새 과학교육과정의 내용 구성 : 포스터 발표 ; 최근 일반물리학책의 역학 문제 풀이의 특징

변태진,이경호 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회 학술발표 및 세미나집 Vol.- No.-

고등학생들의 과학 학습 동기 분석: 과학교육 목표 탐색을 위해

변태진 경북대학교 사범대학부속중등교육연구소 2019 중등교육연구 Vol.67 No.3

본 연구에서는 “과학 교과를 공부하는 이유는 무엇입니까?”라는 서술형질문의 설문을 통해 고등학생을 대상으로 과학 학습 동기에 대해 심층적으로연구하였다. 연구 기간은 2017년~2018년이며, 이 기간 수도권과 지방 소재의5개 고등학교 1학년 285명이 본 연구에 참여하였다. 과학 학습 동기 분석은 2 단계로 수행되었으며, 1단계에서는 학생들의 응답을 근거 이론에 기반을 둔반복적 비교 분석 기법을 통해 분류하였고, 2단계에서는 1단계 분석결과를바탕으로 선행 연구의 학습 동기 하위 요인 비교 분석 통해 최종 분석 코드를 선정하였다. 연구 결과 학생들은 과학 학습 동기에 대해 대분류 차원에서지식, 개인적 유용성, 외적 이유, 진로를 상위 순위로, 성적, 사회적 유용성, 흥미는 중위 순위로, 사고력, 당위성은 하위 순위로 응답하였다. 소분류 차원에서는 일상생활의 적용, 교과 관련 지식, 진학이 높은 응답 비율을 보였다. 과학 학습 동기의 과목별 분류에서는 지구과학, 생명과학, 화학, 물리 순으로응답 분포를 나타내었다. 연구자는 본 연구에서 과학 교육의 목표와 학생의과학 학습 동기의 비교를 통해 과학 교육의 목표를 재점검하고 학생의 학습동기 향상을 위한 시사점을 제공하고자 한다.

예비교사를 위한 온라인 과학 실험의 설계와 적용

변태진 한국초등과학교육학회 2023 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.83 No.-

통합과학은 통합적으로 운영될 수 있을까?: 적절한 통합과학 운영 방식과 교과 역량 함양에 대한 과학 교사의 인식을 중심으로

변태진,안유민 한국현장과학교육학회 2020 현장과학교육 Vol.14 No.3

This study aims to identify teachers’ perceptions based on their experience in implementing integrated science on how to properly operate integrated science and how it affects the development of subject competencies. To this end, a questionnaire survey was conducted for all high school that need to organize and operate integrated science, and the main findings are as follows. First, science teachers perceived that it was appropriate to share the achievement standards of integrated science based on their majors, but responded that it was most appropriate for a group of teachers with only general science qualification. Second, a group of teachers with more than 10 years of teaching career, a group of teachers who have integrated science in 6 units, or a group of teachers who experienced teaching in a non-major field through an operation method dedicated to one person were agreed at a high rate in a statistically significant. Third, it was perceived that the degree of development of students’ subject competencies was significantly higher in the group of teachers who operated the integrated science in 8 units and experienced a method of sharing in their majors. Based on the results, we discussed that it was necessary to encourage the organization of 8 units of integrated science, the programs for each of the pre-service teachers and in-service teachers to teach the integrated understanding of natural phenomena, and that a gradual and diverse model of integrated science operation should be applied. 이 연구는 2015 개정 교육과정에서 신설된 통합과학의 적절한 운영 방식과 과학과 교과 역량을 함양하는데 어떠한 영향을 미치는지에 대해 통합과학의 실행 경험을 바탕으로 하는 교사의 인식 규명을 목표로 한다. 이를 위해 통합과학을 편성‧운영하여야 하는 전체 고등학교를 대상으로 통합과학을 담당하는 과학 교사 1인을 선정하여 설문 조사를 실시하였으며, 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교사들은 전공 분야 위주로 통합과학의 성취기준을 분담하는 것이 적절하다고 인식하였으나 공통과학 자격증만을 소지한 교사 집단은 1명이 전담하는 것을 가장 적절하다고 응답하였다. 둘째, 통계적으로 유의한 수준에서 10년 이상 경력 교사 집단과 통합과학을 6단위로 편성하거나 1명이 전담하는 운영 방식을 통해 비전공 분야의 교수를 경험한 교사 집단이 통계적으로 유의한 수준에서 그렇지 않은 집단에 비해 1명이 전담하는 방식에 대해 상대적으로 높은 비율로 동의하였다. 셋째, 통합과학을 8단위로 운영하고, 전공 분야 위주로 분담하는 방식을 경험한 교사 집단에서 학생들의 교과 역량 함양 정도가 유의하게 높다고 인식하였다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 통합과학을 8단위의 기준 단위로 편성‧운영하도록 독려할 필요가 있으며, 자연 현상의 통합적 이해를 교수할 수 있도록 지원하는 예비교사와 현직교사 각각을 위한 프로그램이 필요하고, 점진적이고 다양한 통합과학 운영 모델이 적용되어야 함을 논의하였다.

고교 과목 이수 및 수능 과목 선택과 대학 일반물리학 학업성취도와 관계 분석 연구: 지방대 공과대학 사례를 중심으로

변태진 한국물리학회 2020 새물리 Vol.70 No.4

Despite the status and the importance of introductory physics in university education, studies on the relationship between completion of high school subjects, CSAT subject selection and introductory physics achievement for local engineering students have not been sufficiently conducted. In order to achieve the purpose of this study, we analyzed the results for beginning-of-semester questionnaires, basic knowledge tests, mid & final exams, and end-of-semester questionnaires completed by first-year introductory physics students who majored in engineering at a local university. We found that, the completions of mathematics and physics in high school and of mathematics & inquiry domain selections of CSAT did not incur statistically significant differences. However, in our analysis of the difficulties of each content element, we found that the completion of high school mathematics and physics could affect introductory physics achievement at the university. We hoped that these results of this study will serve as a basis for research on improving the understanding of students and on developing the instruction for introductory physics classes. 대학교육에서 일반물리학이 가지는 위상과 중요성에도 불구하고, 지방대 공과대학 학생의 고교 과목이수 및 수능 과목 선택과 일반물리학 학업 성취도의 관계에 관한 연구는 충분하게 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 연구 목적 달성을 위해 지방 소재 공과대학 1학년 일반물리학 수강생을 대상으로 학기초설문, 기초 소양 검사, 중간고사, 기말고사, 학기말 설문 자료를 수집하였다. 연구 결과 고등학교 수학및 물리 교과목 이수 여부, 수능 시험에서 수학 및 탐구 영역 선택이 대학의 일반물리학 학업 성취도에통계적으로 유의미한 수준의 차이를 발생시키지는 않았다. 하지만 내용 요소별 어려움 분석에서 고교수학, 물리 교과목 이수 여부가 일반 물리학 성취에 영향을 줄 수 있음을 발견하였다. 본 연구가 지방대학공과대학의 일반물리학 수업에서 수강생의 사전 지식수준에 대해 이해와 교수학습 개선 연구의 마중물이되기를 기대한다.

물리 선행 학습이 물리 개념 수준과 학업 성취도에 미치는 영향 분석

변태진 한국물리학회 2018 새물리 Vol.68 No.3

Most middle school students' prior learning is focused on mathematics and English, but students who prepare for admission to science high schools tend to put much time into studying advanced science, including physics. The purpose of this study is to analyze the effect of physics prior learning on the level of physics concepts and academic achievement. 105 students from a science high school participated in this research and were surveyed once for the actual condition of prior learning, twice for the physical concept level (FCI), 8 times for academic achievement, and once for cognition about prior learning. The participants had solved an average of 1,410 physics problems during middle school, and the greatest number of them started physics prior learning at the first semester of 8th grade. The time at which prior learning started had very little effect on the physics concept level or academic achievement. The number of solved physics problems was related to the physics concept level and was correlated with academic achievement for over one year. On the surface, the effect of the Physics Olympiad was more influential than the previous two variables, but through additional analysis, the effect should be interpreted as limited. 중학생의 선행 학습은 대부분 수학과 영어에 집중되어 있으나, 과학고 입시 준비생들은 물리를 포함한 과학 선행 학습도 많이 하는 편이다. 본 연구의 목적은 물리 선행 학습이 물리 개념 수준과 학업 성취도에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구의 대상은 과학고등학교 학생 105명으로, 이들을 대상으로 선행 학습 실태 조사, 2차례의 물리 개념 수준(FCI) 검사, 8차례의 학업 성취도 자료 수집, 선행 학습 효과 인식 조사가 2년 동안 이루어졌다. 연구 대상자들은 중학교 시절 평균 1,410개의 물리 문제를 풀었고, 이들 중 많은 수가 중학교 2학년 1학기 때 물리 선행 학습을 시작하였다. 선행 학습 시작 시기는 물리 개념 수준이나 학업 성취도에 거의 영향을 주지 못하였다. 물리 문제 풀이량은 물리 개념 수준과 정적 관계가 있었으며, 학업 성취도에는 1년 이상의 상관 관계가 있었다. 물리올림피아드 수상 여부는 표면상으로 앞의 두 변인 보다 영향력이 컸으나, 추가 분석 결과 선행 학습의 효과는 제한적으로 해석할 필요가 있었다.

물리와 역사 교육과정 성취기준 서술어에 대한 물리 교사와 역사 교사의 해석 비교 연구

변태진,이해영,김종윤 한국교육과정평가원 2019 교육과정평가연구 Vol.22 No.3

2015 개정 교육과정에서는 학생들의 역량을 함양하기 위한 요소로 기능을 강조하였고 성취기준의 기능을 ‘서술어’로 제시하였다. 이 연구에서는 개정 교육과정에서 강조하고 있는 서술어가 교사들에게 어떻게 인식되는지를 파악하여 향후 개선 방안을 탐색하는 데 목적이 있다. 이를 위해 물리과와 역사과의 교육과정의 성취기준 서술어를 분석하고 해당 교과의 교사가 교육과정에 제시된 자기 교과 및 타 교과의 서술어를 어떻게 해석하는지를 비교하여 살펴보았다. 연구 참여자는 역사 및 물리 전공 교사 각 5명으로 구성되었으며, 이들 교사가 역사와 물리 두 교과에 공통으로 사용되는 서술어(‘설명한다’, ‘비교한다’), 역사 교과에서만 사용되는 서술어(‘파악한다’, ‘탐구한다’), 물리 교과에서만 사용되는 서술어(‘구한다’, ‘표현한다’)를 어떻게 인식하는지를 인터뷰하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 동일한 서술어에 대해 역사와 물리 전공에 따른 교과 간 교사 인식 차이가 존재하였다. 둘째, 명확한 행동 동사의 경우 교사 간 서술어 해석의 일치도가 높았다. 셋째, 동일교과 교사 간에도 서술어 해석에서 인식차가 드러나기도 하였다. 이러한 연구 결과를 통해 현행 교육과정의 성취기준 서술어 제시 방식의 특징과 개선 방안을 논의하였다. In the 2015 Revised Curriculum in Korea, skills was emphasized as an element to enhance students' competency and the skills of achievement standards were presented as ‘predicates’ (verbs). The purpose of this study is to investigate how teachers perceive the predicates highlighted in the Revised Curriculum and explore ways to improve the representation system of the predicate in the achievement standards in the future. The study participants consisted of five physics and five history teachers and were asked to participate in the interview about how they recognized the common descriptive verbs used in both history and physics ('explain' and 'comparative'), the verbs used only in history textbooks ('identify' and 'explore'), and the verbs used only in physical subjects ('estimate/evluate' and 'express'). The results of the study were as follows. First, the same predicates were differently recognized between teachers of different subjects. Second, for clear behavioral verbs, there was a high degree of agreement between teachers of both subjects in interpreting verbs in the achievement standards. Third, even in the same subject there were also individual differences in interpretation of the same verbs. The results of this study were discussed in relation to current achievement standards and future direction.

2015 개정 교육과정‘과학탐구실험’운영 실태 조사

변태진,백종호,심현표,이동원 한국과학교육학회 2019 한국과학교육학회지 Vol.39 No.5

In this study, we investigated how ‘Scientific Inquiry Experiment,’ a newly introduced subject under the 2015 revised curriculum, was implemented to identify the difficulties that science teachers face in the process of teaching the subject and to explore how to support them through online survey and interview methods. A questionnaire of the survey, which consisted of environmental factors of class, preparation and execution of class, teacher self-evaluation of class, and direction for the subject, was developed, and the online survey was requested with a response from one teacher per school from 1674 high schools nationwide. We analyzed the results from 814 teachers who answered all required questions, and we also conducted interviews and online advisory discussions to ensure the validity of our analysis. In the results of the study, teachers complained of lack of time for preparation and execution of the subject, and they demanded laboratory assistants and quality teaching materials. In addition, in order to achieve the goal of the subject, they agreed the necessity of using the ‘block scheduling’ though they also agreed the difficulties of its implementation. Meanwhile, the alteration of guidelines for evaluation, which was changed from 9-grade system to 3-grade system, was positively recognized by teachers. As a result of this change, the percentage of performance assessment increased in 2019 compared to 2018, but there were no significant changes in the number of ‘hands-on activity.’ Finally, we proposed ways to support ‘scientific inquiry experiment’. 본 연구는 2015 개정 교육과정에서 처음 도입된 과학탐구실험 과목을 운영하면서 과학 교사들이 겪는 어려움을 파악하고, 이에 대한 지원 방안을 모색해보는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 과학탐구실험 수업과 관련하여 수업 외적 요인, 수업 실천(준비, 실행), 수업에 대한 평가, 과학탐구실험 과목의 발전방향 항목으로 구성된 설문지를 개발하였 고, 전국의 1674개교의 고등학교에 1교당 1명의 교사가 응답하도록 온라인 설문 조사를 요청하였다. 설문 결과 분석에는 설문지의 필수 문항에 모두 답변한 814명의 응답 내용이 활용되었고, 결과 분석의 타당도 확보를 위해 집단 면담과 온라인 자문회를 실시하였다. 연구 결과 교사들은 수업 준비 시간과 수업 시간의 부족을 호소하였고, 이를 해결하기 위해 실험 보조 인력의 활용, 양질의 자료 개발 및 공유를 강조하였다. 또한 과학탐구실험 과목의 목표 달성을 위해 블록타임제를 적극 활용하는 것이 필요하지만 실제로 운영하는 데에는 어려움이 있음을 토로하였다. 한편, 2019학년도에 변화된 평가 방식은 교사들에게 긍정적으로 인식되고 있었고 이로 인해 수행평가의 비율이 전년도에 비해 증가하였으나, 학생들이 직접 실험 기구를 다루는 실험의 횟수 에는 큰 변화가 나타나지 않았다. 마지막으로, 이러한 결과를 종합하여 과학탐구실험 과목의 지원 방안에 대해 제언하였다.

초등 과학 교육과정의 변화와 쟁점 - 물리 영역을 중심으로 -

변태진 한국초등과학교육학회 2022 초등과학교육 Vol.41 No.2

본 연구는 차기 교육과정 개정을 앞둔 시점에서 지난 몇 차례 동안의 초등학교 물리 영역에서의 교육과정 변화를 분석하고 초등 과학 교육과정의 쟁점을 논의하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 내용 요소의 변화를 분석하고, 2015 개정 교육과정 이후 수행된 교육과정 연구들을 살펴보았다. 더불어 물리교육 전공 교수 3인이 교육과정 분석 결과에 대해 논의하였다. 연구 결과 제7차 교육과정 이후의 초등 물리 교육과정은 전반적으로 내용이 축소되거나 어려운 개념들이 삭제하거나 상위 학교급으로 이동하는 형태로 변화가 이루어졌다. 과학 교육과정 쟁점은 현 교육과정의 내용 적정성과 난이도, 수학 교과와의 연계성, 누리과정과 초등 1,2학년 통합 교육 과정과 연계문제, 성취기준 서술어 문제를 다루었다.

금O학습15A : 전공역학과정에서 대학생들이 경험하는 문제풀이의 어려움 탐색

변태진,이경호,전찬희 한국과학교육학회 2008 한국과학교육학회 학술발표 및 세미나집 Vol.2008 No.-