• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.97-111
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• 2020

2015 개정 교육과정에서는 융복합적 사고력 신장을 위해 '통합과학'을 신설하고, 문이과 구분 없이 모든 학생이 배우도록 공통 과목으로 지정하였다. 또한 2015 개정 교육과정에서는 이전 교육과정과 차별화되는 특징으로 '역량'을 도입하였다. 2015 개정 교육과정에서 역량은 범교과적 성격의 핵심역량과 교과의 학문적 지식과 기능에 기반한 교과 역량으로 구분된다. 과학과 교과 역량에는 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 5가지로 이루어져 있다. 하지만 교육과정 문서의 교과 역량에 대한 설명은 불충분하며, 역량에 대한 전문가들의 인식 역시 통일되어 있지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 역량 기반 교육이 학교 현장에 제대로 적용되기 위해서는 과학 교사들이 역량에 대한 이해가 선행되어야 된다고 판단하여 고등학교 과학 교사들을 대상으로 과학과 교과 역량에 대한 인식을 조사하였다. 우선 통합과학 성취기준에 대한 이해가 높은 전문가 워킹 그룹 운영을 통해 통합과학의 성취기준과 교과 역량의 관계를 분석하였다. 그 다음으로 고등학교 과학 교사 31명에 대상으로 서술형 설문을 통해 5가지 교과 역량에 대한 인식을 알아보았다. 교사의 응답은 언어 네트워크 분석 기법을 통해 분석하였다. 분석 결과 과학적 탐구 능력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력 3개 교과 역량은 교사들이 생각하는 바와 교육과정 문서에서 제시한 정의와 유사성이 높았으나, 과학적 사고력, 과학적 문제 해결력의 경우 교사들의 인식과 교육과정 문서상의 정의와 어느 정도 간극이 존재하였다. 또한 5개 역량에 대해 교사들의 인식을 종합적으로 분석한 결과를 보면 5개 교과 역량이 상호배타적이나 독립적이기 보다 연관성이 매우 높음을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권6호
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• pp.617-629
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• 2018

본 연구의 목적은 화산 활동 모형 만들기 실험에 대한 초등 교사들의 인식을 분석하는 것이다. 이에 '화산 활동 모형 만들기' 실험으로 실제 수업을 진행한 경험이 있는 30명의 초등 교사들에게 설문을 통해 교사들이 생각하는 학교 과학 탐구의 목표를 바탕으로 해당 실험에 가진 장점과 개선점을 알아보았다. 결과에 의하면, 교사의 50-60%가 경력이나 근무 지역에 관계없이 교과서 화산 모형 만들기 실험으로 수업을 진행하였다. 교사들이 언급한 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험의 장점은 안전하고 학생들의 창의성에 개발에 유용하다는 것이었다. 반면, 교사들은 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험의 문제점으로 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험은 이 수업이 추구해야 하는 본질과 괴리가 있으며 실제 화산 활동 모습과도 다르고 단순한 만들기 활동에 한정되고 있다는 점을 제시하였다. 탐구의 특성에 근거해서 분석해 본 교사가 생각하는 학교 과학 탐구의 주요 목표는 과학적 지식 적용, 탐구 능력 개발 및 학생 호기심 함양이었다. 이러한 목표에 비추어 볼 때 현재의 교과서 화산 모형 만들기 실험은 세 가지 모두를 충족하지 않고 있다. 그리고 교사들은 모형 실험은 실제성을 충족해야만 한다고 강조하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권3호
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• pp.558-565
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• 2001

본 연구에서는 중학교, 고등학교, 과학 관련 전공 대학생들의 과학 관련 태도 수준에 대해 비교 분석하였으며, 그 결과를 바탕으로 미래 과학 교육을 위한 시사점을 제공하고자 하였다. 연구 대상은 중학생 70명,고등학생 72명, 대학생 95명 등 총 237명이었다. 과학관련 태도의 조사는 리커르트 방식(1에서 5점 척도)으로 응답하는 도구를 개발하여 사용하였는데, 과학적 탐구, 과학 투자의 중요성, 과학자의 평범성, 과학의 사회적 가치 등 4개 영역에서 총 20 문항을 구성하였다. 과학 관련 태도 4개 영역 중 가장 높은 태도수준을 나타낸 영역은 과학 투자의 중요성이었으며,가장 낮은 태도 수준을 나타낸 영역은 과학자의 평범성으로 조사되었다. 과학 관련 태도 점수는 중학교,고등학교, 대학교 등 학교 급간에 따라서는 유의미한 차이를 나타내지 않았으나, 성별에 따라서는 유의미한 차이를 나타내었다. 과학 관련 분야의 인재 양성을 위해서는 중등교육 및 대학 교육의 교육 과정 개발 시 과학 관련 태도를 배양시키기 위한 방안이 요구된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.325-335
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• 2016

최근 소프트웨어 중심사회 실현 전략을 목적으로 하는 소프트웨어 교육이 국내에서도 많이 강조되고 있는데, 이것은 정보과목 뿐 아니라 다양한 교과 활동과 연계하여 수행하도록 하고 있다. 2015 개정 교육과정에 소프트웨어 교육이 강화되면서, 소프트웨어 교육 운영지침(MOE, 2015)이 발표되었다. 이것은 교육부가 소프트웨어 교육을 얼마나 중요시하는 지를 보여준다. 소프트웨어 교육은 과학교육과도 관련이 있는데, 소프트웨어를 활용한 알고리즘 교육과 피지컬 컴퓨팅을 활용한 센서 측정 및 출력 제어 활동은 과학교육에서 최근 강조되고 있는 과학적 탐구 전략으로서 효과적일 수 있다. 또한 최근 강조되고 있는 컴퓨팅 사고력 개발을 위해서도 적절한 교육방법이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 일상에서의 과학적 문제를 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 사용하는 소프트웨어와 피지컬 컴퓨팅 교구를 사용해 해결하는 탐구활동 프로그램을 설계하고 고등학생들에게 적용해 보았다. 적용 전후 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식의 변화를 보기 위해 컴퓨터 활용 능력 설문지를 소프트웨어 교육의 성취기준과 컴퓨팅 사고력의 구성요소와 관련지어 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 언플러그드 활동과 EPL 소프트웨어 및 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용하여 구성된 소프트웨어 활용 탐구활동을 통해 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식이 향상되었으며, 컴퓨팅을 통한 문제해결에 대한 자신감도 향상되었다. 또한 소프트웨어 활용 탐구활동을 경험한 학생들은 과학에 대한 흥미와 적극성, 과제집착력도 높은 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.700-716
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• 2021

본 연구는 현대 과학 교육의 탐구 활동에서 관찰 또는 탐색의 역할이 강조되고 있는 것과 과학 탐구 소재 확장의 필요성에 의해 진행되었다. 이에 본 연구는 예술 작품을 활용한 탐구 프로그램을 개발, 적용하여 귀추 과정 중 학습자들의 탐색 특징을 자세히 분석했다. 동양화, 서양화, 신화, 관현악, 전통 가옥을 소재로 한 '미술관으로 간 과학자' 프로그램이 개발되었으며, 방과 후 과학 교실에 다니는 중학생 5명이 참여했다. 연구 결과, 작품 속 주목할 만한 현상을 탐색한 학습자들은 탐색 특징에 따라 크게 세 유형으로 나뉘었다. 과학 개념에 쉽게 연결할 수 있는 내용을 관찰, 기술한 학습자가 있는 반면, 과학 개념과 상대적으로 거리가 먼 일상적 요소를 주로 관찰한 학습자도 있었다. 자신들의 주관적 평가와 의견을 바탕으로 작품을 탐색한 학습자도 있었는데 이들은 자신의 감상 의견을 중심으로 작품을 탐색하는 특징을 보였다. 연구의 결론 및 시사점으로 탐구 활동에서 시각적으로 관찰할 수 없는 소재의 비적합성, 학습자들의 선 지식이 탐색 활동에 미치는 영향, 지구과학 탐구 소재의 확장 가능성 등을 제시했다. 본 연구는 천문학을 중심으로 한 귀추 탐구에서 학습자들의 탐색 특징을 살펴봄으로써 다양한 내용과 방법의 지구과학 학습을 제시하고, 특히 귀추가 천문 학습에 적절히 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.52-67
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• 2013

이 연구는 과학교육마술 프로그램을 개발하고 실제 교수-학습 과정에 적용함으로써 과학교육마술 프로그램 활용 수업이 초등학생의 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보는 데 목적이 있다. 이 연구를 위해 경기도 수원시에 위치한 J초등학교 3학년 2개 학급 60명을 대상으로 비교반(30명)과 실험반(30명)을 선정하였고, 비교반은 교과서 중심의 수업 방법을 적용하였으며 실험반은 과학교육마술 프로그램을 활용하여 수업을 진행하였다. 실험처치 후, 실험반과 비교반을 대상으로 각 영역에 대한 검사를 실시하여 과학교육마술 프로그램이 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 미치는 영향과 과학교육마술 프로그램 활용 수업에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 창의적 문제해결력의 변화에 있어서 비교반 학생들에 비해 통계적으로 유의한 향상을 보였다(p<.05). 둘째, 과학교육마술 프로그램을 적용한 실험반 학생들의 과학탐구능력 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 기초탐구과정의 하위 영역 중 '측정'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 측정 능력에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 셋째, 실험반 학생들의 과학적 태도 점수는 비교반 학생들에 비해 향상되었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 그러나 과학적 태도의 하위 영역 중 '끈기성'에서 유의한 차이를 나타냈으며, 과학교육마술 프로그램 활용 수업은 끈기성에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다. 넷째, 설문 분석 결과 '과학교육마술 수업으로 과학 수업이 즐거웠다'(100%), '과학교육마술 수업을 할 때 수업에 더 열심히 참여하였다'(87%), '과학교육마술 프로그램이 수업 내용을 이해하는 데 도움이 되었다'(93%), '과학교육마술 수업을 하면서 과학에 대한 흥미와 관심이 많아졌다'(90%), '앞으로도 과학교육마술 수업을 계속 했으면 좋겠다'(100%)라는 의견은 과학교육마술 프로그램이 학생들의 과학에 대한 관심 및 흥미 증가, 수업 참여도 향상, 학습 내용의 이해, 과학 수업에서의 즐거움 증가 등 인지적, 정의적 영역에 골고루 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 적용한 과학교육마술 프로그램은 창의적 문제해결력 및 과학에 대한 흥미와 관심, 학습 내용의 이해도, 과학수업에서의 즐거움, 수업 참여도 등을 향상시킬 수 있다는 측면에서 초등 과학 현장에 활용할 가치가 있음을 알 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권4호
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• pp.418-427
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• 2007

The purpose of this study was to describe the elementary teachers' teaching behavior procedure in verification-type laboratory instructions. In order to do this, we should know first what constituted the teaching behavior elements in the teachers' instructions, before the teaching behavior can be analyzed. Thirty sets of instructions were recorded and their transcripts were used in this study. The results of this study indicated that the number of teaching behaviors numbered twenty four in total, and that the teaching behaviors could be classified into nine categories, and finally the procedure used in verification-type laboratory instructions generally followed seven steps. These steps can be described as follows; reminding subjects of the preliminary learned concept, presenting inquiry type questions or introducing the main concept, explaining the method used or presenting the predictable outcome/matter for verification, performing lab-based activities, presenting the outcomes, applying the main concept, and finally closing the instruction. For the purpose of promoting more authentic scientific inquiries using these types of instructions, the authors's claims were discussed.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제37권4호
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• pp.416-429
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• 2018

In social constructivist teaching, knowledge construction is achieved through learners' collective social interaction. Vygotsky argued that this process is mediated with language use, and the development of higher order thinking is realized through the transition from inter-personal psychological functions to intra-personal psychological functions. In so doing scientific concepts are internalized to learners. This study examined the third grade elementary students' inter/intra-personal psychological functions and their internalization processes during social constructivist teaching plan about strata and fossils. The lessons were designed along with Wells' dialogic inquiry and Leach and Scott's social constructivist teaching-learning sequences. Results showed that a teacher's utterances of talking with questioning to switch attention, creating cognitive disequilibrium, and expanding the width of students' opinions could make effective inter-personal psychological function. In addition, a learner's inner speech expressed into social discourse through talking about personal experiences, comparing epistemic idea with visual representation, or applying to different situation showed his/her intra-personal psychological function. Some cases of learners' internalization through language use could be at the stage of knowledge building and understanding of the spiral of knowing, but not all. Thus it is argued that a teacher's deeper insight into Vygotskian social constructivist teaching can make elementary science classroom teaching more effective in their inter/intra-psychological functions.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권6호
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• pp.799-807
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• 2019

이 연구는 과학중점학교의 1학년 프로그램이 학생들의 과학과 핵심역량과 과학학습동기를 향상시키는지 확인하기 위하여 진행되었다. 과학중점학교 1학년 프로그램은 과학탐구 기초교육, 조사 발표, 심화실험, 소논문 기초교육 등으로 구성된다. 프로그램 참여자는 총 262명이며, 설문 검사를 모두 수행한 학생은 169명이다. 집단중심 추세모형 분석을 통해 유사한 점수 변화 보이는 집단으로 구분하였다. 연구 결과 과학중점학교의 1학년 프로그램은 학생들의 과학과 핵심역량과 과학학습동기를 유의미하게 향상시켰다. 집단중심 추세모형분석 결과 약 40~60%의 학생들이 프로그램의 효과를 보았다. 인문계열을 선택한 학생들 중에서도 효과가 나타나는 학생들이 있었으며, 과학중점 계열을 선택한 학생 중에서도 교육적 효과가 나타나지 않는 학생들도 일부 있었다. 집단중심 추세모형 분석을 통해 개별 학생들의 변화 과정을 확인할 수 있는 방법론적 효과를 확인하였다. 이 연구는 과학중점학교 정책의 긍정적 효과를 통계적으로 확인하였으며, 과학중점학교 프로그램의 효과 분석을 위한 사례로서 의미가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.107-122
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• 2014

본 연구에서는 국내에서 발표된 논의 및 과학 글쓰기 관련 논문을 대상으로 연구 문제, 연구 대상, 연구 방법 및 논의 및 과학 글쓰기 활동 적용 방식과 어떠한 측면에서 그 결과를 분석하고 있는지 알아봄으로써 논의 및 과학 글쓰기 관련 연구의 동향을 살펴보고 후속 연구의 방향을 제시하고자 한다. 2004년부터 2013년까지 논의 및 과학 글쓰기 관련 연구 118편을 수집하여 분석하였다. 최근 10년간 논의 및 과학 글쓰기 관련 연구는 점점 증가하는 추세이고 2008년 이후에 관련 연구가 활성화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 교수 학습 전략을 개발, 논의 및 과학 글쓰기 활동에 대한 내용 분석, 그 효과 분석의 순으로 연구 문제가 선정된 것으로 나타났다. 초등학생과 중학생을 대상으로 한 연구에 비해 예비 교사 및 현장 교사를 대상으로 한 연구와 고등학생을 대상으로 한 연구는 적었다. 연구 방법은 양적 연구, 질적 연구, 혼합 연구가 비교적 고르게 적용되고 있었다. 또한 연구 대상에게 논의 및 과학 글쓰기 관련 사전 교육을 진행하거나 관련 자료를 제시한 연구가 증가하고 있었다. 논의 및 과학 글쓰기 적용 후에 학생들의 과학에 대한 태도를 분석한 연구가 많았는데, 과학 개념, 과학 탐구 능력, 비판적 사고력 향상 등의 분석에 좀 더 초점을 두어야 할 것이다. 많은 연구에서 논의 구조와 논의 과정 또는 과학 글쓰기에 포함된 내용과 글쓰기의 형태 분석을 해왔다. 향후에는 논의의 수준 또는 과학 글쓰기에 포함된 과학 개념을 함께 분석하는 연구가 활발하게 진행되기를 제안한다.