• 대한화학회지
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• 제63권5호
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• pp.376-386
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• 2019

이 연구에서는 산과 염기의 화학반응에 대한 학습발달을 논리 사고 발달단계에 근거하여 제시하고, 그 타당성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 전국의 7개 지역, 9개의 초등, 중등, 고등학교에서 387명을 편의표집하였다. 이 연구에서 개발한 설문지는 총 9문항이었으며, 산과 염기 반응물과 생성물을 제시하고 이 물질들이 어떻게 변화할지에 대한 자신의 생각을 그림으로 표현하고 그 이유를 적도록 구성하였다. 상황 맥락은 한 종류의 용질이 용매에 녹는 상황과 두 종류의 용질이 용매에 녹는 상황 등으로 구분하였다. 이 연구에서는 물질보존 논리, 조합 논리, 비례 논리, 입자 개수 보존 논리를 조합하여 총 6단계의 학습발달을 가정하였다. 자료를 분석하여 Rasch 모델로 Person reliability, Item reliability, MNSQ와 ZSTD의 Infit와 Outfit값을 구한 결과, 본 연구에서 가설적으로 제안한 논리 사고 학습발달단계가 타당함을 확인하였다. 자료의 분석 결과, 중학교 2학년까지는 낮은 단계의 사고가 저학년에서 더 우세하였다. 그리고 높은 단계의 사고(2단계에서 5단계)가 상대적으로 고학년에서 우세한 것으로 나타났다. 그러나 고등학교 3학년(Grade 12)에서 높은 단계의 사고가 급격하게 감소하였다. 그리고 가장 마지막 단계인 5단계의 사고는 모든 학년에서 매우 낮았으며, 학생들의 비율이 가장 높은 학년은 중학교 3학년으로 나타났다. 이러한 특이한 연구 결과에 대한 해석은 교과서의 서술 방식과 관련된 추후 연구 과제로 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제62권3호
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• pp.226-234
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• 2018

본 연구는 화학영역에서 뜨고 가라앉는 현상과 관련되어 교과서에 진술된 모델을 모델의 생성과 관련된 본성 측면을 기반으로 평가하였다. 이를 알아보기 위해 7차 교육과정에서부터 2009 개정 교육과정의 초등학교 3학년 과학교과서 2종과 중학교 과학교과서 21종이 분석되어졌다. 분석 결과 진술된 모델은 (1) 모델의 전제조건에 대한 설명 부재, (2) 물질적 관점의 질술 방식, (3) 패턴의 원리 결여, (4) 다루어진 사례의 부적절성의 특성을 보였다. 학생들에 대한 모델의 교육은 모델을 이용한 활동 보다는 모델이 생성되는 과정과 관계된 교육이 선행되어야 함에도 그러한 모델의 본성에 대한 교육이 부족함을 알 수 있었다. 이를 해결하기 위해 모델의 생성과 관련된 모델의 진술과 이와 관련된 학생 모델 평가 도구 제작을 제언하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제36권3호
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• pp.439-467
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• 2022

미래 사회에는 지식뿐만 아니라 창의성과 협동심, 융합적 사고 등을 포함하는 다양한 역량이 필요하다. 본 연구는 중요한 수학 교과 역량인 수학 문제해결력, 의사소통 능력 등의 함양을 기대하며 수학 정보과학 융합을 위한 프로그램을 개발하였다. 선행지식이 크게 요구되지 않고, 일상언어와 쉽게 접할 수 있는 도구만으로 동기유발이 가능하며 다자간 협력이 필수적인 창의적 문제해결 활동 기반 프로그램이다. 활동의 참가자 수가 증가함에 따라 수학의 유용성과 엄밀성을 경험할 수 있으며, 이론적 원리는 유한체 위에서의 행렬 이론을 바탕으로 한다. 또한 정보과학에서 주요 주제 중 하나인 오류정정코드와의 관련성을 강조할 수 있도록 구성하였다. 본 프로그램의 실세계 맥락이 수학적 의사소통 능력의 함양과 수학의 가치 경험 기회 제공에 도움이 되기를 바라고, 코딩을 수반하지 않는다는 점에서 교사들의 접근성이 높기를 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권2호
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• pp.178-192
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• 2018

본 연구의 목적은 야외지질답사 장소를 개발하고 과학적 모델의 사회적 구성을 야외지질학습에 적용하는 것이다. Orion(1993)의 가상의 공간(Novelty Space)과 2015 개정 교육과정 성취기준을 고려하고 답사 장소를 개발하였다. G 영재 교육원 과학과 8명 학생을 대상으로 '관악산 형성과정'이라는 것을 주제로 하여 총 5차시 분량의 과학적 모델의 사회적 구성을 활용한 야외지질학습을 실시하였다. 야외지질학습 전후로 1차시 분량의 설문 검사를 통해 학생들의 개념 이해 정도를 파악하고, 심층 면담에서는 개념 확인과 야외지질학습의 정의적인 면을 다루었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 야외 답사 장소는 계곡 하류와 상류로 각각 명명하였고 변성암, 화강암, 절리, 포획암, 광물 입자를 관찰하도록 구성하였다. 두 번째, 사전 조사에서 관악산은 화산으로 만들어졌다고 응답한 학생이 7명이었다. 반면, 야외지질학습이 종료된 이후에는 7명 학생이 화강암의 형성과정을 설명하고 변성암을 예시로 지질시대를 이야기 하는 것으로 시간적인 스케일을 이해했음을 보여주었다. 더욱이 심층면담에서 지질학에 대한 낮은 성취를 보여주는 학생이 야외지질학습에 대해 긍정적인 답변을 주었다. 즉, 학습의 정의적인 면을 고려하였을 때 야외지질학습에 과학적 모델의 사회적 구성 활용이 효과적일 수 있다는 것을 보여준다. 이번 연구는 지질교육에 모델을 적용한 사례이고 동시에 교사에게 야외답사 장소를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 야외지질학습에 과학적 모델의 사회적 구성을 적용한 사례로서 의의가 있다.

• 과학교육연구지
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• 제40권2호
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• pp.144-165
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• 2016

이 연구의 목적은 적정기술 주제의 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 초등학교에 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 경기도 소재 초등학교 3학년 85명이 참여하였다. 40명은 실험집단으로, 45명은 비교집단으로 배치하였으며 프로그램 적용 전후에 창의적 사고활동, 과학적 태도, 리더십 검사를 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 창의적 사고활동 전체 점수와 4개 하위영역 모두에서 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 둘째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 과학적 태도 전체 점수와 호기심, 자진성, 끈기성 3개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 셋째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 리더십 전체 점수와 개인 내 특성, 개인 간 특성 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 결론적으로 본 연구에서 개발 적용한 STEAM 프로그램이 초등학생의 창의적 사고활동, 과학적 태도, 리더십을 향상시키는 데 효과적임을 시사한다.

• 영재교육연구
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• 제21권3호
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• pp.631-658
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• 2011

본 연구에서는 과학고 졸업생들을 대상으로 이들의 과학고 재학시 학업 성취 수준(고성취, 저성취)에 따라 이들의 향후 성취(최종학력, 창의적 업적물 수) 수준, 직업 및 소득이 다르게 나타나는지, 그리고 이들의 삶 및 직업 선택에 영향을 준 인물은 누구였는지에 대해 탐색하고자 하였다. 이를 위해 전국 18개 과학고를 졸업한 성인들 중 2001년 이전에 졸업한 성인 총 244명(만 28.00세~42.84세)을 최종분석 대상으로 선정하여 설문분석을 실시하였고, 설문 참여자들 중 13명을 선정하여 면대면 심층인터뷰를 실시하였다. 과학고 졸업생들의 과학고 재학시 학업 성취 수준이 상위 30%에 해당하는 이들을 고성취 집단으로, 하위 30%에 해당하는 이들을 저성취 집단으로 분류하였다. 그 결과, 이들 두 집단의 최종학력 수준과 창의적 업적물 수는 유의한 차이를 보였는데, 저성취 집단에 비해 고성취 집단에서 박사과정 이상의 고학력 소지자가 더 많았으며, 창의적 업적물을 많이 낸 과학고 졸업생들의 비중도 더 많은 것으로 나타났다. 또한, 전문과학군에 종사하는 과학고 졸업생들은 고성취집단의 과반수이상을 차지한데 반해, 저성취 집단에서는 비전문과학군(일반군)에 종사하는 과학고 졸업생들의 비중이 과반수이상을 차지한 것으로 나타났다. 아울러, 고성취 집단에서 고소득자가 더욱 많이 분포되었으며, 직장 내에서 창의적 능력이 요구된다고 응답한 비중이 저성취 집단에서와 달리 무려 86%를 상회하는 것으로 나타났다. 이들 두 집단 모두 삶과 직업선택에 영향을 가장 많이 준 인물로 부모가 가장 많이 지목되었으며, 그 다음으로 스승이 지목되었다. 이러한 설문 연구결과는 인터뷰 결과와도 일치하는데, 과학고 졸업생들의 삶과 직업선택은 그 당시 처해진 사회적 상황과 생활 속 밀접하게 상호작용한 주변인물(부모님, 교사, 선후배)로부터 영향을 받은 것으로 나타났으며, 주변인물에 대한 주관적 인식에 있어서는 두 집단 간 다소 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1471-1476
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• 2013

본 연구는 K대학부설과학영재교육원 학생 중 웹기반 사이버 토론 학습 프로그램인 "Science Cyber Conference" 참가자를 대상으로 문제중심학습(Problem-based Learning; PBL)전략을 적용한 시스템을 개발하여 16주 동안 프로그램을 진행한 후, PBL 전략이 '자기주도 학습 능력'에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이와 더불어 PBL 수업 과정에 대한 학습자의 인식을 조사하였다. 웹기반 PBL 전략을 적용한 프로그램 진행 후 학습자의 '자기주도 학습 능력'이 통계적으로 유의미하게(p<.05) 효과가 있었다. 특히 '자기주도 학습능력'은 하위 영역 7개 중 '학습자 신념'을 제외한 모든 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.411-432
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• 2009

본 연구는 K 대학교에 재학 중인 학생 57명의 부모를 대상으로 자녀의 조기진급 및 조기졸업의 필요성과 대학생활 적응에 대한 부모지각을 다변량 분산분석(Multivariate Analysis of Variance)과 다변량 공분산분석(Multivariate Analysis of Covariance)을 실시하여 분석하였다. 연구 결과, 조기진급 및 조기졸업을 한 자녀를 룬 부모는 고등학교 3년 과정을 마치고 대학에 입학한 자녀를 둔 부모보다 '조기진급에 대한 정보'를 더 만이 알고 있었던 것으로 나타났다. 이에, 본 연구는 '조기진급에 대한 정보'를 공변량으로 통제한 후, 자녀의 적응에 대한 부모지각을 조사하였다. 그 결과, '조기 진급에 대한 정보'를 많이 가지고 있었던 부모는 자녀가 대학에 보다 잘 적응한다고 지각하였다. 그러나 '조기진급에 대한 정보'가 자녀의 적응에 대한 부모지각에 미치는 영향을 통제하였을 때, 조기진급 및 조기졸업 유무에 따른 부모지각에서 유의한 차이가 없었다. 따라서 조기진급 및 조기졸업에 대한 정보를 많이 가지고 있는 부모 일수록 이에 대한 필요성을 보다 신중하게 고려하며 의사결정에 임할 뿐 아니라, 대학에 입학한 자녀의 진로 및 학습 적응 그리고 대학 생활에서 자녀가 경험하는 사회정서적 적응에 대해서도 비교적 덜 우려하는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.343-354
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• 2012

본연구의 목적은 체육영재로 선발되어 훈련 프로그램을 적용받은 초등학교 어린이들의 주의집중력 변화를 일반 어린이들과 비교하여 살펴보고자 하였다. 실험군은 2010년 4월부터 부산대학교 체육영재선터에서 선발되어 훈련중인 59명(남:32, 여;27)이고, 통제군으로는 부산시 해운대구와 금정구, 진구에 위치한 3개 초등학교에서 148명이 참여하였는데, 이들 중 현재 운동선수로 활동하고 있거나 과학 분야에 영재로 선발되어 영재교육원에서 별도로 사사교육을 받고 있는 학생들은 제외하고 최종 80명의 자료를 활용하였다. 집중력 측정은 H. Moosbrugger & J. Oehlschagel이 제작하고, 오현숙[22]에 의해 한국판으로 표준화한 FAIR 주의집중력 검사지를 사용하였다. SAS 9.1 버전을 이용하여 공변량분석에 의해 다음과 같은 결과를 도출 하였다. 첫째, 체육영재집단과 일반학생집단 모두 FAIR 주의집중력 3개 하위요인에서 8개월 후에 통계적으로 유의하게 향상된 것으로 나타났다. 둘째, 체육영재 집단과 일반학생 집단간 사후 측정값의 변화에서는 주의집중력 모든 하위영역에서 유의할 만한 차이를 발견할 수 없었다. 특히 사후 측정값을 활용한 일원변량분석에서도 집단별로 차이가 없는 것으로 제시되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.290-301
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• 2017

본 연구의 목적은 문제 발견 능력 향상을 위한 발명 교수 학습자료 활동지를 개발하고, 발명 영재를 대상으로 '문제만들기' 수업의 효과를 분석하며, 질문 수준 향상을 위한 정책적인 제안을 하는 것이다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위해 질문 만들기 활동지를 개발하고 만족도를 분석하였으며, 전문가를 통해 질문 수준 향상을 위한 전략을 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. '질문 만들기'의 수업은 문제상황과 문제해결조건을 학생들에게 제시하고, 문제확인 단계, 아이디어 창출 단계, 아이디어 수렴 단계, 실행하기, 평가하기로 구성하였다. 이러한 창의적 문제 발견을 위한 교수 학습자료를 발명 영재 학생들에게 적용한 결과, 학생들의 만족도는 초등학생(M=4.56), 중학생(M=4.30), 그리고 전체 학생(M=4.33)의 만족도 평균이 4.30 이상으로 매우 높았다. 또한 발명 문제 발견을 활성화하기 위한 전략을 개발하기 위하여 '문제의 다양한 형태 찾기', '문제수준 향상을 위한 교수 학습방법 필요함', '문제 수준 향상을 위한 전문가의 도움이 요구됨', '참신한 문제에 대한 다양한 평가와 보상', '기관의 협력을 통한 질문시스템 구축 방안을 마련함', '아이디어를 대우하는 문화가 필요함' 등이 요구되며, '교육부, 미래부, 특허청, 중소기업, 지역사회 등의 협업과 지원'을 통해 교육적 여건이 마련되어야 한다.