과학교육 연구와 실천 맥락에서 공동생성적 대화의 의미와 의의

임성민(IM, Sungmin),Sonya N. Martin 학습자중심교과교육학회 2014 학습자중심교과교육연구 Vol.14 No.3

최근 국내외적으로 모든 학생에게 보다 평등한 과학교육의 실천에 대한 요구가 증가하고 있으며, 과학교육 연구에서도 이러한 요구를 반영하려는 시도가 늘고 있다. 이에 따라 교수학습을 일종의 사회적으로 구성된 활동으로서 보는 관점에서 과 학 수업에서 벌어지는 상호작용의 사회적 측면들을 조사하는 연구의 중요성이 점차커지고 있다. 평등한 과학교육에 관심을 기울이는 일부 연구자 집단에서는 지난 10여 년 동안 공동생성적 대화라는 것을 제안하면서 과학 수업에서 교사와 학생 간의 상호작용이 어떻게 과학 수업을 형성해 가는지에 대해서 지속적으로 연구를 진행하고 있다. 이에 저자들은 이 논문을 통해 공동생성적 대화를 한국의 과학교육 맥락에 소개하고 사회문화적 접근에서 그 의의를 논의하고자 하였다. 이 연구에서는 공동생 성적 대화의 역사적 배경과 더불어 공동생성적 대화의 이론적 및 방법론적 근거와 실제 적용 방안을 소개하였다. 또한 공동생성적 대화가 과학교육의 실천 맥락에서 갖는 의의를 과학 수업, 과학교사 교육, 과학교육 연구 측면으로 구분하여 기술하였 고, 마지막으로 한국의 사회문화적 배경에서 공동생성적 대화의 적용이 갖는 시사점과 제언을 논의하였다. Currently around the world, there are calls in science education research and in policy reform documents about the need to expand science learning to all students, and many researchers have been addressing this issue. Because teaching and learning is a social constructed activity, research that examines social aspects of science classroom interactions is necessary. During the last decade, researchers interested in equity issues in science education have employed cogenerative dialogues to gain insights into how teacher and student interactions shape science teaching and learning. This paper provides an overview of the origins of cogenerative dialogues and traces the evolution of the theoretical and methodological frameworks that underpin this tool. In this paper the authors introduce and discuss the significance of cogenerative dialogue as a sociocultural approach to research in the Korean science education context. Additionally, the authors discuss implications for employing cogenerative dialogues in the context of science teaching, science teacher education, and science education research. The paper concludes with a discussion of the implications for introducing cogenerative dialogues in the Korean educational context.

고등학생들의 물리 선호도와 양자물리 학습에 대한 흥미

임성민(Sungmin Im),권문호(Munho Kwon) 한국물리학회 2022 새물리 Vol.72 No.10

최근 양자기술의 중요성이 부감됨에 따라 양자물리 교육의 필요성이 확산되고 있으며 이에 따라 2022 개정 교육과정에서도 고등학교 물리교육에서 양자물리의 비중이 확대될 예정이다. 이 연구에서는 고등학교 학생들의 양자물리 학습에 대한 인식을 알아보기 위해 물리 선호도와 양자물리 학습에 대한 흥미를 조사하였다. 전국 단위로 온라인 설문을 활용하여 응답을 수집하였으며, 최종적으로 고등학생 931명의 응답 결과를 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 감정 반응과 가치 인식 차원에서는 물리학의 여러 주제 중에서 양자물리를 보다 선호하였으나, 학습 필요성에 대해서는 다른 주제에 비해 상대적으로 가장 낮은 선호도를 보였다. 양자물리 교수학습에 대한 흥미의 경우, 주제 차원에서는 원자 구조, 양자 기술, 양자 현상 순으로 흥미가 높았고, 동기 차원에서는 호기심과 지식 습득을 진로 연관성보다 더 중요하게 인식하였다. 활동 차원의 경우 실험 활동과 문화 활동에 대한 흥미가 상대적으로 높았다. 학생들의 양자물리에 대한 선호도와 흥미는 학년과 희망 진로 계열에 따라 유의한 차이가 있었다. 이와 같은 연구 결과는 고등학교 수준에서 양자물리 교육 도입에 대한 당위성과 더불어 물리 교육과정 구성에 대한 시사점을 제공한다. As the importance of quantum technology is rising globally, it has become imperative to include quantum physics in the upcoming 2022 revised National Curriculum of Korea. To explore high school students perception on learning quantum physics, we surveyed their preference for physics and interest in learning quantum physics. We collected the student responses using an online survey and analyzed 931 responses overall. Notably, students showed a higher preference for quantum physics over other areas of physics in terms of the emotional response and valuational comprehension, while they showed a lower preference of quantum physics in behavioral volition. Students showed a higher interest in the study of atomic structure over quantum technology or quantum phenomena. They regarded the intellectual curiosity as a more important motive for interest than career relevancy and showed a high interest in experimental and cultural activities over others. The preference and interest of the students in learning quantum physics significantly differed with their grades and the future career paths. This study suggests the necessity to teach quantum physics in high schools as well as the implication for constructing a quantum physics curriculum.

2022 개정 교육과정과 중등학교 물리교육

임성민(Sungmin IM) 한국물리학회 2023 물리학과 첨단기술 Vol.32 No.10

특수 상대성 이론에 대한 예비 물리교사의 개념 이해와 확신도

임성민(Sungmin Im) 한국물리학회 2024 새물리 Vol.74 No.3

이 연구에서는 예비 물리교사를 대상으로 특수 상대성 이론의 기본 개념에 대한 이해와 확신도를 조사하였다. 상대론 개념 조사(Relativity Concept Inventory)를 적용하여 사범대학에서 물리학을 전공하는 예비 물리교사 51명의 응답을 수집하였으며, 응답 자료를 바탕으로 특수 상대성 이론의 개념별 이해도와 확신도의 분포, 응답자의 개인 변인에 따른 차이, 개념 이해도와 확신도의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과, 예비 물리교사들은 동시성의 상대성, 속도 합성, 인과율 개념에 대한 이해에 어려움을 보이며, 시간 팽창과 동시성의 상대성에서는 오개념이 발견된다. 개념 이해에서는 성별에 따른 차이가 없으나, 확신도에서는 남성의 확신도가 상대적으로 높다. 상대론에 대한 선수학습 정도는 개념이해와 관련 있으나 확신도와는 무관하다. 개념 이해와 확신도는 서로 정적 상관관계가 있으며 이는 가장 최근에 상대론을 학습한 집단에서 잘 드러난다. In this study, we investigated the conceptual understanding and its degree of certainty on special relativity theory among preservice physics teachers. By applying the Relativity Concept Inventory, we collected responses from 51 preservice physics teachers majoring in physics at college of education. Based on the response data, we analyzed the distribution of conceptual understanding and its degree of certainty on special relativity theory and the respondents’ personal variables. As a result of analysis, preservice physics teachers have difficulty understanding the concepts of relativity of simultaneity, speed composition, and causality, and misconceptions are found in time dilation and the relativity of simultaneity. There is no difference between genders in conceptual understanding, but men’s degree of certainty is relatively higher. The level of prior learning about relativity theory is related to conceptual understanding but has nothing to do with the degree of certainty. There is a positive correlation between conceptual understanding and the degree of certainty, and this is clearly evident in the group that most recently learned relativity.

장애학생을 위한 과학 행사에 참여한 예비교사들의 장애인에 대한 사회적 거리감 분석

임성민(Im Sungmin),박경옥(Park Kyoung-Ock),엥흐체첵(Gankhuyag Enkhtsetseg) 한국통합교육학회 2019 통합교육연구 Vol.14 No.2

이 연구에서는 장애학생을 위한 과학 행사에 참여한 예비교사들이 장애인에 대해 갖는 사회적 거리감을 조사하고 이를 분석함으로써 통합교육 환경에서 준비가 필요한 예비교사들의 교사교육을 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 이 연구에서 사회적 거리감은 ‘어떤 대상에 대한 이해, 정서, 행동 의지를 포함하는 주관적 태도’로서, 사회적 의지, 지식, 정서, 접촉의 4가지 하위 요인을 갖는다. 이 연구에서는 장애학생을 위한 과학 행사에 참여한 예비교사 73명과 이 행사와 무관한 예비교사 185명 등 총 258명의 응답 자료로부터 사회적 거리감의 하위요인별 분포와 응답자의 배경 변인에 따른 분포의 차이를 분석하였다. 연구 결과, 예비교사들의 장애인에 대한 사회적 거리감은 사회적 의지와 정서 요인이 지식이나 접촉 요인에 비해 보다 긍정적으로 나타났다. 예비교사들의 사회적 거리감은 장애학생을 위한 과학 행사 참여 경험보다는 특수교육 전공 여부와 특수교육 관련 교과목 이수 경험에 영향을 받으며, 장애학생을 위한 과학 행사 참여는 접촉 요인에서는 긍정적으로 작용할 수 있으나 지식 요인에서는 오히려 부정적으로 작용하였다. The purpose of this study is to investigate pre-service teachers social distance toward persons with disabilities regarding to the experience of participation in science fairs for the students with disabilities. By analyzing the result we aimed to induce the implication of teacher education in preparation of inclusive education. In this study social distance is defined as subjective attitude toward a target in cognitive, emotional and behavioral aspects , which consists of 4 factors like social willingness, knowledge, emotion and contact. We gathered the responses from 73 pre-service teachers who experienced a science fair for the students with disability and 185 pre-service teachers irrelevant to the fair. We analyzed the distribution of social distance by factors and compared the responses according to pre-service teachers background variables. As a result, pre-service teachers’ social distance toward persons with disabilities was more positive in social willingness and emotion comparing to knowledge or contact factors. It was affected by majoring in special education or taking courses about special education. The experience of participation in science fairs for the students with disabilities affected positively in contact factors but negatively in knowledge factor.

비형식 과학교육 환경에서 예비 교사의 장애학생을 위한 교수 경험과 성찰

김용성 ( Kim Yongseong ),임성민 ( Im Sungmin ),이학준 ( Lee Hakjun ) 대구대학교 한국특수교육문제연구소 2020 특수교육저널 : 이론과 실천 Vol.21 No.1

[목적] 이 연구의 목적은 예비 교사들의 장애학생과 함께 하는 과학싹잔치 참여 경험을 성찰함으로써 비형식 과학교육 환경에서 예비 교사의 장애학생을 위한 교수 경험의 의미와 본질을 알아보는 것이다. [방법] 이를 위해, 희망의 과학싹잔치에 참여한 7명의 예비 교사를 대상으로 현상학적 질적 연구를 수행하였다. [결과] 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비 교사는 장애학생을 위한 과학 교수 상황의 경험을 통해 수업을 위하여 장애 학생의 특성을 파악하는 것이 중요하다는 사실을 깨달았다. 예비 교사는 장애학생에 대한 이해 부족 때문에 교수 과정에서 어려움을 만났다. 장애학생과 비 장애학생의 다른 교수 방법을 적용하여야 한다는 것을 체험으로 배우게 되었다. 둘째, 예비 교사는 장애학생이 참여해서 직접 실행하면서 배우는 것이 학습 효과와 참여도가 높다는 것을 알 수 있었다. 셋째, 예비 교사는 장애학생을 위한 성공적인 과학학습을 위해서는 장애학생의 학습특성과 장단점을 파악하고 적절한 목표를 제시하여야 한다는 것이다. [결론] 결국, 비형식 교육환경에서 장애학생을 위한 과학 교수의 경험은 장애학생들의 과학 수업을 위해서 장애학생의 학습특성과 장단점을 파악하여 적절한 목표를 제시하고 조작 활동에 의한학습이 중요하다는 것을 깨닫게 해주었다. 이를 위해서는 장애학생에게 예비 교사가 다양한 표상을 제공하고, 다양하게 표현하고 행동할 기회를 마련해주어야 하며 다양한 참여를 할 수 있도록 해야 한다는 것이다. [Purpose] The purpose of this study is to examine the meaning and nature of pre-service teachers' teaching experience for students with disabilities in informal science education environment by reflecting on pre-service teachers' participation in science fair for students with disability. [Method] To this end, a phenomenological qualitative study was conducted on seven teachers who participated in the science festival of hope. [Results] The results are as follows. First, pre-service teacher realized from the experience of the science teaching situation for students with disability that it is important to understand the characteristics of students with disability for successful science learning. The pre-service teacher encountered difficulties in teaching situation because of a lack of understanding of the student with a disability. Experience has shown that different teaching methods are applied for students with disability and students without disability. Second, pre-service teacher was found to have a high learning effect and a high level of participation in learning by participating in and practicing students with disability. Third, pre-service teachers need to understand the learning characteristics and advantages and disadvantages of students with disability and suggest appropriate goals for successful science learning for students with disability. [Conclusion] In the end, the experience of science teaching for students with disability in informal science education environment helped students to understand the characteristics and strengths and weaknesses of students with disability for science classes, suggest appropriate goals, and realize that learning by manipulation activities is important. To do this, pre-service teacher to provide a variety of representations to the student with a disability, provide opportunities for expression and action in a variety of ways, and enable a variety of participation.

몰입형 가상교육을 위한 멀티모달 인터페이스 제어모듈

이재협 ( Jaehyub Lee ),임성민 ( Sungmin Im ) 한국실천공학교육학회 2013 실천공학교육논문지 Vol.5 No.1

본 연구에서는 학습자가 가상공간 내에서 교육 컨텐츠를 자연스럽게 조작할 수 있는 멀티모달 인터페이스 제어 모듈을 제시한다. 제안하는 모듈은 사용자가 가상공간과 인터랙션을 할 때 사용자의 모션을 인식하고 인식된 정보를 무선통신을 통하여 가상공간으로 전달한다. 제안하는 입력장치는 햅틱 액츄에이터를 탑재하고 있어 교육 컨텐츠와 사용자의 인터랙션에 따른 햅틱 감각을 생성하여 사용자가 교육용 컨텐츠들을 쉽게 조작할 수 있게 해 준다. This paper suggests a multimodal interface control module which allows a student to naturally interact with educational contents in virtual environment. The suggested module recognizes a user`s motion when he/she interacts with virtual environment and then conveys the user`s motion to the virtual environment via wireless communication. Futhermore, a haptic actuator is incorporated into the proposed module in order to create haptic information. Due to the proposed module, a user can haptically sense the virtual object as if the virtual object is exists in real world.

몰입형 가상교육을 위한 입력장치

정구철 ( Goocheol Jeong ),임성민 ( Sungmin Im ),김상연 ( Sang Youn Kim ) 한국실천공학교육학회 2013 실천공학교육논문지 Vol.5 No.1

본 연구에서는 사용자에게 가상환경에 존재하는 교육컨텐츠와 자연스럽게 안터랙션 할 뿐 아니라 인터랙션 양 에 따라서 사용자에게 햅틱 정보를 전달해 줄수 있는 휴대용 입력장치를 제시한다. 제안하는 시스템은 사용자의 움직임을 측정하고 움직임에 따라서 사용자에게 햅틱 정보를 되돌려 준다. 교육 컨텐츠와 사용자의 인터랙션에 따른 햅틱 감각을 생성하기 위해 제안하는 입력장치는 모션 제어기, 햅틱 액츄에이터, 무선 통신 모듈, 그리고 모션 센서로 구성한다. 사용자의 모션 입력을 측정하기 위해서 가속도 선서를 사용한다. 실험을 통해 제안하는 시스템 이 떨림없이 안정적이고 연속적인 햅틱 감각이 생성됨을 파악한다. This paper suggests an input device that allows a user not only to naturally interact with education contents in virtual environment but also to sense haptic feedback according to his/her interaction. The proposed system measures a user`s motion and then creates haptic feedback based on the measured position. To create haptic information in response to a user`s interaction with educational contents in virtual environment, we develop a motion input device which consists of a motion controller, a haptic actuator, a wireless communication module, and a motion sensor. To measure a user`s motion input, an accelerometer is used as the motion sensor. The experiment shows that the proposed system creates continuous haptic sensation without any jerky motion or vibration.

장애학생들의 과학교육에 대한 예비 특수교사들의 과학교수학습 자기효능감 조사

이윤정 ( Yunjung Lee ),임성민 ( Sungmin Im ) 한국특수교육문제연구소 2010 특수교육저널 : 이론과 실천 Vol.11 No.1

교과학습에 있어서 자기효능감의 중요성, 특히 예비교사의 자기효능감은 교과 지도에 있어서 영향을 주는 요인이라는 점은 최근 지속적으로 연구되고 있다. 장애학생을 위한 과학학습지도의 중요성을 고려할 때 예비 특수교사들의 과학학습지도에 대한 자기효능감은 특수교육대상자들의 과학교육에 있어서 중요한 요인이 될 것이다. 이 연구의 목적은 예비특수교사들의 장애학생 과학 학습지도에 대한 자기효능감을 조사하는 것이다. 이를 위해 검사 도구로서과학교수효능감 검사 도구(Riggs & Enochs, 1990)와 동기전략학습 설문도구(Pintrich & DeGroot, 1990)를 연구 목적에 맞게 수정하여 총 24개의 5단계 리커트형 문항으로 과학교수학습 자기효능감 설문지를 구성하였다. 이 문항들은 과학 학습에 대한 효능감, 과학 교수에 대한 효능감, 과학 교수 결과에 대한 기대감 등 세 가지 차원으로 분석되어진다. 이 도구를 이용하여 특수교육 교과교육학 과목을 수강하는 96명의 예비특수교사들을 대상으로 설문하였으며, 응답 자료를 바탕으로 요인 분석을 하여 구인타당도 검증을 하였고 검사 도구의 신뢰도를 확인하였다. 분석 결과 각 차원별 자기효능감 평균 점수는 5점 만점을 기준으로 과학학습 효능감이 3.33점, 과학교수 효능감이 3.16점, 교수결과 기대감이 3.53점을 나타냈다. 응답 대상의 성별과 전공, 학년과 장애학생 과학학습지도와 관련된 경험 유무에 따라서는 자기효능감의 분포가 달랐으나 통계적으로 의미 있는 차이는 아니었다. There has been more emphasis on science education for the disabled students, especially in the setting of inclusion education. But few researches have been studied for this. The purpose of this study is to investigate pre-service special teachers’self-efficacy on teaching and learning science for the disabled students. STEBI(Riggs & Enochs, 1990) and MSLQ(Pintrich & DeGroot, 1990) were modified for this study. 24 items of this measurement tool can be analyzed into 3 dimensions including the efficacy on learning, the efficacy on teaching, and outcome expectancy. 96 pre-service special education teacher are involved in this study. The result are analyzed and discussed in respect of science education for the disabled students.

과학교육에서 인성 관련 연구의 동향 분석

남일균 ( Ilkyun Nam ),임성민 ( Sungmin Im ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.3

이 연구의 목적은 국내 과학교육 연구 문헌들을 분석하여 과학교육에서 인성 관련 연구의 동향을 조사하는 것이다. 이를 위해 1990년부터 2016년 12월까지 KCI 등재 학술지와 국내 석·박사 학위 논문중 인성 관련 과학교육 연구 문헌들을 추출하였으며, 이를 연구 출처, 수행 연도, 인성 관련 용어별 연구, 연구 대상, 연구 설계 및 방법, 내용으로 분석하였다. 연구 결과, 총 54편의 KCI 등재 논문과 67편의석·박사 학위 논문이 추출되었고 이중 인성, 윤리, 도덕을 표제어로 포함하는 연구가 각각 46%, 49%, 5%를 차지하였다. 연도에 따른 분석 결과 2012년을 기점으로 인성 관련 과학교육 논문의 수가 전에 비해 2배 이상 급격히 증가했음을 알 수 있었다. 연구 대상에서는 영재 학생을 대상으로 한 연구가 가장 많았고 인성과 관련된 많은 연구가 영재 교육 중심으로 수행된 것을 알 수 있었다. 2009년을 기점으로 질적 연구와 혼합 연구 설계 논문이 양적 연구 설계의 논문수를 앞서기 시작했다. 연구 방법은 다양한 연구 방법들이 골고루 사용되어 16%에서 19%정도의 비율을 보여 주었고 해석 연구 방법이 12%, 검사 도구 타당성 연구가 2%로 가장 낮은 비율을 차지하였다. 전체분석 대상 논문들의 핵심어 중에서 대표 핵심어 30개를 추출하여 인성 관련 과학교육 연구 내용을 분석한 결과 자연과의 관계 영역에서 인성과 SSI 등 인성과 관련된 다양한 과학교육 연구의 함의를 확인할 수 있었다. 시간이 지남에 따라 인성 관련 과학교육 연구 내용은 더욱 다양화 되었고 연구 수행 빈도는 증가하였으며 시대적 요구에 따라 새로운 연구 내용들이 등장하였다. The purpose of this study is to investigate the trends of character-related research in science education by analyzing science education research literatures in South Korea. To this end, literatures on character were extracted from the KCI-listed journals and theses from 1990 to December 2016, and analyzed according to the criteria such as terms relating to character, year of publication, research design and method, and research content. A total of 54 KCI-listed papers and 67 theses were extracted. As a result, 46%, 49%, and 5% of the researches include the terms like character, ethic, and moral in their titles. According to the year of publication, it was found that the number of research papers related to character increased rapidly by more than two times in 2012 as compared to the past years. According to research objects, researches about gifted students were the most common, and when considering the ratio of gifted students to general students, many studies related to character concentrated on gifted students. Starting 2009, research papers on qualitative and hybrid research design begin to advance as compared the number of papers in quantitative research design. With regards to research methods used, seven methods were classified; five of them ranged from 16% to 19% while interpretive research method was 12% and test tool validity study was the lowest at 2%. By extracting 30 representative keywords so as to analyze the contents of character-related researches, we found various implications to character in relation to nature and researches about SSI, etc. As time passed by, the contents of character-related research in science education became more diversified and the number of researches increased. New research contents appeared due to the needs of the times.