• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.625-635
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• 2019

학생들은 일상생활에서 많은 시각적 표상을 경험하고 있기 때문에 글과 함께 시각적 표상이 제공되는 인포그래픽은 교사가 정보를 전달하는 방법으로 효율적이다. 또 학생들이 직접 정보를 생산하는 방법으로도 사용될 수도 있다. 따라서 대부분 글로 기록하는 기존의 실험관찰책과 비교하여 학생들이 직접 인포그래픽을 구성하는 수업이 초등학교 과학 수업에 어떤 효과가 있을 것인지에 대해 연구하고자 한다. 초등학교 5학년 4개 학급 학생 총 99명을 대상으로 연구를 실시하였으며, 적용 단원은 2단원 '산과 염기'로 연구집단과 비교집단 모두 교과서에 제시된 탐구와 과정을 중심으로 동일한 수업을 진행하였다. 연구집단은 탐구 결과와 과정을 인포그래픽으로 구성한 반면, 비교집단은 실험관찰책을 그대로 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 중점적으로 설명하려는 내용에 따라 인포그래픽의 유형이 달라졌다. 학습 목표에 따라 학생이 중점을 두는 정보를 효과적으로 전달하기 위해 스스로 가장 적합한 유형의 인포그래픽을 선택하였다. 둘째, 인포그래픽을 구성하는 수업은 학업성취도에 유의미하고 긍정적인 효과가 있었다. 하지만 시각화 경향성과 수업 처치 간 상호작용은 나타나지 않았고, 인포그래픽 구성 수업은 학생들의 시각화 특성과 무관하게 긍정적인 영향을 미침을 알 수 있었다. 셋째, 수업 중 인포그래픽 학습지를 활용한 학생들의 과학에 대한 태도에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 시각화 경향성과 수업 처치간 상호작용은 나타나지 않았다. 넷째, 인포그래픽을 구성하는 수업에 대한 초등학생들의 인식은 전반적으로 긍정적이었다. 하지만 인포그래픽을 구성하는 과정에 어려움을 느낀 학생들의 응답으로부터 수업에서 인포그래픽이 점차적으로 어떻게 활용되어야 더 효과적일지에 대한 연구가 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.276-287
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• 2010

본 연구의 목적은 고등학생들의 과학 경험의 정도를 정량화하는 측정 도구를 제시하는 것이다. 측정 도구를 구성하는 요인들은 선행연구를 통해 학교 안 과학 경험은 일반 활동 경험, 과학 탐구 경험, 실험 기구 경험으로 나눌 수 있었다. 학교 밖 과학 경험은 일반 활동 경험, 취미 활동 경험, 현장 견학 경험으로 세분화 할 수 있었다. 각각의 요인을 구성하는 문항은 선행연구에서 사용된 과학 경험 측정 도구에서 일부를 발췌하고 더불어 과학 경험에 대한 개방적인 설문지를 통하여 얻은 답변 중 빈도가 많은 답변과 중등 교과서의 탐색적 분석을 통해 선정하였다. 사전 설문조사와 선행 연구를 바탕으로 개발한 측정 도구는 예비 검사를 실시한 후, 고등학교 1학년 학생 413명을 대상으로 검사를 실시하였다. 개발한 측정 도구의 내용타당도는 현직 중등교사 2명과 과학교육전문가 2명이 각 문항이 측정하고자 하는 목적에 부합하는지 검사하였고, 구인타당도는 요인분석을 통해 검사하였다. 측정 도구의 신뢰도는 Cronbach $\alpha$를 통하여 추정하였다. 측정 도구 6개 영역의 요인에 대하여 타당도와 신뢰도 분석 결과 과학 경험을 측정하는 도구로서 적절한 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.537-548
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• 2015

이 연구의 목적은 초등과학영재와 일반학생이 관찰 상황에서 나타내는 과학적 의문 생성 패턴을 분석하는 것이다. 이 연구에서 과학적 의문 생성 패턴(pattern in generating scientific questions)이란 과학적 의문의 유형(Type of scientific questions)과는 구분되는 것으로, 학생들이 탐구 과정 중 여러 유형의 의문들을 생성해가는 방식을 의미한다. 연구에 적합한 관찰 과제로 사이다 속 건포도, 촛불, 염색된 샐러리 과제를 선정하였다. 그리고 연구의 대상은 전라남도 S시 영재교육원 6학년 과학영재 26명과 같은 지역 시내에 위치한 초등학교 6학년 일반학생 27명으로 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등과학영재와 일반학생이 관찰 상황에서 나타낸 과학적 의문 생성 패턴은 '[패턴 1] 한 가지 유형의 의문 생성', '[패턴 2] 서로 다른 유형의 의문을 차례로 생성', '[패턴 3] 서로 다른 유형의 의문을 반복하여 생성', '[패턴 4] 서로 다른 유형의 의문을 순환하여 생성', '[패턴 5] 서로 다른 유형의 의문을 반복 순환하여 생성'의 다섯 가지로 분류할 수 있었다. 둘째, 초등과학영재와 일반학생은 각각 다섯 가지 패턴을 모두 나타냈으나 그 빈도에는 차이가 있었다. 영재학생들은 [패턴 3]과 [패턴 5]를 주로 나타냈으나, 일반학생들은 [패턴 1], [패턴 2], [패턴 3]을 가장 많이 나타냈다. 이러한 연구 결과는 학생들이 탐구 과정 중 생성한 개별 의문의 유형과 더불어 각 유형의 의문들을 생성해나가는 방식 또한 매우 중요함을 시사한다. 이를 통해 교사들은 학습자의 특성에 알맞은 과학적 의문 교수 학습 전략을 수립할 수 있을 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권1호
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• pp.113-125
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• 2021

In this study, a problem-centered learning based STEAM field experience learning program was developed and the effects of applying it were investigated. The program was composed of 8 sessions by using problem-centered learning education method and integrating STEAM elements between disciplines. The contents of program are as follow. In the step of sharing problems and making a problem-solving plan, they understood the various examples and meanings of endangered species, explored the project activities, and made an inquiry plan. In the search and re-exploration phase, a smart device was used to investigate the appearance, habitat environment and cause of extinction for Clithon retropictus, and a site inquiry plan was established for each group. Then, they moved to the field to explore brackish-headed gallops and discuss ways to protect endangered species. In the step of creating a solution, a web-based report was produced as the final product using smart devices based on the results of the inquiry. In the presentation and evaluation stage, the produced web-based report was used to present each group, conduct mutual evaluation, and organize project activities. The developed program was applied to 6th grade 29 students enrolled in the J University Gifted Education Center. In order to find out the effectiveness of the program, tests of science process skill, creative problem-solving ability, and scientific attitude were conducted before and after of program learning, and the results were statistically analyzed by t-test. In addition, a STEAM program satisfaction test was conducted after project in order to find out the satisfaction of the class. As a result of application of the program, the results were significantly improved in openness, criticism, and creativity among the sub-factors of creative problem-solving ability and scientific attitude. Satisfaction with the STEAM program was also high, but no significant result was found in science process skill. Therefore, the program of this study could be influenced on improvement of creative problem-solving ability and scientific attitude of gifted students in elementary science.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1356-1363
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• 2018

본 연구의 목적은 과학고등학교 학생들을 대상으로 '양자점 용액의 발광'을 주제로 하는 융합적 STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics) 프로젝트를 수행하게 했을 때 학생들이 어떤 창의성과 어떤 과학적 태도를 보이는지를 조사하는 것이었다. 이를 위해 STEM 프로젝트를 수행하고자 원하는 과학고등학교 2학년생 3명을 한 팀이 되도록 구성하였으며, 이들은 과학고등학교 수준 이상의 과학기술을 공부하기를 원하는 학생들이었다. 이들은 양자점 용액과 관련된 물리적 성질을 탐구하는 것으로부터 시작하여 점차 그들의 생각을 확장해 나가면서 공학, 기술, 수학을 통합해 나갔다. 그 과정에서 학생들은 과학적 문제해결력을 보였고, 아울러 협동심, 인내, 성취에 대한 만족감과 같은 과학적 태도를 나타냈다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.501-510
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• 2005

10학년 과학 교과서 지구 단원의 학습 내용에 포함되어 있는 탐구 과제가 제7차 교육 과정의 목표에 따라 제시되었는지를 판단하기 위해 11종 과학 교과서의 기본 과정에 제시되어 있는 탐구 과제의 유형과 기본 탐구 기능, 통합탐구 기능, 탐구 활동의 빈도를 조사하였고, 제시된 탐구 기능과 활동이 적절한지를 분석하였다. 분석한 결과 탐구 과제는 평균 24.0개가 제시되었으나 교과서마다 차이가 있었고 제시하는 유형이 달랐다. 탐구 활동의 빈도는 교과서마다 달랐고 제시된 것보다 더 많이 분석되었으며 통합적인 활동으로 제시되지 않고 하나의 탐구 기능처럼 제시되어 있었다. 또한 교과서에 제시된 통합 탐구 기능은 $77.2\%$로 기본 탐구 기능 $22.8\%$보다 많은 것으로 보였지만, 실제로 기본 탐구기능과 통합 탐구 기능의 분포 비율은 각각 $45.6\%$와 $56.4\%$로 조사되었다. 각 탐구 기능 중에서는 추리$(49.5\%)$와 자료해석$(68.7\%)$이 가장 많이 있었고, 문제 인식, 가설 설정, 일반화 등의 탐구 요소는 제시되고 있지 않았다. 또한 제7차 교육 과정에서 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 제시하고 있지 않기 때문에 교과서마다 본질적 의미와 일치하지 않거나 협소한 의미로 사용되고 있었다. 이는 교육 과정이 탐구, 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 조작적 수준으로 제시하고, 탐구 활동을 구성하기 위한 기준을 마련한 필요가 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.210-235
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• 2012

본 연구에서는 중학생들의 과학 창의적 문제 해결능력을 측정하기 위해 타당도와 신뢰도가 높은 검사도구를 개발하였다. 먼저 과학 창의적 문제 해결 능력에 대한 조작적 정의를 바탕으로 3차원 평가 틀(과학내용, 과학 탐구 기능, 사고력)을 개발하였으며, 이 평가 틀에 맞추어 평가 문항을 개발하였다. 현장 과학 교사들의 검토를 거쳐 예비 검사에 투입할 3과제로 구성된 4개 문항을 확정하였고, 예비 검사 결과를 바탕으로 각 문항의 구체적인 채점 기준과 배점을 결정하였다. 완성된 최종 검사 도구는 내용 및 평가 기준에 대한 과학 교육 전문가와 현장 교사들의 타당도 검증을 거친 후 중학교 1, 2, 3학년 320명에게 투입되었으며, 채점 결과를 바탕으로 채점자간 신뢰도를 검증받았다. 채점 결과 문항 난이도와 변별도 역시 적절한 것으로 나타났다. 앞으로 본 연구에서 개발한 평가 틀과 평가 기준을 활용하여 다양한 학교 급에 적용할 수 있는 다양한 수준의 과학 창의적 문제 해결 능력 평가도구의 개발이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권1호
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• pp.71-83
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• 2012

The purpose of this study was to explore ecological concepts, epistemological reasoning and reasoning processes through constructing 'food web and food pyramid' in ecology. We conducted classes which involved a 'food web and food pyramid' for $6^{th}$ grade students. Each class is constructed of small groups to do modeling and epistemological reasoning through communication. The researcher had videotaped and recorded each class and have made transcription about classes. We analysed patterns of 'food web and food pyramid models' and reasoning processes according to scientific epistemology using transcription data and student outputs. As a result, students represented phenomenon-based reasoning, relation-based reasoning and model-based reasoning in scientific epistemology from their modeling. Students usually did relation-based reasoning and model-based reasoning in food web which explains ecological phenonenon, while they usually did model-based reasoning in food pyramid which expects ecological phenomenon. Student's reasoning can be limited when they have misconception of scientific knowledge and are limited by fragmentary knowledge. This represents that students has to do relation-based reasoning and model-based reasoning is beneficial in their ecological model. It also suggests that students need to define correct-conception related to ecological modeling(food web, food pyramid).

• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.107-123
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• 2022

이 연구는 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램을 활용한 화학 수업의 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 물질의 특성 영역에서 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구를 중심으로 하는 교수학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 서울에 위치한 K 중학교에 투입하여 효과를 검증하였다. 실험집단은 혼합물의 분리와 관련된 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구 수업이 도입되었으며, 비교집단은 교과서에서 제시한 내용을 교사 중심의 강의법으로 도입하였다. 프로그램의 효과를 검증하기 위하여, 과학 긍정경험과 과학과 핵심역량은 이원공분산분석(2-way ANCOVA)을, 학업성취도는 이원분산분석(2-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과, 과학 긍정경험, 과학과 핵심역량, 학업성취도에서 모두 두 집단 간 차이가 유의미하였으며(p<.05), 학업성취도에서만 집단^*성별 상호작용 효과가 유의미하였다(p<.05). 이 연구 결과로부터 지속적인 과학 탐구가 가능한 화학 수업 방법으로 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램의 활용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제18권2호
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• pp.47-63
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• 1999

It is important that the teacher, in an inquiry learning gives his student sufficient thinking time regarding the teacher's question and the child's response. In an inquiry loaming, it is essential that children should have an enough time to understand question fully and find out correct answers. The purpose of this study is to investigate an effect of science teaching, when Wait-time theory is applied, on the scholastic and thinking ability, thinking trend and scientific attitudes of elementary children. We could draw several meaningful conclusions from the study concerned with improving the effect of science teaching that changed from teacher centered teaching to children centered erie.