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Journal of Science Education

  • : 경북대학교 과학교육연구소
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  • : KCI등재
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  • : 연속간행물
  • : 연3회
  • : 1225-3944
  • : 2733-4074
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수록정보
39권3호(2015) |수록논문 수 : 11
간행물 제목
45권1호(2021년 04월) 수록논문
최근 권호 논문
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1TIMSS 2019의 4학년 물상과학 영역과 우리나라 과학 교육과정의 비교 분석

저자 : 김선경 ( Sun-kyoung Kim ) , 김현경 ( Hyun-kyung Kim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 1-10 (10 pages)

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본 연구에서는 TIMSS 2019 물상과학 영역과 우리나라 과학과 교육과정의 연계성을 분석하고자 하였다. TIMSS 2019 초등학교 4학년 과학 평가틀의 물상과학 영역에서는 12개의 주제가 제시되는데, 초중등학교 교사로 이루어진 현장교사와 과학교육 전문가 총 12명이 참여하여 이 주제들이 우리나라 2009 개정 및 2015 개정 과학과 교육과정에서 어느 학년에 포함되어 있는지 분석하였다. TIMSS 2019 평가틀의 성취기준과 우리나라 과학과 교육 과정이 일치하는지 분석한 결과, TIMSS 2019 물상과학 평가 주제 중에서 우리나라 초등학교 4학년 교육과정까지 전혀 다루고 있지 않는 주제로 화학과 관련 있는 '일상생활에서 화학 변화', '열전도', '전기와 간단한 전기회로' 내용이 두드러졌다. TIMSS 2019 평가틀이 국제 성취 기준임을 고려하면 우리나라 교육과정에 대한 시사점을 제안할 수 있으며, 다음과 같다. 첫째, 차기 과학과 교육과정 개발에서는 누리과정까지 연계하여 초·중학교 및 고등학교 화학의 내용과 범위가 전체적으로 연결되도록 현재 초등학교 3학년부터 시작하는 과학과 교육과정을 초등학교 1학년부터 시작하는 개선을 공론화할 필요가 있다. 둘째, 학습량 및 학습 수준의 적합성 문제를 고려하면서 난이도를 조정하거나 개념을 다양한 교수학습 방법으로 접근하면서 관련 주제를 다루도록 학년군을 재조정하는 방안을 생각할 수 있다. 셋째, 국제적인 흐름에 맞게 필수적인 개념 및 표준 용어들을 우리나라 과학과 교육과정에 도입하거나 구성되도록 하는 논의가 필요하다.


In this study, we analyzed the relationship between the physical science domain of TIMSS 2019 and the Korean science curriculum. Twelve subjects are presented in the physical science domain of the TIMSS 2019 4th grade evaluation framework. Research group consisting of elementary and middle school teachers and science education experts, a total of 12, participated to analyze in which grade these subjects were included in the Korea 2009 revised and 2015 revised science curriculum. As a results of analyzing whether the achievement standards of the TIMSS 2019 evaluation framework and Korean science curriculum are consistent, the subjects pertinent to chemistry like 'chemical changes in everyday life,' 'heat transfer,' and 'electricity and simple electrical circuits' appeared not covered at all until the 4th grade curriculum in Korea. Given that the TIMSS 2019 evaluation framework is an international achievement standard, we are proposing to improve the Korean curriculum as follows: first, for the development of the next science curriculum, there is a need for science curriculum organized from the 1st grade of elementary school to connect the content and scope of chemistry in elementary, middle, and high schools as a whole including the Nuri curriculum. Second, as an alternative to the problem of suitability of learning volume and level of learning, it is possible to think of a method to readjust the grade of dealing with related concepts by lowering the difficulty or simplifying the concept. Third, it is necessary to discuss about introducing essential concepts and standard terms into Korea science curriculum according to international trends.

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2국제 STEM 교육 연구에서의 이슈: 메타 종합적 접근

저자 : 권혁수 ( Hyuksoo Kwon ) , 박병열 ( Byung-yeol Park )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 11-22 (12 pages)

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이 연구의 목적은 국제 STEM 교육 분야의 연구 결과를 종합하여 국제 STEM 교육의 주요 이슈를 파악하는 데 있다. 이 연구의 분석 대상 자료는 선정 기준과 전문가 그룹의 검토를 통해 다양한 STEM 교육의 이슈를 반영하고 있는 메타분석 또는 체계적 문헌연구의 결과이다. 총 23개의 연구를 대상으로 질적 메타 분석을 하여 다음과 같은 STEM 교육의 이슈를 선정하였다. 첫째, STEM 교육은 국제적인 교육 동향으로 미국, 캐나다, 호주, 한국, 터키 등 많은 국가에서 연구되고 있다. 둘째, STEM 교육은 학생들의 인지적, 정의적, 심동적, 그리고 진로 영역의 향상에 긍정적으로 기여하고 있다. 셋째, STEM 교육은 다양한 수업 도구와 기술의 사용과 함께 연구되어 왔다. 또한, STEM 교육에 대한 교사의 전문성 신장이 성공적인 STEM 교육의 실현의 주요 요인들 중 하나이다. 그 외에 STEM 교육의 성공적인 실천을 위해 다양성, 평등, 타당하고 신뢰로운 연구 설계 등의 이슈에 대해 논의하였다. 또한 이 연구는 우리나라 융합교육의 방향과 실천 전략을 위한 함의점을 제공할 수 있으며 향후 연구에 대한 제언을 줄 수 있다.


The purpose of this study is to identify the main issues of international STEM education by synthesizing the findings in the field of global STEM education. The data in this study are the results of meta-analysis or systematic literature studies that reflect key issues of STEM education through the review of selection criteria and groups of experts. The following issues of STEM education were selected by conducting a qualitative meta-analysis of a total of 23 studies. First, STEM education is a global educational trend and has been studied in many countries such as the United States, Canada, Australia, Republic of Korea, and Turkey. Second, STEM education contributes positively to the improvement of students' cognitive, affective, psychomotor, and career domains. Third, STEM education has been studied with the use of various instructional tools and technologies. Furthermore, the growth of teachers' expertise in STEM education is one of the main factors for the implementation of successful STEM education. In addition, issues such as diversity, equity, and valid and reliable research design were discussed for the successful practice of STEM education. This study provides implications for the direction of convergence education and practical strategies in South Korea and gives suggestions for future research.

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3STEAM 문제 상황에서 중등 영재반 학생들이 나타낸 문제의 발견과 해결 특성

저자 : 이은선 ( Eunseon Lee ) , 심재호 ( Jaeho Sim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 23-41 (19 pages)

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본 연구의 목적은 STEAM 융합적 문제 상황에 대하여 중등영재반별로 나타내는 문제발견과 문제해결 능력의 특성을 알아보는데 있다. 이를 위해 STEAM 융합적 문제해결력 검사지를 사용하여 중등영재반별로 문제의 발견과 문제해결 과정에 작성한 활동지, 산출물 등을 정량적 및 정성적으로 비교·분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 제시한 문제해결력 검사지가 지닌 전공 특수성이 문항에 대한 선호도와 문제를 발견하는 양상에 영향을 미침을 알 수 있었다. 둘째, 영재 반별로 특정 과제에 대해 영재반에 따른 문제의 발견과 문제의 해결 능력의 차이를 보이는 것이 아니라 모둠별로 차이를 보이는 것으로 나타났다. 셋째, STEAM 융합적 문제 상황에서 문제의 발견과 문제해결에 전공 영역보다 개별 창의성과 모둠의 협력적 창의성이 더 크게 작용했음을 알 수 있었다. 본 연구결과에 의하면 문제의 발견과 문제해결력 평가에서 영재 학생들의 정의적 요인과 협력의 개념을 포함할 필요가 있고, 집단 창의성이 잘 발휘될 수 있도록 협력적 문제해결능력을 향상시킬 수 있는 교수·학습 전략을 개발할 필요가 있음을 시사한다.


This study is to investigate the characteristics of problem-finding and problem-solving abilities demonstrated by the secondary gifted students in the context of STEAM convergent problems. For this, using the STEAM convergence problem solving ability test, we qualitatively and quantitatively compared and analyzed the workbook outputs written in the process of finding and solving problems for each student in the gifted class. The results are as follows: First, we found that the speciality of the major of the proposed activity paper influenced the preference for questions and pattern of finding problems. Second, it was found that the difference in the ability to find and solve problems for a specific task was not by the major of the gifted class, but by the composition of the group. Third, in finding and solving the STEAM convergent problem, the individual creativity and the cooperative creativity of the group were more significant than the major. These results suggest that it is necessary to include the affective factors of gifted students and the concept of cooperation in problem-finding and problem-solving ability evaluation, and there is a need to develop a teaching and learning strategy that can improve cooperative problem-solving skills so that group creativity can be exhibited well.

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4과학관련 신문기사 분석을 통한 과학적 소양인의 과학적 소양 발현 메커니즘

저자 : 구민아 ( Mina Koo ) , 박다혜 ( Dahye Park ) , 박종석 ( Jongseok Park )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 42-54 (13 pages)

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이 연구는 과학적 소양인 양성의 체계적 전략 마련을 위해 과학적 소양이 어떻게 발현되는가를 확인하고 앞으로의 과학적 소양인 양성 교육 프로그램 구성에 필요한 기반을 마련하는 것이 목적이다. 이를 위해 과학교육 전문가 워크숍에서 신문기사를 분석하고 과학적 소양인의 참모습을 논의하여 과학적 소양 발현 메커니즘을 도출하였다. 도출된 메커니즘은 이해, 공감, 실행, 교감 순으로 위계적으로 나타났다. 제시된 각 단계와 단계 이행의 매개를 활용하여 교육 프로그램을 구성하고 이를 학교 현장에 적용한다면 과학교육을 통해 실제적인 과학적 소양인을 양성할 수 있을 것이다.


In this study, we examine how scientific background is developed in order to raise the systematic strategy of scientific literate person's training, and provide the necessary foundation for the structure of future scientific literate person's training programs. For this purpose, we analyzed newspaper articles at the expert workshop of science education, discussed the true nature of scientific literate person, and derived the mechanism of manifesting scientific background. The derived mechanism was ranked in the order of understanding, empathy, execution, and sympathy. Using the presented stages and the parameters of stage transition, it is possible to construct an educational program and train the actual scientific literate person through science education when it is applied to school sites.

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5언어 네트워크 분석을 활용한 중학생들의 과학 교사에 대한 수업 상황별 선호, 기피 이미지 분석

저자 : 조윤정 ( Yunjung Cho ) , 김영신 ( Youngshin Kim ) , 임수민 ( Soo-min Lim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 55-68 (14 pages)

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현대 사회는 빠르게 변화되고 있으며, 이에 따라 요구되는 교사상도 변하고 있다. 중학생은 신체적, 정신적으로 큰 변화를 겪는 미성숙한 시기로 교사의 영향력이 매우 크다. 학생들이 교사를 어떻게 인지하는가는 교사와 학생 간의 관계를 좌우한다. 이에 학생이 교사에게 바라는 것이 무엇인지를 파악할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 중학생이 인지하는 수업 상황별 선호, 기피하는 과학 교사 이미지에 대해 분석하고자 하는 것이다. 이를 위하여 중학생 502명을 대상으로 수업 상황을 수업 형태, 수업 자료 제시 방법, 교과 지도 방법, 교과 내용 설명 방식, 수업 분위기 조성의 5가지로 나누어 선호, 기피하는 과학 교사의 이미지를 개방형으로 기술하도록 하였다. 중학생들에 의해 제시된 개념들은 언어 네트워크 분석법을 통해 분석하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 중학생들이 과학에 흥미를 느끼게 하기 위해서는 탐구 중심의 실험 수업이 이루어져야 한다. 둘째, 과학 교사에 의한 수업의 변화가 선호하는 과학 수업으로 변화시킬 수 있다. 셋째, 학생이 이해할 수 있도록 수준에 맞는 학생 중심의 수업이 이루어져야 한다. 마지막으로 과학 교사와 학생, 학생과 학생 사이의 소통을 통해 과학 교사는 지속적으로 노력하며, 이를 통한 과학 수업의 변화가 있길 기대한다.


The modern society is rapidly changing, and accordingly, the required teacher image is changing as well. Middle school students are immature, when they undergo major changes both physically and mentally, and teachers have a great influence. How students perceive the teacher determines the relationship between teachers and students. Therefore, it is necessary to analyze what kind of teacher image middle school students want. The purpose of this study is to analyze the image of a science teacher who prefers and avoids each class situation perceived by middle school students. To this end, 502 middle school students were divided into five classes: class type, class material presentation method, subject instruction method, subject content explanation method, and class atmosphere, and the image of science teacher who prefers and avoids is described in an open format. Concepts presented by middle school students were analyzed through semantic network analysis (SNA). The conclusions of this study are as follows: first, in order to make middle school students interested in science, an inquiry-centered experiment class should be conducted. Second, the change of class by science teacher can change it into preferred science class. Third, student-centered classes should be conducted according to the level so that students can understand. Finally, science teachers continue to strive through communication between science teachers and students, and students and students, and look forward to changes in science classes through this.

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6발달된 개인적 흥미 단계의 두 초등학생들의 과학과 관련된 활동의 참여와 개인적 특성에 대한 사례 탐구

저자 : 최윤성 ( Yoon-sung Choi )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 69-89 (21 pages)

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이 연구의 목적은 과학 흥미의 가장 높은 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들을 대상으로 과학 흥미와 관련된 개인적인 특성을 탐색하는 것이다. 서울시 두 곳의 초등학교 총 201명을 대상으로 6개월 단위의 세 차례 설문조사(과학 흥미, 과학과 관련된 활동의 참여도와 선호도 등)를 실시하였다. 과학 흥미에 유의미한 변화 혹은 대표적인 흥미발달 단계를 보이는 학생들을 대상으로 연구 참여자를 모집하였다. 총 7명의 학생들이 사례 연구에 참여하였다. 학생들은 12주 동안 포토저널(photojournal)을 작성하였고 2주에 한 번씩 총 6번 연구자 본인을 만나 심층면담과 반-구조화된 인터뷰에 참여하였다. 발달된 개인적 흥미 단계의 두 학생들을 대표 사례로 선정하여 과학 흥미가 가장 높은 학생들이 참여하는 과학과 관련된 활동과 개인적 특성에 대해 분석하였다. 그 결과 RF 학생은 집에서 직접 실험을 하는 활동과 물건을 분해, 조립하는 활동에 참여하였다. 두 종류 활동의 참여는 호기심을 해결하는 과정이었다. 스스로 인터넷이나 책을 찾아보거나 혼자 해결이 어려울 때는 선생님에게 도움을 구하기도 하였다. JW 학생은 그림 그리기와 집에서 직접 실험 활동, 비형식 교육기관 방문 활동에 참여하였다. 온라인과 오프라인 매체를 활용하여 타인과 소통하였을 뿐만 아니라 개인적으로 궁금한 점은 직접 해결하기도 하였다. 두 학생 모두 개인적인 궁금증을 스스로 해결하려는 경향이 있었다. 또한, 가정과 학교에서 과학과 관련하여 긍정적인 경험이 진행되고 있었다. 이 연구는 발달된 개인적 흥미를 보이는 두 초등학생들의 삶을 포토저널을 통해 간접적으로 통찰하고 개인적인 특성을 분석함으로써 학교 현장과 교육관련 종사자들에게 과학 흥미 발달 단계가 높은 학생들의 특성을 알리는 데 도움이 될 것이다.


The purpose of this study is to examine personal characteristics of two elementary students who developed individual interest in science. 201 students of two elementary schools in Seoul participated in questionnaire survey engaged in to investigate students' interest in science, engagements and preference in science-related-activities three times a year. This case study was conducted with seven students who showed typical types of interest in science. Students wrote a photo-journal for 12 weeks. They were interviewed every other week by a researcher. We analyzed two students who developed individual interest. It turns out that RF participated in doing experiments at home, and disassembling and assembling things. Participation of activities was a process of solving curiosity. When he was unable to solve problems, he searches the internet or books. Sometimes he would ask for help from his teacher. JW engaged in activities: drawing, doing experiments at home, and going to informal education center. She communicated with others by using online-offline media. Curious questions were solved by herself. The two students have a tendency to solve problems by themselves. Also, positive science-related activities were going on at home and in school. This study not only give insights and understanding of students who developed individual interest in science but also provide implication for educators to examine personal characteristics of students.

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74차 산업혁명 시대에 필요한 초등 과학교육학 과목의 학습 내용에 대한 초등 교사의 인식

저자 : 나지연 ( Jiyeon Na )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 90-104 (15 pages)

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본 연구는 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등과학 교사 양성을 위해 필요한 초등 과학교육학 과목의 학습 내용에 대해 초등 교사들이 어떻게 생각하는지 알아보고자 온라인 설문을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 초등 과학교육학 과목의 학습 내용이 4차 산업혁명 시대에 적합하지 않으며 학습 내용 수정이 필요하다고 생각하는 초등교사가 다수 있었다. 초등 교사들이 그렇게 생각한 이유는 주로 과목의 학습 내용이 4차 산업혁명의 특징을 포함하지 못할 뿐만 아니라 시대변화를 반영하지 못하고 과거에 머물러있다고 생각했기 때문이었다. 둘째, 초등 교사들이 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등 교사를 양성하는 데에 중요하다고 생각한 내용은 주로 학생의 흥미와 호기심, 과학 실험이나 탐구와 관련이 있는 것이었다. 그에 비해 삭제하거나 축소해야 한다고 생각하는 항목으로는 과학 학습이론, 과학과 교수·학습 모형, 과학의 본성, 영재아 지도가 있었다. 셋째, 초등 교사들이 초등 과학교육학 과목의 학습 내용으로 추가할 필요가 있다고 생각한 내용은 SSI 교육, 과학교육 관련 사회 변화와 미래예측, 첨단과학기술, STEAM 지도, 과학 분야 내의 통합교육이었다. 넷째, 4차 산업혁명 시대에 적합한 초등 교사 양성을 위해 초등 과학 교육학 과목의 학습 내용으로 우선 도입해야 한다고 생각하는 항목은 SSI 교육, 과학 분야 내의 통합 교육, STEAM 지도와 과학과 핵심역량이었다. 그 외에 추가로 도입될 필요가 있는 내용으로는 소프트웨어교육, 안전교육, 프로젝트 학습법이 있었다.


This study conducted an online survey to understand what elementary school teachers think about the learning contents of elementary science education subjects needed to train elementary science teachers suitable for the era of the 4th Industrial Revolution. The results are as follows: First, there were many elementary school teachers who thought that the current learning content of elementary science education was not suitable for the era of the 4th Industrial Revolution and that it needed to modify the learning content. Many of the teachers said that the learning content of the subject did not include the characteristics of the 4th Industrial Revolution, but also did not reflect the changes of the times and remained in the past. Second, the content that elementary school teachers thought was important in training elementary school teachers suitable for the era of the 4th Industrial Revolution was mainly related to the interests and curiosity of students, and scientific experiments or inquiry. On the contrary, the items that they thought should be deleted or reduced included science learning theory, science teaching/learning model, nature of science, and guidance for gifted children. Third, the contents that elementary school teachers thought needed to be added as learning content of elementary science education subjects were SSI education, science education-related social change and future prediction, advanced science technology, STEAM guidance, and integrated education within the science field. Fourth, in order to train elementary school teachers suitable for the era of the 4th Industrial Revolution, the contents that they thought should be introduced first as learning content of elementary science education subjects were SSI education, integrated education within the science field, STEAM guidance, and core competencies. Other contents that need to be introduced were software education, safety education, and project learning methods.

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8초·중·고등학생의 인공지능 윤리의식의 성차 분석

저자 : 김귀식 ( Gwisik Kim ) , 신영준 ( Youngjoon Shin )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 105-117 (13 pages)

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이 연구의 목적은 인공지능 윤리의식에 대한 초등학교, 중학교, 고등학교 학생들의 성차를 분석하는 것이다. 과연 인공지능 윤리의식에 성차가 존재하는지, 존재한다면 언제부터 성차가 발생하는지를 알아보기 위한 연구이다. 본 연구는 I 광역시 초등학생 198명(여학생 98명, 남학생 100명), 중학생 265명(여학생 166명, 남학생 99명), 고등학생 114명(여학생 58명, 남학생 56명)을 대상으로 실시하였다. 본 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전체 남학생과 여학생 사이의 인공지능 윤리의식의 성차가 확인되었다. 둘째, 인공지능 윤리의식의 성차는 초등학교에서 중학교, 고등학교로 학령이 높아질수록 확고해지는 경향이 있었다. 셋째, 초등학생, 중학생, 고등학생 모든 단계에서 여학생은 아직 인공지능에 대한 신뢰성이 그리 높지 않고, 차별 금지에 대한 우려가 남학생에 비해 크며, 예술 등의 분야에서 인공지능의 인간 영역에의 진입 허용에 대해 부정적인 입장을 가지고 있는 것으로 파악되었다. 넷째, 학령과 성별의 상호 작용 효과는 안정성 및 신뢰성, 그리고 허용과 한계 범주에서 확인되었다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 인공지능 교육 활동 시 인공지능 윤리의식에 성차가 생기지 않도록 교육 프로그램을 양성 평등적으로 접근하는 교육적 방안이 필요하다고 할 수 있다.


The purpose of this study is to analyze the gender differences of elementary, junior high, and high school students in the artificial intelligence ethics awareness (hereinafter referred to as AIEA). This is a study to investigate whether there is a gender difference in the AIEA, and if so, when the gender difference will occur. This study was conducted with 198 elementary school students (98 female students, 100 male students), 265 middle school students (166 female students, 99 male students), and 114 high school students (58 female students and 56 male students) in I Metropolitan City. The results are as follows: First, a gender difference in the AIEA between all boys and girls was confirmed. Second, the gender difference in the AIEA tended to be solidified as the school age increased from elementary school to middle school and high school. Third, female students at all stages of elementary school, junior high school, and high school are not yet very reliable in artificial intelligence, and there is a greater concern about non-discrimination than boys. It turns out that they have a negative position on permission to enter the territory. Fourth, the interaction effects of school age and gender have been identified in 'stability and reliability,' and in 'permit and limit' categories. Taken together, these results show that an educational strategy that approaches the gender equality perspective of the educational program is necessary so that there will be no gender difference in the AIEA during artificial intelligence education activities.

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9과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠 이용자들의 시청 특징 분석

저자 : 정은주 ( Eunju Jeong ) , 손정우 ( Jeongwoo Son )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 118-128 (11 pages)

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본 연구에서는 과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠 이용자의 시청 특징으로 학습자와 시스템의 상호작용을 알아보기 위해 '유입과 접속'을, 학습자와 콘텐츠의 상호작용을 알아보기 위해 '반응과 구독'으로 구분하여 분석하였다. 이를 위해 초등과학 교과서 내용과 융합·영재교육이 주된 동영상인 유튜브 채널 '초등과학TV'를 연구 대상으로 선정하여, 유튜브 스튜디오의 데이터를 분석하였다. 데이터 분석을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, '유입과 접속' 분석 결과 과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠는 외부 링크를 통해 유입되는 경우가 가장 많았으며, 접속기기는 주로 컴퓨터였다. 둘째, '반응과 구독' 분석 결과 동영상에 대한 반응으로 수행하는 '좋아요'와 댓글 작성 등이 조회 수 대비 모두 1% 미만으로 반응을 거의 하지 않았으며, 대부분 이용자는 구독하지 않은 상태에서 시청하며 자발적으로 이용할 때 더 오래 시청하였다. 비록 이번 연구가 '초등과학TV'라는 한정된 채널을 통해서 분석되었지만, 과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠 이용자들의 시청 특징을 조금이라도 알아볼 수 있었다. 향후 원격수업을 위한 과학교육 관련 동영상 제작, 과학교육 동영상 플랫폼 구축의 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다.


In this study, as the viewing characteristics of users of YouTube video content related to science education, 'Inflow and Access' is analyzed to find out the interaction between learners and the system, and 'Reaction and Subscription' to find out the interaction between learners and contents. To this end, the YouTube channel “Elementary Science TV,” was selected as the subject of research. The channel is mainly focused on the contents of elementary science textbooks, STEAM, and gifted education. The channel's data of YouTube studio was analyzed. The following results were obtained through data analysis: first, as a result of 'Inflow and Access' analysis, YouTube video content related to science education was most often introduced through external links, and the access device was mainly a computer. Second, as a result of the analysis of 'Reaction and Subscription,' 'like' and commenting performed as a reaction to the video were less than 1% of the number of views. Most users watch without a subscription, and watch for longer when using self-directed. Although this study was analyzed through a limited channel called 'Elementary Science TV,' we were able to discover a little about the users' viewing characteristics of YouTube video contents related to science education. In the future, it is expected that it can be used as a basic material for creating videos related to science education for remote classes, establishing a science education video platform.

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10의예과 교육과정에 필요한 고등학교 과학관련 교과목 내용에 대한 요구분석

저자 : 박혜진 ( Hye Jin Park ) , 박원균 ( Won Kyun Park ) , 김유라 ( Yura Kim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 129-141 (13 pages)

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학부 수준의 의학교육 체제가 변화됨에 따라 최근 많은 의과대학은 의과대학 소속으로 의예과 교육과정을 운영하거나 개발하여 운영하고 있다. 의예과 교육과정은 의학과 교육과정에 맞추어 시기와 수준에 따라 설계되어야 하겠지만, 기초과학 관련 교과목에 대한 기준이나 근거에 대한 논의가 없었다. 이에 본 연구는 대학수학능력시험 과학탐구의 교과목인 물리Ⅰ, 물리Ⅱ, 생명과학Ⅰ, 생명과학Ⅱ, 화학Ⅰ, 화학Ⅱ를 검토하여 키워드를 분석하여 의과대학 학생을 대상으로 요구조사를 실시하였다. 요구조사는 기억정도와 중요도의 평균, 평균차이, Borich 요구도, LF를 활용하였으며, 그 결과 76개의 키워드로 수렴되었다. 본 연구결과는 의예과 교육과정에서 기초과학 관련 교과목 개발에 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.


With the change of the undergraduate medical education system, many medical schools have recently run or developed a medical education curriculum. The premedical curriculum should be designed according to the sequencing and level of the medical curriculum, but there were no discussions on the standards or evidence for the basic science-related subjects. Therefore, this study examines Physics Ⅰ, Physics Ⅱ, Life sciences Ⅰ, Life sciences Ⅱ, Chemistry Ⅰ, and Chemistry Ⅱ, which are the subjects of need assessment exploration. The need assessment used mean, mean difference, and Borich demand, The locus for focus of memory degree and importance, and the result was converted into 76 keywords. The results of this study are expected to be used as basic data for the development of subjects related to basic science in premedical curriculum.

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1영재교육기관별 초등과학영재와 일반학생의 회복탄력성 및 과제집착력 비교

저자 : 이경미 ( Kyung Mi Lee ) , 성승민 ( Seung Min Sung ) , 장낙한 ( Nak Han Jang ) , 여상인 ( Sang Ihn Yeo )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 307-320 (14 pages)

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본 연구에서는 영재교육기관별 초등과학영재와 일반학생의 회복탄력성과 과제집착력을 비교하고 회복탄력성과 과제집착력은 어떤 상관이 있는지 탐 색하는 것을 목적으로 하였다. 이 연구를 위하여 교육지원청부설영재교육원 초등학생 6학년 55명, 단위학교의 영재학급 초등학생 6학년 77명, 그리고 초등과학영재와 같은 지역의 초등학교 일반학생 5학년 147명을 연구대상으로 선정하였다. 회복탄력성 검사도구는 류형선(2013)의 검사도구를 일부 수정하여 사용하였고, 과제집착력은 신복진(2007)이 제안한 하위요인에 대한 검사도구를 각각 수집하여 구성하였다. 수집된 자료를 바탕으로 세 집단 간에 회복탄력성과 과제집착력의 차이가 있는지를 비교하기 위하여 일원분량분석과 Scheffe 사후검증을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 회복탄력성과 과제집착력에서 일반학생, 영재학급 초등과학영재, 영재교육원 초등과학영재의 순으로 회복탄력성이 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 그러나 회복탄력성의 하위요인에 대한 Scheffe 사후검증에서 영재학급 초등과학영재는 일반학생과 뚜렷하게 구별되지 않는 경우가 많았다. 둘째, 회복탄력성과 과제집착력 사이에 높은 상관이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 토대로 영재교육기관별 초등과학영재와 일반학생 간에 회복탄력성 및 과제집착력에 어떠한 차이가 있으며, 회복탄력성과 과제집착력의 상관관계 등에 대하여 논의하였다.

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2초등과학에서 스마트러닝 교수,학습 프로그램의 개발과 적용 - 태양계와 별 단원을 중심으로

저자 : 윤희건 ( Hee Geon Yun ) , 최선영 ( Sun Young Choi )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 321-332 (12 pages)

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본 연구는 '태양계와 별' 단원에 대한 스마트러닝 교수·학습 프로그램을 개발하고 적용하여 초등학생들의 과학적 태도, 과학 흥미도, 학업성취도에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 초등학교 5학년 과학 교과 내용 중 '태양계와 별' 단원을 선정하여 설계한 스마트러닝 수업은 스마트기기의 다양한 콘텐츠를 활용하여 학습자간 상호작용과 협업을 통해 문제를 해결하도록 하였으며, 그 결과를 공유하여 교사 및 학생 상호 간 피드백을 받을 수 있도록 구성하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 스마트러닝 교수·학습 프로그램은 학생들의 과학적 태도, 과학 흥미도와 학업성취도에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 스마트러닝 수업에 대한 설문조사와 개별면담 자료를 통해 긍정적인 반응을 확인하였다. 특히 수업의 '참여도'와 '흥미도' 부분에서 만족도가 높았고 스마트기기의 사용으로 수업을 게임처럼 재미있게 생각하는 반응이 많은 것으로 나타났다. 이상과 같은 결론에 근거하여 다른 단원, 다른 주제에 대한 스마트러닝 교수·학습 프로그램개발과 연구의 필요성, 스마트러닝이라는 새로운수업방식으로 흥미와 태도를 이끌어 내기 보다는 과학에 대한 본질적인 관심을 증대시킬 수 있는 방안과 같은 후속 연구의 방향에 대하여 제언하였다.

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3물리 학습을 돕기 위한 단계적 상황 교수,학습 전략 및 적용

저자 : 송영욱 ( Youngwook Song ) , 최혁준 ( Hyukjoon Choi )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 333-342 (10 pages)

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이 연구는 단계적 상황 교수자료를 개발하고 대학 물리학 수업에 적용하여 물리 학습에 대한 효과를 조사하는 데 있다. 연구대상은 지방 소재 대학의 사범대학 자연계열 1학년 대학생 총 35명으로 했다. 단계적 상황 교수자료는 상황 이상화하기, 상황 확장하기, 상황 비교하기 단계로 개발하고, 일차원 운동, 이차원 운동, 뉴턴의 운동 법칙 등 6차시물리 수업에 적용했다. 물리 학습에 대한 효과는 힘 개념 검사지(FCI)와 물리 학습에 대한 신념(MPEX) 설문지를 사용하여 조사했다. 연구결과 단계적 상황 교수자료는 대학생의 힘 개념 변화에는 효과가 있었지만, 물리 학습에 대한 신념에는 유의미한 변화가 없었다. 결론적으로 단계적 상황 교수ㆍ학습 전략으로 개발된 교수자료는 학생에게 과학개념을 다양한 상황에 적용하는 기회를 주어 물리개념 변화를 돕는 데 효과가 있다. 끝으로 연구 결과들을 통해 단계적 상황 물리 수업에 대한 교육적 시사점을 논의했다.

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42009 개정 교육과정에 따른 고등학교 "과학" 교과서의 STS 내용분석 - "생명의 진화"와 "인류의 건강과 과학기술" 영역을 중심으로 -

저자 : 정경하 ( Kyeong Ha Jeong ) , 손연아 ( Yeon A Son ) , 김동렬 ( Dong Ryeul Kim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 343-357 (15 pages)

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본 연구는 과학 교과서의 '생명의 진화'와 '인류의 건강과 과학기술' 영역에서 STS 내용의 포함 정도를 분석하여 2009 개정 교육과정의 목표에 잘부합하는지 여부를 규명하는 것을 연구 목적으로 하였다. 7종의 교과서를 STS 주제 영역을 기준으로 분석한 결과, 비율로 보면, 적게는 16.67%를, 많게는 58.33%를 포함하고 있는 것으로 나타났다. 그러나 STS와 관련된 주제 중, '우주개발과 국방'과 '환경문제'는 표현되지 않았다. STS 활동 영역에서는 '구조화된 토론', '자료 해석', '조사 연구'영역에서 많은 활동 횟수를 보이고 있음을 알 수있었다. 반면 '현장 활동', '문제 해결과 의사 결정', '역할 놀이', '모의 실험', '사례 연구', '연구고안'의 STS 활동 영역은 그 횟수가 적게 나타났다. 그러나 2009 개정 과학 교과서에서는 STS 활동 영역이 다양하게 포함하고 있음을 알 수 있었다. 각 영역별 STS 내용 포함률을 분석한 결과, '과학의 응용성'에 해당하는 내용이 67.57%로 최대내용을 구성하고 있었지만, '과학과 관련된 직업에 대한 인식'은 1.63%로 그 빈도의 차이가 켰다. ``과학의 응용성' 이외의 7가지 내용 준거는 10%를 조금 넘거나, 대부분 10%가 채 되지 않는 비율로 각각의 내용을 포함하고 있었다. 7종의 고등학교 융합형 '과학' 교과서 생명과학 영역에 포함된 STS내용은 평균 20.75%로, 교과서별 최소 12.35%에서부터 많게는 26.90%를 포함하고 있었다.

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5융합인재교육(STEAM)의 정책과 실행 방향에 대한 국내외 전문가들의 인식

저자 : 정재화 ( Jaehwa Jung ) , 전재돈 ( Jaedon Jeon ) , 이효녕 ( Hyonyong Lee )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 358-375 (18 pages)

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이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)이 가지는 가치, 필요성, 정당성을 탐색하고, 국내외 사례와 전문가들의 인식을 조사하여 우리나라 실정에 맞는 융합인재교육의 정책 및 실행 방향을 제시하고자 한다. 이 연구의 대상자는 2011학년도 전국의 초·중·고등학교에서 융합인재교육 연구학교의 실무를 담당한 교사 11명과 STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 전문가 19명, 국외 전문가 12명이며, 이들이 소속된 기관의 프로그램 운영 사례를 논의의 대상으로 하였다. 우리나라의 융합인재교육 정책에서 고려되어야 할 점을 경험과 이해, 정책적 지원, 추진 방향의 측면에서 분석된 결과는 첫째, 경험과 이해의 측면에서 학교 현장에서 편리하게 적용하고 활동할 수 있는 프로그램 개발과 적용 방안이 제시되어야 하고, 이 교육 활동의 목표가 무엇이며 평가 체제와 환류에 대한 표준이 작성되어야 한다. 전문가들은 주제중심 학습이 가장 선호되는 학습이며, 창의적 사고력 개발과 실생활 적용능력을 위한 교육이 이루어져야 된다고 인식하고 있다. 둘째, 정책적 지원의 측면에서는 우수한 STEAM 교사 양성을 위한 다양한 프로그램과 정책적 유인책이 부족하다. 다양한 시각과 첨단 기술을 가미한 과학기술, 공학 및 예술과 인문사회를 아우를 수 있는 교재를 개발하여 보급하여야 한다. 이를 위해 교사들이 활동한 내용을 서로 나누고 자료를 쉽게 얻을 수 있는 STEAM 네트워크가 필요하다. 이 네트워크에는 기업체, 대학, 연구소 등의 관련 기관이 함께 참여할 수 있도록 정책적인 유도가 필요하다. 셋째, 추진방향의 측면에서는 현행 교육과정에서 STEAM교육이 자연스럽게 이루어 질 수 있는 정책 방안제시가 필요하다. 국내외 전문가들은 창의적 사고력을 기르는 교육과 함께 융합적 문제해결력을 기르는 교육 방향으로 나가는 것을 추천하고 있다. STEAM 교육과 관련된 정부의 부처 간의 협조에 의해서 이를 실천해 나갈 것을 요구하고 있다.

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6초등 과학 영재의 과학 탐구 능력 평가 사례 연구: 관찰 및 추리, 실험 설계, 결론 도출 능력을 중심으로

저자 : 송신철 ( Shin Cheol Song ) , 길지현 ( Ji Hyon Kil ) , 심규철 ( Kew Cheol Shim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 376-388 (13 pages)

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본 연구에서는 초등 과학 영재들을 위한 과학 탐구 능력 평가 문항을 개발하고 이를 초등 과학 영재들에게 적용하여 그 활용성에 대해 살펴보고자 하였다. 과학 탐구 능력 평가 문항은 실험 기반의 형태로 '식물의 구조와 기능' 단원의 식물 관다발구조에 대한 것으로 관찰 및 추리, 실험 설계, 결론 도출 영역으로 구성되어 있다. 그리고 평가 문항의 채점 기준은 관찰 및 추리 영역의 경우 쌍떡잎식물과 외떡잎식물의 관다발 배열과 구조, 물관의 위치, 잉크에 식물을 담가 두는 이유 등의 요소를 가지고 상세화하였다. 실험 설계 영역의 경우 식물해부 방법, 실험 과정 구성 등을 요소로, 결론 도출영역의 경우는 실험 결과에 대한 예상, 예상과 결과에 대한 비교와 검증 등으로 상세화하였다. 이렇게 개발된 과학 탐구 능력 평가 문항을 대학부설 과학영재교육원에서 교육받고 있는 22명의 초등 과학영재들에게 적용하였다. 그 결과 과학영재들에게 활용 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.

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7과학수업 자기비평 과정에서 나타난 초등교사의 반성 수준의 변화

저자 : 김향숙 ( Hyang Suk Kim ) , 최병순 ( Byungsoon Choi )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 389-403 (15 pages)

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이 연구의 목적은 과학수업 자기비평 과정에서 초등 교사의 경험을 탐색하고, 그 경험에서 드러난 반성 수준의 변화를 분석하는 것이었다. 이 연구는 질적 사례 연구로써, 2인의 초등 교사가 참여하였으며, 자신의 과학수업에 대한 반성적 글쓰기를 통하여 자기비평 과정을 거쳤다. 연구에 참여한 두초등교사는 반성적 글쓰기를 통한 수업비평을 경험하면서 비평의 관점과 빈도에서 어느 정도의 변화를 보였는데, 그러한 변화는 각 교사의 수업 경험과 자신이 처한 교육적 상황에 따라 차이가 나타났다. 수업비평에 따른 피드백에 의해 나타나는 반성의 수준은 두 교사 모두에게서 높은 수준으로의 큰 변화를 보였는데, 수업에 대한 인식의 긍정적 변화나 학생에 대한 이해, 동료 교사의 수업 관찰과 같이 수업의 실천에 영향을 주는 요인에 대한 인식은 수업 중 반성 혹은 수업 후의 반성을 통해 실천적 지식을 지속적으로 수정 보완하여 결과적으로 반성의 수준을 높이는데 기여하였다.

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8학습자 중심 수업 운영의 관점에서 초중등 교사와 학생이 본 현행 과학 교과서의 문제점 분석

저자 : 윤은정 ( Eunjeong Yun ) , 권성기 ( Sung Gi Kwon ) , 박윤배 ( Yunebae Park )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 404-417 (14 pages)

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교육의 효과를 높이기 위해서는 학생들이 수업에 능동적으로 참여하는 것이 중요하다. 본 연구는 과학 수업 시간에 학습자의 수업 참여도에 영향을 미치는 주된 요인 가운데 하나로 교과서를 꼽고, 현행 과학 교과서가 학생들의 수업 참여를 촉진시키기 위한 도구로서 어떠한 문제점이 있는지 파악한 뒤 개선 방안을 모색하고자 실시되었다. 학습자 중심 수업 운영을 위해 과학 교과서가 갖추어야 할요건과 현재 과학 교과서가 가진 문제점을 알아보기 위한 설문지를 제작하고 초, 중학교 과학교사 99명과 학생 821명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문 결과 학생들은 현재 과학 교과서의 문제점으로 설명이 부족하고, 어려운 단어가 많으며, 문장이 복잡하여 이해하기 어렵고, 재미가 없다 등을 꼽았고, 과학 교사들은 학습 분량이 많고, 지식중심으로 기술되어 있으며, 실생활 연계가 부족하고, 스토리가 없는 등의 문제점을 꼽았다. 결론적으로 학습자 참여를 활성화하기 위해서 과학 교과서가 개선되어야 할 점으로 일상생활과의 연계를 강화하고, 학생 활동을 늘이며, 학생들의 수준에 맞는 단어나 문장을 구사하고, 스토리를 강화하고, 학생들이 자신들의 이해 정도를 확인할 수 있는 기회를 충분히 제공할 것을 제안하였다.

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9K-WISC-IV에 나타난 과학학습 부진아, 일반아, 과학학습 우수아의 인지 특성 비교 연구

저자 : 정애진 ( Aejin Jeong ) , 이길재 ( Kil Jae Lee )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 418-433 (16 pages)

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이 연구는 과학학습 부진을 겪는 중학교 2학년 학생들의 인지적 특성을 한국 웩슬러 아동지능검사-4판(K-WISC-Ⅳ)을 이용하여 심층적으로 분석하고 이를 과학학습 우수아집단 및 일반아 집단과 어떠한 차이를 보이는지 규명하고자 하였다. 과학학습 우수 집단의 FSIQ 는 통계적으로 일반집단, 과학학습 부진아 집단 보다 높게 나타났다. 언어이해 지표(VCI)에서는 과학학습 우수 집단과 일반 집단이 과학학습 부진 집단보다 높은 것으로 나타났다. 특히, 하위 요인인 공통성(SI)에서는 과학학습 부진아 집단이 다른 두 집단에 저조한 수행을 보였는데, 이는 과학학습 부진아 집단의 낮은 수준의 추상화 능력은 과학적 추론 능력이 부족한 것에 기인한다고 할 수 있다. 따라서 공통성 소검사는 과학학습 부진아 집단을 가려낼 수 있는 변별력 높은 소검사라고 판단되며, 낮은 수준의 언어 이해 능력, 추상화 능력 및 추론 능력은 과학학습 부진의 가장 큰 요인으로 작용한다고 볼 수 있다. 작업기억 지표(WMI)에서 과학학습 우수 집단이 일반집단, 과학학습 부진 집단보다 높게 나타났다. 작업기억은 과학의 유추 문제의 해결 과정의 원활한 수행에 깊이 관여하여 과학 학업 성취에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

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10초등학생 과학 추천도서의 적합성 분석

저자 : 남주석 ( Juseok Nam ) , 전영석 ( Youngseok Jhun )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 39권 3호 발행 연도 : 2015 페이지 : pp. 434-445 (12 pages)

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이 연구에서는 초등학생을 대상으로 출판되는 과학 추천도서들을 살펴보고 그 특징을 분석하였다. 출판되고 있는 과학 학습 도서들의 양과 종류는 상당히 많고 다양하기 때문에, 많은 학생들과 학부모, 학교, 도서관에서는 과학 추천 도서 목록을 이용하고 있다. 하지만 추천도서들은 선정하는 기관에 따라 각각 다르고 다양하기 때문에, 이들 추천도서들이 어떤 특징을 지니고 있고 과학 학습 자료로서 적절성을 지니고 있는지를 분석할 필요가 있다. 이를 위하여 여러 문헌들과 선행연구들을 참고하고 면담 및 의견조사를 통해 기준을 추출하고 검토하여 예비 검사 도구를 제작하였다. 이렇게 제작한 예비 검사 도구의 타당성 및 신뢰성 및 타당성을 확보하기 위하여 8명의 초등 과학 교육 석사 및 석사과정으로 구성된 전문가 집단을 통하여 파일럿테스트 및 일치도 검사를 실시하였고, 의견교환을 통하여 문항을 상세화하고 수정하여 검사 도구를 제작하였다. 그 후 과학도서 추천도서들을 추천기관, 판매량을 고려하여 9권을 선정하였고, 도서 1권당 3명의 평정자가 검사 도구를 이용하여 검토하고 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 추천도서들은 탐구와 과학의 본성영역이 과학태도와 지식영역에 비하여 비교적 낮은 평가를 받았다. 둘째, 몇몇 추천도서들 도서에서 다루고 있는 과학 지식들에 대한 자세한 설명이 이루어지지 않는 모습들이 보였다. 셋째, 편집적인 면에서 일부도서는 딱딱한 어조와 일방적인 설명으로의 지식제공으로 학생들이 부담감을 가지고 흥미를 잃기 쉽게 구성되어 있었다. 이를 통하여 다음과 같이 제언할 수 있다. 첫째, 추천도서를 선정함에 있어 과학지식뿐만 아니라 탐구와 과학의 본성 측면을 반영할 필요가 있다. 둘째, 본 연구에 이어 좀 더 추가적인 사후 연구들이 진행될 필요가 있다.

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