• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.102-118
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• 2011

본 연구에서는 학교 밖 탐구활동의 실태 분석 결과와 수공적 기능이 강조된 HASA 교육과정 기준안에 근거하여 개발된 체험 중심 과학 캠프 프로그램을 적용하였다. 따라서 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용한 후, 과학 캠프에 참여한 학생들의 반응에 기초하여 체험 중심 과학 캠프 활동 프로그램의 타당성을 검증하였다. 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용하는 과정에 대해서는 캠프에 참여한 학생들이 캠프 기간 중에 작성한 탐구 보고서와 캠프가 끝난 후 인터넷에 올린 소감을 바탕으로 지식, 탐구, 수공적 기능, 태도 영역으로 구분하여 분석하였다. 그리고 사전 사후 설문지를 통해 과학캠프 프로그램 구성 영역과 캠프 프로그램의 타당성을 검증하고, 캠프에 참여한 학생들의 과학관련 태도 변화를 조사하였다. 과학 캠프 프로그램의 적용 결과, 과학지식의 이해 증진과 탐구능력 향상을 목적으로 하는 과학 캠프 프로그램의 개발에 있어서 내용면에서는 학생의 흥미와 참여를 고려하여 실생활과 첨단과학을 연계한 주제로 개발하고, 활동 면에서는 학생들이 직접 조작해보는 체험활동 및 선의의 경쟁심을 유발하는 과학경연 형태의 비중을 높일 필요가 있는 것으로 나타났다. 따라서 과학교육연구센터와 같은 과학교육 연구를 수행하는 기관들의 인적 체계나 경제적 지원을 보완하여 지속적인 과학 캠프 프로그램을 개발할 필요가 있다. 또한 공교육 차원에서 체험 중심 과학 캠프와 같은 학교 밖 탐구활동에 대하여 보다 적극적인 연구와 현실적인 노력을 실행한다면, 과학에 대한 학생들의 부정적 인식이나 이공계 기피 현상 등의 문제점들을 개선하는데 긍정적인 영향을 줄 것이라는 의미를 갖는다.

• 영재교육연구
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• 제17권1호
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• pp.193-213
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• 2007

물리교육에서의 창의성에 대한 서양적 중심 사상인 생산성과 동양적 중심 사상인 깨달음을 조합하여 무아래 무늬를 이용한 창의성 신장 과학탐구 프로그램(PEPC)을 개발하였다. 무아래 무늬를 활용한 PEPC(Program for Enlightened and Productive Creativity)는 5단계 나선형 과학탐구과정으로 구성되어 있고, 각 단계마다 창의성을 신장시킬 수 있는 기본 요소를 제시하였다. 그리고 이 프로그램을 과학영재, 물리교사, 일반학생들에게 적용한 결과 과학영재반 학생들이 확장성과 직관력에서 일반학생들보다 높게 나타났다. 특히 직관력과 종합성은 교사반이 과학영재반 학생들보다도 낮게 나타났다. 그리고 창의성의 10개 요소 중 분석력은 모든 집단에서 낮게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.545-555
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• 1998

과학 탐구 능력의 향상은 과학 교육의 중요한 목표가 되어왔다. 이 목표를 달성하기 위하여 과학 교육 과정, 탐구 수업 방법, 교육 환경의 개선이 중요하다. 또 다른 중요한 요인은 과학 탐구 능력을 측정할 수 있는 도구를 개발하는 것이다. 그 동안 과학 탐구 능력 검사 도구는 우리 나라에서 뿐만 아니라 외국에서도 많이 개발되었다. 그러나 대부분은 문장으로 주어진 상황에서 각 탐구 요소를 측정하도록 되어 있어서 각 검사 도구에서의 독특한 특징을 발견할 수가 없다. 본 연구의 목적은 선 그래프를 이용하여 신뢰롭고 타당한 과학 탐구 능력 검사 도구를 개발하는 것이다. 선행 연구 등을 통하여 선 그래프를 이용하여 측정할 수 있는 과학 탐구 요소 6가지(가설 설정, 변인 통제, 자료 변환, 예상, 추리, 결론 도출)를 선정하고, 예비 검사와 현장 검사를 통하여 문항을 수정 보완하고, 최종적으로 4지 선다형의 19문항을 개발하였다. 본 검사 도구의 내용 타당도는 78%, 신뢰도 (KR-20)는 0.82, 평균 변별도 지수는 0.57, 그리고 평균 난이도 지수는 0.47이었다. 이 결과는 좋은 검사 문항의 기준에 합당하므로 본 검사 도구는 과학 탐구 능력을 측정할 수 있는 신뢰롭고 타당한 검사 도구라고 할 수 있다.

• 영재교육연구
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• 제23권6호
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• pp.881-898
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• 2013

본 연구의 목적은 야외지질학습에서 학습한 퇴적환경에 대한 언어네트워크가 과학영재와 일반학생에 따라 어떤 차이가 있는지 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 각각 15명의 과학영재와 일반학생을 연구 대상으로 선정하였으며, 퇴적환경의 학습장소로 적절한 채석강에서 야외 지질학습을 수행하였다. 자료 수집은 야외지질학습 관찰 및 학생들의 탐구활동 보고서를 통해 이루어졌으며, 이렇게 수집된 보고서는 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 첫째, 야외지질학습 동안 학습된 퇴적환경에 대한 언어네트워크는 과학영재들이 일반학생에 비해 더 크고 복잡한 구조를 이루고 있었다. 둘째, 과학영재는 퇴적물을 이루는 자갈의 특성을 분급, 원마도 등의 개념과 관련지어 퇴적환경을 적절히 해석하고 있었지만 일반학생들은 퇴적환경과 관련된 개념이 파편화되어 사용되고 있었다.

• 대한화학회지
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• 제66권1호
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• pp.31-41
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• 2022

이 연구는 PISA 2015에서 실시한 과학교사 설문을 분석하여 향후 한국 과학교육을 위한 시사점을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 한국, 미국, 중국의 과학교사 설문 원자료를 분석하여, 설문 항목별로 기술통계와 차이 검정을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 한국 과학교사는 전문성 계발 활동에 의무적으로 참여해야 한다는 인식이 비교국들에 비해 낮았고, 학생 맞춤형 지도 방법과 다양한 평가 방법의 실제 등에서 개선이 필요한 것으로 나타났다. 둘째, 한국 과학교사는 대체로 교직에는 만족하고 있었으나, 현재 근무하는 학교에서 여러 가지 자원의 제한으로 과학교육 활동에 지장을 받는다는 응답이 비교국에 비해 상대적으로 높았다. 셋째, 한국은 과학 교육과정과 과학 수업에서 과학 탐구가 덜 강조되고 있었으며, 탐구의 교수과정에서 과학교사의 자기 효능감도 상대적으로 낮게 나타났다. 넷째, 한국은 과학 수업에서 토의와 토론 수업, ICT 활용 수업 등이 적게 이루어지는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권4호
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• pp.403-414
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• 2023

본 연구에서는 과학 수업에서의 적응적 실행에 대한 과학교사의 사례와 과학 교과에서의 적응적 실행의 특징에 대한 교사의 사례를 분석하였다. 이를 위하여 전국의 중고등학교 과학교사 128명이 제시한 적응적 실행의 사례 339개와 과학 교과의 특징적인 적응적 실행 사례 199개를 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교과의 적응적 실행의 가장 두드러진 특징은 실험과 관련된 적응적 실행이었다. 가장 많은 적응적 사례로 제시한 항목인 '추가적인 자료/활동의 제시'에서 학생들의 이해나 동기유발을 위해 시범실험을 추가하여 제시하는 것이나 두 번째로 많은 사례가 제시된 '실험기구 조작이나 탐구기능 제시'에서도 실험과 관련된 적응적 실행을 제시하였다. 또한 교사들이 응답한 과학 교과의 특징적인 적응적 실행에 대해서도 50%가 넘는 사례가 실험 지도와 관련된 내용이었다. 둘째, 수리력과 문해력 등 학습 상황에서 학생들이 겪는 어려움과 관련된 적응적 실행도 많이 제시되었는데, 과학 학습에서 도구로 사용되는 수학의 기본 능력과 관련된 사례와 한자어로 된 과학 용어의 이해와 관련된 사례가 많이 제시되었다. 셋째, '실험 지도' 이외에 '과학이론과 실세계의 연결', '과학 오개념 지도', '과학적 사고 함양', '융복합적 접근' 등을 위한 적응적 실행이 과학 교과의 특징적인 유형이었다. 넷째, 과학교사들이 제시한 적응적 실행의 사례는 학교급별로 전공별로 차이가 있어 적응적 실행과 관련된 추후 연구에서 학교급이나 전공을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 사례수가 적은 적응적 실행 항목들은 대부분 거시적 측면에서 실행되는 적응적 실행으로 이와 연관된 전문성 향상에 관심을 기울일 필요가 있다. 추가적으로 본 연구 결과를 바탕으로 과학교육에 주는 시사점을 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.481-496
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• 2023

본 연구에서는 교육용 게임 콘텐츠를 과학 학습에 활용한 후 과학 관련 태도에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 경상북도에 소재한 초등학교의 방과 후 과학 탐구 동아리 학생 24명을 대상으로 적용하였고 과학 관련 태도 검사지와 창의적 인성 검사지를 활용하여 사전·사후 검사를 실시하였다. 활용한 교육용 게임 콘텐츠는 한국콘텐츠진흥원에서 개발하고 현재 교육부를 통해 무료로 배포하고 있는 <티노의 여행>이라는 것으로 게임에 등장하는 과학적 상황과 개념을 포함한 9차시의 프로그램을 개발하였다. 연구 결과 교육용 게임 콘텐츠를 활용한 과학 수업은 학생들의 과학 관련 태도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하위영역 중 과학 수업의 즐거움 영역이 가장 큰 폭으로 상승하였으며, 이어서 과학 탐구에 대한 태도 영역, 과학의 사회적 의미 영역, 과학에 대한 취미 영역이 그 뒤를 따랐다. 하지만 과학자의 평범성, 과학적 태도의 수용, 과학에 대한 직업 영역은 유의미한 결과를 내지 못했다. 한편 사전 창의적 인성 검사지를 활용하여 학생을 12명씩 상, 하 유형의 2그룹으로 나누었고 사전 과학 관련 태도 점수를 공변인으로 하여 공변량분석을 수행하였다. 결과적으로 창의적 인성의 상 하 수준별 과학 관련 태도 점수는 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 하 유형에 속한 학생들의 점수 증가폭이 상 유형에 속한 학생들보다 크게 나타났다. 본 연구를 통해 교육용 게임 콘텐츠를 과학 학습에 활용하는 것에 대한 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권5호
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• pp.930-936
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• 2004

한국 역사 속 과학탐방은 1998년부터 개발, 시행되고 있다. 한국 역사 속 과학 탐방의 효과에 대해서는 일부 논의가 있었으나, 실질적인 연구는 부족하였다. 이 연구에서는 한국 역사 속 과학탐방의 목적을 문화재에 대한 과학적 안목 형성 관점에서 화성 과학탐방의 사례와 함께 논의하였다. 문화재의 과학적 우수성 평가 준거를 고려하여 연구자의 안내된 질문과 수렴적 및 발산적 과학 탐구로 구성된 화성(華城) 과학 탐방 자료가 개발되고 지도 방략이 구안되었다. 본 연구에서는 문화재의 과학적 우수성 평가 준거를 고려한 화성 과학 탐방을 지도하여 중학생들이 문화재의 과학적 우수성을 올바로 평가할 수 있는 분별 능력, 즉 문화재에 대한 과학적 안목을 형성하는지 여부를 조사 하고자 하였다. 서울 지역 중학교 과학 특별활동반 10명을 연구 대상으로 하였다. 탐방 전과 후에 실시된 '문화재의 과학적 우수성 평가하기' 설문과 탐방 후 면담을 통해 탐방을 통한 관점 변화를 분석하여 과학 탐방 활동으로 문화재에 대한 과학적 안목 형성 여부를 연구하였다. 과학교육 전문가들의 화성 과학 탐방 활동과 토의 과정을 바탕으로 '화성 과학 탐방' 자료 개발 초고 작성 후 과학교육 전문가들의 논의를 거쳐 학생들에게 적합한 과제를 포함하여 탐방 전 활동, 현지 탐방 활동, 그리고 탐방 후 활동으로 자료를 구성하였다. 실제 탐방 지도 계획도 탐방 전 활동과 현지 탐방 활동 그리고 탐방 후 활동을 위한 내용으로 하였다. 구체적 지도 방략으로 탐방 전 활동에서 학생들이 장소에 대한 생소함을 줄여줄 수 있도록 비디오 시청과 장소에 대한 간단한 안내가 있었으며, 현지 탐방 활동에서는 문화재에 대한 과학적 안목 지도를 위하여 문화재의 과학적 우수성 판단 준거를 고려한 탐색 단계와 집중 탐구 단계가 있도록 하였고, 탐방 후에는 현지 과학 탐방 활동을 바탕으로 화성의 과학적 가치 평가 활동이 있었다. 탐방 후 학생들의 설문과 면담을 분석한 결과, 대부분의 학생이 긍정적 변화를 보였다. 화성 과학 탐방 활동을 통해 학생들은 기존에 자신들이 가지고 있었던 문화재에 대한 관점에 반성적으로 사고하고, 문화재의 과학적 우수성을 판단하기 위한 올바른 평가 준거의 필요성을 알며, 우리 조상들의 지혜와 과학 기술이 당시 사회에 어떤 영향을 주었는지, 그리고 문화재가 만들어질 당시의 시대적 상황 및 문화재의 과학적 목적과 원리를 새롭게 고려하는 등 탐방 전과는 다른 관점에서 문화재의 과학성을 평가하였다. 이와 같은 결과들은 문화재의 과학적 우수성 평가 준거를 고려한 교사의 안내된 질문과 수렴적 및 발산적 과학 탐구로 구성된 화성 과학 탐방 지도가 학생들의 문화재에 대한 과학적 안목 형성에 있어 의미 있었다는 것을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.535-547
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• 2014

이 연구의 목적은 영국, 호주, 뉴질랜드, 캐나다 온타리오주, 싱가포르 및 우리나라의 과학교과 핵심역량에 대한 동향을 조사하여 과학교육을 통해 기를 수 있는 핵심역량이 무엇인가을 알아보는 것이었다. 또한, 현장 과학교사들이 핵심역량 기반의 과학수업에 대해 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하고, 특히 최근 핵심역량 기반의 과학교육과정을 접한 경기도 지역 교사들이 어떻게 인식하고 있는지를 알아보는것이었다. 외국의 역량 기반 과학과 교육과정을 탐색하기 위해 각종 문헌연구를 실시하였으며, 현장 과학교사들의 인식 조사를 위해, 135명의 초 중 고등학교 교사들에게 설문을 실시하였다. 외국의 역량기반 과학과 교육과정 탐색 결과, 각 국가들의 공통적인 특징으로 '범교과 역량과의 연계', '과학 내용과 과학 활동의 결합', '의사소통 능력중시', '역량별 성취 수준 제시' 등이 나타났다. 또한, 각국에서 강조하는 과학과 핵심역량으로는, '비판적 사고력', '창의적 사고력', '문제해결력', '탐구능력', '의사소통능력', '문화적 이해력', '학문간 통합능력', '적용능력', '개인적 역량과 사회적 역량'이 있었다. 현장 과학교사들은 현재 핵심역량에 대한 인지정도 및 과학수업에서의 실행 정도는 보통으로 생각하고 있었으나, 가르쳐야 한다는 움직임과 가르칠 의사에는 긍정적인 인식을 보임으로써, 필요성에 대해서는 공감하고 있었다. 중요한 핵심역량으로는, 초 중 고 세 학교급 모두에서 '창의적 사고력', '문제 해결력', '탐구 능력'을 꼽았으며, 교육 요구도가 가장 높은 역량은 '창의적 사고력'이었다. 경기도 지역의 교사들이 다른 일반지역의 교사들보다 핵심역량에 대한 인지정도가 높은 것으로 나타났으며, 핵심역량 기반의 과학 수업이 과학적 태도와 의사소통능력 형성에 큰 도움이 된다고 보았다. 그러나 수업 운영 방법에 익숙하지 않은 점, 많은 수업 준비시간 등을 어려운 점으로 꼽았다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.480-497
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• 2021

본 연구는 천문 영역 초등학교 과학 교과서의 내용 및 조직의 특징을 천문학적 공간 개념 이해라는 관점에서 탐색하고자 한다. 이를 위해 2015 과학과 개정 교육과정에서 '우주' 영역 성취기준의 해당 단원을 초등학교 교과서에서 찾아 텍스트, 삽화, 탐구 활동을 중심으로 귀납적으로 도출한 공간 개념 분석 준거에 따라 중등학교 교과서와 비교하여 분석하였다. 연구 결과 초등학교 과학 교과서는 학습 내용의 적정화를 준수하고자 실생활과 연계된 관찰 가능한 천체를 대상으로 개념보다는 현상 위주로 내용을 조직하였다. 그러나 관찰과 현상 위주의 실생활과 연계된 천체 관측 학습 내용이 초등학생의 호기심과 상상력을 자극하고 학생들의 지적 참여를 격려하기 위해서는 '왜'라는 질문에 대해 학생 스스로 답을 찾을 수 있도록 공간 개념에 대한 이해가 뒷받침되어야 한다. 단순히 과학적 실행을 통해 학생들이 관찰한 현상을 정확하게 기술하여 결과를 제시하는 것에 주목하기보다, 과학적 실행 과정에서 발생할 수 있는 다양한 질문에 답할 수 있도록 전이 가능한 공간 개념을 중심으로 핵심 개념에 대한 내용 조직이 이루어져야 할 것이다.