• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.451-465
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• 2018

본 연구의 목적은 '좋은' 과학수업 실천을 위한 핵심적인 과정이라 할 수 있는 수업 주제의 의미화 과정을 중심으로 예비과학교사들의 도전 과정을 알아보는 것이다. 구체적인 연구문제는 '수업 주제를 향한 예비교사들의 고민은 무엇이었는지?, 이러한 고민 속에서 예비교사들은 수업 주제의 의미를 어떻게 파악하였는지? 그리고 파악한 수업 주제의 의미를 드러내기 위하여 수업에서는 어떠한 방법을 사용하였는지?'이다. 본 연구의 참여자는 2017년 1학기에 개설된 '물리교과 수업실습 및 분석' 강의를 수강한 예비교사들 중 4명이다. 연구결과, 예비교사가 수업 주제를 의미화 하는 과정에는 몇 가지 공통적인 특징이 나타났다. 즉, 예비교사가 수업 주제의 의미를 고민하는 과정에서 왜 가르쳐야 하는지에 대한 본질적/실존적 대답을 추구하기 시작했고, 구체적인 주제어를 사용하여 수업 주제의 의미를 파악했으며, 수업에서는 주제를 중심으로 수업요소를 긴밀하게 연결시키고자 하였다. 이와 같은 도전의 과정은 그 자체가 교사의 정체성 형성 및 수업전문성 향상의 과정으로써 예비교사들에게 매우 의미 있는 경험이 되었다고 본다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권8호
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• pp.1295-1317
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• 2012

There has been disagreement on the importance of definitions in science education. Yager (1983) believes that one crisis in science education was due to the considerable emphasis upon the learning of definitions. Hobson (2004) disagrees with physics textbooks that do not provide general definition on energy. Some textbooks explain that "there is no completely satisfactory definition of energy" or they can only "struggle to define it." In general, imprecise definitions in textbooks (Bauman, 1992) and inaccuracies in definition provided by teachers (Galili & Lehavi, 2006) may cause alternative conceptions. Besides, there are at least four challenges in defining physical concepts: precision, circularity, context and completeness in knowledge. These definitional problems that have been discussed in The Feynman Lectures, may impede the learning of physical concepts. A meta-study approach is employed to examine about five hundreds journal papers that may discuss definitions in physics, problems in defining physical concepts and how they may result in alternative conceptions. These journal papers are mainly selected from journals such as American Journal of Physics, International Journal of Science Education, Journal of Research in Science Teaching, Physics Education, The Physics Teachers, and so on. There are also comparisons of definitions with definitions from textbooks, Dictionaries of Physics, and English Dictionaries. To understand the nature of alternative conception, Lee et al. (2010) have suggested a theoretical framework to describe the learning issues by synthesizing cognitive psychology and science education approaches. Taking it a step further, this study incorporates the challenges in semantics and epistemology, proposes that there are at least four variants of alternative conceptions. We may coin the term, 'alternative definitions', to refer to the commonly available definitions, which have these four problems in defining physics concepts. Based on this study, alternative definitions may result in at least four variants of alternative conceptions. Note that these four definitional problems or challenges in definitions cannot be easily resolved. Educators should be cognizant of the four variants of alternative conceptions which can arise from alternative definitions. The concepts of alternative definitions can be useful and possibly generalized to science education and beyond.

• 영재교육연구
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• 제12권4호
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• pp.46-71
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• 2002

과학기술부가 2001년 11월 부산과학고등학교를 최초의 영재학교로 지정하여 2003년 3월 개교하게 됨으로써, 본 연구는 과학 영재 학생들을 위해 설립될 '과학 영재 학교'를 비롯하여 다른 영재교육 기관에서 영재 학생의 특성과 능력에 알맞은 과학 교육을 체계적으로 제공할 수 있도록 고등학교 수준의 물리 영역 교육과정을 개발하였다. 폭넓게 합의된 교육과정을 개발하고자 문헌분석과 11명의 전문가 집단을 구성하여 델파이 조사방법을 이용하였다. 1차 설문조사에서는 교육과정 목표, 내용, 방법, 평가 등으로 영역을 구성하여 그 각각에 전문가들이 자유롭게 기술할 수 있는 방법을 채택하였으며, 2차 설문은 1차 설문조사에서 수합된 의견을 분석, 종합하여 작성하였고, 2차 설문 결과는 빈도 수 또는 우선 순위 방식으로 분석하여 물리영재교육과정을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권7호
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• pp.693-701
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• 2014

사회적 인지 이론에 기반을 둔 자기효능감은 학습 맥락에서의 학생들의 학습 동기와 수행의 예측자로 강조되어 왔다. 따라서 물리 학습에 대한 자기효능감 측정 도구의 개발은 학생들의 물리학습 능력의 발달과정의 변화를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 물리 학습과 관련된 수행 능력에 대한 학생들의 믿음을 측정할 수 있는 타당도와 신뢰도가 높은 도구를 개발하는 과정을 서술하고, 한국 자연계 고등학생들의 물리 학습과 수행에 대한 자기효능감을 조사하였다. 본 연구에서는 물리 자기효능감 척도(Physics Self-Efficacy Inventory: PSEI)는 Cronbach 알파 계수와 탐색적 요인분석을 통해 신뢰도와 타당도가 검증하였다. 요인분석결과를 통해 PSEI가 네 개의 하위 영역(물리 개념의 이해와 적용, 물리 실험, 성취동기, 수학 능력)으로 구조화될 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 본 연구 결과는 한국 자연계 고등학생들이 네 영역 모두에서 비교적 높지 않은 자기효능감을 가지고 있음을 나타내었다. 개발된 측정 도구는 학생들의 물리 학습에 대한 동기, 자신감 등의 심리적 구인에 대해 이해할 수 있는 기반 자료가 될 수 있을 것이다. 또한 PSEI를 사전-사후 연구에 활용하면 학생들에 대한 자신감의 수준을 측정할 수 있어, 이러한 정보를 반영하여 학생들의 물리 개념이해를 높일 수 있는 교수-학습 전략에 대한 방안을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.100-120
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• 1993

Middle school students' conceptual changes on physics, chemistry, biology and earth science concepts which were intentionally selected by researchers had been investigated through traditional teaching and learning by paper and pencil tests and P.O.E. The weak points had been studied by individual interviews about the problems of traditional science classroom teaching after students' testing and learning about science concepts. As results, students' conceptual changes could be hardly found through traditional teaching and learning except several concepts in biology, The weak points of traditional science classroom teaching and learning were as follows: 1) Teachers teach science as finding answers. 2) The conventional science test is not performed to find students' concepts out but to recall simple knowledge or calculus. 3) Students hesitate to ask teacher Questions in science class because of their colleagues' or teachers' blame. These mean that science teachers need specially designed teaching methods on the students' concepts and reseachers had to study about science classroom socialogy, what happened in science classrooms.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1347-1355
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• 2018

본 연구의 목적은 과학중점학교의 교육과정을 분석하여 물리 관련 교과목(물리I, 물리II, 고급 물리, 실험 물리 등)이 어떻게 편성되어 있는지 알아보는 것이다. 이를 위하여 전국의 112개 과학중점학교 운영성과보고서에 제시된 교육과정을 분석하고, 교육과정 편성 이유와 특징을 추가로 알아보기 위하여 일부 학교에 대해 설문과 면담을 진행하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과별 편성 단위를 살펴보았을 때, '과학'은 평균 6.7시간으로 가장 많았고, 물리I은 4.2시간, 물리II는 4.4시간으로 화학, 생명과학, 지구과학과 비슷한 수준이었다. 둘째, 물리I과 물리II는 2학년의 2개 학기에 각각 2단위씩 개설한 학교의 비율이 가장 많았으며, 집중이수로 개설한 학교는 물리I은 14개교, 물리II는 9개교였다. 셋째, 전문교과의 경우, 가장 많이 수업이 이루어지는 교과목은 '과제 연구'였고, 고급 물리를 개설한 학교는 7개교, 물리 실험을 개설한 학교는 34개교였다. 연구 결과를 바탕으로 2015 개정 교육과정의 적용을 고려하여 과학중점학교의 물리 관련 교과(물리학, 물리 실험)의 활성화를 위한 논의를 추가하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.735-750
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• 2013

본 연구는 학생들이 과학을 학습함에 있어 용어로 인해 겪는 어려움을 해소하고 과학 교육의 효율을 높이기 위한 목적으로 실시되었다. 학생들이 과학 용어에 대해 어려움을 겪고 있는 것에 대한 원인이 과학 교육에서 제공하는 용어들이 특정한 기준에 의한 걸러짐 없이 사용되고 있는 것과 학생들이 과학 용어에 대해서 제대로 교육받을 기회가 없다는 데 있다고 보았다. 이를 해결하기 위한 방안으로 과학 교육에서 사용하는 용어들에 대한 기준을 마련하고, 그 기준에 의해 학생들에게 체계적으로 용어를 교육할 것을 제시하였다. 본 연구에서는 과학 교육에서 용어 사용에 대한 기준을 마련하기 위하여 실제 과학 교육에서 사용되고 있는 용어를 조사하는 경험적 언어학의 연구 방법을 사용하였다. 이에 따라 과학 교육에서 사용할 교육용 과학 용어를 선정하고 각 용어들을 대상으로 교육하기에 적절한 학년으로 배치하고자 하였다. 이를 위한 기초 연구로 7차 교육과정에 따른 과학 교과서 전체의 물리 단원에 수록된 어휘를 조사하고 이 가운데 교육용 과학 용어를 선정하여 학년별로 배치하는 작업을 통해 학년별 교육용 과학 용어 예비 목록을 작성하였다. 그 결과 물리 영역의 교육용 과학 용어 930개를 선정하였으며, 학년별로 3학년 66개, 4학년 38개, 5학년 35개, 6학년 28개, 7학년 203개, 8학년 135개, 9학년 123개, 10학년 302개의 용어를 평정하였다.

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.242-255
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• 2018

최근에 대학 수준의 교수학습 강의 개선의 한 방안으로 플립러닝이 주목받고 있다. 또 일반물리학 수업에서 플립러닝을 시행하여 그 효과를 분석한 연구들도 발표되고 있다. 그런데 플립러닝과 같은 새로운 시도들이 성공적으로 안착, 확산되기 위해서는, 배경과 특징에 따라 학생들에게 플립러닝이 어떻게 받아들여지고, 어떤 효과를 낳는지에 대한 보다 상세한 탐색이 필요하다. 본 연구에서는 강의와 그룹문제풀이가 균형을 이루는 플립러닝에 기반한 일반물리학 강좌에서 학생들의 배경과 특징에 따른 플립러닝에 대한 인식과 성취도를 조사하였다. 학생들의 성취도는 강좌 수강 중 학습시간보다는 학기 시작 전 준비도에 더 영향을 받았다. 또 학생들은 대체로 플립러닝 기반 일반물리학 교수학습이라는 새로운 방식에 대해 매우 긍정적인 인식을 갖고 있었다. 그렇지만 상대적으로 선행학습이 부족하거나, 학습량이 적은 학생들은 플립러닝의 전반적인 확대시행보다 주의 깊은 과목선정을 통한 선별적 시행에 찬성하는 입장을 보였다.

• 한국수학사학회지
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• 제26권5_6호
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• pp.345-353
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• 2013

Some teachers do not regard the computation of the sum of the angles of a triangle by using a cut-and-paste or paper-folding method as providing a proof that the sum of the angles of a triangle is equal to two right angles. Some even think that this way of working is not mathematics but more like an experiment in physics. Some see the method as no better than measurement of the angles by a protractor. The author will examine this issue in the teaching and learning of school geometry and more generally as a specific example from the perspective of HPM (History and Pedagogy of Mathematics).

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 창립기념학술대회
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• pp.38-43
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• 1995

Effect of visualization as a tool for the education of fluid dynamics is mainly discussed. Visualized images are much more understandable compared to the explanation using equations and texts. Several examples are presented to clarify this statement. Then, the software system for teaching fluid dynamics using the results by the numerical simulation is discussed. Two important issues on what is needed in the system are given. First, such systems should be capable of animating images. Second, such systems should be interactively used by students. Changing parameters, coefficients, equations, etc. themselves and watching the difference are important for them to understand the nature of physics underlying the equations. The teaching system with visualization is no doubt a good tool for introducing fluid dynamics.