IIM을 적용한 천문학습 프로그램 개발·적용이 초등과학영재 학생의 과학탐구능력과 과학적 태도에 미치는 효과

신명렬,이용섭 한국영재학회 2011 영재교육연구 Vol.21 No.2

본 연구는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램 개발․적용이 초등과학영재학생의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. IIM이란 독자적 탐구방법으로 학생들 스스로 탐구하고 연구하는 수업형태로 7단계의 학습단계를 가지고 있다. 본 연구의 실행을 위해서 초등학교 과학교과 5학년 천문영역의 내용을 바탕으로 IIM의 탐구단계를 적용하여 총 7차시(6주간)로 천문학습 프로그램을 구성하였으며, 주제 선정하기(1차시), 목표 설정하기(2차시), 자료 조사하기(3차시), 탐구 활동하기(4차시), 목표 평가하기(5차시), 보고서 작성하기(6차시), 발표하기(7차시) 등으로 구성하여 적용하였다. 본 연구의 효과를 검증하기 위해 연구반은 울산광역시 소재 G 초등학교 과학영재반(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 검사도구는 과학탐구능력 검사와 과학적 태도 검사지를 사용하였고, 통계해석 프로그램은 SPSS WIN 18.0을 사용하여 결과를 분석하였다. 연구의 결과는 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생의 과학탐구능력(F=4.920, p=.021)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재학생의 과학적 태도(F=11.224, p=.001)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 IIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재학생들의 과학탐구능력 신장과 과학적 태도 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있으며 나아가 과학영재원이나 과학영재학급 교육과정에 기여할 수 있을 것이다. The purpose of this study was to find out the effect of the Astronomical Learning Program Using IIM on Science Process Skills and Scientific Attitudes in the elementary scientific gifted students. For this purpose, this research developed the Astronomical Learning Program Using IIM. This program was totally consisted 7 lessen. There was 7 part in this program. It contained Select the subject (step 1), The aim settings (step 2), Collect the data (step 3), Doing inquiry (step 4), An aim evaluation (step 5), Making a report (step 6), Announcing (step 7). To find the effect of the Astronomical Learning Program Using IIM on Science Process Skills and Scientific Attitudes in the elementary scientific gifted students. 20 participants was selected. These students were attended at a scientific gifted class(3rd grade) of an elementary school located in Ulsan. First, Science Process Skills test and Scientific Attitudes test was used to find the effect of the Astronomical Learning Program Using IIM. And the results were analyzed by SPSS WIN 18.0. The results of this study were as follows. First, the Astronomical Learning Program Using IIM was a positive effects on Science Process Skills of elementary scientific gifted students (F=4.920, p=.021). Second, the Astronomical Learning Program Using IIM was a positive effects on Scientific Attitudes of the elementary scientific gifted students (F=11.244, p=.001). According to this research, the Astronomical Learning program Using IIM was verified to improve Science Process Skills and Scientific Attitudes on the elementary scientific gifted students. It will be contribute on the curriculum construction of the gifted school or gifted class.

PBL 기반 천체관측 프로그램이 초등과학영재의 과학적 탐구능력과 과학적 태도에 미치는 효과

신명렬,이용섭 대한지구과학교육학회 2011 대한지구과학교육학회지 Vol.4 No.1

The purpose of this study is to examine the effect of PBL-based astronomical observation on the science process skills and scientific attitudes in elementary science-gifted students. To verify research problems, the subjects of this study were forth-grade students selected from one classes of an elementary science-gifted class in Busan National Universty of education : the research group is composed of twenty students who were participated in PBL-based astronomical observation program. During four weeks, the PBL-based astronomical observation program instruction was executed in the reasearch group. Post-test showed following results: First, the research group showed a significant improvement in the science process skill. We look into detailly this, the research group showed a significant improvement in the basis science skill. The sub-factor 'expectation' of the science process skill effects a significant improvement. Second, the research group showed a significant improvement in the scientific attitudes. In conclusion, PBL-based astronomical observation program was more effective on science process skill and scientific attitudes . However, since the study has a limit on an object of the study and the applied program, the additional studies need to be conducted with an extended comparative group and program.

문제중심학습(PBL) 기반 과학영재수업이 초등과학영재의 과학적 창의성 신장에 미치는 효과

신명렬,서혜애 韓國英才學會 2017 영재교육연구 Vol.27 No.3

The study aimed to investigate the effectiveness of a problem-based learning (PBL) lesson on scientific creativity of science gifted students at elementary school. Scientific creativity can be summarized as the ability or output to contribute to scientific and social development by exploring and solving problems scientifically based on scientific knowledge and creative thinking. Scientific creativity can be regarded as three core elements: scientific knowledge, creative thinking, and scientific inquiry ability. PBL was selected as a teaching and learning method to effectively extend these core elements and a science gifted lesson based on the PBL was designed. After selecting three favorite topics, a PBL lesson for each topic was developed as a four phase lesson for 10 classes: problem finding (2), strategy planning (2), problem solving (2), and presentation and evaluation (4). In this study, 22 elementary science gifted students from a Metropolitan City Science Museum were selected and a total of 30 classes of the PBL lesson for three topics in series were implemented consecutively. In order to investigate its effects on scientific creativity, the evaluation tools for scientific knowledge, creativity thinking, and scientific inquiry ability were developed and changes of the final outputs of the three PBL lessons were assessed over time periods. The change in the score of the scientific creativity evaluation tool was analyzed by one-way ANOVA. The results of the study showed that the PBL lessons had a significant effect on scientific creativity (F=8.280, p=.001). For core elements, there was a significant effect on scientific knowledge (F=7.321, p=.001) and scientific inquiry ability (F=8.124, p=.001), however, creative thinking (F=1.894, p=.159) did not have any significant effect. For changes in individual students over time, students with low scores of scientific creativity exhibited more increases than students with high scores. 본 연구는 문제중심학습(Problem Based Learning: PBL) 기반으로 구안한 과학영재수업을 초등과학영재들을 대상으로 적용해보고 그들의 과학적 창의성 신장에 미치는 효과를 탐색하는데 목적을 두었다. 과학적 창의성은 과학지식과 창의적 사고를 토대로 과학적으로 탐구하고 문제를 발견하여 해결함으로써 과학 및 사회 발전에 기여할 수 있는 능력 또는 산출물로 정리할 수 있다. 과학적 창의성은 과학지식, 창의적 사고, 과학탐구능력의 3가지를 핵심요소로 볼 수 있으며, 이들 핵심요소를 효과적으로 신장시키는 교수학습방법으로 PBL을 선정하고 이를 기반으로 한 과학영재수업을 구안하였다. 본 PBL 수업은 수업설계를 위한 주제탐색 과정을 통해 3가지 선호 주제를 선정한 후, 주제별 문제발견(2차시), 전략수립(2차시), 문제해결(2차시), 발표평가(4차시)의 4단계로 구안하였다. 본 연구에서는 광역시 소재 과학관의 초등과학 영재학급 학생 22명을 연구대상으로 선정하였으며, 개발한 PBL 수업 3주제에 대한 총30차시를 적용하였다. PBL 수업이 과학적 창의성 신장에 미치는 효과를 알아보기 위해 과학지식, 창의적 사고, 과학탐구능력에 대한 평가도구를 개발하고, 초등과학영재가 수업활동에서 생산해낸 3주제에 대한 최종산출물들을 평가하여 시간에 따른 변화과정을 분석하였다. 과학적 창의성 평가도구 점수의 변화는 일원배치분석(One-way ANOVA)으로 통계분석하였다. 연구결과, PBL 수업은 과학적 창의성(F=8.280, p=.001)에 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다. 과학적 창의성의 구성요소는 과학지식(F=7.321, p=.001), 과학탐구능력(F=8.124, p=.001)은 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났으나 창의적 사고(F=1.894, p=.159)는 유의미한 효과가 없었다. PBL 기반 과학영재수업이 개별학생의 과학적 창의성의 구성요소, 과학지식, 창의적 사고, 과학탐구능력에 미치는 효과의 경우, 과학적 창의성 누적점수가 높은 학생들보다 점수가 낮은 학생들이 주제 1, 주제 2, 주제 3 수업에서 구성요소별 점수 향상이 더 높게 나타났다.

과학영재 학생을 위한 RSM 기반 천체관측 프로그램이 천문학적 공간개념과 자기주도적 학습능력에 미치는 효과

신명렬,이용섭 韓國英才學會 2011 영재교육연구 Vol.21 No.4

본 연구는 과학영재를 위한 울산과학관을 활용한 RSM(Regional Science Educational Resource Map; 지역 과학교육 자원지도) 기반 천체관측 프로그램을 개발하여 과학영재를 대상으로 체험학습 프로그램을 운영함으로써 그 효과성을 검증하고자 계획되었다. 이를 위하여 울산과학관에 설치되어 있는 천체투영실, 별보미 천체관측실 및 주관측실 등의 첨단 시설 및 기자재를 활용하여 RSM 기반 천체관측 프로그램(10차시)을 개발하였고, 이를 과학영재학생을 대상으로 운영한 후 이들의 천문학적 공간개념과 자기주도적 학습능력에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 본 연구에서 개발한 RSM 기반 천체관측 프로그램은 준비단계(2차시), 관측단계(6차시), 정리단계(2차시) 등 3단계로 구성하였으며, 관측단계에서는 천체투영실을 활용한 3D 시뮬레이션 별자리 관측(2차시), 밤 하늘의 별자리 안시 관측(2차시), 천체망원경을 활용한 망원경 관측(2차시) 등으로 구성하여 지역 과학교육 자원을 많이 활용할 수 있도록 구성하였다. RSM 기반 천체관측 프로그램이 과학영재의 천문학적 공간개념 및 자기주도적 학습능력에 미치는 효과를 살펴보기위해 연구 대상은 울산과학관에서 운영하고 있는 우주과학 영재교실(초 5학년) 20명을 선정하였다. 검사도구는 천문학적 공간개념 및 자기주도적 학습능력 검사지를 사용하였고, 연구의 결과 분석은 종속표본 t검증으로 분석하였다. 연구의 결과는 울산과학관을 활용한 천체관측 프로그램은 과학영재의 천문학적 공간개념(t=3.371, p=.003) 형성에 긍정적인 효과가 있었고(p<.05), 과학 영재의 자기주도적 학습능력(t=2.371, p=.028)에도 긍정적인 효과가 있었다(p<.05). 본 연구를 통해 RSM 기반 천체관측 프로그램은 과학영재들의 천문학적 공간개념 형성과 자기주도적 학습 능력 신장에 도움이 된다는 것을 알 수 있었고, 특히 각 지역의 초, 중등 영재학급의 심화학습의 기회로써 RSM 기반 천체관측 프로그램을 활용할 수 있을 것으로 예상된다. The purpose of this study was to find the effects of RSM-based astronomical observation program about Astronomical Spatial Concept and Self-Directed Learning for the Scientific Gifted Students. For this purpose, this research developed RSM-based astronomical observation program. This program was totally consisted 10 lessen. there was 3 part in this program. It contained Preparation Stage (step 1-2), Observation Stage (step 3-8), Clean up Stage (step 9-10). To find the effects of RSM-based astronomical observation program on Astronomical Spatial Concept and Self-Directed Learning for Scientific Gifted Students. 20 participants was selected. these students were attended at a scientific gifted class(5th grade) of an elementary school located in Ulsan. First, Astronomical Spatial Concept was used to find the effect of the Astronomical Observation program based RSM. And the results were analyzed by SPSSWIN 18.0. The results of this study were as follows. First, RSM-based astronomical observation program was a positive effects on Astronomical Spatial Concept of the Scientific Gifted Students (t=3,875, p=.001). Second, RSM-based astronomical observation program was a positive effects on Self-Directed Learning of the Scientific Gifted Students (t=5.783, p=.000). According to this research, RSM-based astronomical observation program was verified to improve Astronomical Spatial Concept and Self-Directed Learning on the Scientific Gifted Students. It will be contribute on the curriculum construction of the gifted school or gifted class.

과학캠프 운영이 초등과학영재의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과

신명렬,이용섭 韓國英才學會 2012 영재교육연구 Vol.22 No.4

The purpose of this study was to find the effects of the science camp program on Science Process Skills and Scientific Attitudes for the Scientific Gifted Students. For this purpose, this research developed the science camp program. This program was totally consisted 30 lessens. there was 2 part in this program. It contained Astronomic Space Science(14 class), Aerospace Science(16 class). To find the effects of the science camp program on Science Process Skills and Scientific Attitudes for the Scientific Gifted Students. 20 participants was selected. these students were attended at a scientific gifted class(5th grade) of an elementary school located in Ulsan. First, Science Process Skills was used to find the effect of the science camp program And the results were analyzed by SPSSWIN 18.0. The results of this study were as follows. the science camp program was a positive effects on Science Process Skills of the Scientific Gifted Students(t=8.649, p=.000). Second, the science camp program was a positive effects on Scientific Attitudes of the Scientific Gifted Students(t=3.431, p=.003). According to this research, the science camp program on Science Process Skills and Scientific Attitudes for the Scientific Gifted Students. It will be contribute on the curriculum construction of the gifted school or gifted class. 본 연구는 초등과학영재를 위한 과학캠프의 운영이 초등과학영재의 과학탐구능력과 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보고, 과학캠프에 대한 초등과학영재의 인식은 어떠한지 알아보기 위해 계획되었다. 과학캠프는 ‘우주과학 창의체험 스쿨’이란 주제로 2012년 1월 14일부터 1월 17일까지 초등과학영재를 대상으로 3박 4일 동안 전남 고흥군 동일면에 위치한 K청소년 우주체험센터 및 우주과학관 일대에서 진행되었다. 과학캠프 프로그램은 K청소년 우주체험 센터에서 개발된 체험활동 프로그램을 본 연구의 목적에 맞도록 천문우주과학 영역과 항공우주과학 영역으로 구분하여 총 30차시로 재구성하여 운영하였다. 과학캠프가 초등과학영재의 과학탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과를 검증하기 위하여 실험처치 사전-사후에 과학탐구능력, 과학적 태도 검사를 실시하였고, 과학캠프의 효과성에 대한 초등과학영재의 인식을 조사하기 위해 설문지를 제작하여 사용하였다. 연구의 결과 분석은 과학탐구능력 및 과학적 태도 검사는 t-검정으로 분석하였고, 과학캠프에 대한 인식조사는 설문지에 대해 반응한 응답을 분석하였다. 연구의 결과는 과학캠프 체험학습은 초등과학영재의 과학탐구능력(t=8.649, p=.000)에 긍정적인 효과가 있었고(p<.05), 과학적 태도(t=3.431, p=.003)에도 긍정적인 효과가 있었다(p<.05). 따라서 과학캠프 운영은 초등과학영재의 과학탐구능력과 과학탐구능력에 긍정적인 효과가 있었으며, 과학캠프 운영에 대한 인식은 과학캠프의 운영에 대해 대체로 만족하였고, 프로그램의 효과성에 대한 인식은 탐구력, 활용도, 자기계발에 많은 도움이 되는 것으로 조사되었다.

프로이드의 성격구조이론

신명렬,Sin, Myeong-Ryeol 대한한약협회 1999 大韓漢藥 Vol.3 No.-

SGIM을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지와 과학탐구능력에 미치는 효과

신명렬,이용섭 韓國英才學會 2011 영재교육연구 Vol.21 No.3

본 연구는 SGIM(Small Group Inquiry Method: 소집단 탐구기법)을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 본 연구에서 개발한 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 총 9차시(6주간)로 구성하였으며, 탐구절차에 따라 계획단계(3차시), 탐구수행(4차시), 결과발표(2차시) 등으로 운영하였다. SGIM을 적용한 천문학습 프로그램이 초등과학영재의 메타인지 및 과학탐구능력에 미치는 효과를 살펴보기 위한 연구대상은 울산광역시 소재 M초등학교 초등과학영재학급(초등 3학년) 20명을 선정하였다. 측정도구는 메타인지 및 과학탐구능력 검사지를 사용하였고, 연구의 결과 분석은 t검증과 ANOVA 검증방법으로 분석하였다. 연구의 결과는 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재의 메타인지(t=3.371, p=.003)에 긍정적인 효과가 있었고, 초등과학영재의 과학탐구능력(t=2.371, p=.028)에도 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구를 통해 SGIM을 적용한 천문학습 프로그램은 초등과학영재들의 과학탐구능력 신장과 메타인지 함양에 도움이 된다는 것을 알 수 있었고, 초등학교의 지역영재학급이나 공동영재학급에서 운영할 수 있는 초등과학영재 프로그램으로써 지구과학 영역의 수업에 좋은 사례가 될 수 있을 것이다. The purpose of this study was to find the effect of the astronomical learning program using SGIM on metacognition and science process skills in the elementary scientific gifted students. For this purpose, this research developed the astronomical learning program using SGIM. This program was totally consisted 9 lessen. there was 6 part in this program. It contained select the subject and small grouping (step 1-2), planing inquiry (step 3), doing inquiry (step 4-6), making a report (step 7), announcing (step 8), evaluation (step 9). To find the effect of the astronomical learning program using sgim on metacognition and science process skills in the elementary scientific gifted students. 20 participants was selected. These students were attended at a scientific gifted class (3rd grade) of an elementary school located in Ulsan. First, metacognition test and science process skills test was used to find the effect of the astronomical learning program using SGIM. And the results were analyzed by SPSSWIN 18.0. The results of this study were as follows. First, the astronomical learning program using SGIM was a positive effects on metacognition of the elementary scientific gifted students (t=3.371, p=.001). Second, the astronomical learning program using SGIM was a positive effects on science process skills of the elementary scientific gifted students (t=3.104, p=.021). According to this research, the astronomical learning program using SGIM was verified to improve metacognition and science process skills on the elementary scientific gifted students. It will be contribute on the curriculum construction of the gifted school or gifted class

Thinking Maps 사고기법을 활용한 천체 관측 수업이 초등과학영재의 과학탐구능력과 메타인지에 미치는 효과

신명렬,이용섭 한국교육방법학회 2012 교육방법연구 Vol.24 No.1

The purpose of this study was to find out the effect of the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps on Science Process Skills and Metacognition in the elementary scientific gifted students. For this purpose, this research developed the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps. This program was totally consisted 10 lessen. There was 3 part in this program. It contained Arrangements(3 times), Observation(4 times), Organization(3 times). To find the effect of the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps on Science Process Skills and Metacognition in the elementary scientific gifted students. 20 participants was selected. These students were attended at a scientific gifted class(3rd grade) of an elementary school located in Ulsan. First, Science Process Skills test and Metacognition test was used to find the effect of the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps. And the results were analyzed by matched pair sample t-test The results of this study were as follows. First, the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps was a positive effects on Science Process Skills of elementary scientific gifted students(t=4.069, p=.001). Second, the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps was not a positive effects on Metacognition of the elementary scientific gifted students(t=4.051, p=001). According to this research, the Astronomical Observation Class Using Thinking Maps was verified to improve Science Process Skills and Metacognition on the elementary scientific gifted students. And the most of them thought that Thinking Maps give many help their learnings. It will be contribute on the curriculum construction of the gifted school or gifted class. 본 연구는 Thinking Maps 사고기법을 활용한 천체 관측 수업이 초등과학영재의 과학탐구능력 및 메타인지에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 수업은 총 10차시(6주간)로 준비단계(3차시), 관측단계(4차시), 정리단계(3차시) 등으로 구성하여 적용하였다. 연구의 실행을 위하여 U광역시 소재 M초등학교 3학년 초등과학영재반(20명)을 선정하여 Thinking Maps 사고기법을 활용한 천체 관측 수업을 실시하여 과학탐구능력과 메타인지의 변화를 사전-사후 검사로 알아보았다. 검사 도구는 과학탐구능력 검사와 메타인지 검사지를 사용하였고, 단일집단 대응표본 t-검정으로 자료를 해석하였다. 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, Thinking Maps 사고기법을 활용한 천체 관측 수업은 초등과학영재학생들의 과학탐구능력 신장에 긍정적인 효과가 있으며, 기초탐구능력보다 통합탐구능력에서 더 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, Thinking Maps 사고기법을 활용한 천체 관측 수업은 초등과학영재학생들의 메타인지에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났으며, 메타인지의 하위영역에서는 지식영역 보다 조절영역에서 더 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 셋째, Thinking Maps 사고기법을 활용한 천체 관측 수업에 대한 초등과학영재학생들의 인식에서는 학습과정에서 새로운 개념을 발견하며 이해하는데 긍정적인 도움이 되었다고 반응하였으며, 학생들은 사고기법의 활용은 학습하는 새로운 개념과 자신이 알고 있는 것들을 관련시키데 도움을 주며, 배운 것을 기억하고 재구성하는데 도움을 준다고 인식하는 것으로 분석되었다.

천문영역의 효과적인 교수전략 수립을 위한 천문학적 공간개념 및 천문학에 대한 태도 조사

신명렬,이용섭 대한지구과학교육학회 2011 대한지구과학교육학회지 Vol.4 No.2

This survey investigated elementary school teachers' Astronomical Spatial Concept and their Attitudes about Astronomy for Effectively Teaching Strategy. This study surveyed 53 teachers in Ulsan. The data were statistically analyzed by SPSS WIN 18.0. The results of this study are as follows : First, Elementary school teachers' level of understanding of the concept of astronomical space, usually lower. In particular, the lower the level of understanding of the concept of spatial location. Second, Elementary teachers' attitudes about astronomy, astronomers generally appreciate the value of the information and guidance, but difficult for astronomers had recognized. Third, the concept of space and astronomy astronomical elementary teacher attitudes about sex and there was no significant difference according to the teaching career. Therefore, in order to develop effective teaching strategies for elementary teachers attitudes about astronomy and astronomical space concepts from their spatial position to increase the understanding of astronomy, often on the job training to strengthen the astronomers should eliminate the difficulties.

IIM 기반 과학 글쓰기 수업이 초등과학영재의 과학 탐구 능력과 자기 주도적 학습능력에 미치는 효과

신명렬,이용섭 대한지구과학교육학회 2011 대한지구과학교육학회지 Vol.4 No.3

The purpose of this study is to examine the effect of IIM-based science writhing lesson on the science process skills and self-directed learning in elementary science-gifted students. To verify research problems, the subjects of this study were forth-grade students selected from one classes of an elementary science-gifted class in Busan National Universty of education : the research group is composed of twenty students who were participated in IIM-based science writing lessons. During 12 weeks, the IIM-based science writing lessons was executed in the reasearch group. Post-test showed following results: First, the research group showed a significant improvement in the science process skill. We look into detailly this, the research group showed a significant improvement in the basis science skill. The sub-factor 'expectation' of the science process skill effects a significant improvement. Second, the research group showed a significant improvement in the self-directed learning. In conclusion, IIM-based science writing lesson was more effective on science process skill and self-directed learning. However, since the study has a limit on an object of the study and the applied program, the additional studies need to be conducted with an extended comparative group and program.