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Journal of the Korean Association for Research in Science Education

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수록정보
수록범위 : 1권0호(1978)~41권2호(2021) |수록논문 수 : 2,159
한국과학교육학회지
41권2호(2021년 04월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1과학교과서의 학년 간 언어적 특성 분석 -텍스트 정합성을 중심으로-

저자 : 류지수 ( Jisu Ryu ) , 전문기 ( Moongee Jeon )

발행기관 : 한국과학교육학회 간행물 : 한국과학교육학회지 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 71-82 (12 pages)

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교과서를 통한 학습의 효율성을 최대화하기 위해서는 교과서에 수록된 텍스트 특성이 예상된 학습자의 특성(i.e., 언어적 및 인지적 능력, 배경지식 수준)에 따라 체계적으로 조절되어야 한다. 이에 따라 현재 연구에서는 과학교과서 개발에 이러한 체계적인 원칙이 반영되어 있는지를 알아보기 위하여 중학교 1, 2, 3학년 과학교과서의 학년간 언어적 특성을 비교 분석하였다. 구체적으로 한국어 분석 프로그램인 Auto-Kohesion 시스템을 활용하여 기존 텍스트 분석 연구에 많이 활용되었던 텍스트 표층 구조 측정치, 어휘 관련 측정치, 통사적 복잡성 측정치와 같은 피상적 측정치에 더하여 여러 정합성 관련 측정치(e.g., 명사 반복, 접속사, 대명사)를 분석하였다. 주요 분석 결과, 대체로 어절 및 문장 길이, 어휘 빈도와 같은 피상적으로 두드러지는 특성에 대해서는 학년이 증가함에 따라 텍스트 복잡도가 상승하는 방향으로 단계적으로 조절이 이루어졌지만, 그 외의 많은 언어적 특질에 대해서는 체계적으로 조절되지 않은 것으로 나타났다. 특히 여러 정합성 측정치들이 교과서 개발 과정에서 충분히 고려되지 않은 것으로 시사되었다. 이러한 결과는 저학년 학습자들이 교과서를 사용할 때 발달 단계에 맞지 않는 어려운 텍스트를 접할 가능성이 있어서 학습 의욕 및 효율성 저하 현상이 발생할 수 있다는 것을 제시한다. 아울러 고학년 교과서가 고등 교육을 대비하여 더욱 복잡한 텍스트를 처리할 수 있는 능력을 개발시키기 위한 용도로 적절하지 않을 수 있음을 시사한다. 본 연구는, 추후 교과서 개발 과정에서, 예상된 독자특성의 변화에 따라 정합성 측정치를 포함한 여러 언어적 특성이 단계적으로 조절되어야 함을 제안한다.


Learning efficiency can be maximized by careful matching of text features to expected reader features (i.e., linguistic and cognitive abilities, and background knowledge). The present study aims to explore whether this systematic principle is reflected in the development of science textbooks. The current study examined science textbook texts on 20 measures provided by Auto-Kohesion, a Korean language analysis tool. In addition to surface-level features (basic counts, word-related measures, syntactic complexity measures) which have been commonly used in previous text analysis studies, the present study included cohesion-related features as well (noun overlap ratios, connectives, pronouns). The main findings demonstrate that the surface measures (e.g., word and sentence length, word frequency) overall increased in complexity with grade levels, whereas the majority of the other measures, particularly cohesion-related measures, did not systematically vary across grade levels. The current results suggest that students of lower grades are expected to experience learning difficulties and lowered motivation due to the challenging texts. Textbooks are also not likely to be suitable for students of higher grades to develop the ability to process difficulty level texts required for higher education. The current study suggests that various text-related features including cohesion-related measures need to be carefully considered in the process of textbook development.

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2초등학생의 과학 탐구의 특징에 대한 이해 -VASI-E를 바탕으로-

저자 : 유혜진 ( Hye-jin Yoo ) , 박지선 ( Jisun Park ) , Judith S. Lederman , Norman G. Lederman , Selina Bartels , Juan Jimenez

발행기관 : 한국과학교육학회 간행물 : 한국과학교육학회지 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 83-92 (10 pages)

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본 연구는 과학 탐구에 대한 초등학생들의 이해를 조사하기 위하여 초등학교 4학년 119명을 대상으로 VASI-E 검사지를 실시하고, 21명의 학생을 대상으로 응답 결과에 대한 반구조화된 면담을 실시하였다. VASI-E는 VASI를 초등학생용으로 수정한 검사지로, VASI가 포함하고 있는 8개의 과학 탐구 특성 중 5개만 포함하고 있다. 과학 탐구의 시작, 과학 탐구 방법의 다양성, 탐구 절차와 결과의 관련성, 자료와 결론도출의 일관성, 과학적 설명에 관련된 다섯 개의 측면이 VASI-E에서 다루어지고 있다.
VASI-E에서 살펴보고 있는 과학 탐구의 특징에 대해 학생들의 이해는 다음과 같았다. 첫째, '과학 탐구의 시작'의 경우, 과도기적 관점을 가진 학생(53.8%)이 가장 많았다. 학생들은 과학 탐구가 과학적 질문에서 시작한다는 특징에 대해 간과하였다. 둘째, '과학 탐구방법의 다양성'에 대해서는 초보자적 관점(54.6%)이 가장 많았다. 실험을 과학 탐구의 유일한 방법으로 알고 있거나, 실험과 관찰을 동일한 것으로 인식하고 있었다. 셋째, '질문과 탐구 절차'에 대해서는 '전문가적 관점'(47.9%)과 '초보자적 관점'(34.5%)을 가진 학생들로 양극화되었다. 과학적 질문을 생성할 수 있는지와 질문에 따른 탐구절차의 적합성을 결정할 수 있는지 여부에 따라 수준이 나뉘었다. 넷째, '자료와 결론 도출의 일관성' 및 '자료와 선행 지식에서 기인한 과학적 설명'에 대해서는 과도기적 관점(55.5%)이 가장 많았고, 다음으로 전문가적 관점(42%)이 뒤를 이었다. 학생들은 데이터로부터 과학적 설명이 도출된다는 것을 알고는 있지만, 그 과정을 잘 설명하지 못하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.


The purpose of this study is to investigate elementary school students' understandings about scientific inquiry. Data were collected from 119 elementary students who are in the 4th grade using the Views About Scientific Inquiry questionnaire for elementary students (VASI-E). We also conducted semi-structured interviews of 21 students from 119 students who responded to VASI-E. Students' responses were analyzed as naive, mixed, or informed views on each aspect of scientific inquiry that VASI-E includes. We found that, first, 53.8% of students have mixed views, and 30.3% of students have informed views, and 16% of students have naive views on the knowledge 'investigation begin with a question'. Second, 54.6% of students have naive views, 37.8% of students have mixed views, and 7.6% of students have informed views on the knowledge 'scientists use many methods to answer their questions.' Third, 47.9% of students have informed views, 34.5% of students have naive views, and 17.6% of students have mixed views on 'procedures guided by question asked.' Fourth, 55.5% of students have mixed views, 42% of students have informed views, and only 2.5% of students have naive views on 'conclusions must be consistent with data and explanations come from data and prior knowledge.' Based on the results, implications for teaching and learning scientific inquiry at elementary level in Korea were discussed.

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3예상하지 못한 현상에 관한 과학적 정보 제공이 고등학생들의 탐구문제 설정에 미치는 영향

저자 : 박철규 ( Chulkyu Park ) , 신소연 ( Soyeun Shin ) , 홍훈기 ( Hun-gi Hong )

발행기관 : 한국과학교육학회 간행물 : 한국과학교육학회지 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 93-102 (10 pages)

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본 연구에서는 '예상하지 못한 현상'을 관찰한 고등학생들이 설정하는 탐구문제 특징을 조사하고, 탐구문제 설정에 있어 과학적 정보제공이 미치는 영향을 확인하였다. 연구 대상은 서울시 소재 인문계 고등학교 2학년 학생 126명으로, 이들은 A집단 (N=66)과 B집단 (N=60)으로 무작위 구분되었다. 연구 과정에서 모든 학생들은 약 45초 분량의 예상하지 못한 현상 영상을 20분간 반복하여 시청하고 영상과 관련하여 자신이 수행하고 싶은 탐구주제를 활동지에 자유롭게 작성하였다. 이때 B집단 학생들에게 제공된 활동지에만 예상하지 못한 현상에 관한 과학적 정보가 추가적으로 포함되어 있던 것이 특징이었다. 연구 결과, 학생들은 집단에 관계 없이 예상하지 못한 현상에 대하여 '원인 지향 탐구문제 (현상의 원인을 밝히고자 함)'보다는 '호기심 지향 탐구문제 (현상의 이유보다는 자신이 하고 싶은 탐구를 함)'를 더 많이 설정하는 경향이 있었다. 호기심 지향 탐구문제 중에서는 '새로운 결과 탐구문제 (실험상황 등을 단순 조작하여 어떤 새로운 결과가 나타나는지를 탐구)'가 대부분을 비중을 차지하였다. 또한, 과학적 정보를 제공받은 학생들은 그렇지 않은 학생들에 비해 제공된 정보를 유의미하게 더 많이 이용하여 탐구문제를 설정하는 경향이 있지만 (χ2(1)=8.996, p< .01), 그렇다고 할지라도 이들이 원인 지향탐구문제를 유의미하게 더 많이 설정하게 되는 것은 아니라는 사실도 확인되었다 (χ2(1)=1.376, p >.05). 연구 결과는 제공된 정보의 부족, 제공된 정보의 내면화 기회 부족, 개인적 호기심 추구 성향, 직관적 사고 성향 등 네 가지 관점에서 논의되었고, 이를 통해 탐구문제 설정에 대한 시사점이 제안되었다.


In this study, we investigated the characteristics of inquiry problems set by high school students who observed an 'unexpected phenomenon' and identified the effects of providing scientific information on setting inquiry problems. The subjects of this study were 126 eleventh grade students in Seoul that were randomly assigned to group A (N=66) and group B (N=60). In the study, watching a video of about 45 seconds of the unexpected phenomenon repeatedly for 20 minutes, all the students freely wrote inquiry problems that they wanted to carry out in their handouts. At this time, it is characterized that only the handout of group B additionally included scientific information on the unexpected phenomenon. As a result of the study, students, regardless of group, set more 'curiosity-oriented inquiry problems (i.e., focusing on inquiries they want to do rather than revealing what might be the cause of the phenomenon)' rather than going into a 'cause-oriented inquiry problem solving (i.e., revealing the cause of the phenomenon).' Among the curiosity-oriented inquiry problems, most of them were 'new-result inquiry problems (i.e., investigating what new results will occur by simply manipulating experimental situations).' It was also found that students who were provided with the scientific information tended to set significantly more inquiry problems using the provided information than those who were not (χ2(1)=8.996, p< .01), nevertheless the students with the scientific information did not set significantly more cause-oriented inquiry problems (χ2(1)=1.376, p >.05). The findings have been discussed from the four perspectives (i.e., lack of provided information, lack of opportunities to internalize the provided information, personal curiosity-seeking, and intuitive thinking), and implications for inquiry problem setting were suggested.

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4과학 교육에서 정서 연구의 역사와 최근 동향에 관한 고찰

저자 : 오필석 ( Phil Seok Oh ) , 한문현 ( Moonhyun Han )

발행기관 : 한국과학교육학회 간행물 : 한국과학교육학회지 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 103-114 (12 pages)

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본 연구의 목적은 과학 교육에서 정서 연구의 역사를 살펴보고 최근 연구 동향을 탐색하여 발전 방향을 모색하는 것이었다. 이를 위하여 관련 문헌들에 대해 고찰하고 그 내용을 연구 문제에 따라 정리하였다. 그 결과, 과학 교육에서 정서 연구는 여러 가지 개념이 혼재된 상태에서 출발하여 과학적 태도와 과학에 대한 태도가 구분되면서 좀 더 체계적인 면모를 갖추게 되었고, 이후 과학 학습에 관련된 긍정적 정서 및 부정적 정서에 관한 연구로 이어져 왔음을 알 수 있었다. 하지만 인지와 정서 사이에는 복잡한 관계가 있으며, 정서를 과학학습에 영향을 미치는 외부적인 요인으로만 취급하는 이분법적인 시도에 제한점이 있음을 확인할 수 있었다. 이와는 달리 최근 인식적 정서에 관한 연구는 과학적 실천에 정서가 동반되고 인지와 정서가 서로 영향을 주고받으며 통합되어 있다는 새로운 관점을 제공하고 있었다. 따라서 과학적 실천을 통해 과학을 공부하는 학생들이 경험하는 다양한 정서를 이해하고 부정적인 정서까지도 교육적으로 적절히 대응하기 위한 연구가 필요함을 논의하였다.


The purpose of this study is to investigate the history of and recent trends in science education research on emotion and explore the direction of future development. A comprehensive review of literature was conducted, and the results were organized according to research questions. Science education research on emotion began in the state of confusion because a number of concepts coexisted and overlapped in the concept of affect. More systematic approaches were then used when science-related attitudes were divided into the two categories of scientific attitudes and attitudes toward science. The research continued to study on positive and negative emotions relevant to science learning. However, the complex relationship between cognition and emotion and the limitation of the dichotomy dealing with emotions as external factors influencing student learning were revealed. By contrast, the recent research on epistemic emotions were based on the new perspective that scientific practices are accompanied with emotions and that cognition and emotion are integrated into the practices, influencing each other. Therefore, research should be carried out in ways that can help science educators understand a variety of emotions emerging in learning science through scientific practices and respond appropriately to even negative emotions of students.

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5사회적 실천지향 SSI 수업을 시행하면서 직면하는 초등 교사의 어려움 탐색 -구조와 행위주체성 관점에서-

저자 : 임성은 ( Sung-eun Lim ) , 김종욱 ( Jong-uk Kim ) , 김찬종 ( Chan-jong Kim )

발행기관 : 한국과학교육학회 간행물 : 한국과학교육학회지 41권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 115-131 (17 pages)

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전 지구적으로 기후변화 위기 상황이 고조되고 있는 오늘날 사회적 행동을 통해 사회를 변화시킬 수 있는 '기후변화를 주제로 한 사회적 실천지향 SSI 교육'의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구는 사회문화적 관점을 바탕으로, 기후변화를 주제로 한 사회적 실천지향 SSI 수업을 실행하는 과정에서 직면하는 교사의 어려움이 무엇인지 탐색하고자 하였다. 이를 위해 46차시 동안 진행된 수업에 대한 질적 단일 사례연구를 진행하였으며, 연구 참여자와의 심층 면담, 교사 성찰일지, 수업동영상, 학생 면담, 학습 결과물, 참여 관찰일지 등과 같은 질적 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 실천적-평가적 차원의 구조를 micro (교실), meso (학교), macro (한국 사회) 장으로 나누어 분석하였다. 연구 결과 micro 장에서 새로운 시도의 수업으로 인해 기후변화에 대한 학생들의 이해나 인식을 파악하기 힘들었으며 특히 학생들이 기후변화를 나의 문제라고 인식하는 주인의식을 가지는 데 어려움이 있어 교사가 원하는 방향으로 수업이 이루어지지 않았다. 또한, 학생들은 스스로를 어린이로 위치 지으며 계획한 사회적 행동의 실현 가능성에 대해 회의적이거나, 사회적 행동을 이해하지 못하고 그 가치에 대해 공감하는 데 어려움을 겪어 학습 목표를 성취시키는 데 어려움이 있었다. meso 장에서는 동학년 교사와 교육과정을 비슷하게 운영해야 하는 학교 문화 속에서 교사만의 교육과정을 운영하는 데 어려움을 겪었다. 또한, 기후변화 수업이라는 낯선 과학 수업 주제에 대한 부담을 드러내는 동료 교사들과 소통이 단절된 채 교육과정을 홀로 운영하는 과정에서 전문성을 키워나가는 데 어려움을 겪었다. 관리자 역시 사회적 행동에 대한 소극적인 지원을 하여 학교 밖으로 사회적 행동을 실행하는 과정에서 갈등 상황에 직면하였다. 마지막으로 macro 장에서는 본 수업의 교수학습을 지원하는 물적 자원이 미흡하였으며, 학생들의 사회적 행동에 대한 사회구성원들의 제한된 시각이 교수학습상황의 거시적 제약조건으로 작용하고 있었다. 분석을 위해 유목화된 각 장의 제약조건들은 실제로는 독립적이고 분절적인 요소가 아닌 상호 간에 영향을 미치며 복합적인 그물망을 형성하며 구조적 제약조건을 형성하고 있었다. 이에 본 연구 결과를 통해 기후 변화를 주제로 한 사회적 실천지향 SSI 수업을 실행하는데 교육 공동체 여러 주체의 다층적인 지원과 노력이 필요함을 시사한다.


As the global climate change emergency is escalating, the need for 'Social Action-Oriented SSI (SAO-SSI) on climate change topics' in science education that can change society through social activity is increasing. By employing sociocultural theory, this study explores the challenges of limiting teacher's agency in implementing SAO-SSI on climate change topics in science education. Data from participant observation for 46 lessons, in-depth interviews with participants, field notes, and teacher reflection notes were analyzed by the structure of into micro- (classrooms), meso- (school), and macro- (Korea society) level. At the micro-level, the teacher's new attempts of SAO-SSI on climate change topics class made it difficult for him to identify students' understanding of climate change, because they have a low sense of perception that climate change is also their problem. In addition, the teacher had difficulties leading students' into an engagement for social action because students were skeptical about the feasibility of planned social behavior by positioning themselves as children or had difficulty in understanding social action and sympathizing with its values. At the meso-level, a school culture that encourages the implementation of a curriculum similar to that of colleagues, it was difficult to implement one's own curriculum. And it was difficult to develop expertise without the support and communications with colleagues who revealed the burden of unfamiliar science topics of climate change. In addition, conflicts arose in the process of implementing out-of-school social actions with the principal's passive support. At the macro-level, the insufficient proper material resources for SAO-SSI on climate change topics class, and negative perceptions on the students' social action in the society were acting as constraints. We offer implications for what kind of structural support and efforts from various subjects in the educational community should be provided to implement SAO-SSI on climate change topics class in science education.

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