• 대한지구과학교육학회지
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• 제8권1호
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• pp.56-65
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• 2015

The purpose of this study is to investigate how elementary school student understands or students understand the illustrations on the phase change of the Moon in science textbook and to find out how textbook illustration helps students form the conception of the phase change of the Moon. To identify this purpose, we selected illustrations on the phase change of the Moon in the science textbook revised in 2007 and 2009 revised science textbook. For this study we selected and interviewed 20 students in the fifth grade. We integrated all data collected through interviews and created a transcription and a protocol and then, confirmed scientific conceptions related to the phase change of the Moon in students' illustration reading. The result are as followings: First, students read more scientific conceptions related to the phase change of the Moon in illustration of the 2009 revised science textbook which is presented with the universal observer's view point and the earth observer's view point. Second, students who find meaning in the various elements of the illustration and interpret with the integration of the various elements, get a lot of relevant information from illustration. All students have no differences recognizing the elements presented in illustration. But there are differences of contents of illustration reading depending on how students interpret the illustrations with integration of the various elements and if students cannot figure out the four scientific concepts needed to understand the phase change of the Moon, they ignore the information provided by illustration or analysis in their own way according to information provided by illustration. So misconception appears in this process.

• 한국과학교육학회지
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• 제14권2호
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• pp.133-142
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• 1994

Many students have misconceptions that upward direction force act on the object which is moving upward after being thrown vertically upward, and no force act on the object at the top of its flight because the object stop or don't' move at the top. To change these misconceptions, in this study, deductive reasoning tasks were used, and student's responses to the tasks were analyzed. In the first part of this study, student's prior conceptions about force and motion and student's deductive reasoning abilities were investigated. And the second part, student's explanations were classified to either the premise-based or idea-based explanation. In the case of the object which is moving upward, 62% of students who had misconception changed their misconceptions to physically correct concept, but, only 24% of students changed their misconceptions for the object at the top. For the first task, more students changed their misconceptions when they made responses based on premises than based on their own idea(p<.05), so, the first task can be helpful for conceptual change. 40% students changed their own misconception by reasoning deductively based on premises provided in the first task, but only 17% students changed by the second task. Student's reasoning abilities investigated in the first part of this study did not affect the conceptual change. Four students for the first task and one student for the second task did not change their misconception even though they made premise-based explanation and had high reasoning abilities.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권1호
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• pp.55-62
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• 2018

이 연구는 '학생들은 왜 과학을 공부해야 하는가?'라는 질문에 대한 초등 예비교사들의 자유로운 서술식 응답의 분석을 통해 그들의 과학학습의 가치나 필요성에 대한 인식과 그 교육적 시사점을 얻고자 수행되었다. 이 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 이 연구에 참여한 예비교사들은 과학의 내재적 가치 중시 관점과 외재적 가치 중시 관점에 대한 응답 비율은 거의 같았고 이들의 응답은 매우 다양하여 국내외 연구자들이 제시한 과학학습의 가치가 거의 다 포함되어 있다고 할 수 있다. 다만 최하위 범주의 세부항목 합리적인 의사결정자로서의 미래 시민 육성에 관한 것에 대한 응답 비율은 매우 낮았다. 둘째, 이 연구에 참여한 예비교사의 약 30%는 내재적 가치 또는 외재적 가치 중 어느 하나에 편향된 인식을 가지고 있다고 할 수 있다. 이들은 과학을 왜 배워야하는가에 대한 학생의 질문에 대해 어느하나의 가치 관점에 치우진 설명을 할 가능성이 높다고 할 수 있다. 따라서 초등 예비교사들에게 과학의 본유적 가치와 도구적 가치 두 관점 모두를 포함한 균형 잡힌 인식의 기회가 제공할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권5호
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• pp.944-956
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• 2002

The purpose of this study was to investigate students' conceptions of the simple electric circuit using a battery and a bulb. 19 fourth grade students from a rural elementary school in Korea participated in this study. Data on the children's understandings of electric circuit were collected through three sources; prediction tests, drawing tests and individual interviews. The prediction tests were paper and pencil tests composed of 10 problems, predicting whether bulbs in 10 simple circuit diagrams would light. For each prediction, the children were asked to provide a written explanation of their thinking. The drawing tests consisted of 6 problems. One was to draw the inside of the bulb base, and the others were to make the wire connections between a battery and a bulb in the diagrams, to light the bulb. The interviews were conducted with seven children who showed differing degrees of understanding. No student was aware of the wire connections inside the bulb base. Many students stated whether the bulb would light or not, according to the tip of the bulb contacting the positive battery terminal and an end of wire contacting the negative battery terminal. Most of them thought that the tip of the bulb should contact the positive battery terminal, so that the bulb would light. In short, students did not use a scientific conception of electric current to predict and explain the electric circuit.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제22권1호
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• pp.15-28
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• 2003

The purpose of this study was to explore the relationships between the concept of heat and that of temperature for elementary students. Eight multiple choice type questions with explanation of reasons for selection were developed based on previous researches and the analysis of science curriculum for elementary students. The students of 9, 10, 11 years(n=292) were selected from two elementary schools in Taegu City. The responses of students' multiple choice and their explanations were analysed in each items χ² test used for the relationships between types of heat and temperature conceptions Half of elementary student could discriminate the two terms of heat and temperature, majority of them thought that heat is likely to be hot and temperature is the quantity of heat, which is not based on scientific conception. Elementary students thinkings about heat could be classified with material type of heat and molecular kinematics type. Material type of heat were more popular than with molecular kinematics type, although the latter is increased. Majority of students answered correctly in qualitative questions of mixing of hot and cold water, but about only one third of them answers in quantitative questions. Subtraction of cold temperature from hot temperature was the most popular explanation, even though one-quarter of students summed up the two temperature in quantitative situation of mixing hot and cold waters. Those who thought heat as the molecular kinetic responded more correctly in most difficult questions than those who as the material. Therefore, we concluded that the types of heat conceptions affected the concept formation of temperature.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권4호
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• pp.745-756
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• 2001

이 연구는 개념변화 맥락을 제공하는 개념생태의 상호작용에 관한 사례 연구이다. 사례 연구를 통해, 개념생태를 구성하는 세 가지 특징(개념, 과거 경험, 설명일관성)의 상호작용적 맥락을 구체적으로 제시하고 그 상호작용적 특정이 개념변화를 어렵게 하는데 공헌하고 있음을 밝힌다. 이 연구의 시사점은 크게 세 가지이다. 첫째, 개념 학습을 목표로 하는 교수(teaching)는 특정 과제에 대하여 학생들의 개념생태 내에 자리잡고 있는 관련된 장소에서 출발해야 한다. 둘째, 학생들의 비일관적인 설명은 개념변화의 단서로 이용될 수 있다. 셋째, 과거 경험은 학습자를 깊이 이해하기 위해 개념생태 연구가 지속적으로 탐구해야할 영역이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권4호
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• pp.475-491
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• 2006

최근 과학교육에서 학생들이 현재 가지고 있는 개념의 특성을 분석하고 개념형성에 영향을 미친 요인들을 확인하며 이들 요인들이 개념변화과정에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 심층적인 논의의 한 가지 이론적 배경으로 정신모형에 대한 관심이 높아지고 있다. 정신모형이란 학습상황에서의 외부 정보와 장기기억 속에 저장되어 있는 지식과 믿음 사이의 상호작용의 결과로서 작업기억 속에 형성된 역동적인 표상이다. 따라서 문제 상황에서 형성된 정신모형과 정신모형 형성과정을 조사하는 데에는 학생의 인식론적 신념, 존재론적 신념, 메타인지 등 인지적 요인, 동기, 불안, 목표 등의 정의적 요인, 수업, 제시된 과제 등의 맥락요인과 같이 다면적인 접근을 시도할 수 있다. 이에 본 연구에서는 학생들의 원운동 정신모형 형성에 영향을 미치는 관련 변인들을 사례연구와 문헌연구를 통해 확인한 후, 윈운동 단원을 가지고 정신모형 이론에 기반 한 수업모형을 개발하여 경기도 소재의 인문계 고등학교 2학년 물리수업에 적용한 후, 이 수업에 참여한 한 학생의 수업 전, 직후, 지연 사후의 각 시기마다 이 학생이 원운동 문항에 관해 어떤 정신모형을 형성시켰는지, 그리고 각 시기를 거치면서 원운동 문항에 관한 정신모형이 어떻게 변하였으며 이에 영향을 미친 요인들에 관해 알아보았다. 사례 분석 결과, 학생들이 각 시기의 문제 상황에서 떠올린 정신모형은 통합된 정신모형 이론에서 논의한 바와같이 수업이전 획득한 관련 지식과 인식론적 신념 등과 같은 인지적 요인, 과학학습에 대한 흥미 등의 정의적 요인, 메타인지 활동 등을 강조한 교수전략이 사용된 수업 등의 맥락요인들이 역동적으로 상호작용한 결과로 형성된 것임을 확인할 수 있었다. 한편, 겉으로 표현된 정신모형은 수업 후 어느정도 변화가 가능한 것으로 확인되었으나, 인식론적 신념과 같은 부분은 수업후에도 쉽게 변화지 않음을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제32권1호
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• pp.61-72
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• 2008

본 연구의 목적은 물의 순환에 대한 고등학생들의 시스템 사고의 정도를 알아보고, 학생들이 물의 순환에 대해 기술한 내용 중에서 지구시스템과 관련된 개념들은 어떤 것들이 있는지 알아보고자 하는 것이다. 연구 대상은 비평준화 지역인 포항시에서 성적이 중간 정도인 고등학교 3학년 학생 4명을 선정하여 물의 순환에 대한 질문지를 작성하게 하고 그 결과를 토대로 인과지도를 작성한 후 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 연구의 결과는 첫째, 학생들이 기술한 내용 중에 지구시스템과 관련된 개념은 모두 21개였으며, 이 중 과학적 개념 연결은 14개, 비과학적 개념 연결은 7개로 나타났다. 둘째, 학생들이 기술한 내용을 인과지도로 작성한 결과 피드백 루프가 완성된 학생은 A, C학생 2명 뿐 이었으며 그 중 C학생의 피드백 루프는 비과학적 개념 연결을 포함하고 있었다. 전체적으로 학생들이 물의 순환에 대하여 시스템 사고를 적절하게 수행하지 못하고 있거나 낮은 수준의 시스템 사고를 하고 있으며 내용에 대한 이해가 부족한 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제46권5호
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• pp.456-465
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• 2002

이 연구의 목적은 눈에 보이지 않는 미시세계의 현상을 눈으로 볼수 있도록 애니메이션 자료를 개발하고 그 교육적 효과를 알아보는 것이다. 개발한 11개의 애니메이션 자료는 분자, 이온, 전자 등 입자 수준의 미시세계를 동영상으로 나타내었으며 교사가 ''전기화학''단원을 가르칠 때 사용할 수 있도록 하였다. 연구대상은 중학교 3학년 151명이었으며, 실험 집단과 통제 집단으로 나누어 애니메이션 자료를 이용한 수업과 전통적 수업을 16차시 동안 실시하였다. 처치 전에 학습자의 특성을 조사하기 위해 논리적 사고력 검사와 사전 개념 검사를 실시하였고 처치 후에는 사후 개념 검사, 과학에 관련된 태도 검사, 수업에 대한 인식 검사를 실시하였다. 그리고 4개월 후에 파지 효과를 알아보기 위해 사후 개념 검사를 다시 한번 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 애니메이션 자료를 활용한 수업을 실시한 실험 집단이 개념 이해 검사에서 통제 집단보다 유의미하게 높은 점수를 얻었으며, 파지 검사와 태도 검사에서도 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 이는 눈으로 볼 수 없는 미시세계에서 입자의 움직임을 보여준 수업 자료가 학생들의 개념이해와 학습 흥미도 증진에 효과적임을 의미하는 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.719-745
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• 2012

초등학교 4학년 수학은 도형 영역에서 다양한 개념들이 동시에 등장하는 시기로, 특히 삼각형이나 사각형 등과 같은 평면도형의 경우 그 개념이 총체적으로 학습되는 시기이다. 본 연구는 초등학교 4학년 학생들을 대상으로 그들이 학습한 도형 개념들에 대한 이해 정도를 파악하기 위해 '정의하기' 서술형 평가를 실시하고, 또한 그들이 갖고 있는 비형식적인 지식을 살펴보기 위한 '이름짓기'(naming) 서술형 평가를 실시하였다. 이를 통해 학생들이 이해하고 있는 도형의 개념정의와 개념이미지를 분석하고, 각각의 특징 및 반복해서 등장하는 오 개념과 그 원인을 분석하여 도형을 학습하고 지도하는 과정에서 생각해볼 유의점을 제안하고 있다. 더불어 학생들의 이름짓기 활동을 통해 도형의 어떤 요소에 가장 먼저 주목하는가를 분석함으로써 이 과정에서 그들이 인식하지 못하거나 빈도가 낮게 나타난 수학적 성질과 개념을 살펴보고 동시에 학교수학에서 도형 학습을 통해 갖게 되는 비형식적 지식을 고찰함으로써 도형 영역의 학습 지도를 위한 개선 방안을 제시하고 있다.