• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제18권2호
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• pp.35-46
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• 1999

The most of elementary school science textbook contents are composed of observation and experiment activities. When students study natural phenomena, observation and experiment are st rongly emphasized to improve understanding of scientific concepts and inquiry abilities. The purpose of this study is deep understanding about experimental science classes. This ethnographic study is conducted by observations of experimental science classes in natural setting and interviews of teachers, students of the 5th grade. The conclusions of this study are as follows: First, the general process of the elementary science experimental classes is 'identifying learning purposes -1 planning experiments -1 predicting the results -1 experimenting-t summarizing the results.' The experiments are conducted by group activities and the teachers conceived that the me st difficult step considered by students is 'planning experiments'. Second, students like hands-on activities, but they feel difficulty on less guided experiments. Students perform results oriented-activities. Third, in group activities, students prefer to work with the same gender or collaborative peers.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제29권2호
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• pp.233-241
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• 2010

The purpose of this study was to apply the instruction consulting model for elementary science lesson with novice teacher. In this study the PIE(Preparation, Implementation and Evaluation stage) instruction consulting model was used. This model was introduced and offered during the electromagnet unit for sixth graders. The results of this study were as follows. First, in the assessment of the teacher's satisfaction with the instruction consulting the client teacher was found to be very satisfied. Second, the inquiry and scientific achievement for the students of the client's class were to increase in the experimental group, which demonstrated a statistically significant difference. Given the above results, the instruction consulting applied with the PIE model for novice teachers, who desire to raise the success rate of the experiment for students in the electromagnet unit of the elementary science class, helped the teachers to teach the students.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.419-429
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• 2015

이 연구에서는 과학적 논변활동에서 드러나는 학생들의 인식론적 프레이밍을 확인하고, 소집단 구성원들의 프레이밍 사이의 상호작용이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 탐구하였다. 21명의 과학영재 학생들이 세 명 혹은 네 명이 한 집단을 이루어 연구에 참여하였고 학생들이 광합성 속도에 대한 탐구 데이터를 해석하는 논의 과정이 분석되었다. 학생들의 활동은 소집단별로 녹화되었고 학생들의 담화 전사본과 행동이 분석 자료로 활용되었다. 탐구 과정에서 변칙 사례에 반응하는 학생들의 발화 및 행동을 분석하여 그들의 인식론적 프레이밍을 확인하였고 주장에 대한 정당화의 근거와 소집단 논변활동 수준이 분석되었다. 연구 결과, 학생들은 탐구에 대해 '현상 이해'와 '교실 게임'이라는 두 가지 방식의 프레이밍을 보였다. 구성원들이 '현상 이해'의 프레이밍을 보인 경우에는 다른 구성원들에게 데이터의 신뢰성과 타당성 점검을 통해 변칙 사례의 원인을 정당화할 것을 요구하였으며, 이는 높은 수준의 논변활동으로 나타났다. 반대로 구성원들이 '교실 게임'에 해당하는 프레이밍을 보인 경우에는 변칙 사례를 설명할 필요성을 인식하지 않았고, 단순한 경험적 근거만 고려함으로써 낮은 수준의 논변활동을 보였다. 논의 전반에 걸쳐 구성원들의 프레이밍이 일치하지 않는 경우에는 집단 내의 감정적 갈등이 유발되어 깊은 논의가 이루어지지 않았다. 한편, 이러한 논의 과정에서 학생들의 프레이밍 전환이 관찰되었는데, 여기에는 집단의 리더가 큰 영향을 끼친 것으로 나타났다. 본 연구는 과학 교실에서 과학적 논변에 요구되는 생산적인 프레이밍 형성을 위한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제16권4호
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• pp.351-364
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• 1996

This study aimed at identifying the organization of contents, the level and scope, the time of study and experiment acivities in science text books by comparing and analizing the characteristics of the Elementary School Educational Curriculum in Korea, China and Japan. First, the objectives of science subject are focussed on understanding nature exactly, learning inquiry methods and developping scientific attitudes. This is very desirable in the lights of teaching students' characteristics. Second, three countries, Korea, China and japan treat the natural phenomena impartially in the formation of the contents of natural science. Especially, china threats scientic contents related to the real life themes importantly. Third, the number of concepts and pages of the natural science textbook are put in Korea. China and Japan in order. Time of study and the level scope of contents in natural science should be composed of desirable national situations. Forth, the time of experiment activities is put in Korea, Japan and china also in order.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.17-29
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• 2013

2009 개정 교육과정 고등학교 '과학'은 민주주의사회의 구성원으로서의 필요한 과학적 소양을 함양하는 것을 목적으로 개발되었다. 우주 탄생에서 생명의 출현에 이르기까지 과학자들의 탐구과정을 탐색하고 첨단 과학기술이 현대 사회에 어떻게 적용되고 영향을 주는지를 탐구함으로서, 과학적 탐구방법과 과정을 이해하고 과학에 대한 흥미와 호기심을 제고하고자 하였다. 한편, 흥미는 학습 성취도와 진로에도 영향을 주는 심리적 구인으로서 중요하다. 이 연구에서는 2009 개정 교육과정 고등학교 '과학'에 대한 고등학생들의 흥미를 선행연구에 따라 다차원적 속성을 지닌 흥미로 규정하여 흥미 측정도구를 개발하고, 이를 2011년에 고등학교 '과학'을 이수한 10개교 고등학생 997명을 대상으로 적용하여 조사하였다. 응답자료를 바탕으로 요인 분석 결과, 고등학교 '과학'에 대한 학생들의 흥미는 동기 차원, 활동 차원, 주제 차원 등을 지닌 다차원적 속성으로 나뉘어지며 각 차원별로 여러 개의 하위 차원으로 구성됨을 통계적으로 확인하였다. 응답 학생들의 고등학교 과학에 대한 일반적인 흥미는 중간 점수보다 약간 높게 나왔으며, 차원별로 보면 동기, 활동, 주제 순으로 흥미가 높게 나타났다. 또한, 응답자의 성별과 진로 희망 계열에 따라서 일부 하위 차원과 범주별로 통계적으로 유의미한 흥미 분포의 차이가 나타났다. 이러한 연구 결과는 2009 개정 교육과정의 고등학교 '과학'을 지도함에 있어서 학생들이 보이는 흥미의 차원별 분포 및 개인변인에 따른 차이를 고려해야한다는 점을 시사한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.173-185
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• 2022

이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.848-860
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• 2009

이 연구에서는 개방적 참탐구 활동을 수행한 학생들의 탐구보고서에서 과학자들의 보고서 쓰기에서와 같은 특징이 나타나는지 살펴보고, 개방적 참탐구 활동 수행 후 실시한 학급 토론활동이 탐구보고서 쓰기에 미치는 효과에 대해서 알아보았다. 서울시 소재 과학고등학교 1학년 학생들을 대상으로 비교집단(전통적 학교탐구 수행, n=45), 실험집단 1(개방적 참탐구 활동 수행, n=43), 실험집단 2(개방적 참탐구 활동 수행 후 학급토론 실시, n=43)로 구분하여, 탐구를 수행하게 한 후 작성한 보고서를 분석하였다. 보고서 분석은 실험 결과에 대한 예상하기(근거제시 및 기술의 타당성), 데이터 해석하기(데이터전환 및 비판적 해석), 결론쓰기(실험결과에 기초한 객관적 진술)를 중심으로 이루어졌다. 그 결과 실험집단에서 과학자들의 보고서쓰기 특징이 나타나는 빈도가 비교집단보다 높게 나타났다. 특히 '근거를 제시하여 예상하기(p<.01)'와 '데이터에 대한 비판적인 평가(p<.05)'에서 유의미한 차이를 나타내었다. 그러나 결론쓰기에서는 세 집단 모두 실험결과에 기초하여 객관적으로 기술하는 빈도가 아주 낮게 나타났다. 보고서의 기술 내용면에서는, 실험집단에서 실험결과에 대한 예상이 훨씬 더 정교하게 기술되어 있었고, 데이터 전환의 정확성과 데이터에 대한 비판적 해석을 볼 수 있었다. 그리고 실험집단 2의 학생들의 보고서에서는 데이터에 대한 비판적 해석, 실험의 오차에 대한 기술을 볼 수 있었고, 이는 학급 토론활동이 학생들에게 과학적 사고를 하게 하는데 효과적임을 의미한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.131-140
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• 2019

이 연구에서는 창의교육의 일환으로 컴퓨팅 사고력을 개발할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용해 지구과학 교수 학습에 적용하여 컴퓨팅 사고력에 대한 인식과 과학적 태도가 어떻게 변화되는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과를 바탕으로 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 초등학생들에게 적용할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 개발하였다. 총 12차시로 구성된 프로그램은 학생 활동중심의 문제를 제공하여 다양한 사고를 학생들이 유도할 수 있도록 탐구활동을 설계하였다. 둘째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 통해 컴퓨터 프로그램 활용에 대한 자신감, 컴퓨터 활용통합학습, 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅 사고력을 활용한 문제해결 요인에서 유의미한 결과를 나타냈다. 셋째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램은 호기심, 비판성, 협동성, 끈기, 창의성 항목에서 유의미한 차이를 나타내었다. 이것은 학생들이 문제를 접했을 때 의문을 갖고 이를 해결하는 과정에서 효과를 나타낸 것이라고 판단할 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제39권3호
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• pp.376-388
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• 2015

본 연구에서는 초등 과학 영재들을 위한 과학 탐구 능력 평가 문항을 개발하고 이를 초등 과학 영재들에게 적용하여 그 활용성에 대해 살펴보고자 하였다. 과학 탐구 능력 평가 문항은 실험 기반의 형태로 '식물의 구조와 기능' 단원의 식물 관다발 구조에 대한 것으로 관찰 및 추리, 실험 설계, 결론 도출 영역으로 구성되어 있다. 그리고 평가 문항의 채점 기준은 관찰 및 추리 영역의 경우 쌍떡잎식물과 외떡잎식물의 관다발 배열과 구조, 물관의 위치, 잉크에 식물을 담가 두는 이유 등의 요소를 가지고 상세화하였다. 실험 설계 영역의 경우 식물해부 방법, 실험 과정 구성 등을 요소로, 결론 도출영역의 경우는 실험 결과에 대한 예상, 예상과 결과에 대한 비교와 검증 등으로 상세화하였다. 이렇게 개발된 과학 탐구 능력 평가 문항을 대학부설 과학영재교육원에서 교육받고 있는 22명의 초등 과학영재들에게 적용하였다. 그 결과 과학영재들에게 활용 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권6호
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• pp.617-626
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• 2003

과학교육에 있어 지금까지 개발된 수업모형은 마치 과학의 모든 목적을 달성시켜줄 것 같지만 실제 교육현장에 적용해 보면 기대하던 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 수업의 효과를 극대화하기 위해서는, 어느 한가지 방법만을 고수하는 것보다 개발된 수업모형을 유연성 있게 활용 할 수 있는 교사의 수업전략이 필요하다. 본 연구는 개념도와 순환학습을 통합한 수업이 개념도를 활용한 수업이나 순환학습과 비교하여 고등학생들의 학업성취도 및 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보는데 그 목적이 있다. 연구대상은 고등학교 2학년 여학생 324명으로, 개념도-순환학습 집단, 개념도 활용 집단, 순환학습 집단, 전통적 수업 집단의 4집단으로 나누어 수업하였다. 연구 단원은 고등학교 과학의 '생식과 유전' 단원으로 약 10주간 10차시에 걸쳐 수업처치 하였다. 수업처치 전, 후에 학업성취도 검사와 과학적 탐구능력, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 연구결과는 공변량 분석 (ANCOVA과)과 사후 검증(Duncan test)으로 분석하였다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학 학업성취도를 향상시키는데 전통적인 수업보다 효과적이었고(p< .05) 그 효과면에서 개념도를 활용한 수업보다 떨어지지 않았다. 성취 수준이 상위와 중위 학생들은 수업방법에 따라 학업성취도에 차이를 보이지 않았으나, 하위학생들은 개념도를 활용한 수업이 가장 효과적이었다(p< .05). 개념도-순환학습은 학생들의 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도를 활용한 수업이나 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 순환학에 떨어지지 않았다. 성취수준이 상위인 학생은 수업방식에 따라 과학적 탐구능력에 차이를 보이지 않았으나, 개념도-순환 학습은 중위와 하위 학생들의 과학탐구능력 향상에 순환학습 만큼 효과적이었다. 개념도-순환학습은 학생들의 과학에 대한 태도를 향상시키는데 전통적 수업보다 효과적이었으며(p< .05) 그 효과 면에서 개념도 활용 학습이나 순환학습에 뒤지지 않았다. 따라서 개념도 순환 학습은 모든 학생들의 수준을 고려 할 때 학생들의 학업성취도를 향상시키고, 과학적 탐구능력을 신장시키는데 개념도 활용학습이나 순환학습을 단독으로 적용하는 것보다 긍정적이라고 할 수 있다.