• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제13권2호
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• pp.143-157
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• 2003

본 논문은 수학 교사 학습과 전문성 신장에 관한 보다 종합적이고 체계적인 이해를 증진하기 위한 노력의 일환으로, 우선 교사 학습을 이해하기 위한 다양한 이론적 틀을 검토하고 교사 학습과 관련하여 지식과 교수 관행간의 관계를 조사하며 탐구 공동체를 중심으로 한 효율적인 전문성 신장에 관한 아이디어를 분석한다 이와 같은 이론적 분석에 터해 교사 학습과 이에 관련한 수학교실문화의 변화 과정을 연구하는 프로젝트를 간단히 소개하고 탐구 공동체의 운영, 교사의 관점에서 교수 관행을 기술하는 것, 공동체에서의 교사 학습을 분석하는 것 등 프로젝트를 수행하면서 부각되는 문제점에 대해 논의한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권4호
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• pp.426-434
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• 2005

In this study, elementary school students' responses toward a discrepant event about a float-or-sink problem were investigated through semi-structured interviews. Initial participants were 61 fifth-grade students from two elementary schools. After excluding the students who did not possess the target misconception from the results of a preconception test and who were not willing to participate in an interview, 31 students (14 males and 17 females) were finally interviewed by two teacher-interviewers. During the interviews, students were first provided with a hands-on experiment which was the same as the situation in the preconception test, and then they were asked about believability of the discrepant event, inconsistency between the discrepant event and their existing conceptions, and belief change after experiencing the discrepant event. Interviews were audio- and video-taped, and then were transcribed by two interviewers. After analyzing the interview transcriptions, we found four types of students' responses; rejection, uncertainty, peripheral belief change, and belief change. We also found that belief change response type should be classified into three distinctive subtypes; belief decrease, ad-hoc belief change, and analytical-abductive belief change.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권5호
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• pp.611-619
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• 2006

The aims of this study are to investigate science high school students' understanding of velocity and acceleration of a simple pendulum bob, and to investigate their understanding of inertia and gravitational force in the motion of a pendulum bob when the tension is removed. For the study, 46 students that had already studied the physical, concepts in simple pendulum were sampled from a science high school in a large city in Korea. For a comparison with general high school students' conceptions, 49 students were sampled from a general high school in the same city. The test tool for the investigation consisted of four drawing and simple-answering type questions developed by the authors. The outcomes of the study revealed that a substantial number of science high school students have misconceptions concerning acceleration in pendulum motion, and that many of them do not understand the relationship between force and acceleration. In addition, the results of the study showed that more than 30% of the students drew the path of a bob going along the tangential direction at the highest point of the motion, and approximately 20% of them drew the path of a bob falling straight down at the lowest point of the motion.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.751-772
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• 2015

타당하고 효과적인 과학교육의 계획과 실천을 위해서는 축적된 연구 결과에 근거한 과학교육 정책의 결정이나 교육과정 개발, 교수학습 방법 및 적절한 학습 자료 개발 등이 이뤄져야 할 것이다. 그러나 실제로는 그러하지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 2000년부터 2013년까지 국내 주요 과학교육 관련 학회지에 게재된 논문들을 대상으로, 근래 학생의 과학 학습과 관련된 국내 과학교육 관련 연구의 전반적인 동향을 분석함으로써, 추후 과학 교육과정 개발이나 정책 개발, 교수학습자료 개발 등에 기초자료와 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해, 국내 6개 주요 과학교육 관련 학회지에 2000년도부터 2013년도까지 게재된 과학 학습 관련 논문을 분석하였다. 분석은 총 8개의 과학 학습영역('학생의 개념', '학생의 사고', '탐구', '정의적 영역', '학생의 과학에 대한 생각', '교육과정', '학생의 학습/수업활동', '비형식 교육에서 학생의 학습')과 각 영역의 세부 범주에 의거하여 수행되었다. 분석결과, 기존의 연구들은 다소 특정 분야와 특정 대상에 편중되어 있었다. 또, 발달 과정보다는 현재 실태를 진단하는 연구들이 많았다. 새로운 이론이나 도구를 개발하는 연구들이 상대적으로 적었고, 다소 직접적이진 않지만 학생의 미래에 영향을 미칠 수 있는 과학의 본성에 대한 인식이나 비형식 학습에 대한 연구 역시 상대적으로 적었다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로 교육과정 개발이나 정책 개발, 교수학습자료 개발 등과 관련된 몇 가지 시사점에 대해 논의 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.862-871
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• 2002

본 연구에서는 사전개념 검사 문제를 분석하여 간단한 전기회로 개념에 관한 초등학생들의 오개념 유형을 알아보고, 인지갈등 검사문항으로 자신의 생각과 불일치한 동료 한명과 자유롭게 토론을 한 후의 인지갈등정도와 토론에서 사용한 같은 인지갈등 검사 문항으로 체험을 한 후의 인지갈등정도를 비교하였다. 대도시에 위치한 K초등학교 6학년 7개 학급 264명을 대상으로 학생들의 간단한 전기회로 개념에 관한 오개념 유형을 조사한 결과, 많은 학생들이 전구가 2개의 전기적 단자를 갖고 있음을 모르고 있었으며, 전구의 꼭지를 강조하거나 전지의 +극을 강조하는 경우가 있었고 단일극 모형을 가진 경우도 상당수 나타났다. 전지의 +극에 전구가 옆으로 뉘어져 있고 전선이 꼭지쇠와 전지 -극에 연결된 문항을 인지갈등 검사문항으로 선정하였다. 선정된 인지갈등 검사문항으로 미리 구성한 토론 조에게 동료의 생각을 듣고 학습지에 적도록 한 다음에 자유롭게 토론을 하게 하였으며, 토론을 마친 후에 인지갈등검사를 하였다. 토론 내용을 알아보기 위해서 몇 쌍은 녹음, 녹화하여 프로토콜을 전시하여 학생들의 생각을 알아보았다. 체험은 토론을 하지 않은 같은 학교 6학년 학생으로 짝과 함께 2인 1조로 직접 실험을 하여 인지갈등 정도를 측정하였다. 토론과 체험을 통한 인지갈등 요소별 응답 점수를 비교해 본 결과는 다음과 같다. 토론은 인지적 재평가, 불안, 인식, 흥미 순으로 인지갈등이 높게 나타났고 그 중에서 인지적 재평가가 높게 나타났다. 체험은 인식, 인지적 재평가, 흥미, 불안 순으로 인지갈등이 높게 나타났고 불안의 반응치가 현저하게 낮게 나타났다. 인지갈등 요소별 인지갈등 점수를 살펴보면 흥미, 불안, 인지적 재평가에서는 토론이 체험보다 점수가 높게 나타났다. 특히 불안 요소와 인지적 재평가 요소에서는 토론이 체험보다 점수가 높고 유의미한 차이를 보였다. 그 까닭은 직접 실험으로 확인하지 못하고 토론만 하였기 때문으로 생각된다. 토론집단의 남녀 차이에 따른 인지갈등 요소별 응답 점수를 분석한 결과 남자는 인지갈등 요소별 점수가 인지적 재평가, 인식, 불안, 흥미 순으로 높게 나타났다. 그 중에서 인식의 반응치가 높게 나타난 반면에 흥미 점수가 낮게 나타났다. 여자는 인지적 재평가, 불안, 흥미, 인식 순으로 높게 나타났고 인지적 재평가의 반응치가 그 중에서 높게 나타난 반면에 인식 점수가 낮게 나타났다. 토론으로 인지갈등을 유발했을 때 갈등 요소 중 인지적 재평가에서는 여자가 남자보다 점수가 높고 유의미한 차이를 보였고, 인식에서는 남자가 여자보다 점수가 높고 유의미한 차이를 보였다. 체험집단의 남녀 차이에 따른 인지갈등 요소별 응답 점수를 분석한 결과 체험으로 인지갈등을 일으켰을 때 인식요소를 제외한 흥미, 불안, 인지적 재평가 요소에서 남자가 여자보다 인지갈등 점수가 높게 나왔고, 특히 인지적 재평가 요소에서는 유의미한 차이를 보였다. 그 까닭은 남학생이 여학생보다 직접 실험하고 조작해 보는 경험을 많이 가졌기 때문이라고 생각된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.221-233
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• 2000

여러 연구를 통해서 고등학생들이 역학분야에서 갖고 있는 비과학적 개념을 과학적 개념으로 변화시키는데 어려움이 있다는 것이 밝혀졌다. 어떤 연구자들은 이러한 개념변화의 어려움을 해결하기 위해 좀 더 어린 나이에 역학을 배워야 한다고 제안하였다. 이들은 학생들이 나이가 더 들수록 자신의 개념을 잘 변화시키지 않는다고 주장하였다. 이 연구에서는 학생의 나이에 따라서 역학단원의 힘 개념이 변화하는데 어떠한 차이점이 있는가를 분석하여 나이에 따른 개념 변화의 차이점과 그 특징을 알아보았다. 서울 지역의 중학교 1학년 한 학급 35명을 13세 집단으로 하고, 이 중학교에 인접한 일반계 고등학교 2학년 한 학급 50명을 17세 집단으로 하여 개인 면담을 4단계로 나누어 실시하였다. 사전개념 검사 단계에서 학생의 힘에 관한 개념을 조사하고 물체가 운동하는 방향으로 힘이 작용한다는 "기동력(Impetus )" 개념을 가지고 있는 학생을 선발하였다. 바로 이어진 처치단계에서는 이 학생들에게 자신의 생각과 불일치 하는 학생 중심의 논박자료를 읽게 하였다. 논박자료에 대한 학생의 반응 특성과 즉시 사후검사, 시간지연 사후검사를 통해서 나이가 다른 두 집단간의 개념 변화 특성을 분석하였다. 분석 결과 첫째, 나이와 상관없이 대부분의 학생들은 기동력 개념을 갖고 있었다. 특히 13세 학생들 중에는 과학적 의미의 힘 개념을 일상생활의 경험과 관련된 비과학적 용어로 이해하고 있는 학생들이 있었고, 17세 학생은 과학적인 용어로 이해하고 있었다. 둘째, 나이가 더 많은 학생이 개념 변화가 더 어렵다는 "유연성 상실"이란 개념을 지지할 수 있는 결과를 확인할 수 없었다. 셋째, 논박자료에 대해서 13세 학생은 무조건 수용, 무조건 거부, 비판적 수용, 비판적 거부 등 네 가지 반응 분포를 고르게 나타내었지만, 17세 학생은 비판적 거부와 비판적 수용 반응이 지배적이었다. 특히 논박자료에 대해 비판적 수용 반응을 보인 학생은 시간이 지난 후에도 과학적 개념을 유지하는 비율이 높았지만, 무조건 수용 반응을 보인 학생은 모두 비과학적인 개념으로 다시 돌아갔다. 이 연구결과는 나이가 더 많은 학생에게서 유연성 상실이 일어난다는 가설을 지지하지 않는다. 따라서 나이와 유연성 상실과의 관계는, 나이에 따라 변하는 다른 변인들을 고려한 보다 심층적인 연구가 필요하다.

• 과학교육연구지
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• 제37권3호
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• pp.458-475
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• 2013

성취평가제 도입에 따라 교사들이 이에 부합하는 평가 문항을 제작하는 능력의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구는 예비 물리 교사들의 학생평가 전문성 신장을 위한 기초 자료를 제공하기 위해 예비 물리 교사들이 제작한 형성 평가 문항을 살펴보았다. 물리교육학과 2학년에 재학 중인 17명의 예비교사들이 이 연구에 참여하였다. 이 연구를 위해 우리는 예비교사들에게 형성 평가도구로써 선다형 물리 개념 문항을 제작하게 하고 예비교사들이 제작한 문항을 서로 검토하는 과정을 관찰하였다. 예비교사들은 5시간의 검토 과정을 통해 그들의 문항을 수정해 갔으며 16명의 예비교사들이 최종 완성된 문항을 제출하였다. 연구 결과, 예비교사들은 다소 낮은 수행 능력을 보였다. 문항을 제작하고 검토함에 있어 예비교사들은 다양한 관점을 가지지 못하였으며 대부분이 학생들이 가진 개념에 가한 정보를 얻는 것을 고려하지 않았다. 이러한 연구결과는 예비교사들이 문항 제작에 있어 어려움이 있음을 나타내 주고 성취평가제 도입의 성공적인 정착을 위해 예비교사들의 학생평가 전문성 신장을 위한 특별한 방안이 필요함을 보여준다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제16권3호
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• pp.451-469
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• 2012

본 연구는 초등학교 6학년 학생들의 넓이 개념 이해의 여러 측면을 조사하고 보고하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구에서는 넓이의 의미 이해, 평면도형(직사각형, 평행사변형, 삼각형)의 넓이 구하기, 넓이 공식 제시하기, 넓이 공식의 성립 이유 설명하기 등과 관련된 총 4개의 문항들로 검사지를 구성하였으며, 이 검사지를 활용하여 초등학교 6학년 학생 122명의 넓이 개념을 조사하였다. 본 연구의 결과, 학생들은 넓이의 의미 이해에서 가장 낮은 수행 정도를 나타냈으며, 그 다음으로는 넓이 구하기, 넓이 공식 제시하기, 넓이 공식의 성립 이유 설명하기의 순서로 낮은 수행 정도를 나타냈다. 한편, 학생들은 넓이 공식 제시하기에서 직사각형, 삼각형, 평행사변형의 순서로 낮은 수행 정도를 나타냈으며, 넓이 공식의 성립 이유 설명하기에서는 삼각형, 평행사변형, 직사각형의 순서로 낮은 수행 정도를 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 학생들의 이해가 미흡한 것으로 나타난 부분을 개선하기 위한 교수학적 시사점을 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.455-465
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• 2002

본 연구는 중학교 1학년 학생 30명을 대상으로 반복 측정, 대푯값 선정, 오차, 측정의 불확실성에 대한 신개념을 관찰 및 면담을 통하여 조사하였다. 조사 결과 50%의 학생들이 단 두 번만 측정하였고, 5번 이상 측정한 학생은 없었다. 반복 측정 후에 77%의 학생들은 자신의 느낌에 의거하여 측정값 중에서 대푯값을 선택하였고, 13%의 학생만 평균값을 계산하여 대푯값으로 정하였다. 60%의 학생은 측정 오차의 원인을 환경이나 측정 도구보다는 자신의 과실 때문이라고 하였다. 또한 대부분의 학생들은 다른 사람들에 의한 측정값이나 사간차를 둔 측정값이 달라지는 원인을 인간 때문이라고 생각하였다. 측정의 불확실성에 대하여 묻는 질문에 대하여 완전히 정확한 측정이 가능하다고 응답한 학생이 40%, 측정은 불확실하다고 응답한 학생이 33% 이었다. 학생들은 이에 대한 판단 근거로 주로 인간의 한계를 생각하였다. 결론적으로 과반수 이상의 학생들이 반복 측정 및 대푯값 선정에 대하여 이해하지 못하였고 측정 오차의 원인을 자신의 과실로 생각하였다. 또한 대부분의 학생들은 측정 결과가 다르거나, 측정이 불확실한 원인을 인간으로 생각하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.8-18
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• 1999

물리 개념에 대한 학생들의 오개념은 과학자적 개념으로 변화시키는 것이 매우 어려운 것으로 보고되어 왔다. 이 논문의 목적은 물리 개념 중에서 힘과 운동에 관한 내용을 구성주의에 따른 코스웨어로 개발하여 중학생들에게 적용했을 때 학생들의 개념 변화를 조사하기 위한 것이었다. 먼저 학생들의 사전 개념을 조사하여 그것을 바탕으로 내용의 순서와 처치방략을 세워 코스웨어를 설계하였으며, 그에 따라 실제 프로그램으로 구현하여 학생들에게 적용하였다. 연구 대상으로 이미 정규 교육과정에서 힘과 운동에 대해 학습한 20명의 학생이 선정되었으며, 학습전 개념을 조사한 후 본 연구자가 개발한 코스웨어를 투입하여 학습하도록 한 다음 사후 검사를 실시하였다. 사전 검사는 연직운동과 수평 운동에 대한 개념 조사 도구를 투입하였으며, 이미 여러 연구에서 사용하여 신뢰도와 타당도가 검증된 도구를 사용하였다. 연직 운동의 경우는 위로 던져 올린 공이 위로 올라가는 동안, 최고점에 정지해 있는 동안, 그리고 떨어지는 동안에 공에 작용하는 힘을 묻는 것이었으며, 수평운동은 물체가 등속도로 운동하고 있을 때, 가속 운동 하고 있을 때, 감속 운동하고 있을 때 물체에 작용하는 힘의 크기와 방향을 묻는 것이었다. 그 결과는 다음과 같다. 연직 운동의 경우는 학습 전에 연구 대상 모든 학생이 오개념을 가진 것으로 나타났으나, 코스웨어 적용 후에는 25%의 학생이 과학자적 개념으로 변화되었다. 수평 운동의 경우 또한 조사 대상 20명의 학생이 학습 전에 오개념을 가진 것으로 조사되었으나 프로그램 투입후에는 45%의 학생이 과학자적 개념으로 변화되었다.