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Journal of Science Education

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  • : 연3회
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수록정보
수록범위 : 1권0호(1977)~43권3호(2019) |수록논문 수 : 673
과학교육연구지
43권3호(2019년 12월) 수록논문
최근 권호 논문
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1가상현실 기술을 활용한 학습이 학습 동기에 미치는 영향

저자 : 김우겸 ( Wookyum Kim ) , 최동열 ( Dongyeol Choi ) , 곽승철 ( Seungcheol Kwak ) , 김희수 ( Heesoo Kim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 271-283 (13 pages)

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이 연구에서는 가상현실 기술을 활용하여 지구과학 교과의 지질 단원 수업에 적용하였을 때 학생들의 학습 동기에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 D소재 과학고등학교 1학년 91명을 대상으로 우리나라의 지질학습장 일부에 대하여 제작된 가상현실 학습자료로 15차시의 수업을 진행하였다. 이때 학습 동기 전략 ARCS를 사용하였다. 수업을 진행하기 전 사전검사를 한 다음 수업 진행 후 사후 검사를 실시하고 면담을 진행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 교과 지질단원의 핵심 개념 요소가 포함된 우리나라의 지질학습장을 선택하여 가상현실 학습 자료를 개발하여 수업에 적용함으로서 야외답사의 단점인 시간, 거리, 비용 문제를 해결할 수 있다. 둘째, 지구과학 교과 수업에 가상현실기술의 활용은 학습자의 학습 동기 요소 중 주의집중, 만족감, 자신감에 긍정적인 효과가 있으며, 학생들은 학습 활동에 대한 흥미와 몰입, 주의집중 향상에 도움이 된다.


This study examines the effects of virtual reality learning materials on the learners' learning motivation. For this study, we developed a virtual reality learning material for geological learning that allows observation of the characteristics of rocks in Korean topography that is closely related to learning contents. A 15-hour class was conducted with 91 students using virtual reality learning materials developed for first-year science high school students in D city. ARCS learning motivation strategy was used. Pre-test was conducted before the start of the classes and post-test was conducted after the classes. Statistical processing was analyzed using R-3.5.1 version program. As a result, the utilization of virtual reality learning materials has significant effects on attention concentration, satisfaction, and confidence in the learner's motivation factors. Using virtual reality in geological classes, students' interest in learning activities improve their immersion and concentration, which helps them understand the learning contents better.

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2에너지에 대한 초등학생들의 개념 탐색

저자 : 임수민 ( Soo-min Lim ) , 윤회정 ( Heojeong Yoon ) , 방담이 ( Dami Bang )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 284-299 (16 pages)

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이 연구의 목적은 2015 개정 과학과 교육과정의 통합주제인 '에너지와 생활'에서 다루는 에너지 개념에 대한 초등학생들의 개념을 파악하는 것이다. 이를 위하여 에너지와 관련된 연상개념, 에너지 형태에 대한 인식, 에너지전환, 동식물의 에너지 사용에 대한 이해를 파악하기 위한 검사 도구를 개발하였다. 서울 소재 초등학교 6학년 학생 92명을 대상으로 한 검사결과를 서술통계, 클라우드, 언어네트워크 분석법을 활용하여 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 학생들은 에너지 관련 연상개념에 대해서는 전기, 에너지 형태에 대해서는 전기에너지를 가장 높은 비율로 응답하였다. 또한, 일상생활에 사용하는 에너지 개념과 과학적인 개념이 혼재되어 있는 것으로 나타났다. 에너지 전환의 이해는 개념 발달의 위계에 따라 에너지 형태에 대한 인식과 높은 관련성을 보였다. 마지막으로 동식물이 에너지를 얻는 방식에 대해서는 기초적인 개념 구조가 갖추어져 있었으나 개념의 오류 및 결손이 나타났다. 이 연구의 결과로부터 초등학교 과학과 교육과정에 새롭게 도입되는 통합주제인 '에너지와 생활'의 지도를 위한 교수학적 시사점을 논의하였다.


The purpose of this study is to investigate elementary school students' conceptions about the energy represented in the integrated theme 'Energy and life' of the 2015 revised science curriculum. The instruments were developed to grasp students' understanding about 'the concepts of energy,' 'forms of energy,' 'conversion of energy,' and 'energy use of plants and animals.' The surveys were conducted on 92 elementary school students in Seoul. The students' answers were analyzed by descriptive statistics, clouds and semantic network analysis. The results are as follows: 'Electricity' and 'electric energy' were most frequently mentioned as the associated concepts to energy and forms of energy, respectively. Also, the daily use of energy was mixed to the use in science. According to conceptual hierarchy, understanding of energy conversion was dependent on the understanding of energy forms. Although students have basic concepts about the energy use of plants and animals, they had some misconceptions and lack of understanding. The educational implications were discussed to teach 'Energy and Life' as integrated theme in new elementary school curriculum.

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3과학관 전시물 연계 동화 활용 스토리텔링 수업이 초등학생의 과학학습정서에 변화를 가져온 요인 분석

저자 : 최소영 ( So-young Choi ) , 신영준 ( Youngjoon Shin )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 300-317 (18 pages)

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본 연구는 과학관 전시물 연계 동화 활용 스토리텔링 수업이 초등학생의 과학 긍정경험에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 한 것이다. 연구를 위해 동화를 과학관 전시물과 연관시켜 학교 밖에서도 개인이 과학을 탐구할 수 있도록 탐방활동지를 개발하였다. 초등교과서에 언급되어지는 동화 4종을 G 과학관 전시물과 연계시켜 활동지 4종류를 개발하였고, 개발된 활동지는 현직 초등교사 7명에게 검토를 의뢰하여 내용 검증을 거쳤다. 개발한 활동지를 통한 수업은 10명의 학생을 대상으로 매번 1시간 30분씩 연속 4회 진행하였다. 연구 참여 학생들을 대상으로 과학긍정경험 검사를 실시하여 본 활동이 과학긍정경험의 하위 영역 중 과학학습정서에 유의미한 변화를 일으켰음을 확인하였다. 과학학습정서에 영향을 미친 요인을 알아보기 위해 연구 참여 학생들과 참여 학생의 학부모를 대상으로 면담을 실시하였다. 본 연구의 결과를 종합해보면 동화를 전시물과 함께 활용하면 과학적 호기심을 유발시켜 과학적 사고를 하는데 도움을 주고, 과학적 흥미를 유발시켜 놀이장소로 인식하는 과학관전시물체험을 통해 학습 부담감을 감소시켜 과학에 대한 과학학습정서에 유의미한 변화가 있었음을 알 수 있었다.


This study aims to find how storytelling classes using fairy tales related to science museum exhibits have an effect on positive experience about science. For this study, the theoretical background and preceding studies on the relevance of science education and literature were collected and based on the characteristics of assimilation and the educational value of assimilation, naturally connected to the exhibits in relation to their own life, so that individuals could explore science even out-of-school. Four types of activities were developed by linking four fairy tales mentioned in elementary school textbooks to the G science museum exhibits. Seven elementary school teachers verified the validity of the activity materials. Classes through the developed activity materials were conducted four times in a row, one and a half hours at every turn for 10 students. A positive experience about science test was conducted on the students in a study to confirm that this activity has caused significant changes in science academic emotion among sub-domains of positive experience about science. In order to find the factors that affected the science academic emotion, we interviewed the students in the study and their parents. The results of this study show that the use of fairy tales related to science museum exhibits has led to a significant change in science academic emotion by reducing the burden of learning through the exhibition experience at the science museum, which creates scientific curiosity and recognizes them as a playground.

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4초등학교 예비교사들의 과학 수업 이미지에 나타난 상호작용 분석

저자 : 전경문 ( Kyungmoon Jeon )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 318-328 (11 pages)

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본 연구의 목적은 초등학교 예비교사들의 과학 수업 이미지에 나타난 교사와 학생 간 상호작용을 조사하는 것이다. 정서적 지원(분위기, 학생 시각에 대한 관심, 교사 민감도), 수업 조직(교수학습 형식, 행동 조절, 생산성), 학습 지원(피드백의 질, 언어 모델링, 개념 발달)의 3개 영역 총 9개 기준에 의해 긍정적 상호작용과 부정적 상호작용을 분석하였다. 연구 결과 상당수 학생들이 교수학습 형식 또는 개념 발달에 해당하는 긍정적 상호작용을 선호하는 경향이 나타났다. 기피하는 수업의 경우에는 교수학습 형식 또는 학생 시각에 대한 관심 측면의 부정적 상호작용이 많이 나타났으나, 그 외 매우 낮은 빈도를 보인 상호작용요소들도 있었다. 그리고 여자 예비교사들이 남자에 비해 긍정적인 상호작용을 약간 더 선호하는 것으로 조사되었다. 교사전문성에 대한 함의 및 후속 연구에 대한 제언을 논의하였다.


The purpose of this study is to investigate the teacher-students interactions shown in the images of elementary science class by preservice teachers. We applied nine analysis criteria in three domains such as emotional support (climate, regard for student perspectives, teacher sensitivity), classroom organization (instructional learning formats, behavior management, productivity), and instructional support (quality of feedback, language modeling, concept development) in the aspects of positive or negative interactions The results show that majority of student-teachers tended to prefer positive interactions especially regarding instructional learning formats or concept development. For the image of avoided class, they tended to show negative interactions related to instructional learning formats or regard for student perspectives. However, they showed extremely lower frequencies for some categories of negative interactions. Female preservice teachers tended to have slightly higher frequencies for some positive interactions than their counterpart. The findings indicate possible approaches to teachers' professional development and further research.

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5초등과학 수업에서 절차적 사고과정을 활용한 학습 전략이 컴퓨팅 사고력과 창의적 문제해결력에 미치는 효과

저자 : 김현석 ( Hyunseok Kim ) , 최선영 ( Sun-young Choi )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 329-341 (13 pages)

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이 연구의 목적은 초등 과학 수업에서 절차적 사고 과정을 사용하여 학생들의 컴퓨팅적 사고와 창의적 문제해결 능력에 대한 교수 전략의 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 과학수업에서 활용할 수 있는 절차적 사고 과정을 이용한 수업 전략이 개발하여 적용하였다. 이 연구의 대상은 김포시에 있는 S 초등학교의 실험반(29 명)과 비교반(29 명)의 6학년 학생이었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등과학 수업에서 절차적 사고과정의 수업전략을 활용한 실험반 학생들의 컴퓨팅 사고력은 비교반 학생들에 비해 높아졌으나 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 둘째, 실험반 학생들의 창의적 문제 해결력에 있어서도 비교반 학생보다 높게 향상되었고 이는 통계적으로 유의한 차이가 있음을 알 수 있었다(p < .05).


The purpose of this study is to investigate the effects of instructional strategies using the process of procedural thinking in elementary science classes on students' computational thinking and creative problem solving ability. For this purpose, instructional strategies using the process of procedural thinking for science class were developed and applied. The objects of this study were 6th graders from an experimental class (29 students) and a comparative class (29 students) at S elementary school in Gimpo City. The results of the study are as follows: First, as a result of examining the difference in the computational thinking ability between experimental group and comparative group, the experimental group scored higher than the comparative group, but there was no statistically significant difference. Second, the creative problem solving ability of the experimental group after applying this program was higher, and statistically significant differences were observed (p < .05).

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6통합 의생명 과목 수업에서의 PBL 적용 사례 연구

저자 : 박봉수 ( Bongsoo Park ) , 김현철 ( Hyeoncheol Kim ) , 조봉혜 ( Bonghye Cho ) , 박혜련 ( Haeryoun Park ) , 오희진 ( Heejin Oh )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 342-362 (21 pages)

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이 연구는 치과대학 및 치의학전문대학원에서 이루어지는 학부 단계 교육에 PBL 수업을 도입하기 위해 적용 가능성을 탐색해 보고자 수행되었다. 이를 위해, 배경지식의 차이가 있는 학생들이 통합 의생명 학습을 쉽게 학습할 수 있도록 PBL 모듈을 개발하여 적용한 후, 학습의 결과 및 PBL 수업에 대한 학생과 교수자의 인식을 분석 하였다. 연구 참여자는 P 대학교 학·석사 통합과정 1학년 12명이며, 튜터로는 치의학을 전공하고 PBL 수업 경험이 있는 교수 4인이 참여하였다. PBL 수업 결과학생들의 유전자와 및 형질 발현에 관한 개념 및 지식의 확장되었으며, 자기 주도적 학습자로서의 인식하고 협력 학습의 중요성을 경험하였다. 교수자들은 치의학 교육에서 PBL 수업의 교육적 필요성에 대해 긍정적으로 평가하였다. 이 연구의 결과는 치의학 교육에서 통합 의생명 수업을 위한 모형으로 PBL의 가능성을 보여주는 것이라 하겠다.


This study is to explore the applicability of PBL classes in undergraduate education at a School of Dentistry. To do this study, PBL modules were developed and applied to the students with different background knowledge to easily learn Integrated Medicine and Lifescience classes. Participants were 12 students in the first year of Integrated MS program at P University. Four tutors who majored in Dentistry and had PBL teaching experience participated. As a result of the PBL classes, students' concepts and knowledge about gene expression and expression were expanded, and they recognized the importance of self-directed learners and experienced the importance of collaborative learning. PBL tutor presented a positive assessment of attending PBL class experience and the educational need for PBL instruction. The results of this study show the possibility of PBL as a model for Integrated Medicine and Lifescience class in Dentistry education.

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7기술의 본성(NOT) 개념 틀 제안 및 이공계 대학생들의 기술의 본성(NOT)에 대한 인식 탐구

저자 : 백유진 ( Yujin Baek ) , 이영희 ( Young Hee Lee )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 363-381 (19 pages)

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본 연구는 이공계열 대학생들의 기술의 본성(NOT)에 대한 인식 조사를 위하여 기술의 본성(NOT)에 대한 문헌 연구와 선행 연구를 분석하여 통합적이고 포괄적인 기술의 본성(NOT)의 개념 틀을 제안하였다. 또한 이를 바탕으로 수도권 소재 종합대학 이공계열 대학생 약 517명을 대상으로 기술의 본성(NOT)에 대한 인식을 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같았다. 첫째, 기술의 본성(NOT)에 대한 문헌연구를 통해서 제시된 통합적인 NOT개념 틀은 총 5가지 영역으로 1. 인공물로서의 기술(Technology as Artifacts), 2. 지식으로서의 기술(Technology as Knowledge), 3. 실행으로서의 기술 (Technology as Practice), 4. 역사로서의 기술(Technology as History), 그리고 5. 사회의 한 부분으로서의 기술(Technology as a part of Society)이다. 둘째, 본 연구에서 제안한 5개 영역의 NOT 개념틀을 기준으로 분석한 이공계열 대학생들의 인식조사 결과, 학생들은 기술에 대하여 3. 실행으로서의 기술(26.4%), 5. 사회의 한 부분으로서의 기술(25.8%), 그리고 2. 지식으로서의 기술(24.3%)의 3가지 영역을 중요한 기술의 본성 개념으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 학생들이 제시한 기술의 본성 개념의 세부 내용을 분석한 결과 우리나라 이공계 대학생들은 복잡하고 추상적인 기술의 본성(NOT)에 대하여 비교적 구체적이고 다양한 인식을 하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 이공계열 대학생들은 기술을 삶의 편리를 위한 목적으로 기술적 지식을 활용 및 적용하는 능력이면서, 그를 통하여 산출된 결과물이라는 인식하는 것으로 나타났다.


This study aims to suggest an inclusive conceptual framework for the Nature of Technology (NOT) by examining literature and researches regarding NOT and then to analyze the conceptions of the students in Science and Engineering Department of a college based on the NOT framework. Findings are as follows: First, the conceptual framework of the NOT developed from the study has the five domains of NOT, which are Technology as Artifacts, Technology as Knowledge, Technology as Practice, Technology as History, and Technology as a part of Society. Second, the participants' conceptions of the NOT emphasize on three domains of the Technology as Practice (26.4%), Technology as a part of Society (25.8%), and Technology as Knowledge (24.3%) among the five domains of the NOT. Third, according to the microanalysis of the students' conceptions regarding NOT, students in Science and Engineering Department of a college possess concrete and various views of the NOT even though NOT is abstract and complex ideas. Specifically, they seem to recognize the NOT as a product of process and ability to utilize the technology for convenience of life.

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8노인의 인지적 기능 향상을 위한 스마트 애플리케이션 개발 연구

저자 : 이동훈 ( Donghun Lee ) , 고호경 ( Ho Kyoung Ko ) , 허난 ( Nan Huh )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 382-399 (18 pages)

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본 연구는 노인의 인지기능 향상을 위해 태블릿 PC 애플리케이션을 활용하는 방안을 제시하고 평생교육의 한 일환으로 노인 교육으로서의 과학교육의 가능성 제고에 이바지 하고자 스마트 애플리케이션 프로그램을 개발하고 적용한 사례를 분석한 연구이다. 연구를 위하여 프로그램의 방향성을 설정하고 그에 따라 '색칠하기', '빌딩 불 켜기', '도형 맞추기', '버튼 누르기' 프로그램을 개발하였다. 9명의 연구 대상자에게 프로그램을 적용한 결과 각 프로그램은 노인의 인지기능 향상에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 이는 노인의 인지기능 향상 프로그램으로 스마트 애플리케이션 활용 가능성을 보여주는 것이다.


This study suggests how to use tablet PC application to improve the cognitive functions of the elderly. As a part of lifelong education, this study analyzes cases of developing and applying smart application programs to contribute to the enhancement of science education as an elderly education. For the research, we set the direction of the program and developed the programs 'Coloring,' 'Building lights,' 'Matching shapes,' and 'Pressing button' accordingly. As a result of applying the program to nine participants, each program has a positive effect on the improvement of cognitive function of the elderly. This shows the possibility of using smart applications as a cognitive function enhancement program for the elderly.

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9중·고등학생의 의약품 안전 사용에 대한 지식·태도·행동 및 교육 요구 분석

저자 : 오희진 ( Heejin Oh ) , 곽아림 ( Arim Kwak ) , 이민주 ( Minju Lee ) , 이은정 ( Eunjung Lee ) , 김지하 ( Jiha Kim ) , 이문수 ( Moon-soo Lee ) , 전영호 ( Young Ho Jeon ) , 김경임 ( Kyungim Kim )

발행기관 : 경북대학교 과학교육연구소 간행물 : 과학교육연구지 43권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 400-416 (17 pages)

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본 연구의 목적은 국내 중·고등학생의 의약품 사용 현황과 의약품 안전사용에 대한 지식 ( Knowledge)·태도( At tit ude)·행동(Practice) 수준 및 교육 요구도를 분석하여, 청소년 대상 의약품 안전사용 교육의 질을 향상하기 위한 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 서울·경기 지역의 중학교와 고등학교에 재학 중인 200명의 학생을 대상으로 의약품 사용 현황, 의약품 안전사용 교육 수혜 경험과 교육에 대한 요구, 의약품 안전사용에 대한 지식·태도·행동을 묻는 설문조사를 실시하였다. 설문조사 결과, 중·고등학생들의 최근 1년 이내 일반의약품 또는 전문의약품 복용 경험률은 각 92.0%와 57.5%로 높은 수준이었다. 중학교 입학 이후 의약품 안전사용 교육을 받은 경험이 있는 응답자는 34.0%였다. 의약품 안전사용에 대한 참여자의 지식·태도·행동 종합 평균점수는 3.79점으로 양호하였으나, 행동 영역의 평균점수가 지식, 태도 영역에 비해 낮았다. 또한 중학생과 고등학생 간, 그리고 의약품 안전사용 교육 수혜자와 비수혜자간에 지식·태도·행동 수준에는 유의한 차이가 없었다. 연구결과를 토대로 의약품 안전사용 교육의 내용 확대와 차별화, 성과기반 교육 방법으로의 전환, 의약품 안전사용 교육의 교과 정규화 등 보다 실증적인 의약품 안전사용 교육의 필요성과 추가 연구의 필요성을 제안하였다.


The purpose of this study is to find ways to improve education about safe medication use by investigating the current status of medication use by middle and high school students, and by evaluating their knowledge, attitudes, practices and education needs toward safe medication use. For this purpose, a survey was administered to 200 middle and high school students in Seoul and Gyeonggi Province. Over the past year, 92.0% and 57.5% of respondents used over-the counter drugs and prescription drugs at least one time, respectively. Regarding the experience of education on safe medication use, 34.0% of respondents have been educated more than once since their admission to middle school. The overall mean score of knowledge·attitude·practice (KAP) toward safe medication use was 3.79, but the mean score of practice scope was relatively lower than the others. Moreover, there were no significant differences in KAP scores for safe medication use by school grade or educational experience. Based on these findings, we suggest further studies regarding 1) expansion and differentiation of education content on safe medication use, 2) transition of education method to outcome-based education approach, and 3) inclusion of education on safe medication use in the regular curriculum of middle and high schools.

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