• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.870-879
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• 2008

이 연구는 26종의 중학교 1, 2, 3학년 과학 교과서에서 '물질' 분야에 제시된 실험 활동에서 요구하고 있는 실험 수행 능력을 조사하고 분석하였다. 물질 분야에는 전체 7 단원에 걸쳐 총 359개의 실험이 제시되었다. 실험수행능력 분석틀에 따라 실험을 분석해 본 결과, 중학교 실험을 수행하기 위해서 다양한 실험수행능력이 필요하고, 학년별로 차이를 보였지만 전체적으로는 유사한 패턴을 가지고 있음이 조사되었다. 전학년에 걸쳐 결과 정리와 자료 해석 및 일반화 능력이 가장 많이 요구되고 대체 실험과 관련된 능력들은 상대적으로 빈도가 낮은 것으로 조사되었다. 3학년의 경우, 1, 2학년 실험과 비교하여 상대적으로, 실험 수행을 위한 세부적인 능력이 골고루 필요로 하는 실험이 많이 포함되어 있었다. 실험 상황 예측, 실험기구 설치, 측정기구사용, 오차원인 분석 능력은 2학년에게 상대적으로 많이 요구되는 것으로 조사되었다. 실험기구 설치 능력은 1, 2학년에서, 안전사고 위험 숙지 능력은 1, 3학년에서 상대적으로 많이 요구되는 능력으로 조사되었다.

• 과학교육연구지
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• 제34권1호
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• pp.23-32
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• 2010

이 연구의 목적은 과학 교수 학습 방법에 관한 국내 연구 동향을 분석하기 위한 것이다. 국내 학회의 학술지 6종에 게재된 논문들을 연도 방법 대상 주제에 따라 분석했다. 분석대상은 과학교육 분야 문헌들에서 공통적으로 제시하고 있는 방법들을 추출되었다. 분석 결과 과학 교수 학습 방법에 관한 연구들은 2000년 이후 지속적인 증가세를 보였다. 교수 학습 방법 중 실험, 협동학습, 토의가 많이 연구되었다. 이 세 가지 방법에 관한 연구들에서 가장 많이 채택하고 있는 연구방법은 실험연구로 나타났다. 다음으로는 내용분석, 조사연구, 사례연구 등의 순으로 나타났다. 세 가지 방법에 관한 실험연구는 중학생을 대상으로 한 것이 가장 많았다. 특히 실험연구를 통해 과학 성취도, 태도, 탐구능력, 자기효능감과 관련한 과학 교수 학습방법의 효과를 알아보는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과를 근거로 볼 때 향후 과학 교수 학습 방법에 관한 연구는 다양한 방법들에 대한 적용 개발 연구 등이 이루어져야 할 것이다. 또한 질적 연구방법을 통해 교수 학습 방법이 실제 교육현장에 적용되는 맥락을 분석하도록 연구 방향이 확대될 필요가 있다고 생각된다. 그리고 다양한 학습자 집단을 대상으로 한 연구를 통해 교수 학습 방법의 효과를 종단적 횡단적으로 접근하려는 시도가 필요할 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제40권3호
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• pp.267-286
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• 2016

본 연구는 2010년부터 2015년까지 6년간 과학영재교육의 연구동향을 분석하는데 목적을 두었다. 이를 위해 과학교육 및 영재교육 전문학술지 8종에 게재된 과학영재교육 관련 연구논문 총275편에 대해 문헌분석과 사회네트워크분석(Social Network Analysis: SNA)의 연구방법을 동시에 활용하여 연구동향을 분석하였다. 문헌분석에서는 분석틀로 연구주제, 연구대상, 연구방법의 분류범주를 설정하였으며, SNA방법에서는 논문별 제시된 영문 저자 키워드를 활용하여 연구동향을 분석하였다. 첫째, 문헌분석으로 분석한 결과, 연구주제는 인지적 특성(25.8%), 교육과정/프로그램(22.6%), 사회․정서적 특성(20.2%)의 연구가 많이 이루어지는 것으로 나타났으며, 연구방법에서는 조사연구(46.5%), 실험연구(18.8%), 프로그램 개발(10.6%), 상관연구(10.3%), 질적연구(6.4%)의 순으로 나타났다. 연구대상에서는 중학생 대상연구(33.7%)가 가장 많았고, 초등학생(30.6%), 고등학생(12.7%) 순으로 조사되었다. 둘째, SNA방법으로 분석한 결과, 과학영재교육 연구에서는 science gifted, gifted education, creativity의 3개 키워드를 중심으로 하는 네트워크가 형성되어 있었으며, 가장 빈번히 활용된 키워드는 science gifted, gifted education, gifted, creativity, science inquiry, perception, (creative) problem solving, science high school, scientific attitude, STEAM 으로 조사되었다. 셋째, 주제-키워드 이원모드(2-mode) 네트워크를 분석한 결과, 인지적 특성에 대한 연구는 인식, 사고양식, 과학적 논쟁, 과학탐구 등에 대한 연구가 많이 나타났다. 사회.정서적 특성에 대한 연구는 상관연구, 동기, 창의인성, 자기 효능감 등에 대한 연구가 주로 이루어지고 있는 것으로 나타났다. SNA방법은 연구내용을 구체적으로 분석, 제시함으로써 연구동향을 심층적으로 이해하고 해석할 수 있는 것으로 고찰되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권3호
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• pp.337-346
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• 2020

본 연구에서는 과학중점고 학생들이 말하는 과학중점고의 학생 참여형 수업의 특성과 과학긍정경험의 관련성 및 과학긍정경험 유발요인과 개선 방안을 탐색하였다. 전국 4개 권역에서 총 20명의 학생들과 5명의 담당 교사들이 심층면담에 참여하였으며, 먼저 학생 초점집단을 대상으로 심층면담을 진행하고 그 이후 교사와 심층면담을 진행하였다. 면담결과를 토대로 과학긍정경험에 도움이 되는 교수학습 경험, 과학긍정경험에 도움이 되는 평가 경험, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안을 탐색하였다. 심층면담에서 과학중점고 학생들과 교사들은 학생들이 이해할 수 있는 범위 안에서 관심을 끌면서 수업을 진행해야 학생 참여도가 높아지고, 학생들이 주제를 정하거나 직접 탐구과정을 설계하는 실험을 통해 과학 흥미와 같은 긍정경험을 높일 수 있으며, 과학의 본질에 맞는 탐구실험 활동을 통해 과학 문제 해결력과 과학적 사고력 등의 역량을 길러줄 필요가 있다고 주장하였다. 또한, 과학긍정경험 제고를 위한 과학중점고 개선과 지원 방안으로는 과학 시수 확보, 과학과 선택과목의 내용을 선택과 집중 형태로 재구조화, 과학고가 아니더라도 과학을 좋아하는 학생들이 과학을 많이 배울 수 있도록 과학중점고 유지의 필요성 등이 제안되었다. 과학중점고 학생들의 과학긍정경험에 대한 연구결과를 토대로, 일반고 학생들의 과학긍정경험 제고에 주는 시사점과 일반고 학생들의 과학긍정경험을 높일 수 있는 방안을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권3호
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• pp.259-265
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• 2007

본 연구의 목적은 수준별 수업에서 심화 보충형 수준별 교육과정을 적용하였을 때, 수준별 수업의 적용 시기가 학습자의 과학 학업 성취도와 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 이에 대한 연구 결과는 첫째, 적용시기를 달리한 수준별 수업은 매 차시 개념주제단위로 심화 보충과정을 실시한 실험집단이 단원 말에 심화 보충 과정을 실시한 비교집단에 비해 학생들의 학업성취도를 높이는데 효과적이었다. 둘째, 적용시기를 달리한 수준별 수업은 매 차시 개념주제단위로 심화 보충과정을 실시한 실험집단이 단원 말에 심화 보충과정을 실시한 비교집단에 비해 상위집단의 학생들에게는 효과가 없었다. 그러나 하위집단에서 학생들의 학업성취도를 높이는데 효과적이었다. 셋째, 적용시기를 달리한 수준별 수업은 매 차시 개념주제단위로 심화?보충과정을 실시한 실험집단이 단원 말에 심화 보충과정을 실시한 비교집단에 비해 과학에 관련된 태도의 5가지 하위 영역 중에서, '과학적 태도의 수용', '과학수업의 즐거움', '과학에 대한 직업적 관심'에서 긍정적인 영향이 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-8
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• 2005

과제중심학습이 교사가 학습자에게 전달해야 할 지식을 미리 정한 순서에 따라 차례로 제공하는 학습이라면. 문제중심학습(PBL)은 구성주의의 상대론적 인식론에 따른 학습자의 문제해결능력의 활용에 관심을 둔 학습양식이다. 본 연구에서는 문제중심학습은 학습과정을 자율적 학습과정과 구분하여 이를 적용하였으며 이를 통하여 창의력에 미치는 효과를 알아보았다. 창의력은 관련분야에 실재하는 복잡하고 비구조적인 문제들을 자신의 두뇌 속에 이미 존재하는 지식이나 축적된 경험을 바탕으로 새롭고 유용한 결합을 이루어 내고, 그것에 기초하여 판단을 내리는 능력으로 보고, 본 연구에서는 이를 창의적 성향과 기능면에서 분석하였다. 본 연구 결과, 문제중심학습(PBL)은 통계적으로 유의수준 .05에서 창의력 신장에 긍정적인 효과를 보이고 있는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.626-638
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• 2009

본 연구에서는 R&E 프로그램에 참여한 270명의 학생을 대상으로 R&E의 목적, 주제 선정 과정, R&E의 장단점에 관하여 설문 조사를 실시하였고, 4명의 학생을 대상으로 심층인터뷰를 실시하였다. R&E의 목적과 장점에 대하여 학생들은 '예비 과학자로의 자질 함양, '연구 기회 제공', 탐구 수행 능력 신장'으로 인식하였으며, 단점으로는 '연구에 소비된 시간', '타율적 참여', '연구 내용의 어려움' 등을 언급하였다. R&E 프로그램은 정해진 주제 제시된 실험과정 문제 발생 시 전문가의 도움으로 진행되는 기술적 도제과정이 대부분이었으며, 창의적 문제해결능력 신장보다는 새로운 실험 장비나 첨단 기술을 접하는 기회 제공 차원이 큰 것으로 나타났다. R&E 프로그램에서 멘토의 역할이 중요하며, 멘토의 역할은 학생들의 생산적 참여 정도와 과학 및 과학자의 인식에 큰 영향을 주었다.

• 과학교육연구지
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• 제32권2호
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• pp.51-70
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• 2008

이 연구의 목적은 STS 과학교육에 대한 국내 연구의 동향을 분석하고 메타분석을 통해 STS 수업모형의 적용효과를 평가하는데 있다. 연구대상 논문은 1991년부터 2006년까지 출판된 석사학위 논문 104편과 과학교육 저널에 출판된 논문 78편을 포함한 총 180편이었다. STS 수업 모형의 효과 평가에 총 56편이 선정되었다. STS 수업 모형 적용 효과의 평균효과크기는 0.40이었다. 이 결과는 STS 수업은 학생들의 과학에 대한 태도, 과학 학업 성취도, 탐구능력, 환경에 대한 태도 및 환경에 대한 지식을 향상시키는데 전통적인 수업보다 긍정적인 효과가 있었음을 의미한다. STS 수업은 환경에 대한 태도의 증진에 가장 큰 평균효과 크기를 나타내었다. 그러므로, STS 수업에서 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 이러한 결과들을 반영하는 것이 필요할 것이다. 향후 STS 교육에 대한 전반적인 평가를 하기 위해서는 STS 수업 모형의 효과와 과학-기술-사회의 상호관계에 대한 교사와 학생들의 이해에 대한 연구 결과를 종합하는 것이 필요하다.

• 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.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.457-476
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• 2009

본 연구에서는 2009년도 대학교 부설 과학영재교육원 생물 영재반에 재학하고 있는 중학교 2학년 학생 20명을 대상으로 자기조절학습능력의 수준을 분석하고, 자기조절 학습능력의 수준에 따른 학생들의 개인적 성향과 이들의 학습선호도를 조사하였다. 생물 영재반에 소속된 중학교 2학년 학생들의 자기조절학습능력은 인지전략, 메타인지, 동기차원에서 선행연구의 영재들보다 높은 수준을 보인 반면, 환경차원에서는 상대적으로 낮은 수준으로 나타났다. 자기조절학습능력의 구성요소인 인지전략은 메타인지 및 동기차원과, 메타인지는 환경차원과 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 연구대상 학생들 가운데 자기조절학습능력이 상위권에 속하는 학생들의 개인적 성향은 서로 다른 것으로 나타났다. 섬세하고 여리며 신중한 성격을 지닌 학생으로 의학계의 성향에 치우치며 장래 의사를 희망하는 반면, 과학자로서의 높은 포부를 표현한 학생은 자연계 성향으로서 추상적이고 창의적이며 확산적으로 사고하는 특성이 두드러졌다. 자기조절학습능력은 높으나 개인적 성향이 서로 다른 것으로 나타났지만 공통적으로 가장 싫어하는 과학수업은 암기위주 이론중심 강의수업이며, 생각하지 않고 필기만 하는 것이었다. 학생들은 실험과 토론, 실험, 또는 토론중심 과학 수업을 선호하는 것으로 나타났다. 토론을 선호하는 이유에는 다른 사람의 의견을 듣기 위한 것이 있는 반면, 자신의 의견을 발표하고자 하는 이유도 제시되었다. 가장 선호하는 과학교사는 질문하고 흥미를 일깨워주는 친근하고 활동적인 사람이었다. 결론적으로 과학영재교육은 우선적으로 개별학생들의 개인적 성향을 상세히 파악하고, 학생들이 선호하는 실험활동 중심 토론식 수업에서 개별학생이 흥미있어 하는 개별 맞춤식 주제 관련 질문을 강화하는 수업이 효율적임을 시사한다.