• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제33권1호
• /
• pp.105-114
• /
• 2014

The purpose of this study was to develop a teaching strategy focused on problem solving process and explore its effects on science creative problem solving ability, science process skills, science academic achievements and scientific attitudes of students after applying it. Teaching strategy focused on problem solving process employed brainstorming and PMI thinking strategies. The participants were the third grade students of both an experimental class(26 students) and a comparative class(25 students) at the S elementary school located in Goyang-City, Kyonggi Province. The developed strategy was applied to the experimental class for 9 periods of 'Separation of mixture' unit. The results of the tests on the science creative problem solving ability, the science process skills, scientific achievement and scientific attitude were statistically higher in the experimental class.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.963-980
• /
• 2013

본 연구의 목적은 예비교사들의 집단지성을 활용한 글쓰기활동을 통해 과학지식 형성과정을 탐색하는 것이다. 이를 위하여 과학논리논술 전공수업을 수강하는 29명의 대학생들을 대상으로 적정기술이라는 과학주제를 제시하여 이에 대한 지식의 형성과정을 탐색하였다. 이 활동은 학생들의 자유로운 참여와 쌍방향 커뮤니케이션을 위해 온라인상에서 진행되었으며, 모든 학생들이 충분히 자신의 의견을 표현하고, 다른 학생들의 정보를 판단할 수 있도록 한 달이라는 기간 동안 실시되었다. 참여방식은 한 학생이 관련 정보를 제시하면 다음 학생은 기존정보를 읽고 자신이 원하는 정보를 조합 및 수정하여 제시하는 것으로 실시되었으며 참여횟수는 제한하지 않았다. 또한 질문지를 제시하여 참여자가 해당 글을 수정하거나 정보를 추가한 이유를 기술하도록 하였다. 연구결과 학생들은 크게 4단계의 과정을 통해 집단적 과학지식을 형성해 나가는 것으로 나타났다. 첫 번째 단계는 정보가 팽창하는 단계이며, 두 번째 단계는 가치정보가 축적되기 시작하는 단계이다. 세 번째 단계는 논리 비판적 사고단계이며, 마지막으로 퇴고단계를 거쳐 예비교사들이 개인의 지성을 더해 과학지식을 형성해 나갔다. 본 연구의 결과를 통해 집단에 의해서 구성되는 지식은 어떠한 과정을 통해 형성되어 가는지 확인할 수 있었으며, 그 과정 안에서 일어나는 다양한 참여형태 및 사고활동을 탐색할 수 있었다. 이러한 연구결과를 토대로, 향후 집단지성을 활용한 다양한 수업개발을 통해 학생들의 논리력과 비판적 사고력을 신장할 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.344-364
• /
• 2021

이 연구는 두 명의 초등교사가 컴퓨팅 사고를 어떻게 인식하고 이를 교육과정 재구성에 어떻게 반영하고 수업을 하게 되는지를 장기간의 걸친 교사연수과정을 통해 탐색한 것이다. 컴퓨팅 사고는 과학교육에 연계하는 새로운 교육정책 방향이기에 초등부터 나타나는 교사의 인식을 조사하고자 하였다. 교사와의 9번의 교사회의를 가졌으며 이는 매회 2시간 정도의 시간이 소요되었고, 그 시기에 교수하게 될 한 단원을 각자 인식아래 재구성을 하여 11차시의 수업과정안을 개발하였다. 자료수집은 9개월간에 걸쳐서 인터뷰, 교사회의, 수업과정안에서 수행되었으며, 이 자료는 수업 전후의 교사회의를 통한 논의, 수업과정안 등을 통해 수집되었으며, 컴퓨팅 사고를 인식하면서 나타난 초등교사의 컴퓨팅 사고의 인식은 다음과 같이 나타났다. 첫 번째, 과학교육의 목적인 과학적 소양의 정의가 확장되었음을 볼 수 있다. 즉 문제인식에서부터 창의적인 문제해결자를 양성하는 것이 과학적 소양이라고 인식하였다. 두 번째, 과학적 사고가 강조된 개념형성단계와 컴퓨팅 사고가 강조된 개념활용단계로 수업차시를 구분하였다. 세 번째, 컴퓨팅 사고는 인지적 사고과정이며, ICT는 기능적 도구라고 인식하였다. 네 번째, 컴퓨팅 사고 요소는 중복되어 반복적으로 나타나며, 순차적이지 않을 수 있다는 것이다. 마지막으로 컴퓨팅 사고의 활용을 통해 STEAM 교육을 활성화할 수 있다고 인식하고 있음을 보여주었다. 이 연구를 바탕으로 컴퓨팅 사고의 실천은 STEAM 교육의 활성화를 위한 도구로 사용될 수 있고 이를 위해서는 일회성이 아닌 지속적이고 전문적인 교사연수를 통해 컴퓨팅 사고 전문역량 강화를 할 수 있도록 해야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제25권4호
• /
• pp.419-429
• /
• 2006

This study investigated gender differences in the factors affecting elementary school students' ability to identify scientific problems. Scientific problem finding tasks, involving written instruments including IQ tests, content knowledge, science process skills, divergent thinking skills, intrinsic/extrinsic motivation, personality traits, and home environment were administered to 96 elementary school students(male; 50 & female: 46). The data collected was analyzed by means of a t-test, Pearson's correlation, multiple regression analysis, and canonical correlation analysis. The finding indicated that there were significant gender differences in scientific problem finding performance. Female students were significantly higher in both total score and elaborate score of scientific problem finding than male students. Personality traits and intrinsic motivation positively and extrinsic motivation negatively predicted male students' abilities in scientific problem finding. Science process skills, personality traits and intrinsic motivation positively and extrinsic motivation negatively predicted female students' scientific problem finding and IQ positively predicted female students' elaborate score of scientific problem finding.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.556-564
• /
• 2004

본 연구는 중 고등학생의 창의력 및 과학적 사고력 향상을 위해 학습자 활동 중심으로 개발된 가설-연역적 실험 모듈이 과학고 학생들에게 효과적인지 알아보기 위해 수행되었다. 삼투압과 식물의 색소 분리와 관련된 5차시의 가설-연역적 실험 모듈의 효과를 알아보기 위하여 서울의 S 과학고 남 여 4개 반을 각각 46명씩 2개 학급으로 구성된 실험 집단 및 통제 집단으로 나누어서 수업을 하였다. 실험 집단은 삼투 현상 및 광합성 색소 분리와 관련된 가설-연역적 방식으로 구성된 생물 실험 모듈을 통해 학생 중심의 실험 수업을 하였고, 통제 집단은 개발된 실험 모듈과 같은 내용을 가지고 전통적인 방식의 실험 결과 확인 실험 수업을 수행하였다. 두 모듈을 적용하여 학생들의 창의력 및 과학적 사고력, 과학 탐구 능력 그리고 성취도의 향상 효과를 조사하였다. 연구 결과, 개발된 실험 모듈을 적용한 실험 수업은 기존의 전통적 실험 수업보다 학생들의 창의력, 과학적 사고력, 과학 탐구 능력에 유의미한 효과를 보였다. 이상과 같은 연구 결과는 삼투 현상과 광합성 색소 분리를 주제로 한 두 개의 생물 실험 모듈을 적용한 가설-연역적 방식의 수업이 전통적인 교과서 실험 방식인 확인식 실험 수업보다 학생들의 창의력 및 과학적 사고력을 높이는 데 효과가 있음을 의미한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제17권2호
• /
• pp.11-22
• /
• 1998

The present educational and social circumstances require the improvement of science education and the promotion of scientific technology simultaneously Under this situation, it is necessary to develop the performance assessment evaluating the ability of scientific inquiry. The purpose of this study is to develop a valid and reliable instrument of the performance assessment that is can evaluate the scientific inquiring ability. The characteristics of the instrument developed through this study, are as follows, 1. The performance assessment can be impartially achieved for all the elements of scientific inquiry, which are required in the units of elementary science from 3rd to 6th grade of elementary school. 2. To maintain the objectivity of performance assessment, the detailed standpoints and standards are established. 3. The instruments are devised to evaluate the thinking skills with the experimental reports of student, the operation skills by the check list of evaluation that the teacher's observation for the student are recorded. 4. Considering the level of elementary school student, the items required the complex thinking and the investigative skills are exclude as much as possible. 5. The items are arranged according to the learning steps of elementary school, so that the evaluation may be achieved in parallel with the process of the real teaching -learning in class. 6. According to circumstances, make use of these materials for the evaluation as the practical teaching-learning materials instead of the normal teaching-learning materials The first field trial with the instrument was carried out, using a sample of 20 students from the 3rd to 6th at K and Y elementary school located in Kwangju city. The results of mean achievement quotient for each grade are as follows, the first term of 3rd grade (experiment and exercise skills ; 85%, inquiry thinking skills ; 74%), the second term of 3rd grade (experiment and exercise skills : 81%, inquiry thinking skills ; 76%), the first term of 4th grade (experiment and exercise skills ; 70%, inquiry thinking skills ; 59%), the second term of 4th grade (experiment and exercise skills ; 61%, inquiry thinking skills ; 71%), the first term of 5th grade (experiment and exercise skills ; 84%, inquiry thinking skills ; 67%), the second term of 5th grade (experiment and exercise skills; 73%, inquiry thinking skills ; 70%), the first term of 6th grade (experiment and exercise skills : 83%, inquiry thinking skills ; 84%), the second term of 6th grade (experiment and exercise skills ; 87%, inquiry thinking skills ; 81%).

• 한국과학교육학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.458-469
• /
• 2003

이 연구는 과학적 가설 지식의 생성 과정을 귀납적으로 기술하구 분석하여 하나의 바탕이론을 제시하고자 하였다. 이것을 위해 과학적 현상의 원인을 설명하는 과제를 피험자들에게 제시하고, 피험자들이 과제를 해결하는 과정에서 표상한 지식과 사고 유형을 발성 사고법과 심층면접을 통해 프로토콜로 생성하게 한 후, 이것에서 규칙성을 찾아 귀납적으로 기술하는 연구 방법을 이용하였다. 이 연구의 결과는 가설 지식 생성 과정에서 의문상황, 가설적 설명자, 경험상황, 원인적 설명자, 최종가설지식 등 5가지의 중간적 지식들이 생성됨을 보여주었다. 또, 지식 탐색, 의문상황과 경험상황 비교, 설명자 차용, 설명자 조합, 설명자 선택, 설명자 확인 등 6가지 유형의 사고가 가설 지식 생성에 관여한다는 것도 보여주었다. 또한 과학적 가설 지식은 '의문상황${\righallow}$경험상황${\righallow}$원인적 설명자${\righallow}$가설적 설명자${\righallow}$가설' 순으로 중간적 지식들의 표상되는 과정을 통해 생성되며, 이러한 과정은 귀추적 추론 뿐만 아니라 귀납과 연역 추론도 함께 관여하는 복잡한 사고 과정임을 보여주었다.

• 대한지구과학교육학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.131-140
• /
• 2019

이 연구에서는 창의교육의 일환으로 컴퓨팅 사고력을 개발할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용해 지구과학 교수 학습에 적용하여 컴퓨팅 사고력에 대한 인식과 과학적 태도가 어떻게 변화되는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과를 바탕으로 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 초등학생들에게 적용할 수 있는 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 개발하였다. 총 12차시로 구성된 프로그램은 학생 활동중심의 문제를 제공하여 다양한 사고를 학생들이 유도할 수 있도록 탐구활동을 설계하였다. 둘째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램을 통해 컴퓨터 프로그램 활용에 대한 자신감, 컴퓨터 활용통합학습, 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅 사고력을 활용한 문제해결 요인에서 유의미한 결과를 나타냈다. 셋째, 블록형 코딩프로그램을 활용한 지구과학 교육프로그램은 호기심, 비판성, 협동성, 끈기, 창의성 항목에서 유의미한 차이를 나타내었다. 이것은 학생들이 문제를 접했을 때 의문을 갖고 이를 해결하는 과정에서 효과를 나타낸 것이라고 판단할 수 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
• /
• 제40권4호
• /
• pp.520-544
• /
• 2021

이 연구는 초등학생의 창의 과정과 산물의 관계를 탐색하기 위한 과학 창의성 검사 도구를 개발하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 연구자는 과학 창의성 관련 논문을 분석한 후, 창의 과정과 산물의 구성요인에 근거하여 문항을 개발하였다. 그리고 과학 교육 전문가 9명의 검토를 마친 검사 도구를 파일럿 테스트하였다. '동물', '식물'의 두 세트로 이루어진 검사 도구는 수정과 보완을 거쳐 최종적으로 5학년 학생 105명에게 투입되었다. 투입 결과는 WinSteps, SPSS와 AMOS 통계프로그램으로 분석되었다. 이 연구의 주요 결과는 첫째, 과학 영역에서 창의 과정은 과학 지식, 탐구기능, 창의적 사고기능(확산적, 수렴적, 연관적 사고)을 포함한다. 창의 산물은 새로우면서 과학적으로 유용한 아이디어가 어떤 형태로 나타난 것이다. 둘째, 이 연구에서 대표 탐구기능으로 선정된 관찰은 구성 타당도 측면에서 창의적 사고기능과 연관성이 없어야 했다. 셋째, 유용성 항목은 다른 항목 중 가장 낮은 평균치를 기록하였는데, 평가자인 교사의 관점에서 과학적 타당성과 유용성을 만족시키기 어렵기 때문으로 사료된다. 넷째, 동형검사 신뢰도를 알아보기 위한 '동물'과 '식물' 문항 간 스피어만 상관 계수는 독창성 항목을 제외하고 유의하게 나타났다. 다섯째, 검사 도구는 집중타당성, 판별타당성, 법칙타당성 세 가지 측면에서 구성 타당도를 대체로 만족시켰다. 연구 결과를 바탕으로 창의 과정과 산물의 관계를 탐색하고 학교 현장에서 실제적인 평가 도구로 역할을 할 검사 도구의 유용성을 논하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.147-153
• /
• 2002

Reasonable and reliable assessment method is one of the most important issues in science education, Partial credits method is an effective tool for assessing students' science inquiry problem solving. The purposes of this study were to classify the Problem solving types based on the analysis of the thinking Process, and how much the related science concept and the science process skills were used in solving science inquiry problems, and to describe the possibility and rationality of the assessment method that gives partial credit 128 high school seniors were selected and their answers were analyzed to identify science concepts they used to solve each problem, and the result was used as the criterion in the scientific concept test development. Also, to study the science inquiry problem solving type, 152 high school seniors were selected, and protocols were made from audio-taped data of their problem solving process through a think-aloud method and retrospective interviews. In order to get a raw data needed in statistical comparison of reliability, discrimination and the difficulty of the test and the production of the regression equation that determines the ratio of partial credit, 640 students were selected and they were given a science inquiry problem test, a science process skills test, and a scientific concept test. Research result suggested it is more reasonable and reliable to switch to the assessment method that applies partial credit to different problem solving types based on the analysis of the thinking process in problem solving process, instead of the dichotomous credit method.