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초등 예비교사들의 ‘전하’ 및 ‘전기 회로’ 관련 개념 분석
전영석 한국초등과학교육학회 2020 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.78 No.-
전하, 전하의 흐름인 전류, 전류의 원인이 되는 전위차, 전위차의 비유적 표현인 전압 등은 눈으로 볼 수 없는, 매우 추상적인 개념이기 때문에 자세한 설명, 시청각 자료, 지시에 의한 1회성 실험관찰만으로는 만족할 학습 결과를 얻기가 어렵다. 추론과 자유 관찰 활동의 융합을 통한 순차적 학습은 ‘전기 현상’과 같은 추상적인 개념의 학습에 효과적인 전략이 될 수 있다. 초등학교에서 다루고 있는 전구에 불 켜기, 전지와 전구의 연결 등은 앞으로의 학습에 기본이 되는 중요한 개념을 포함하고 있으므로 학생들의 학습 과정을 점검하며, 적절한 도움을 주는 교사의 전문성이 더욱 강조되는 학습 주제이며, 특히 교사 자신이 이 주제와 관련된 정확한 개념을 가지는 것이 필수적이다. 이와 연계하여 초등 예비교사들의 전기 관련 개념을 분석하였다. 연구 대상은 과학교육 관련 강좌를 수강하고 있는 교육대학교 3학년 학생 70여명이고, 이들에게 전하의 본성, 전기 현상과 자기 현상의 비교, 전기 회로 구성 등에 관한 질문지를 배부하여 답을 적성하도록 한 다음, 이를 수합하여 분석하였다. 질문지는 McDermott와 Shaffer 등이 개발한 것을 응용하여 재구성하였으며, 이들의 연구결과와 본 연구에서 예비교사의 응답을 비교하였다. 분석 결과를 통해 초등교사 양성과정에서의 시사점에 대해 논의하고자 한다.
엑셀 프로그램을 활용한 과학고등학교 물리 학습자료 개발
전영석 한국물리학회 2006 새물리 Vol.52 No.2
In this study, we, physics background teachers and graduated students, developed physics learning materials by using Excel$^{TM}$ to help science highschool students' physics learning. First, we selected appropriate learning topics that could connect physics content with Excel$^{TM}$ skills. Physics contents were selected from the essential learning elements in college-level general physics that could show various functions of Excel$^{TM}$. The utilized functions of Excel$^{TM}$ range from simple calculations using spreadsheets to complex VBA programming, and these functions were combined with appropriate physics contents. We developed 40 activity topics that covered 5 areas from basic experiment to modern physics. Each learning material consists of Hangul Word Processing files ($\ast$.hwp) and sample Excel$^{TM}$ files ($\ast$.xls). Students can learn about Excel$^{TM}$ functions by follwing the step-by-step instruction for each learning material. A beta test on the developed materials was conducted through web-based instruction with first-yearstudents in a science highschool during the summer vacation. After the web-based instruction, most of the students accomplished activity goals successfully and gained a better understanding of and confidence in using various functions of Excel$^{TM}$ in physics learning. In addition, secondary school physics teachers showed positive responses to the physics learning materials using the Excel$^{TM}$ program. Teachers highly evaluated such aspects as selection of the topics, the difficulty level of the materials, and the validity of the assigned tasks. However, they gave rather low scores to the structure and the readability of the learning materials. 본 연구에서는 과학고 학생들의 물리 학습을 지원하기 위하여 엑셀 프로그램을 물리학습에 활용하는 활동 자료를 개발하였다. 이를 위해 먼저 물리 배경의 과학 교사들과 대학원생으로 개발진을 구성하였으며 개발진 회의를 통해 물리 학습의 내용 영역과 엑셀의 활용 기술을 연결하는 학습 주제를 선정하였다. 물리 학습의 내용 영역은 일반 물리 수준의 필수 학습 요소 중에서 엑셀의 기능을 다양하게 보여줄 수 있는 것으로 선정하였으며 엑셀의 기능은 스프레트시트를 이용한 간단한 계산 기능부터 복잡한 VBA 프로그래밍 방법까지 다양하게 선택하여 물리학습의 내용과 연결하였다. 활동 주제는 모두 40개로 기초 실험 기능부터 현대물리 영역까지 5개 영역에 걸쳐 개발하였다. 각 주제별 자료는 한글 파일 ($\ast$.hwp)과 엑셀 예시 파일 ($\ast$.xls)로 구성되었으며 학생들이 자료별로 매 단계를 수행하면 엑셀의 기능을 익힐 수 있도록 하였다. 또한 개발된 자료를 이용하여 여름 방학 중에 1학년 학생을 대상으로 원격 교육을 실시하였다. 원격 교육 결과, 대부분의 학생들이 활동 목표를 성실히 수행하였으며 엑셀을 활용하는 기술 및 물리 학습과 연관된 엑셀의 기능에 대한 이해도가 높아졌다는 것을 확인하였다. 한편, 교사들의 반응을 살펴보면 중등학교의 물리 전공 과학 교사들은 엑셀 프로그램을 이용한 물리학습 자료의 유용성에 대해 긍정적으로 평가하였으며 물리 및 엑셀 기능과 관련된 주제의 선택, 자료의 수준이나 부과 과제의 적절성에 대해서는 높게 평가하였으나, 자료의 구성이나 문장의 이해도 등에 대해서는 다소 낮게 평가하였다.
전영석,전민지 국제과학영재학회 2009 국제과학영재학회지 Vol.3 No.1
2007 revised science curriculum includes Open-Inquiry approach to increase students' interest in scienceand build up creativity, by having students choose the topic which they are interested in and study iton their own. To contrive effective instruction strategy of Open-Inquiry, we have researched substances,scopes and recommended teaching methods in the national science curriculum. Then we have examinedthe references on the teaching and learning of open inquiry as well as pilot instruction we did forsmall scale. We suggested instruction strategy of open inquiry, planned lessons according to thestrategy, and put them into practice. We gave the test to the students about the Science-RelatedAttitudes and the Ability of Science inquiry and studied about how Science Inquiry approach hasinfluenced the students on their studies. As the results of the study, first, we found out that those whohad an experience of open inquiry showed meaningful change in the science-related attitude and theability of science inquiry. The result says that the instruction strategy shall be helpful if it is usedproperly. In addition, the strategy can be also useful in teaching gifted in science as well as generalstudents.