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  • : 한국현장과학교육학회
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  • : 연3회
  • : 2093-7407
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수록정보
수록범위 : 1권1호(2007)~13권2호(2019) |수록논문 수 : 279
현장과학교육
13권2호(2019년 06월) 수록논문
최근 권호 논문
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1전국과학전람회 출품작 분석을 통한 과학과 교육과정과 학생 과학탐구활동 간의 연계성 고찰

저자 : 장원형 ( Wonhyeong Jang ) , 이경건 ( Gyeong-geon Lee ) , 민소원 ( So Won Min ) , 홍훈기 ( Hun-gi Hong )

발행기관 : 한국현장과학교육학회 간행물 : 현장과학교육 13권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 103-112 (10 pages)

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본 연구에서는 문서로서 계획된 과학과 국가교육과정과 그 교육과정의 실행 사례인 학생 과학탐구활동 간의 연계성을 확인하기 위해 대표적인 과학탐구활동의 예시로서 전국과학전람회 화학 부문 고등부 출품작을 분석하였다. 분석 영역으로 작품의 연구동기 및 연구대상, 세부 학문영역, 교육과정 연계성을 설정하였으며 화학을 전공한 연구자 2인이 작품을 분류하였다. 분석 결과 교육과정 내용 요소의 학문영역 분포가 출품작의 학문영역 분포와 유사한 것으로 나타나 교육과정의 교과 내용이 학생들의 연구분야 및 연구주제 선정에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었으며, 교육과정 내용으로부터 연구주제를 직접적으로 도출한 경우는 11.9 %, 교육과정과 강한 연계성을 가진 경우는 64.7 %로 나타났다. 이에 따라 국가교육과정을 계획하는 데에 있어서 과학과 교육과정과 학생 과학탐구활동 간의 연계성을 강화하기 위해 두 가지 사항을 제언하였다.


In this study, we analyzed the entries of high school students in the chemistry section of the National Science Fair as an example of their representative scientific inquiry activities to confirm the connectivity between the planned National Curriculum (NC) and the student scientific inquiry activity, which is an example of the implementation of the curriculum. We selected the research motivation and subject of the entries, the detailed study area, and the connectivity of the NC as the analysis domain. And two researchers who majored in chemistry classified the entries for the analysis. As a result, the distribution of the academic area in the content element of the NC was similar to that of the students'entries, indicating that the content of the NC affected students' selection of research area and subject. This result shows that the percentage value of research subjects derived from the content of the NC and having strong connectivity to the NC is 11.9 and 64.7, respecti vely. Accordingly, we proposed two suggestions to strengthen the connectivity between the National Science Curriculum and students' scientific inquiry activities when planning the NC.

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2MBL 전하 센서를 이용한 전기용량 측정 원리에 대한 물 비유

저자 : 이선희 ( Sunny Lee ) , 김규환 ( Kyu Hwan Kim ) , 김중복 ( Jung Bog Kim )

발행기관 : 한국현장과학교육학회 간행물 : 현장과학교육 13권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 113-118 (6 pages)

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작은 전하량 밖에 측정할 수 없는 MBL 전하 센서를 여러 번 사용하여 큰 전하량을 측정할 수 있는 방법에 대한 이해를 돕기 위하여 큰 원통형 용기에 담긴물의 양을 작은 용기를 여러 번 사용하여 측정할 수 있다는 비유를 개발하였다. 용기에 담긴 물의 양은 축전기에 저장된 전하량에, 용기에 담긴 수면의 높이는 전압에 비유하였다. 큰 용기에 연결되는 작은 용기는, 큰 전기용량의 축전기에 연결되는 MBL 측정 장치 내부의 작은 전기용량의 축전기와 같은 역할을 한다. 다중 측정을 통한 수량(水量)의 측정은 작은 용기를 연결하였을 때 작은 용기로 넘어온 물의 높이는 큰 용기의 수면의 높이와 같아질 때까지 옮겨 온다는 점에 착안하였다. 이 논문에 사용된 물 비유를 활용하면, 학생들에게 전기용량과 전하량과 같은 추상적인 개념을 형성시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.


We developed analogy between multiple uses of thin cylindrical tank for measuring the quantity of water in a large tank and multiple uses of MBL charge sensor for measuring charge in a large capacitor. The cross-section area of the large cylindrical tank can be determined by measuring many times water level of small cylindrical tank with a known cross-section area. The water quantity and the water level height in the tank is correspond to quantity of charge and voltage of the capacitor, respectively. The thin tank connected to large tank plays a role of the small capacitor inside a MBL charge sensor, which is connected to the large capacitor. The measurement of water by multiple measurements is based on the principle that the water in the large tank is transferred until the water level of both tanks connected to each other is equal. It will be likely to help that students understand abstract concepts like capacitance and charge when using the water analogy proposed in this article.

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3소형망원경을 이용한 목성의 자전 주기 측정

저자 : 엄흥진 ( Heungjin Eom ) , 심현진 ( Hyunjin Shim )

발행기관 : 한국현장과학교육학회 간행물 : 현장과학교육 13권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 119-132 (14 pages)

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본 연구에서는 소형망원경을 이용한 목성 관측으로 목성의 자전 주기를 결정하는 방법을 제안하고 그 결과를 보였다. 행성 관측용 카메라와 DSLR 카메라를 구경이 40 cm 이하인 소형망원경에 결합하여 수 시간 동안 연속으로 목성을 촬영하였다. 촬영한 목성의 사진에서 목성 대기의 특징적인 형상인 대적반과 저기압성 소용돌이가 시간이 지남에 따라 경도 방향으로 움직이는 정도를 측정함으로써 목성의 자전 주기를 추정하였다. 학교 현장에서 쉽게 구할 수 있는 장비와 상용 이미지 편집 프로그램을 사용하여, 알려진 자전 주기인 9시간 50분 내외의 값과 약 5 % 이내의 오차로 목성의 자전 주기를 계산할 수 있었다. 적도반지름과 극반지름을 측정해 계산한 편평도 역시 0.06 근방으로 실제 목성의 편평도와 10 % 이내의 차이를 보였다. 관측 오차의 원인은 구면을 평면으로 투영할 때의 오차, 시상의 한계, 색수차이다. 본 탐구 프로그램이 중등학교 현장에서 동아리 활동, 방과후 활동, 영재교육, 자율탐구, 과학캠프 활동 등에 적용될 경우 천체 관측에 대한 흥미를 유도하고 성취감을 고양하는 효과가 있을 것으로 기대된다.


In this study, we suggest a method to determine the rotation period of Jupiter by observing the Jupiter using a small aperture telescope, and present the results. We obtained photographs of Jupiter for several consecutive hours by connecting a planetary observation camera and a DSLR camera to a small aperture telescope with diameter less than 40 cm. In the observed photographs we estimated the rotation period of Jupiter by measuring the longitudinal shift of the characteristic features in the atmosphere of Jupiter, such as the Great Red Spot and the cyclonic vortex. With the use of the equipments that are readily available in the school sites and the commercial image editing software, we determined the rotation period of Jupiter within the error of about 5 % of the known rotation period of Jupiter, 9 hours and 50 minutes. The oblateness of Jupiter was calculated to be around 0.06 from the measurement of equatorial and polar radius, close to the known oblateness of Jupiter within 10 % error. The causes of errors included a projection error converting spherical surface to plane, a seeing limitation, and a chromatic aberration. It is expected that this inquiry program will induce interests in astronomical observations and enhance the sense of accomplishment when it is applied to science clubs, after-school activities, gifted class activities, self-inquiry exploration, science camp, etc.

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4고등학교 통합과학 교과서에 제시된 창의ㆍ융합 활동에 대한 STEAM 비교 분석

저자 : 김현섭 ( Hyunsup Kim ) , 정수 ( Soo Jung )

발행기관 : 한국현장과학교육학회 간행물 : 현장과학교육 13권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 133-146 (14 pages)

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본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 따라 편찬된 고등학교 통합과학 교과서가 교육과정에서 요구하고 있는 창의적이고 융합적인 사고 능력을 균형 있게 신장시키는데 도움이 되도록 STEAM 교육내용이 적절하게 반영되어 있는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 5종의 통합과학 교과서에서 제시하고 있는 창의융합 활동 자료의 STEAM 학습내용을 STEAM 요소의 융합 유형, 주제 유형, 맥락 유형, 활동 유형 등 4가지 분석 준거를 선정하여 교과서별로 비교 분석하였다. STEAM 요소의 융합 유형을 분석한 결과, 5종 교과서 전체적으로 2개 요소가 융합된 유형(S+TE와 S+A)이 67.6 %로 대부분을 차지하고 있었으며, 3개 요소가 융합된 유형(S+TE+A와 S+A+M)은 29.7 %, 4개 요소가 모두 융합된 유형은 2.7 %로 나타나, 3개 이상의 교과요소들이 융합된 유형의 창의융합 활동 자료의 개발이 필요한 것으로 나타났다. STEAM 주제 유형을 분석한 결과, 교과서에 따라 제시된 유형의 차이가 큰 것으로 나타났다. 5종 교과서 전체적으로 과학·예술 융합형이 54.1 %로 가장 많았고, 주제 융합형은 18.9 %로 제시되었다. 그리고 생활주변제품 활용형과 첨단제품 활용형은 각각 13.5 %로 가장 적게 제시되어, 이들 유형의 자료 개발이 필요한 것으로 나타났다. STEAM 맥락 유형을 분석한 결과, 5종 교과서 전체적으로 학습적 맥락이 56.8 %로 가장 많았고, 이어서 국제적 맥락이 35.1 %로 제시되었으며, 사회적 맥락은 8.1 %로 가장 적게 제시되어, 이 유형의 자료 개발이 필요한 것으로 나타났다. STEAM 활동 유형을 분석한 결과, 교과서에 따라 제시된 유형의 차이가 큰 것으로 나타났다. 5종 교과서 전체적으로 살펴보면, MR교과서를 제외한 4종의 교과서가 주제중심 활동 혹은 설계중심 활동에 특히 집중되어 있었으며, 문제중심 활동은 13.5 %로 다른 유형에 비해 매우 낮은 비율로 제시되어 있어, 이 유형에 대한 자료 개발이 필요한 것으로 나타났다.


This study was performed to show if STEAM educational contents is properly reflected to be helped a balanced cultivation for creative and convergent thinking ability by curriculum demand in Integrated Science textbooks that are published according to 2015 revised science curriculum. For those, first of all we extracted creative and convergent activities from five different textbooks, and then did comparative analysis STEAM learning contents of each textbook according to four the criteria of analysis (convergent type of STEAM subject element, type of topic, type of context, type of activity). As a results from convergent type of STEAM element in total five textbooks, there was showed that convergent form of two subject element(S+TE and S+A) was 67.6 %, and convergent form of three element(S+TE+A and S+A+M) was 29.7 %, and convergent form of all four element was only 2.7 %. Therefore, it was showed that it is necessary to develop the material of creative and convergent activity more than convergent form of three subject element. As a results from type of topic, there was showed that it was many difference each textbook. In total five textbooks, the convergent form of science and art was presented extremely much as 54.1 %, and the convergent form of title was presented 18.9 %, and the application form of life surrounding products and the application form of high-tech products was presented the lowest as 13.5 % respectively. Thus, it was showed that it is necessary to develop materials of those types. As a results from type of context, the learned context was presented extremely much as 56.8 %, and the international context was presented 18.9 %, and the social context was presented the lowest as 8.1 % in total five textbooks. Accordingly, it is considered that it is necessary to develop the material of social context type. As a results from type of activity, there was showed that it was many difference each textbook. In four textbooks except MR textbook, there was centralized either theme-centered or the design-centered activity. And the problem-centered activity was presented very low as 13.5 % compared with the other activity. Therefore, it means that it is necessary to develop the material of problem-centered activity type.

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5배설 단원의 과학적 모형 구성 활동을 위한 교사 연수 자료 개발

저자 : 강은희 ( Eunhee Kang )

발행기관 : 한국현장과학교육학회 간행물 : 현장과학교육 13권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 147-158 (12 pages)

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본 연구는 교사들이 과학적 모형 구성 수업을 구체적으로 이해할 수 있도록 돕는 연수 자료를 개발하는 데 목적이 있다. 이를 위해 배설에 대한 사전 모형을 구성하기 위해 개발한 수업과 이 수업을 학생들에게 적용하여 촬영한 비디오를 자료로 활용하였다. 연수는 3시간으로 구성되며, 교사-학생의 공동 모형 구성에 대한 간단한 이해, '배설' 단원의 과학적 모형 수업 활동지에 대한 소개, '배설' 단원의 과학적 모형 수업의 실제로 구분된다. 특히, 실제 수업 과정을 보여주는 비디오를 사용한 '배설' 단원의 과학적 모형 수업의 실제 부분에서는 학생들이 가지는 배설 경로에 대한 다양한 모형을 파악하고, 이를 전체 발표와 토론을 통해 교실의 모형을 구성하는 과정에서 학생들의 개념을 구체적으로 추론하고 논의하는 시간을 갖는다. 이 연수 자료는 과학적 모형 구성 활동에 대한 연수의 확산과 교사들의 이해에 기여할 것으로 기대한다.


The aim of this study is to develop the teacher training materials that will help them to understand the scientific modeling lessons. For this purpose, we used the lesson materials developed to construct a prior model for the excretion pathway and the video of the class applied it to students. The teacher training course consists of three hours, which addresses the understanding of the co-construction of model through the interaction between teacher and student, the introduction of the worksheet for the scientific model of the 'excretion' unit and the practice of the scientific model activity of 'excretion' unit. Particularly, in the practice of the scientific model activity of the 'excretion' unit, in which was used the video showing the actual class process, teachers have time to comprehend students' various models of the excretion path of the students and infer students' conceptions revealed in the whole presentation and discussion in detail. This training materials is expected to contribute to the spread of the training on the scientific modeling activity and to the understanding of teachers.

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6한국, 영국, 싱가포르 초등 과학교과서에 제시된 질문의 유형과 특징 비교: '그림자와 거울' 관련 단원을 중심으로

저자 : 박지선 ( Jisun Park ) , 장진아 ( Jina Chang )

발행기관 : 한국현장과학교육학회 간행물 : 현장과학교육 13권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 159-170 (12 pages)

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본 연구의 목적은 한국, 영국, 싱가포르 초등 과학교과서에 제시된 질문의 유형과 특징을 비교하여, 한국 과학교과서 질문 구성 및 제시를 위한 시사점을 얻는 것이다. 이를 위하여, 한국 초등 과학교과서의 '그림자와 거울' 단원과 이에 해당하는 영국, 싱가포르의 과학교과서 단원을 대상으로 교과서에 제시된 질문의 유형과 특징을 분석하였다. 분석 결과, 한국의 과학교과서에서는 페이지 당 제시되는 질문의 수가 4.4개로 영국(6.1개)과 싱가포르(4.3개)에 비해 상대적으로 적거나 비슷한 반면, 교과서에 제시된 전체 문장 중, 반 이상(53.8 %)이 질문이나 요청의 의미를 담은 문장으로 다른 국가들보다 제시된 문장에 대한 질문의 비율이 높은 편이었다. 질문 유형을 살펴보면, 한국 과학교과서에서는 경험적 질문(38.7 %)보다 비경험적 질문(62.3 %)이 많은 편이었다. 경험적 질문에서는 실험하기(39.0 %), 관찰하기(19.5 %), 비교하기(17.1 %) 질문이 많았으며, 영국에 비해 의사소통, 적용하기 질문은 상대적으로 적었다. 비경험적 질문에서는 초점적 질문(48.5 %), 수사적 질문(39.4 %)이 가장 많았다. 한편, 영국과 싱가포르에서는 초점적 질문이 각각 83.3 %, 76.5%로 압도적으로 많고 수사적 질문은 거의 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 한국의 초등 과학교과서 질문 구성을 위해 갖는 시사점을 논의하였다.


The purpose of this study is to compare the types and features of the questions presented in the elementary science textbooks of Korea, UK, and Singapore and to obtain implications for presenting questions in Korean elementary science textbooks. We analyzed the types and features of the questions presented in the 'Shadows and Mirrors' unit of the Korean elementary science textbook and the related units in UK and Singapore. We found that the number of questions per page in the Korean science textbook is 4.4. This is relatively small or similar number of questions per page compared to UK (6.1) and Singapore (4.3). However, more than half of sentences in Korean science textbook were questions (53.8 %) and this is relatively higher than UK and Singapore. We also found that Korean science textbook presents more non-experiential questions (62.3 %) than experiential questions (38.7 %). Experimenting questions (39.0%) was the most frequent experimental question and observing questions (19.5 %) and comparing question (17.1 %) followed. Communicating and applying questions were less than UK science questions has. The most frequent non-experiential questions in Korean science textbook was focusing questions (48.5 %) and the rhetorical questions (39.4 %) followed. In case of UK and Sin- gapore, the focusing question was 83.3 % in UK textbook and 76.5 % in Singapore textbook. Based on these results, we discussed the implications for how to present questions in Korean elementary science textbook.

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