다.