• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권3호
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• pp.353-366
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• 2011

An alternative vision for science inquiry that appears to be important and challenging is model-based inquiry in which students generate, evaluate and revise their explanatory model. Pre-service teachers should be given opportunities to develop and use their mechanistic explanatory models in order to participate in the practice of science and to have a sound understanding of science. With this view, this study described a case of pre-service elementary teachers' scientific modeling in magnetism. The aims of this study were to explore difficulties preservice elementary teachers encountered while they engaged in a model-based inquiry, and to examine how their understandings of the nature of scientific models changed after the model-based inquiry. The data analysis revealed that the pre-service teachers had difficulties in drawing and writing their own thinking because they had little experience of expressing their own science ideas. When asked to predict what would happen, they could not understand what it meant to make a prediction "based on their model". They did not know how to use or consider their model in making a prediction. At the end of the model-based inquiry they reached a final consensus of a best model. However, they were very anxious about whether the model was the "correct" answer. With respect to the nature of scientific models, almost all of the pre-service teachers initially viewed models only as a communication tool among scientists or students and teachers to help understand others' ideas. After the model-based inquiry, however, many of them understood that they could create, test, and revise their "own" models "by themselves". They also realized the key aspects of scientific models that a model can be changed as evidence is accumulated and a model is a knowledge production tool as well as a communication tool. The results indicated that pre-service elementary teachers' understandings of the nature of scientific models and their previous school science experiences could affect their performance on a model-based inquiry, and their experience of scientific modeling could help them enhance their understandings of the nature of scientific models.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.82-94
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• 2012

이 연구에서는 중학생들의 과학 탐구에 대한 인식론적 견해를 조사하였다. 9학년 학생 141명을 대상으로 과학 탐구에 대한 견해 검사를 실시하였다. 이 검사 도구는 과학 탐구의 배경, 과학적 탐구 방법, 자료의 해석, 자료와 증거에 관한 5개의 개방형 문항으로 구성되어 있다. 분석 결과, 전반적으로 학생들의 과학탐구에 대한 인식론적 이해가 부족한 것으로 나타났다. 학생들은 과학자들의 탐구 문제 및 방법의 선택에 여러 가지 요인이 영향을 미친다고 제안하였으나 그 요인들의 다수는 주요 요인이 아니었다. 과학자가 하는 일이나 '과학적' 인 활동의 특성을 구체적으로 설명하는 학생들은 적었으며, 학생들은 과학에서 실험의 의미나 과학적 방법의 다양성을 제대로 이해하지 못하였다. 또한, 자료가 다양하게 해석된다는 것을 잘 알고 있는 견해를 지닌 학생들의 비율이 낮았다. 학생들은 자료와 증거의 차이도 이해하지 못하였다. 이에 대한 교육적인 함의를 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권3호
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• pp.294-305
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• 2012

과학교육의 목적은 과학적 소양의 함양이며 이를 달성하기 위해서는 학교현장에서는 과학탐구의 실행을 중요한 목표로 삼고 있다. 이때 과학탐구의 단계는 문제제기, 가설설정, 자료수집 및 변환, 자료해석 및 결론도출로 이루어져 있다. 하지만 학교에서 학생들의 과학탐구단계는 자료수집 및 변환에 해당하는 단계에 치중되어 있으며, 문제제기는 나머지 단계를 결정하는 가장 중요한 시작의 단계임에도 불구하고 학교현장에서는 학생들에게 문제제기 기회가 거의 주어지지 않고 있다. 이 연구에서는 지구과학을 가르치는 예비교사들의 탐구문제 개발 능력 실태를 파악하고, 연구팀에서 개발한 과학탐구 문제 개발 가이드(IQDG)를 경험 후에는 탐구문제 개발 능력이 향상되었는지, 그리고 이러한 탐구문제개발 능력은 탐구설계 능력과는 어떤 관계가 있는지를 알아보았다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 예비교사들에 의해 제안된 탐구문제의 수준과 정교성은 IQDG를 통해서 향상되었다. 둘째, 가장 높은 빈도수를 보인 탐구문제의 유형은 실험상황에서 나타난 결과들 사이에 무슨 관계가 있는지를 파악하는 '관계-탐구문제'와, 두 번째의 빈도수를 보인 유형은 결과에 대해서 원인을 찾는 '왜-어떻게 탐구문제'인 것으로 파악되었다. 마지막으로, 수준 및 정교성이 높은 탐구문제는 역시 높은 수준의 탐구설계 능력을 보여줌에 따라 탐구문제 개발 능력은 곧 전체적인 탐구과정의 성공에 영향을 미치는 중요한 요소임을 결론 내릴 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.931-938
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• 2015

고등학생의 인식론적 신념, 메타인지 및 과학 탐구 능력은 과학 학업성취도에 직접적인 영향을 미쳤다. 또한 인식론적 신념은 과학 탐구 능력과 메타인지를 통해 과학 학업성취도에 간접적인 영향을 미쳤으며, 메타인지는 과학 탐구 능력을 통해 과학 학업성취도에 간접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 과학 학업성취도에 미치는 직접적인 영향력은 과학 탐구 능력이 가장 컸고, 간접적인 영향력은 인식론적 신념이 가장 크게 나타났다. 그러므로 학교 과학 교육에서 고등학생의 과학 학업성취도를 높이기 위해서는 과학 탐구 능력이 우선적으로 고려되어야 하고, 학업성취도와 과학 탐구 능력에 직 간접적인 영향을 미치는 인식론적 신념과 메타인지에 대해서도 더 많은 관심을 가질 필요가 있다. 그리고 인식론적 신념과 메타인지 및 과학 탐구 능력을 종합적으로 고려한 다양한 교육 프로그램의 개발과 교수 학습 방법을 개발해야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.41-55
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• 2017

최근 관심을 받고 있는 피지컬 컴퓨팅 교육은 하드웨어와 소프트웨어 요소를 통합하여 의미 있고 창의적인 산출물을 개발함으로써, 과학적 탐구 태도를 함양시키는 데 효과적인 교육의 형태이다. 이에 본 연구는 피지컬 컴퓨팅 교육에서 주요 학습성과 변인으로 거론되는 과학적 탐구 태도를 교육성과 변인으로 상정하고, 이를 예측하는 요인을 규명하고자 과학경험, 교육지원, 학습몰입을 예측변인으로 상정하여 이들 변인의 예측력을 확인하였다. 이를 위해 초등학교 4학년에서 6학년인 영재교육프로그램 참가자 64명을 대상으로 피지컬 컴퓨팅 교육을 실시하여 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 기술통계, 상관분석, 다중회귀분석 및 매개분석을 통해 분석되었다. 연구 결과, 과학경험과 학습몰입은 교육성과인 과학적 탐구 태도를 유의하게 예측하는 것으로 나타났다. 또한 학습몰입은 과학경험과 과학적 탐구 태도, 교육지원과 과학적 탐구 태도 사이를 매개하는 것으로 나타났다. 이를 기반으로 피지컬 컴퓨팅 교육에서 과학적 탐구 태도 향상을 위해 과학경험 기회의 제공, 긍정적 교육지원의 필요, 학습몰입 촉진을 위한 전략이 필요함을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권6호
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• pp.1075-1083
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• 2015

본 연구의 목적은 학생들의 열린 탐구 보고서 작성을 돕기 위한 점검표를 개발하는데 있다. 이를 위해 8명의 과학 영재학생들이 작성한 탐구활동지, 학생들의 탐구활동 관찰과 면담, 그리고 최종적으로 제출한 열린 탐구 보고서를 분석하였다. 이로부터 학생들이 잘하는 점과 부족한 점을 추출하고, 이를 바탕으로 열린 탐구를 돕기 위한 점검표를 개발하였다. 점검표는 5개 영역에 대해서 총 46개의 항목으로 구성되었다. 개발된 점검표는 7명의 과학영재학생들이 제출한 탐구 보고서 평가에 적용하고, 평가자간 일치도 분석을 통해 신뢰도를 분석하였고, 그 결과 높은 신뢰도를 확인할 수 있었다. 마지막으로, 개발된 점검표를 보다 효율적으로 활용하기 위한 방안을 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권2호
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• pp.123-130
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• 2004

This study is aimed at exploring the effects on Science Inquiry Ability, Scientific Attitude and Science Achievement of the Elementary School Students according to the Input time of Web-Based Instruction Programs. As the object of the study, seventy-two students were selected from three classes in the fifth grade of Y Elementary School located in the city of T, Gyungsangnam-do. They were classified into the three groups such as Group A (Class 1), Group B (Class 2) and Group C (Class 3). The author threw web-based instruction programs into the begining of a unit, during a unit, the end of a unit to each group, and explored the effects. The results of this study were as follows: First, for the learning effect of science inquiry ability, it was indicated that there was the highest effect in the case of throwing web-based instruction programs into during a unit, but the effect reduced a little in the case of throwing them into the end of a unit. Secondly, the scientific attitudes tended to be reduced in the case of throwing them into during a unit, but there did not occur statistically significant improvement. Thirdly, the degree of improvement of the science achievement tended to be highest in the case of throwing them into the end of a unit. Such findings indicated that the time of throwing in web-based instruction programs affected science inquiry ability, scientific attitude and science achievement of elementary school students. Thus, it will be said that teachers need to teach their students with the class strategies of considering various scientific elements revealed at the time of throwing in web-based instruction programs.

• Human Ecology Research
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• 제53권1호
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• pp.67-80
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• 2015

This study aimed to develop a convergent arts and science program for 5yearold children and to evaluate this effectiveness of the program. To meet the purpose of this study, 34 children (aged, 5 year) were divided into two groups, namely the experimental group and the control group. To the experimental group, the creative arts and science convergence program of interest in this study was delivered over a period of 8 weeks. The children of the control group were delivered the Nuri Curriculum (standardized educational curriculum targeted for 3- to 5year olds) during the same experimental period. The levels of the children's creativity were assessed using the Torrance Test of Creative Thinking-Figural and those of their scientific inquiry ability were tested by using the Scientific Inquiry Ability Assessment Scale. The analysis of covariance calculated using by IBM SPSS ver. 21.0 revealed that the experimental group scored higher in creativity and scientific inquiry than did the control group. The results indicated that the proposed convergent arts and science program was effective in promoting creativity and scientific inquiry ability of young children. In this paper, along with the main results of this study, the implications for research and practice are discussed.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제30권2호
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• pp.129-140
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• 2011

As one of the casting plans to improve the scientific inquiry ability of the students, the aims of this study are to develop and apply a basic inquiry program for the inquiry subject of Seogwipo fossil formation, and analyze the basis inquiry ability of the students to show in the inquiry activity process actually. The results obtained in 5th grade 48 elementary school students of Seogwipo-city are as follows; Students executed observing activity using an appropriate senses such as senses of vision and touch, and showed the tendency which tries to observe the form overall rather than the partial form of the fossil formation. But the ability to utilize appropriately for predicting and inferring with the facts which could depend on observing activity was low. And we found out that the misconceptions influence on inquiry activity. Therefore, to help understanding deeper for the students' basic inquiry element, it is thought that a study of the various educational guidance ways is necessary to this. The teachers also have to study the various ways to induce the scientific conception through the application of proper teaching-learning for correction of misconceptions because misconceptions have an influence on inquiry activity together. If various inquiry programs considering the regional-specific characteristics are developed to cause students' interest, students would come to participate in inquiry activity aggressively a little more.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권5호
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• pp.509-524
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• 2007

The purpose of the study is to compare elementary school science textbooks ($3^{rd}$ grade) in Korea and the U.S., centering on the ways to present scientific concepts and inquiry process in the units of 'matter.' The analysis is focused on: a) general structure of the units; b) how to present scientific concepts in terms of its connections and complexity; c) how to present inquiry process in terms of its types and skills. The findings of the study are as follows. First, the contents of 'matter' units are scientific discipline-based in both countries. The general structure of the units in Korean textbooks is unrestricted compared to those in the U.S. Second, the connections among the concepts are poor and the level of complexity is low in Korean textbooks, which are contrary to those in the U.S. textbooks. Third, it is a common feature that the inquiry process is based on learners' everyday experiences with simple experiments in two countries' textbooks. However, the inquiry process in the U.S. textbooks is provided with detailed instructions while the process in Korea is presented with diverse activities without formal guidelines. Based on the results, the study suggests three recommendations to improve Korean textbooks: a) science contents should be linked to other disciplines in order to promote practical applications; b) scientific concepts are required to be tightly connected and provided with in-depth explanations; c) inquiry process is needed to be presented with specific guidance to facilitate scientific thinking.