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경북대학교 과학교육연구소> 과학교육연구지> 의예과 교육과정에 필요한 고등학교 과학관련 교과목 내용에 대한 요구분석

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의예과 교육과정에 필요한 고등학교 과학관련 교과목 내용에 대한 요구분석

Analysis of Medical Student’s Need for Pre-Medical Course on the Contents of Science Curriculum in High School

박혜진 ( Hye Jin Park ) , 박원균 ( Won Kyun Park ) , 김유라 ( Yura Kim )
  • : 경북대학교 과학교육연구소
  • : 과학교육연구지 45권1호
  • : 연속간행물
  • : 2021년 04월
  • : 129-141(13pages)
과학교육연구지

DOI


목차

Ⅰ. 서론
Ⅱ. 연구대상 및 방법
Ⅲ. 결과
Ⅳ. 결론 및 제언
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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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간행물정보

  • : 자연과학분야  > 과학교육
  • : KCI등재
  • :
  • : 연3회
  • : 1225-3944
  • : 2733-4074
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1977-2021
  • : 718


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45권2호(2021년 08월) 수록논문
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12022 개정 교육과정에 대비한 과학과 통합과학 및 과학탐구실험 교육과정 개선 방안 탐색

저자 : 곽영순 ( Youngsun Kwak ) , 신영준 ( Youngjoon Shin )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 143-155 (13 pages)

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본 연구의 목적은 2018년도부터 적용된 2015개정 교육과정의 통합과학과 과학탐구실험의 지난 3년간의 현장적용 실태를 점검하고, 이를 토대로 2022 개정 교육과정 및 고교학점제에 대비하여 두 과목의 개선 방안을 탐색하려는 것이다. 이를 위해 전국에 분포한 고등학교들이 고르게 포함되도록 지역별로 분배, 표집하여 설문조사를 실시하였으며 총 192개 학교의 과학교사가 설문에 참여하였다. 또한 과학과 선택과목 재구조화에 대한 현장전문가의 의견을 조사하기 위해 12명의 고등학교 과학 교사들을 초점집단으로 선정하여 심층면담을 실시하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 설문조사에서 통합과학의 경우 현장적용 3년차를 맞이하여 대부분의 학교에서 6~8단위로 편성·운영하는 것으로 나타났으며, 학급당 통합과학 담당 교사는 3개년도 평균 2~3명으로 나타났다. 과학탐구실험의 경우 학기당 1단위씩 총2개 학기로 편성·운영하는 경우가 가장 많았으며, 부족한 시수를 채우기 위해 여러 명의 과학교사가 과학탐구실험을 담당하고 있는 것으로 나타났다. 심층면담에서 과학교사들은 향후 고교학점제에 대비하여 학기단위 집중이수가 가능한 규모로 통합과학을 축소하고, 핵심역량을 강화하여 재구조화해야 한다고 주장하였다. 연구결과를 토대로 2022개정 교육과정의 고등학교 공통과목 재구조화에 주는 시사점을 학기단위 집중이수가 가능하도록 통합과학을 빅아이디어를 중심으로 재구성하는 방안, 선택과목 수강을 안내할 수 있는 기본 과학개념을 중심으로 과학과 공통과목을 구성하는 방안, 고등학교 1학년 과학과 공통과목을 통한 선택과목 안내 및 진로지도의 필요성, 과학영역간 간학문적, 다학문적 통합·융합 과목을 지도를 위한 교사 전문성 강화의 필요성 등을 제안하였다.


The goal of this study is to examine the Integrated Science and Science Laboratory Experiments of the 2015 revised curriculum applied since 2018, and to explore ways to improve these two subjects in preparation for the 2022 revised curriculum. A survey was conducted by randomly sampling high schools across the country, with a total of 192 science teachers participating. In addition, 12 high school science teachers were selected as focus group, and in-depth interviews were conducted to investigate ways to restructure common science courses for the next curriculum. Main research results include that most schools were operated in 6~8 units for Integrated Science, and the teachers in charge of Integrated Science per class averaged 2~3 over the three years. For Science Laboratory Experiments, it has operated for a total of two semesters, one unit per semester, and it was found that several science teachers are in charge of Science Laboratory Experiments to fill the insufficient number of hours regardless of major. In the in-depth interview, science teachers argued that Integrated Science should be reduced and restructured by strengthening key competencies in preparation for the high school credit system. Based on the research results, ways to reorganize Integrated Science focused on big ideas, ways to construct common science courses based on fundamental science concepts that can guide elective courses, the necessity of career guidance through common science courses, and the necessity of strengthening teacher professionalism for teaching interdisciplinary and multidisciplinary subjects were suggested.

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2미래교육 혁신을 위한 트렌드 분석과 예측: 20년간의 문헌 연구 데이터를 기반으로 한 키워드 추출 분석을 중심으로

저자 : 조헌국 ( Hunkoog Jho )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 156-171 (16 pages)

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본 연구는 미래 교육에 관련된 선행 연구를 분석하여 그 시기별 변화의 특징을 파악하고, 최근 나타나는 뉴스 기사를 비교하여 미래 교육에 대한 예측과 전망이 얼마나 일치하는지 비교 분석함으로써 교육을 위한 예측 모형 수립을 위한 시사점을 제공하고자 하였다. 이에 Web of Science를 통해 미래 교육을 키워드로 포함한 국제전문학술지의 1,222건의 학술논문의 상세 서지정보를 수집하였고, 이를 2000년대부터 5년 단위로 4개의 시기로 구분하여 각 시기별 키워드를 추출하였다. 또한 최근 1년간 발간된 뉴스를 토대로 키워드를 추출하고 두 결과를 비교하여 얼마나 예측한 결과가 일치하는지 살펴보았다. 연구 결과, 문헌 조사 결과를 통한 키워드는 교사 교육을 제외하면 공통적으로 나타나는 주제나 경향성을 발견하기 어려웠으며 교육과정, 학습자 특성, 협동학습, 컴퓨터 기반 학습 등 교육과정과 내용, 방법, 환경 등 전반을 제시하고 있었다. 이에 반해 뉴스를 통해 도출된 키워드는 혁신학교나 미래교육센터 등 정부의 주요 추진 정책이나 코로나19와 관련된 키워드들이 부각되어 나타났다. 또한 온라인 플랫폼이나 콘텐츠 개발, 클라우드, 빅데이터, 개별학습 등 교육환경과 방법에 초점이 맞춰지고 있음을 파악할 수 있다. 뉴스를 통해 나타나는 키워드를 살펴보면 장기적인 예측을 통해 나타난 키워드는 거의 없었고, 최근 5년 내에 제시되었던 단기적인 내용들이나 최근 5년에서도 언급되지 않는 새로운 주제들을 다루고 있었다. 이는 미래 교육에 대한 예측과 망에 대한 모형이 실제 중장기적 예측에서는 여러 요인의 불확실성으로 인해 정확성을 기대하기 어렵다는 점을 의미한다. 이에 본 연구에서는 미래 교육 예측을 위해 필요한 과제와 방향에 대해 시사점으로 제시하였다.


This study aims at investigating the characteristics of trends of future education over time though the literature review and examining the accuracy of the framework for forecasting future education proposed by the previous studies by comparing the outcomes between the literature review and media articles. Thus, this study collects the articles dealing with future education searched from the Web of Science and categorized them into four periods during the new millennium. The new articles from media were selected to find out the present of education so that we can figure out the appropriateness of the proposed framework to predict the future of education. Research findings reveal that gradual tendencies of topics could not be found except teacher education and they are diverse from characteristics of agents (students and teachers) to the curriculum and pedagogical strategies. On the other hand, the results of analysis on the media articles focuses more on the projects launched by the government and the immediate responses to the COVID-19, as well as educational technologies related to big data and artificial intelligence. It is surprising that only a few key words are occupied in the latest articles from the literature review and many of them have not been discussed before. This indicates that the predictive framework is not effective to establish the long-term plan for education due to the uncertainty of educational environment, and thus this study will give some implications for developing the model to forecast the future of education.

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3초등 예비교사의 응결 차시에 대한 과학 수업 설계 분석

저자 : 성승민 ( Seungmin Sung ) , 여상인 ( Sang-ihn Yeo )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 172-186 (15 pages)

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본 연구에서는 초등 예비교사의 초등 4학년 물의 상태 변화 단원 속 응결 차시에 대한 과학 수업 설계를 살펴보고자 한다. 연구 대상은 A교육대학교 2학년 초등 예비교사 29명이고, 선행연구 분석과 전문가 검토를 통해 초등 예비교사의 응결 차시에 대한 과학 수업 설계 분석틀을 도출하였다. 분석틀을 활용해서 과학 수업 지도안 및 서술 문항을 살펴본 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 예비교사의 응결 차시에 대한 과학 수업 설계에서 수업 모형 적용 능력은 편차가 있으므로 신장할 필요가 있고, 초등 예비교사의 응결 관련 개념의 정확한 이해 부분에 대한 지도가 필요하다. 둘째, 수업 과정 하위범주 속 수업 시작, 전개, 마무리 구성에서도 초등 예비교사의 편차가 있으므로 피드백을 통해 보완해야 한다. 셋째, 수업 환경 하위범주에서는 구체적인 수업 환경에 대한 노하우에 대한 요구가 있었다. 그러므로 관련 PCK 신장을 위한 지원이 필요하다. 넷째, 수업 평가 하위범주에서는 시기 및 주체에 대한 다양한 관점을 가지고 있고, 평가 내용 구성에서 학습 목표를 일부 누락한 경우가 있는 점은 보완 지도가 필요한 것으로 나타났다. 이런 상황을 개선하기 위해서는 교원양성과정 속 과학교육 지도 방법과 편제에 대한 면밀한 논의를 통해 초등 예비교사의 과학 수업 전문성이 신장될 수 있는 여건 마련이 필요하다.


The purpose of this study is to analyze the science lesson plan of pre-service elementary teachers about condensation. Pre-service elementary school teachers in A national university of education was included in this study. Through the analysis of prior research and expert review, a framework for analysis of science lesson plan of pre-service elementary teachers was derived. The results of the using the analysis frame are as follows: First, the ability to apply the instructional model in the science lesson plan about condensation differences in pre-service elementary teachers need to be enhanced due to deviations, and teaching on the exact understanding of condensation-related concepts of pre-service elementary teachers is also needed. Second, there is also a deviation of pre-service elementary teachers in the beginning, development, and finishing composition of lesson course, so feedback should be supplemented. Third, in the sub-domain of lesson environment, there was a demand for specific know-how on the lesson environment. Therefore, support is needed for related PCK growth. Fourth, the sub-domain of lesson evaluation have a variety of perspectives on timing and subjects, and some missing about learning objectives in the composition of evaluation content are found to require complementary teaching. In order to improve this situation, it was found that there was a need to prepare conditions for improving science teaching professionalism of pre-service elementary teachers through in-depth discussions on the teaching methods and organization related to science education in the university of education course.

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4과학이 삶에 미친 영향에 대한 대학생들의 인식

저자 : 이승은 ( Seungeun Lee ) , 박다혜 ( Dahye Park ) , 박종석 ( Jongseok Park )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 187-200 (14 pages)

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이 연구는 학생들이 어떤 과학적 경험을 하고 이러한 과학적 경험이 학생들의 삶에 어떤 영향을 미쳤는지 확인함으로써 과학 교육과정의 목표가 의도한 바대로 달성되고 있는지 알아보는 것을 목적으로 하였다. '과학사의 이해'를 수강하는 문과 계열 학생 81명, 이과계열 학생 125명에게 '과학이 내 삶에 미치는 영향'이라는 주제로 에세이를 쓰게 하고, 과학 전문가들의 세미나를 통해 분류 기준을 수립하여 학생들에게 영향을 미친 과학적 경험과 그 영향을 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 과학 관련 영상에 가장 많은 영향을 받은 것으로 나타났으며 이와 더불어 수업, 도서, 첨단기술/과학기기가 학생들의 삶에 영향을 미친 과학적 경험의 절반 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 과학 경험을 형식 학습과 비형식 학습으로 분류 한 결과, 대부분의 경험이 비형식 과학학습으로 나타났다. 학번에 따라 과학적 경험을 분류한 결과 높은 학번(7차 교육과정만 이수한 학생)에 비해 낮은 학번 학생(2007이나 2009 교육과정도 경험한 학생)들이 영상, 첨단기술/과학 기기에 더 큰 영향을 받은 것으로 나타났고, 이와 반대로 높은 학번의 학생들은 수업과 도서/글에 영향을 많이 받은 것으로 나타났다. 학생들이 그러한 과학적 경험을 통해 어떤 영향을 받았는지 조사한 결과, 그들의 일상 생활에 영향(삶의 질 개선, 진로, 지식의 확장)을 받거나 과학에 대한 인식(과학에 대한 긍정적 정서, 흥미 발현, 과학의 양면성 인식)에 영향을 받았다는 것을 확인할 수 있었다. 과학적 경험과 그 영향력의 관계를 살펴보면 학생들이 삶에 가장 영향을 준 경험으로 꼽은 영상이 일상 생활과 과학에 고르게 영향을 미친 것으로 나타났다. 수업에서의 경험은 진로나 지식 확장이 아닌 과학에 대한 긍정적 정서 발현(20회)과 과학에 대한 흥미 향상(17회)에 집중되어 있다. 과학적 경험이 미친 영향을 문·이과 계열별로 분류해서 확인해 본 결과 이과계열 학생들이 문과계열 학생들에 비해 과학적 경험을 통해 더 많은 영향을 받았다는 것을 알 수 있다. 결과적으로 학생들은 다양한 과학적 경험을 통해 삶에 영향을 받고 있으나 이는 학교에서의 형식 과학학습보다 비형식 과학학습에 의한 경우가 많았으며 수업은 학생들의 삶을 변화시키는 데까지 이르는 경우는 많이 없는 것으로 드러났다. 또 학생들은 과학교육 목표 중 '호기심과 흥미'의 측면은 충족하고 있으나 '문제 해결' 같은 상위 목표에까지 이르지는 못했다. 따라서 '문제 해결, 과학적 소양 발현'이라는 과학교육의 목표와 연관된 비형식 과학적 경험을 수업에 도입해야 하며, 학생들이 선호하는 비형식 과학학습에 대한 연구 및 개발이 이루어져야 한다.


This study was conducted to identify students' meaningful scientific experiences and to ascertain the path through which the experience led to learning. The subjects of 'Understanding of the History of Science' were asked to write an essay on the subject of 'Effects of science on my life' to 81 students in the department of literature and 125 students in the science department. After that Classification criteria were established through scientific experts' seminars, and the scientific experiences that affected students and their effects were examined. The results from analyses were summarized as follows: First, As a result of study about Science Education experience that has impacted students' lives, the students were influenced by images, most of which were influenced by scientific videos. They were also influenced by science classes and science books. As a result of classifying science experience, most of the experience is composed of Informal Science Learning. Second, as a result of examining how students were influenced by their scientific experience, they found that they were affected by their daily life or influenced by science. As a result of the research, it can be confirmed that Informal Science Learning experience is an important learning form that has a great influence on students. Therefore, appropriate Informal Science Learning experience should be introduced into the class, and research and development on the Informal Science Learning experience preferred by the students should be done.

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5일반 시민의 과학적 참여와 실천 사례 연구: 미세먼지 문제 대응 활동을 중심으로

저자 : 장진아 ( Jina Chang ) , 임인숙 ( Insook Lim ) , 박준형 ( Joonhyeong Park )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 201-218 (18 pages)

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본 연구의 목적은 미세먼지 문제에 적극적으로 대응하고 있는 시민의 과학적 참여와 실천 활동 사례들을 질적으로 분석하는 것이다. 시민들의 참여와 실천 활동은 '문제인식', '정보 수집 및 분석', '공유와 확산' 단계를 토대로 귀납적으로 범주화하여, 조사하였다. 연구 결과, '문제인식' 단계에서는 두 참여자 모두 건강에 대한 위협을 느끼며 문제의 심각성을 인식하고, 공공 데이터의 정확성을 의심하며 적극적인 실천을 시작하였다. '정보 수집 및 분석 단계'에서 한 참여자는 좀 더 정확하고 자신의 상황에 적합한 정보를 얻기 위해 최대한 많은 정보를 수집하여 비교한 반면, 다른 참여자는 자신의 상황에 맞는 정보를 얻기 위해 직접 여러 실험들을 수행하였다. 끝으로 '공유와 확산' 단계에서는 두 참여자 모두 온라인 환경을 기반으로 여러 자료를 제작하여 공유하였으며, 다른 이들의 작은 실천과 변화를 통해 공헌감을 느끼며 활동을 지속해 나갔다. 이러한 결과가 시민 과학교육 및 과학 소양 교육 측면에서 갖는 시사점을 논의하였다.


The purpose of this study is to investigate qualitatively two cases of general citizens' scientific participation and activities responding to fine dust problem. The processes of their scientific actions were investigated and categorized inductively based on three stages: problem recognition stage, information collection and analysis stage, and sharing and spreading stage. As a result, in the 'problem recognition' stage, two participants recognized the seriousness of the fine dust problem as they felt a threat to their health and began to act practically by questioning the accuracy of public data. In the 'information collection and analysis' stage, a participant collected as much information as possible and compared them in order to obtain more accurate information for her situation. On the other hand, another participant conducted various experiments in person to get the information which is appropriate to his situation. Finally, in the 'Sharing and Spreading' stage, both participants created and shared various materials based on online environment, and continued their activities with a sense of contribution through others assistance. Educational implications are discussed in terms of civic science education and scientific literacy.

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6직류전압을 건 평행판 축전기에서 변위전류 고찰

저자 : 김재동 ( Jae-dong Kim ) , 장태훈 ( Taehun Jang ) , 하혜진 ( Hye Jin Ha ) , 손상호 ( Sang Ho Sohn )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 219-230 (12 pages)

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본 연구에서는 고등학교 학생들의 변위전류에 대한 궁금증에서 출발하여 직류전압이 걸린 평행판 축전기에서 자기장과 축전기에 삽입한 토로이드 코일에 유도되는 유도전압에 관한 몇 가지 공식을 얻었다. 이 공식을 바탕으로 통상적인 실험조건에 맞는 컴퓨터 계산 결과, 자기장은 MBL 장치의 자기장센서로는 측정이 불가능한 매우 작은 값으로 나왔으나, 유도전압은 저항 R값에 크게 의존하지만 전압센서로 측정이 가능한 범위의 값으로 나타났다. 따라서 직류전원을 사용하여 평행판 축전기에서 변위전류를 확인하기 위해서는 적당한 토로이드 코일을 축전기에 삽입하여 이것에 유도되는 유도전압을 측정하는 방법이 유용하다. 덧붙여서, 직류전압을 평행판축전기에 인가하여 변위전류를 확인하고자 하는 실험에서는 저항 R값의 선택이 매우 중요한 실험변수가 된다.


In this study, we derived several formulas for magnetic fields and induced voltages in a parallel plate capacitor biased by DC voltages. The computer simulation based on the derived formulas reveals that the magnetic fields due to the displacement current fall within the range of 10- 10T to 10- 9T and thence the experiment for the displacement current is not possible because the magnetic field sensor used in Data Logger could measure the magnetic fields of above 10- 5T range. Contrary to this, the computer simulation confirms that the induced voltages in a toroidal coil due to the displacement current range measurable values of 0.002∼0.021V. The results imply that the displacement current can be confirmed by measuring the induced voltages in a toroidal coil inserted into a parallel plate capacitor under DC biasing.

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7STEAM 캠프를 통한 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량 변화

저자 : 김학범 ( Hak Bum Kim ) , 차정호 ( Jeongho Cha )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 231-246 (16 pages)

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미래의 과학기술 발전을 주도할 인재를 육성하기 위해 우리나라 교육부는 융합적 역량을 강조하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 과학기술에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고력과 문제해결력을 배양하는 데에 목적이 있다. 한편 영재 학생 대상으로 진행되는 캠프는 생활 속에서 발견되는 문제를 해결하기 위한 산출물을 학생 스스로 계획하여 고안함으로써 미래 인재 역량을 함양하고 있다. 이 연구에서는 STEAM 기반의 캠프를 수행한 뒤 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량이 변화하였는지를 탐색하였다. 캠프는 프로젝트형 학생 중심의 산출물을 개발하는 과정으로 1박 2일간 광역시 소재 52개교 고등학교 영재학급 학생 517명에게 실시하였다. 캠프 실시 전과 후에 융합인재소양과 창의적 인재 역량 변화를 조사 하였다. 연구 결과, STEAM 캠프를 통해 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량이 유의미하게 향상하였음을 알 수 있었다. 특히 융합인 재소양의 창의, 존중, 소통 영역과 창의적 인재 역량의 사회적 특성 영역의 사회 가치 추구 요인을 제외한 모든 하위 요인이 높아졌다. 교육학적 함의를 논의하고자 한다.


The Korean Ministry of Education has emphasized the convergent ability for human resource cultivating the development of science and technology in the future. Based on this, Korean STEAM education aims to enhance students' interest and their understanding of science and technology as well as to develop students' convergence thinking and problem-solving skills. Through the camp for gifted students, students are generally introduced to produce self-directed outputs in order to solve the problem in everyday life. In this study, the author aims to find out whether the gifted high school students' creative leader competency and STEAM literacy changed after they experienced STEAM-based camp. 517 gifted students from 52 high schools in the Metropolitan city region join the camp, which is focused on generating student-centered outputs for problem-solving in daily life context. Before and after the camp, the creative leader competency and the STEAM literacy of participants were tested and compared. From the result, we found that the gifted high school students' creative leader competency and STEAM literacy improved after participating in the STEAM camp. In particular, all the sub-factors except for the social value pursuit domains in the social characteristic area of creative leader competency and the areas of creativity, respect, and communication in STEAM literacy increased. Educational implications will be discussed.

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8수학 문제해결에서 초등학교 5학년 학생들의 시각적 표현 분석

저자 : 이대현 ( Daehyun Lee )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 247-256 (10 pages)

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수학 문제해결에서 시각적 표현은 문제 이해와 해결에 유용한 수학적 표현으로 인식되고 있다. 그렇지만 그 효과는 문제 내용이나 유형, 또는 이용되는 시각적 표현 유형에 따라 다를 수 있다. 본 연구에서는 정형화된 문제와 비정형화된 문제해결에 이용된 시각적 표현의 양상을 살펴보기 위해 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 조사연구를 실시하였다. 분석 결과, 정답률에서는 정형화된 문제가 비정형화된 문제보다 높게 나타났다. 정형화된 문제에서는 시각적 표현을 이용하여 문제를 해결하도록 하였음도 불구하고 수식을 이용하여 해결한 비율이 높게 나타났다. 반면에 비정형화된 문제에서는 시각적 표현을 이용하여 해결한 비율이 높게 나타났다. 그렇지만 비정형화된 문제에서 시각적 표현을 이용한 대상자 중에 오답자의 비율도 높게 나타났는데, 이것은 문제 상황을 묘사하는 수준의 시각적 표현에 그친 경우였다. 따라서 다양한 유형의 시각적 표현을 문제해결에 이용할 수 있는 경험을 제공하도록 하고, 시각적 표현으로의 변환 과정에도 주의를 기울일 필요가 있다.


Visual representation has been a useful tool in mathematical problem solving because it vividly express and structure the variables in the problem. But its effects may vary according to the types of problems. So, this study analyzes the survey results on the 5th graders' visual representations using questionnaire consisting of the routine problems and the non-routine problems. The results are follows: The rate of correct answers in routine problems was higher than that of the non-routine problems. Even though the subjects were asked to solve the problem using visual representations, the ratio of solving the problem using the numerical expression was high in the routine problems. On the other hand, the rate of solving the problem using visual representation was high in the non-routine problems. The number of respondents who used visual representation in the non-routine problems was twice as many as that of the routine problems. But, among the subjects who used visual representation in the non-routine problems, the proportion of incorrect answers was also high, which resulted in using visual pictures. So, it is necessary to provide an experience that can use various types of the visual representations for problem solving and pay attention to the process of converting problems into visual representations.

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9수학교과교육학 및 교과내용학 강좌의 대면 및 비대면 운영 결과 비교 분석

저자 : 서보억 ( Boeuk Suh )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 45권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 257-273 (17 pages)

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본 연구는 예비수학교사 대상의 수학교육론과 미적분학 강좌를 비대면수업으로 진행한 결과와 대면 수업으로 진행한 결과 사이의 차가 무엇인지를 살펴보기 위한 목적으로 진행하였다. 본 연구의 대상인 '수학교육론' 및 '미적분학' 강좌의 비대면수업은 '비대면수업 수업설계 모형'에 근거하여 계획, 개발, 실행되고 평가하였다. 본 연구를 통해 수학교과교육학 및 수학교과내용학 강좌운영에서 '비대면수업/혼합수업'과 '대면수업'의 차이가 무엇인지 살펴보았고, 수학교과교육학 과목과 수학교과내용학 과목에 대한 비대면수업에 대한 학생들의 인식을 조사하였으며, '수학교육론' 강좌와 '미적분학' 강좌에서 비대면수업과 대면수업에서 평가결과의 차가 있는지 분석하였다. 향후 예비수학교사교육에서 비대면수업 및 혼합수업 역량이 향상될 수 있는 기회를 제공하고, 지속적인 연구가 수행되길 기대한다.


This study explores classes for pre-service mathematics teachers. The purpose of this study is to examine the differences between 'non-face-to-face' classes & 'face-to-face' classes, as well as the differences in learning outcomes between these two methods. A Professors' Learning Group was formed to effectively carry out this study. Through this learning group, we shared how to plan and operate the lecture. The subjects of this study are 'non-face-to-face calculus courses & face-to-face calculus courses' and 'non-face mathematics education theory courses & face-to-face mathematics education theory courses." Specifically, in these two pairs of courses, we analyze the differences in course management and the differences in the outcomes of students' assessments. Non-face-to-face classes were planned, developed, implemented and evaluated based on the 'non-face class design model.' The results of this study are as follows: First, we explored the differences between 'non-face-to-face classes/mixed classes' and 'face-to-face classes.' Second, the achievement results in calculus courses were higher in face-to-face classes than in non-face classes. Third, the results of achievements in mathematics education theory courses were higher in mixed classes than in face-to-face classes. Through the results of this study, we hope that the non-face-to-face class capabilities can be improved in pre-service mathematics teacher training.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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자료제공: 네이버학술정보
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