상에 대한 초등학교 교사들의 이해

권경필 ( Gyeong Pil Kwon ) 한국초등과학교육학회 2013 초등과학교육 Vol.32 No.4

This study investigated elementary school teachers` understanding of the image formation by converging lens, pinholes camera, mirror and water. In each case teachers were asked to draw the ray diagram to indicate the position of the image. Teachers` ray diagrams were analyzed in accordance with the scientific process of image formation. Results of analysis showed that teacher`s conceptions were classified into five levels for each situation. And most of the teachers were in level 3 and level 4 in each case. Because they had difficulties in the appling scientific conception(propagating path of light, diffused reflection from each object point, role of the eye, ray tracing) to finding location of image. Also most of teachers didn`t know how to apply the law of reflection and refraction to each situation. The study finally discussed the teacher training program of the optical image.

광학분야에서 학생 개념의 상황 의존성: 시각과 거울상을 중심으로

권경필 ( Gyeong Pil Kwon ),방소윤 ( So Yoon Bang ),이성묵 ( Sung Muk Lee ),이경호 ( Gyoung Ho Lee ) 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회지 Vol.26 No.3

오목렌즈로 관찰되는 상에 대한 초등학교 예비교사의 이해

권경필 ( Gyeong Pil Kwon ) 한국과학교육학회 2015 한국과학교육학회지 Vol.35 No.5

본 연구에서는 오목렌즈로 관찰되는 상에 대한 초등예비교사들의 이해를 분석하였다. 연구를 위해 29명의 3학년 초등예비교사들을 대상으로 2009개정 과학교육과정 ‘오목렌즈로 물체 관찰하기’ 탐구활동을 수행하게 하였으며, 탐구활동에서 예비교사들이 겪는 어려움에 대해 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 상의 크기 비교에 어려움을 나타냈다. 둘째, 렌즈로부터 멀리 떨어진 물체가 더작게 관찰되는 원인을 옳게 설명하지 못했다. 셋째, 눈과 렌즈사이의 거리가 멀어짐에 따른 상의 크기 변화를 옳게 설명하지 못했다. 넷째, 오목렌즈에 의한 상의 형성 개념을 5단계로 나누었으며, 대부분의 예비교사들은 1단계에 머물러 있었다. 연구결과로부터 초등 예비교사 교육에 대한 제고 방안에 대해 논의하였다. The purpose of this research was to investigation of elementary preservice teachers’ understanding of the image observed in a diverging lens. To achieve the research purpose, Scientific inquiry activity of ‘Observing Objects through a Diverging Lens’ in the 2009 Revised Science Curriculum was carried out by 29 junior elementary preservice teachers, and preservice teachers’ difficulties were analyzed during scientific inquiry activity. The results were as follows. First, preservice teachers had difficulties in comparing the size of the images. Second, preservice teachers couldn``t correctly explain the reason about the changing of the image size according to distance from the lens to the object. Third, preservice teachers couldn``t correctly explain the changing of the image size according to distance from the lens to the eyes. Fourth, preservice teachers were classified into five levels according to their conceptions of the image formation by the diverging lens, and most of them stayed in the first level. The result of this research suggests that reformations in text and preservice teachers`` education.

빨대의 굴절상 삽화에 대한 초등 예비 교사들의 이해 분석

권경필 ( Gyeong Pil Kwon ) 부산대학교 과학교육연구소 2014 교사교육연구 Vol.53 No.4

본 연구목적은 빨대의 굴절상 삽화에 대한 초등예비교사들의 이해를 분석하는 것이다. 연구를 위해 38명의 3학년 예비교사들을 대상으로 빨대의 굴절상을 설명하는 삽화를 보여주고 삽화에 나온 다양한 선들의 의미를 어떻게 이해하는지 조사하였다. 또한 예비교사들이 그린 빛의 이동경로에 대한 그림을 바탕으로 교사들을 다섯 개의 그룹으로 나누었다. 그리고 각 그룹을 대표하는 5명의 교사를 대상으로 빨대의 굴절상에 대한 이해에 대해 인터뷰하였다. 연구결과 대부분의 초등 예비 교사들은 실선과 점선의 의미를 이해하지 못했으며, 실제 빨대와 빨대의 상을 구분하지 못했다. 또한 대부분의 예비 교사들은 실제 광선과 가상 광선을 구별하지 못했다. 연구결과로부터 빛과 상에 대한 초등 예비 교사 교육에 대한 제고 방안에 대해 논의하였다. The purpose of this research was to investigate pre-service elementary school teacher’s understanding of the illustration of the straw refraction image. To achieve the research purpose, 38 pre-service elementary school teachers were surveyed to measure their understanding of the various lines in straw refraction illustrations and images. Also, the preservice teachers were classified into five groups according to their sketch for the propagation path of light in straw refraction image. And the five preservice teachers who represented their group were interviewed about their understanding of the image of straw. The results of the research are as follows. First, most pre-service teachers did not understand the meaning of the solid lines and the dotted lines. Second, most pre-service teachers could not distinguish between the real straws from the straws in the refraction image. Third, most pre-service teachers failed to recognize the difference between the real rays and the virtual rays. Suggestions for how to improve elementary pre-service teacher’s training program of the light and image are discussed.

통합과학 기후변화 관련 단원의 과학 탐구 특징 및 인식론 탐색

신명경(Shin, Myeong-Kyeong),권경필(Kwon, Gyeong-Pil) 에너지기후변화교육학회 2020 에너지기후변화교육 Vol.10 No.3

본 연구는 2015 개정 교육과정에 따라 집필된 고등학교 통합과학 교과서의 기후 변화 단원의 탐구 활동을 분석하고, 과학적 인식론과 관련된 특성을 탐색하는 데 목적이 있었다. Millar(2010)는 학습 목표, 논리적 구조, 학생들이 자신의 생각과 사물, 내용을 어떻게 다루어야 하는가의 관점에서 과학 활동을 분석할 수 있는 여러 개의 도구를 제안한 바 있다. 본 연구에서는 과학 교과서의 탐구 활동의 특징을 탐색하기 위해 그의 분석틀을 활용하였다. 또한, 과학의 인식론적 특징을 탐색하기 위해 Ryder et al.(1999)의 세 가지 범주 즉, 과학의 지식적 주장과 자료의 관계, 과학 탐구의 본성, 과학의 사회적 차원을 분석틀로 활용하였다. 5종의 고등학교 통합 과학 교과서의 기후 변화 관련 단원의 총 19개 활동을 분석하였다. 그 결과, 기후 변화 단원은 학생 스스로 설명을 만들거나 정당화하는 것을 포함하는 등의 탐구 활동보다는 정보나 자료의 소개에 더 초점을 맞추고 있었다. 또한, 기후 변화에 관련한 여러 가지 대안적인 설명들이 공존하고 있음에도 불구하고, 각 교과서는 하나의 가설을 제공하고 있었다. 인식론적 특징을 분석한 결과에 따르면, 과학 주장과 자료의 관계에 대한 범주만이 충분히 반영되었고, 과학 탐구의 본성이나 과학의 사회적 차원에 대한 범주는 부분적으로 발견되었다. 이러한 결과를 바탕으로, 어떤 과학 탐구의 특징과 인식론적 특징이 제공되어야 하는지 그리고 미래의 의사결정자들에게 과학 탐구가 어떻게 제공될 수 있을지에 대해 논의하였다. This study aimed to analyze inquiry activities of the climate change units in high school Integrated Science textbooks developed by the 2015 curriculum and to explore their scientific epistemology-related characteristics. Millar (2010) suggested several instruments to analyze science activities in terms of their learning objectives, logical structures of practical activities, and what students have to do with ideas, objects and materials. This study adopted his analytic frameworks in order to explore the characteristics of science activities in the textbooks. Ryder et al. (1999)’s methods was also used to explore three features of scientific epistemology: the relation between scientific knowledge claims and data, the nature of science inquiry, and the social dimensions of science. A total of 19 activities in the units dealing with climate changes in five Integrated Science textbooks were analyzed. It was revealed that the climate change units focused more on introducing information or data than inquiry activity including students’ own explanation and justification. Although there exist many alternative explanations regarding climate changes, each textbook provided a single hypothesis. None of the units was found to be aimed at delineating scientific inquiry for students. According to analysis of epistemological features, the relation between claims and data was the only category found as fully adopted. Other two categories the nature of science inquiry and social dimensions of science were partially adopted in the units. Based on the findings, what characteristics of scientific inquiry and epistemological features should be provided and how scientific inquiry could be presented to future decision makers were discussed.

예비교사를 위한 에너지 교육의 효과성 분석

조헌국(Jho, Hunkoog),권경필(Kwon, Gyeong-Pil),이성희(Lee, Seong-Hee),이세연(Lee, Seyeon) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.20

본 연구는 예비교사를 위한 에너지 전문성 연수 프로그램을 개발하고 그 교육적효과에 대해 진단하고, 이를 통해 에너지 교육을 위한 시사점을 제공하는 데에 목적이 있다. 연구자들은 수도권 대학에 재학 중인 예비 초등교사 42명을 대상으로 15시 간 연수를 수행하였으며, 에너지 소양을 구성하는 지식, 태도, 행동 및 교수결과 기대감을 포함한 사전·사후 설문을 통해 그 효과를 분석하였으며, 주요인이 무엇인지 파악하기 위해 상관 분석과 회귀 분석, 주성분 분석 등을 R-Studio를 활용해 실시하 였다. 그 결과, 에너지에 대한 지식과 태도, 행동이 전반적으로 연수 이후 상승하였으나 자아효능감이나 사회적 태도, 의사결정 등 개인의 책무성이나 실천과 관련된 요소에서는 유의미한 향상이 발견되지 않았다. 또한 사후 설문 결과 에너지 교수결 과 기대감이 매우 부정적으로 나타났다. 상관 분석 결과 역시 에너지 소양과 교수결과 기대감과는 관련이 없었다. 주성분 분석 결과 또한 에너지에 대한 행동과 교수결과 기대감이 상반된 경향을 보임을 알 수 있었다. 이에 에너지 교육에 대한 교사의 전문성 향상을 위해서는 실천적 접근과 관련된 다양한 교수 경험과 참여 기회, 장기적 접근이 요구되며 교육과정과 연계한 관련성을 강조할 필요가 있음을 시사한다. The purpose of this study was to examine the effects of a pre-service training program for improving teacher professional development on energy education, and to provide its pedagogical implications. The researchers implemented 15-hour program to 42 pre-service teachers in the metropolitan area, and asked them to answer the questionnaire before and after the instruction, which was comprised of energy literacy(knowledge, attitude and behavior) and teaching expectation. In order to figure out the relationships among them, this study relied upon correlation, regression and principal component analyses using R-Studio. The results showed that the overall dimensions related to energy literacy were improved after the instruction. Social attitude, self-efficacy and decision, connected to personal belief and action, were not significantly changed at all. In spite of significant changes in energy literacy, the pre-service teachers responded to the teaching expectation negatively. The correlation and principal component analyses proved their relationships as well. Such results implicated the need for more practical approach to improve their professional development on the energy education, such as classroom observation, team-based learning and micro-teaching

학교 과학 실험 교육 실천방안 : 시범/전시 ; 시범 2 : 여러가지 광학(빛, 파동) 시범

이재봉 ( Lee Jae Bong ),남경운 ( Nam Gyeong Un ),조용근 ( Jo Yong Geun ),권경필 ( Kwon Gyeong Pil ),이성묵 ( Lee Seong Mug ) 한국과학교육학회 2003 한국과학교육학회 학술발표 및 세미나집 Vol.- No.-

연구논문 : 과학 디지털교과서 활용에 대한 초등학생들의 인식

임희준 ( Hee Jun Lim ),오필석 ( Phil Seok Oh ),권경필 ( Gyeong Pil Kwon ),신영준 ( Young Joon Shin ),안성훈 ( Seong Hun Ahn ),김종민 ( Chong Min Kim ),박순흥 ( Sun Heung Park ) 한국초등과학교육학회 2014 초등과학교육 Vol.33 No.4

In this study, we investigated elementary students` perceptions of digital science textbooks after they used the digital science textbooks based on 2009 national science curriculum. For this study, 103 3rd and 4th grade students were participated. They responded to the survey items about use comfortableness and satisfaction of the digital textbook. Descriptive survey and interviews were administered to understand their perceptions of advantages and disadvantages of the digital science textbooks. The analyses of the data show that students` perceptions of the digital science textbooks were positive in general and their satisfaction appeared to be quite high. They perceived the most advantage as having chances to use multimedia like video clips, pictures, and sound. They also mentioned other advantages like viewer functions such as highlights and notes, learning support functions such as supplementary materials and videos for science experiments, and smart pad functions to operate with hands. On the other hand, they pointed out disadvantages that there were many errors and lags in operation. We also discussed the educational implications about improving digital science textbook for effective science learning.

기후 관련 초등학교 및 중학교 과학 교과서 단원에 제시된 시각 자료의 종류, 역할 그리고 사회-기호학적 특징의 비교분석

신명경(Shin, Myeong-Kyeong),김형진(Kim, Hyoung-Jin),권난주(Kwon, Nan-Joo),권경필(Kwon, Gyeong-Pil) 에너지기후변화교육학회 2021 에너지기후변화교육 Vol.11 No.2

본 연구의 목적은 초·중학교 과학 교과서의 기후 관련 단원에서 시각 자료의 특성을 조사하는 것이다. 기후관련 단원의 초등학교 5학년 ‘날씨와 우리 생활’, 초등학교 6학년 ‘계절의 변화’, 중학교 3학년 ‘기권과 날씨’에 담긴 시각 자료를 대상으로 종류(6가지), 역할(5가지), 사회-기호학적 특정(3범주, 7가지)의 3가지 특성으로 분류하여 분석하였다. 이를 통해, 시각 자료의 특성을 초등학교 5학년과 6학년, 중학교 출판사별, 초등학교와 중학교로 비교하고, 각각의 차이점에서 변화 원인을 파악하여 시각 자료의 특성에 영향을 주는 요소를 확인해 보고자 한다. The purpose of this study was to investigate the characteristics of visual materials in climate related units of the science textbooks of elementary and middle school science. Based on the visual materials of the climate related unit, we selected ‘Weather and Our Lives’ in the 5th grade, ‘The Change of Seasons’ in the 6th grade, ‘Abstention and Weather’ in the 3rd grade of middle school. Also we classified Types (6 types), roles (5 types), and socio-semiotic features (3 categories, 7 types) about visual materials and analized these. Through this, the characteristics of visual materials were compared with 5th and 6th grades of elementary school, each middle school publisher, and elementary and middle school, We will try to identify the factors that affect the characteristics of visual materials by identifying the cause of change in each difference.

초등 과학 교과서에 실린 시각 자료의 종류, 역할그리고 사회-기호학적 특징 분석

김형진 ( Hyoung Jin Kim ),신명경 ( Myeong Kyeong Shin ),이규호 ( Gyu Ho Lee ),권경필 ( Gyeong Pil Kwon ) 경북대학교 과학교육연구소 2014 科學敎育硏究誌 Vol.38 No.3

본 연구에서는 2007년 개정 교육과정에 의해 편찬된 초등학교 과학 교과서 3∼6학년의 1학기에 실린 시각 자료의 특성을 조사하고자 하였다. 이를 위해 초등 과학 교과서에 실린 시각 자료의 종류, 역할, 사회-기호학적인 특징을 함께 확인하고 서로간의 관계를 분석하였다. 연구 결과 2007년 개정 교육과정에 의해 편찬된 초등학교 과학 교과서에서 가장 높은 빈도로 사용된 시각 자료의 종류는 사진과 그림으로, 사진과 그림을 제외한 시각 자료들의 사용 빈도는 매우 낮았다. 그리고 시각 자료의 역할 중 장식적 역할의 시각 자료 사용 빈도가 저학년에서 고학년으로 올라가면서 급격히 낮아짐을 확인할 수 있고, 예시적 역할과 설명·보충적 역할을 하는 시각 자료가 대부분의 비율을 차지하고 있는데 이는 시각 자료가 과학 학습 내용에 충실하게 반영되고 있음을 의미한다. 또한 활동지 역할의 시각 자료 사용 빈도가 점차 높아지고 있는데 이는 학생들이 직접 탐구 과정에 참여하거나 탐구 결과를 정리하는 활동이 많아짐을 의미한다. 시각 자료의 사회-기호학적인 특징을 분석하면 초등학교 과학 교과서에 사용된 시각 자료가 ‘시각 자료의 형태’, ‘시각 자료의 기능’, ‘시각 자료와의 거리’, ‘시각 자료의 수평각도’, ‘그림자 효과’에서 학생과의 접근성 정도가 높은 것으로 나타났다. 아울러 시각 자료의 종류, 역할 그리고 사회-기호학적인 특징 사이에 밀접한 관계가 있음을 확인할 수 있었다. 시각 자료의 종류 중 사진은 대부분 시각 자료의 역할 중 예시적 역할과 설명·보충적 역할로 제시되면서 사회-기호학적인 특징 중 실제형, 내러티브-은유형, 실제적인 그림자 효과 등을 나타냈다. 이와 같이, 교과서에 제시된 시각 자료의 종류에 따라 역할이 달라지고, 그 시각 자료에 맞는 사회-기호학적인 특징을 갖게 되면서 각각의 시각 자료가 갖는 학생들과의 접근성 정도를 확인할 수 있었다. This study aimed at analyzing visual materials included in school science textbooks, specifically the textbooks for first semester courses of 3rd to 6th graders. The purpose was to provide directions for future textbooks by understanding the functions of the images in both pedagogical and social perspectives as well. The study was conducted by investigating the types, roles and socio-semiotic features of the images in science textbooks. The results were as follows. Firstly, the most used types of images in 2007 curriculum textbooks were photographs and drawn pictures. Uses of other visual aids than above were extremely rare. It was also found that as the educational level rises, the use of images for decorative functions drastically declined. The majority of the images were used in providing supplementary explanations or examples. This implies that the images effectively play the role of helping science education. In addition, more use of worksheets images was found, indicating that as educational level increases, students participate more actively in research sessions or data analysis. In socio-semiotic perspective, visual images showed high accessibility to students in ‘Type of visual image’, ‘Function of visual image’, ‘Distance of shot’, ‘Horizontal angle of shot’, ‘Color moduation’. It was implied that there will a close correlation between the type, role and the socio-semiotic characteristics of visual images in textbooks. For example, photograph-type visuals were mostly used as supplementary references. And when applying the socio-semiotic analysis to photograph-type visuals, they showed ``real type``, ``narrative-metaphor type``, and ``shadow effect`` among socio-semiotic features. Such correlations implied that knowing the type of the visual image may help determining the role of the image in the textbook to some extent, and also corresponding socio-semiotic characteristics. As a result, it was possible to infer how accessible certain visual images are to students. The above results have implications for the effective use of visual images in future textbooks.