• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제33권1호
• /
• pp.115-128
• /
• 2014

Students' argumentation during science inquiry should be regarded important as it could help students to make meaningful connections between theories and experiments and to make scientific claims based on evidences. In this study, elementary science-gifted students' argumentation during small group inquiry was analyzed according to inquiry process. There were three stages of argumentation during students' inquiry. The first argumentation was to predict what would happen(Prediction stage). In this stage, the scientific problem was presented by concept cartoon as a way to start and to facilitate students' argumentation. The second argumentation was to design an experiment to solve the problem(Planning stage) and the third was to interpret the result of experiment(Interpretation stage). The discourse move, level of grounds and their relationship were analyzed to find the characteristics of argumentation during science inquiry. In terms of discourse move, 'Asking for opinion' was the most frequent whereas 'Claim' or 'Rebuttal' were rare. Students tended to listen to or ask others' opinion rather than provide their own claims or critics on others' opinion. 'Rebuttal' was shown a few times only during prediction and planning stage. There was no single 'Rebuttal' during interpretation stage. Students tended to easily accept or agree other student's interpretation of data instead of arguing their own ideas. In terms of level of grounds, students mostly provided their ideas without any attempt to justify their position. Especially during planning stage, students tended to suggest or decide ways of measuring or controlling variables without any grounds. They used evidences only a few times during prediction stage. In terms of relation between discourse move and level of grounds, students provided grounds most frequently when they dispute others' claims. The level of grounds were higher when they advocate or clarify their own or others' ideas than when they claim their ideas. The result of this study showed that the quality of elementary science-gifted students' argumentation during science inquiry was undesirable in many ways. Implications for scaffolding and facilitating argumentation during science inquiry were discussed.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제30권3호
• /
• pp.282-295
• /
• 2011

Prior research has reported that student epistemological beliefs might affect their participation in learning and the process of conceptual change. The purposes of this study were to investigate the characteristics of sixth grade students epistemological beliefs about science and the relation between their epistemological beliefs about science and factors related their learning. For this research questions, 245 sixth grade students participated and various test instruments were used in this study. Students answered two types of questionnaires on epistemological beliefs about science and three test instruments on factors related students' learning(achievement in science, science inquiry skills, and cognitive levels). The results of this study were as follows. First, a large number of elementary school students believed that the purpose of science to perform activities like simple experiments. A lot of students believed that scientific knowledge was changeable according to the nature of scientific knowledge and that scientific knowledge could be learnt on their own. Also, many students believed experiment results to be basis on which to form personal scientific conceptions. Second, students who believed in more modern epistemology about science represented higher levels of science learning achievement, science inquiry skills, and cognitive levels. Therefore, when developing science curriculum, science educators need to consider how to develop student modern epistemological beliefs about science.

• 한국지구과학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.147-153
• /
• 2002

Reasonable and reliable assessment method is one of the most important issues in science education, Partial credits method is an effective tool for assessing students' science inquiry problem solving. The purposes of this study were to classify the Problem solving types based on the analysis of the thinking Process, and how much the related science concept and the science process skills were used in solving science inquiry problems, and to describe the possibility and rationality of the assessment method that gives partial credit 128 high school seniors were selected and their answers were analyzed to identify science concepts they used to solve each problem, and the result was used as the criterion in the scientific concept test development. Also, to study the science inquiry problem solving type, 152 high school seniors were selected, and protocols were made from audio-taped data of their problem solving process through a think-aloud method and retrospective interviews. In order to get a raw data needed in statistical comparison of reliability, discrimination and the difficulty of the test and the production of the regression equation that determines the ratio of partial credit, 640 students were selected and they were given a science inquiry problem test, a science process skills test, and a scientific concept test. Research result suggested it is more reasonable and reliable to switch to the assessment method that applies partial credit to different problem solving types based on the analysis of the thinking process in problem solving process, instead of the dichotomous credit method.

• 과학교육연구지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.244-256
• /
• 2014

이 연구의 목적은 과학자의 사고 과정에 바탕 둔 박물관을 이용한 지질 탐구 프로그램을 개발하고 적용 결과를 분석하는 것이다. 이번 연구는 프로그램의 구성과 내용 선정에 대해 과학교육전문가 3인의 내용 타당도를 검증받아 프로그램을 개발하고 초등학교 영재학생 20명을 대상으로 4주 14시간 동안 프로그램을 적용하는 것으로 진행되었다. 프로그램을 적용한 결과, 영재학생들은 박물관을 이용한 지질 탐구 프로그램에 대해 흥미를 보였으며, 활동에 적극적으로 참여하는 모습을 보였다. 특히 영재학생들은 도슨트의 설명을 들으며 탐구활동을 한 것이 기억에 남는다고 하였으며, 과학자들의 탐구 활동을 직접 체험해본 것이 재미있었다고 응답하였다. 영재담당 교사 또한 영재학생들의 참여도 및 기대감이 높았다고 응답하였다. 또 이번 프로그램이 영재학생들이 과학 탐구에 대한 의미를 이해할 수 있는 기회를 제공해줄 수 있었다고 응답하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.83-92
• /
• 2021

본 연구는 과학 탐구에 대한 초등학생들의 이해를 조사하기 위하여 초등학교 4학년 119명을 대상으로 VASI-E 검사지를 실시하고, 21명의 학생을 대상으로 응답 결과에 대한 반구조화된 면담을 실시하였다. VASI-E는 VASI를 초등학생용으로 수정한 검사지로, VASI가 포함하고 있는 8개의 과학 탐구 특성 중 5개만 포함하고 있다. 과학 탐구의 시작, 과학 탐구 방법의 다양성, 탐구 절차와 결과의 관련성, 자료와 결론도출의 일관성, 과학적 설명에 관련된 다섯 개의 측면이 VASI-E에서 다루어지고 있다. VASI-E에서 살펴보고 있는 과학 탐구의 특징에 대해 학생들의 이해는 다음과 같았다. 첫째, '과학 탐구의 시작'의 경우, 과도기적 관점을 가진 학생(53.8%)이 가장 많았다. 학생들은 과학 탐구가 과학적 질문에서 시작한다는 특징에 대해 간과하였다. 둘째, '과학 탐구 방법의 다양성'에 대해서는 초보자적 관점(54.6%)이 가장 많았다. 실험을 과학 탐구의 유일한 방법으로 알고 있거나, 실험과 관찰을 동일한 것으로 인식하고 있었다. 셋째, '질문과 탐구 절차'에 대해서는 '전문가적 관점'(47.9%)과 '초보자적 관점'(34.5%)을 가진 학생들로 양극화되었다. 과학적 질문을 생성할 수 있는지와 질문에 따른 탐구 절차의 적합성을 결정할 수 있는지 여부에 따라 수준이 나뉘었다. 넷째, '자료와 결론 도출의 일관성' 및 '자료와 선행 지식에서 기인한 과학적 설명'에 대해서는 과도기적 관점(55.5%)이 가장 많았고, 다음으로 전문가적 관점(42%)이 뒤를 이었다. 학생들은 데이터로부터 과학적 설명이 도출된다는 것을 알고는 있지만, 그 과정을 잘 설명하지 못하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제32권3호
• /
• pp.285-297
• /
• 2013

The purpose of this research is to find the effect of the lesson using open-inquiry report Lubric on open-inquiry standard and science process skill; to find the change of cognition on open-inquiry for elementary school 5th grade students. Two classes (elementary school 5th grade) were selected which located in a small and medium-sized city for this research and they were separated as an experimental group and a comparative group. Open-inquiry lesson was done by referring teaching method which introduced through the curriculum. The procedure was understanding about open-inquiry, making open-inquiry subject, planning, and performing inquiry, mid-term, performing inquiry, making a report, presentation, and evaluation. Open-inquiry report Lubric which developed by Sook-Kyung Kim et al. (2010) was provided to the experimental group. Comparative group was instructed by using open-inquiry report which introduced to the elementary school 5th grade science text book. Interview paper was developed in order to check out the effect of the research by using a test paper of science process skill. The following could be found out through the research. After open-inquiry lesson, 10 open-inquiry reports(5 reports from experimental group, 5 reports from comparative group) have been drawn at random as samples from the total 62 sets (30 reports from experimental group, 32 reports from comparative group) and evaluated by a researcher and two elementary school teachers who have master degree. The reliability of the 3 scorers was 0.923 of mean correlation coefficient. And then the researcher evaluated all open-inquiry reports. The average score of open-inquiry report was 66.78 for experimental group, 54.27 for comparative group, respectively. And there was a significant difference at p<0.05 level as a result of the t-test. The experimental group rated high at p<0.05 level according to the analysis of post-science process skill test. According to the result of survey, both experimental group and comparative group had understood open-inquiry activity. It was especially rated high for experimental group on understanding scientific inquiry process, interest and satisfaction in open-inquiry and re-participation rate. By interviewing experimental group, it is recognized that the students utilized Lubric very well through the overall process. Finally, self-evaluation was done during open-inquiry activity and it was reported that the students gained more knowledge about science and changed to positive about science. As a result, the lesson using open-inquiry report Lubric was effective for students to improve writing skill of an open-inquiry report and science process skill and finally changed the cognition to positive about open-inquiry lesson.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.282-295
• /
• 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.

• 한국지구과학회지
• /
• 제37권7호
• /
• pp.476-488
• /
• 2016

이 연구의 목적은 과학 탐구 기반의 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 적용하여 중학생의 과학 자기효능감, 진로 인식, STEM에 대한 태도 변화를 검증하는데 있다. 과학 탐구 기반의 STEAM 교육 프로그램은 '지진'을 주제로 ADBA 모형에 적용하여 총 6차시 분량으로 개발하였다. 중학생을 대상으로 예비적용을 거쳐 수정 보완하여 최종적으로 개발된 프로그램은 광역시 소재의 H 중학교 3학년 학생 105명을 대상으로 효과성을 검증하였다. 자료 분석은 단일집단 사전 사후 대응표본 t-검증을 실시하여 수업 전 후의 과학 자기효능감, 진로 인식, 과학 기술 공학 수학에 대한 태도의 변화에 대하여 효과성을 분석하였다. 결론적으로, '지진'을 주제로 한 과학 탐구 기반의 융합인재교육프로그램은 학생들의 과학 자기효능감과 과학 관련 진로 인식의 향상에 효과가 있었다. 그리고 과학, 기술, 공학, 수학에 대한 태도의 인식, 능력, 가치, 흥미의 지속 영역에서 고르게 유의미한 효과가 나타났다. 개발된 과학 탐구 기반의 융합인재교육 프로그램은 학교 현장에서 충분하게 적용될 수 있으며, 이를 통해 과학적 탐구 능력의 향상과 창의 융합적 사고를 지닌 인재를 기르는데 도움이 될 것이다.

• 대한화학회지
• /
• 제62권4호
• /
• pp.299-313
• /
• 2018

과학교육에서 탐구 중심의 교육은 중요하나 실제 교육 현장에서는 현실적인 어려움으로 인하여 획일화된 형태의 과학 탐구가 이루어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 본 연구에서는 RS(Reverse Science)를 중학교 화학 교과 수업에 활용하여 학생들에게 능동적으로 탐구 학습에 참여하고 과학적 사고가 가능한 기회를 제공하고자 한다. 본 연구에서는 이를 개발하고 적용하여 중학교 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 효과와 이에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 프로그램 적용을 위해 D 소재 중학교 2학년 6학급을 선정하고, 실험 집단과 비교 집단을 각각 64명, 64명으로 128명을 구성하였다. 실험 집단에는 RSP기반 화학 탐구 프로그램을, 비교 집단에는 같은 주제의 강의식 수업과 확인실험을 3개의 주제로 7차시에 걸쳐 지도하였으며, 과학 탐구 능력 검사지를 사용하여 사전 사후 검사 결과를 분석하고, 수업 관찰, 학생 활동지, 주관식 설문지, 인터뷰 내용의 분석을 통해 드러난 학생들의 인식을 바탕으로 프로그램의 효과를 논의하였다. 그 결과, 본 프로그램을 활용한 수업이 중학생의 과학 탐구 능력에 통계적으로 유의미한 변화를 보였으며, 구체적으로 실험집단은 비교집단에 비하여 기초 탐구 능력의 하위요소 중 예상에서 유의미한 것으로 나타났고 통합 탐구 능력의 하위요소인 자료변환, 가설설정, 변인통제에서 그 차이가 유의한 것으로 나타났다(p<.05). 또한, 학생들이 과학 법칙이 생성되는 과정에 관심을 가지게 되었고 친구들과 협력으로 인해 높은 흥미를 보였으며 학생들에게 과정 중심의 탐구를 통해 과학적 사고를 하는 기회를 제공하였다. 결국, RSP기반 화학 탐구 프로그램이 학생들에게 미치는 긍정적인 영향을 바탕으로 프로그램의 활용 가능성을 확인 할 수 있다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.617-625
• /
• 2008

본 연구의 목적은 11학년 지구과학 수업에서 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 김해시에 소재한 공립 K고등학교 11학년 2개반을 대상으로 하였으며 1주에 2시간씩 10주 동안, 실험집단에는 마인드 맵을 활용한 수업을 진행하였고, 통제집단은 전통적 수업으로 진행하였으며 각 집단은 34명으로 구성되어 있다. 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 대하여 사전검사를 실시한 후 수업을 진행하였으며 수업후에 사후검사를 통한 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1검증을 통해 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 효과적임을 의미한다. 둘째, t-검증을 통해 학생들의 과학에 관련된 태도에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도에 효과적임을 의미한다 결과적으로 마인드 맵을 활용한 지구과학 수업은 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도를 향상시키는데 더욱 효과적이다.