개방형 탐구를 경험한 예비과학교사의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도 변화

조제희,우애자,Cho, JeHee,Woo, Ae Ja 대한화학회 2017 대한화학회지 Vol.61 No.5

본 연구에서는 예비과학교사들의 개방형 탐구 경험이 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도에 어떠한 영향을 주는지 알아보았다. 서울 소재의 사범대학 내 과학교육과에서 개설된 '탐구화학실험' 수업을 수강하는 학생 40명을 대상으로 한 학기 동안 10개의 주제로 개방형 탐구 실험을 진행하였다. 개방형 탐구 실험은 제시된 현상을 관찰한 후 조별로 탐구문제를 설정하여 가설을 세우고, 직접 실험을 설계하고 수행하여 결론을 도출하는 방식으로 진행되었다. 학생들의 과학 지식의 본성에 대한 이해와 과학 탐구에 대한 태도 변화를 알아보기 위하여 세 차례에 걸친 검사지와 개인 면담 자료를 활용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 지식의 본성에 대한 이해는 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(p<.05). 하위 영역 중에서는 창의성, 초도덕성, 사회성 영역에서 유의미한 변화가 나타났다. 이 외에도 개인 면담을 통해서 과학 지식의 주관성에 대한 이해에 영향을 미친 것이 관찰되었다. 둘째, 과학 탐구에 대한 태도는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 학생들이 개방형 탐구를 경험한 초반에는 과학 탐구에 대한 태도가 다소 부정적이었으나 계속해서 경험할수록 긍정적인 태도가 나타났다. The purpose of this study is to investigate the understanding of nature of scientific knowledge and attitudes toward scientific inquiry of pre-service science teachers experienced open inquiry. The study was conducted in 10 sessions of open inquiry-based chemistry experiment. The subjects were 40 pre-service science teachers recruited from the experiment class. They received pre-test, mid-test, post-test on understanding nature of scientific knowledge and attitudes toward scientific inquiry of open inquiry activities. 20 pre-service science teachers among them participated in the interview. The results of this study are as follows. First, there was a significant difference in pre-service science teachers' understanding of the nature of the scientific knowledge (p<.05). In particular, understanding of creativity and sociality parts improved gradually. Second, pre-service science teachers' attitude toward scientific inquiry had changed negatively until the middle of the semester, and then changed positively later. The post-test score was significantly higher than the mid-test score (p<.05).

2009 개정 교육과정에 따른 교과서에서 이온 화합물의 설명 개념과 모형 및 학생 이해도 분석

신혜영,우애자,Shin, He Young,Woo, Ae Ja 대한화학회 2016 대한화학회지 Vol.60 No.5

이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 교과서에서 제시하고 있는 이온 화합물의 설명 개념과 모형을 분석하고, 학생들이 이온 화합물에 대해 어떻게 이해하고 있는지 설문 검사하였다. 교과서 분석은 중학교 과학2 교과서 9종과 고등학교 화학 I과 화학 II 교과서 4종을 대상으로 하였고, 설문 검사는 중학교 2학년, 고등학교 1~3학년 학생 194명을 대상으로 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 내용 분석 결과, 이온 화합물을 설명할 때 사용한 과학적 개념과 이를 표현하는 모형은 교과서 마다 차이가 있었다. 이온 화합물의 정의에서는 정전기적 인력, 강한 결합, 규칙적 배열, 결합비의 개념 중 몇 가지를, 이온 화합물의 성질에서는 녹는점, 부서짐, 용해, 전기 전도성 중 몇 가지를 선택적으로 제시하였다. 또한 설명 없이 모형만 제시하거나 설명만 하고 모형은 제시하지 않은 경우도 있었다. 이러한 차이는 중학교 과학2 교과서에서와 같이 이온 화합물에 대한 별도의 성취기준이 없는 경우와 결합비나 용해와 같이 학년별로 동일한 개념을 반복하여 다룰 때 더 크게 나타났다. 둘째, 이온 화합물에 대한 학생 설문 분석 결과, 이온의 형성 과정과 결합비를 설명할 때 과학적 개념을 잘 적용하지 못하였고 모형으로 표현하는 것을 어려워하였다. In this study, ionic compound in the science textbooks developed under the 2009 revised national curriculum were analyzed in terms of the scientific concept and model description and the student understanding through the questionnaires. Analysis of textbooks was performed for science2 of middle school and chemistry I & II of high school. Questionnaire was carried out with 194 students including middle school 2nd grade and high school 1st-3rd grade. The results are as follows: First, as a result of analysis of textbooks, scientific concepts and models used to explain the ionic compound showed differences depending on the types of textbooks. In addition, scientific models were provided with or without explanation for the scientific concepts. Second, analysis of the questionnaire showed that students didn’t properly understood scientific concepts and models in the ion formation, stoichiometric ratio between ions.

무기화학 수업에서 웹기반 즉각적 대응 수업전략의 효과

진미경,우애자,Jin, Mi-Kyung,Woo, Ae-Ja 대한화학회 2008 대한화학회지 Vol.52 No.6

문제 중심 학습(PBL)을 적용한 ?무기화학실험?수업의 효과

김영은,신예진,윤회정,우애자,Kim, Young-Eun,Shin, Ye-Jin,Yoon, Heo-Jeong,Woo, Ae-Ja 대한화학회 2010 대한화학회지 Vol.54 No.6

본 연구에서는 서울시 소재 대학의 "무기화학실험" 수강생을 대상으로 문제 중심 학습(Problem-based Learning; PBL) 전략을 적용한 실험 수업을 한 학기 동안 진행한 후, PBL 전략이 '자기 주도 학습 능력'과 '과학에 대한 태도'에 미치는 영향을 알아보았다. 이와 더불어 실험 수업에 적용한 PBL 문제와 PBL 실험 수업 과정에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, PBL 전략을 적용한 "무기화학실험" 수업 후, 학생들의 '자기 주도 학습 능력'과 '과학에 대한 태도'가 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다(p < .05). 특히, '자기 주도 학습 능력'은 7개의 하위 영역 중 '학습자적 신념'을 제외한 6개의 영역에서, '과학에 대한 태도'는 5개의 하위 영역 중 '과학의 유용성'을 제외한 4개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다(p < .05). 둘째, 학생들은 PBL 문제가 '자기 주도 학습'을 가능하게 하며 책임감을 가지고 학습할 수 있도록 하는 기회를 제공한다고 응답하였다. 하지만 스스로 문제를 정의하면서 학습 과제를 선정해 나가는 수업 과정에 대해서는 어렵다고 응답하였다. 셋째, 학생들은 PBL 실험 수업을 통해 효과적인 학습을 할 수 있었다고 생각하였으며, PBL이 실험 교과에 적합하고 자기 주도적으로 학습을 할 수 있도록 하는 수업 방식이라고 응답하였다. The purpose of this study is to examine the effects of PBL (Problem-based Learning) strategy applied to the "Inorganic Chemistry Laboratory" class. Especially, the changes in 'self-directed learning ability' and 'attitudes toward science' of undergraduate students were examined. In addition, perception on PBL problem and the PBL classes were investigated. The results of this study were as follows: First, after the course, 'self-directed learning ability' and 'attitude toward science' of students were significantly improved (p < .05). There were significant improvements in every sub-categories except 'self-confidence as a learner' for 'self directed learning ability' and every sub-categories except 'usefulness of science' for 'attitude toward science'. Second, the students expressed that PBL strategy provided opportunities to learn self-directively and responsibly, but the process of defining the problem was difficult. Finally on the survey toward PBL strategy, the students responded that PBL problems were authentic and helpful to learn problem solving ability. In conclusion, PBL laboratory course is effective for developing self-directed learning ability and positive attitude toward science.

2009 개정 교육과정에 따른 중학교 3학년 과학 교과서에 반영된 과학의 본성 분석

이서연(Lee Seo Yeon),우애자(Woo Ae Ja) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.19

본 연구는 2009 개정 교육과정에 따른 과학 교과서에 과학의 본성이 얼마나 반영되어 있으며, 그 수준은 어떠한지 알아보고자 하였다. 분석 대상으로 2009 개정 교육과정의 중학교 3학년 과학 교과서 4종을 선정하였다. 교과서에 반영된 과학의 본성은 4가지 범주(이영희, 2013)로 분류하였고, 과학의 본성 수준은 4가지 수준(김영선, 2013)을 기준으로 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 전체에 반영된 과학의 본성은 범주 ‘Ⅰ. 과학 지식의 본성’ 51.2%, 범주 ‘Ⅱ. 과학적 탐구의 본성’ 28.6%, 범주 ‘Ⅲ. 과학적 사고의 본성’ 7.6%, 범주 ‘Ⅳ. 과학과 기술 및 사회의 관계의 본성’ 12.6%로 불균형하게 분포하고 있으며, 하위 요소 분포에서도 일부 하위 요소에 편중되어 있는 것으로 나타났다. 교과서 단원별 분석에서는 1~7단원까지는 교과서 전체에 반영된 과학의 본성의 4가지 범주의 분포와 유사한 결과를 보였으나, 8단원에서는 범주 Ⅰ이 가장 낮고 범주 Ⅳ가 가장 높은 결과를 보임으로써 상반된 분포가 나타났다. 둘째, 교과서 전체에 반영된 과학의 본성 수준은 ‘세련된 관점의 암시적 표현’이 88.8%로 가장 높게 나타났으며 ‘순수한 관점의 명시적 표현’이 0.2%로 가장 낮게 분석되었다. 그러나 각 하위 요소별 분석 결과를 살펴보면, Ⅳ-1)에서 명시적 표현이 가장 많이 나타났고, Ⅱ-2, Ⅲ-1), Ⅳ-1)은 세련된 관점보다 순수한 관점이 더 높게 나타났다. 교과서 단원별 분석에서는 8단원에서 명시적 표현이 가장 높게 나타났으며 1~7단원에서는 명시적 표현이 거의 나타나지 않았다. The purpose of the study is to analyze the nature of science(NOS) reflected in the 3rd grade of middle school science textbook followed by the 2009 revised curriculum. For the study, the four kinds of textbooks were selected. The analysis frame proposed by Lee(2013) is used to analyze the nature of science into four categories. Also, for the analysis of the level of nature of science(Kim, 2013), classify for four levels. The results are as follows. First, the nature of science reflected on the textbooks showed that ‘Ⅰ. nature of scientific knowledge’ 51.2%, ‘Ⅱ. nature of scientific inquiry’ 28.6%, ‘Ⅳ. nature of interaction among science, technology and society’ 12.6%, and ‘Ⅲ. nature of scientific thinking’ 7.6%. The results of the analysis showed that the nature of science reflected unevenly for each category, and focused on the specific sub-categories. In the analysis of the chapter, chapters 1~7 shows similar tendencies, on the other hand chapter 8 shows conflicting results. Second, the analysis of the level of nature of science showed that ‘informed view and implicit’ accounted for 88.8%, on the contrary ‘naive view and explicit’ accounted for 0.2%. Informed view showed much more than naive view, implicit expression showed more than explicit expression. In the analysis of themes, explicit express showed the most at the sub-themes Ⅳ-1), but Ⅱ-2), Ⅲ-1), Ⅳ-1) showed more informed view than naive view. Also, for the results of the analysis of chapter, chapter 8 shows the most percentage on explicit, while other chapters show little explicit expression.

과학 창의성 신장을 위한 교수-학습 프로그램의 개발 및 적용

윤회정(Yoon Heo jeong),우애자(Woo Ae Ja) 학습자중심교과교육학회 2011 학습자중심교과교육연구 Vol.11 No.2

본 연구의 목적은 중학생을 대상으로 과학 창의성 신장을 위한 교수-학습 프로그램을 개발하는 데 있다. 프로그램은 문제 중심 학습 모형을 기반으로 하여 6단계로 구성되었으며, 선행 연구에 기초하여 추출한 과학 창의성 요소들이 각 단계마다 적절히 포함되었다. 프로그램은 7개의 주제를 바탕으로 학생들이 토론, 실험, 과학 글쓰기와 같은 다양한 활동을 할 수 있도록 구성되었다. 학생들의 과학 창의성 변화를 알아보기 위하여 과학 창의적 문제 해결력 검사지를 이용하여 사전 검사를 실시한 뒤, 연구를 통해 개발한 과학 창의성 신장 프로그램을 중학교 2, 3학년 학생 6명을 대상으로 30차시 동안 적용한 후 사후 검사를 실시하였다. 또한 학생들의 활동지를 분석하고 설문조사를 실시하여 프로그램에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 프로그램 적용 후, 대부분 학생들의 과학 창의성은 신장되었으며 학생들은 프로그램에 대해 긍정적인 인식을 나타냈다. 특히, 학생들은 친밀하고 익숙한 주제를 다룬 프로그램을 선호했으며, 창의적인 산출물에 대한 아이디어를 제시하는 것과 실험 활동이 포함된 프로그램에 대해 긍정적인 반응을 나타냈다. 하지만 계획했던 과정이 제대로 이루어지지 않거나 예측했던 것과 다른 실험 결과가 나왔을 때, 그러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 방법을 모색하는 것에 대해서는 어려움을 나타냈다. 이러한 분석 결과를 바탕으로, 이와 유사한 프로그램을 개발하고 실행하려는 교사들이 고려해야 할 점을 몇 가지 제안하였다. The purpose of the study was to develop the teaching-learning program for enhancement of scientific creativity. The program was developed based on problem-based learning model. It was consisted of 6 steps, and components for scientific creativity extracted from previous studies were included in each step. Seven problems were made dealing with various scientific subject and different activities such as discussion, experiment and scientific writing were included. The program was implemented to 6 middle school students for 30 hours. After program was finished students perception were investigated using questionnaire and students learning material were analyzed. The results are described below. Generally, students showed positive attitude toward the program. Especially, they preferred to familiar subjects, laboratory activities and discussion for making creative products. However, students were discouraged when the experiment results were different from what they had expected, and the problem solving processes were not proceeded as they had planned. Based on the results, suggestions were made for those of who planned to develop a program for enhancement of scientific creativity. « Key Words : creativity, scientific creativity, model for enhancement of scientific creativity, teaching-learning program for enhancement of scientific creativity.

사이버가정학습의 이용실태 및 개선 방안에 관한 연구 - 중학교 과학을 중심으로 -

정용란 ( Yong Ran Chung ),우애자 ( Ae Ja Woo ) 한국교육정보미디어학회(구 한국교육정보방송학회) 2006 교육정보미디어연구 Vol.12 No.4

본 연구의 목적은 중학교 과학 사이버가정학습에 대한 학생과 교사의 이용실태를 조사하고 의견을 수렴하여, 사이버가정학습 사이트의 개선 방향을 모색하기 위한 것이다. 이를 위해 4개 시·도의 중학교 1학년 학생과 과학교사를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 본 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 사이버가정학습 서비스에 대한 적극적인 홍보와 교사의 긍정적인 인식 및 이용 지도가 학생들의 사이버가정학습 이용에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 둘째, 학생들은 사이버가정학습이 과학 과목에 대한 흥미 유발과 자기 주도적 학습에 긍정적인 효과가 있다고 생각하고 있었으나, 사이버가정학습을 사교육의 대안이 아닌 일반적인 학습 도구로 인식하고 있었다. 셋째, 교사들은 사이버가정학습이 학생들의 과학 과목에 대한 흥미 유발, 학업 성취도 향상 및 자기 주도적 학습 유발 가능성에 대하여 긍정적이었으나, 공교육 보완 가능성에 대해서는 다소 부정적인 인식을 갖고 있었다. 넷째, 교사들은 사이버 가정학습이 사교육을 대체하고 공교육을 보완하기 위해서는 학교 수업과 밀접하게 연계된 내용과 방식으로 진행되고, 심화-보충학습 부분에 도움이 될 수 있는 방향으로 개선되는 것이 가장 효과적일 것이라고 응답하였다. 다섯째, 사이버가정학습의 사이버 교사 참여율을 높이려면 교사들의 과도한 업무와 수업을 조정할 필요가 있다. The purpose of this study is to propose the prospective directions of Cyber Home Study Sites, the web-based education service operated by the Ministry of Education. The mail questionnaires were prepared for the first year students and their science teachers of the middle schools located at 4 cities/provinces. The results are as follows: Active public relations and teachers` positive attitude and guidance about Cyber Home Study Sites have a good influence on the students` use of Cyber Home Study. Cyber Home Study services should be closely connected with formal schooling, so that the students` school record could be improved. To reduce private education expenses, it is necessary to implant the perception that Cyber Home Study services are no less effective than the private education. To increase the participation of the teachers as cyber teachers of Cyber Home Study service, their excessive duties and classes should be reduced. In addition, most teachers answered that the deepening-supplementing learning in the science courses should be supplemented and developed for the effective operations of the Cyber Home Study service.

중,고등학교 교사들의 문제중심학습에 대한 인식과 수업 진행 방식에 대한 탐색

윤희정 ( Hee Jeong Yoon ),우애자 ( Ae Ja Woo ) 한국과학교육학회 2010 한국과학교육학회지 Vol.30 No.5

초등교사를 위한 환경교육 연수 교육 과정 개발

정영란(Young-Lan Chung),성효현(Hyo-Hyun Sung),우애자(Ae-Ja Woo),박진주(Jin-Joo Park),신예진(Ye-Jin Shin),안미경(Mi-Kyung Ahn),이은희(Eun-Hie Lee) 한국환경교육학회 2008 環境 敎育 Vol.21 No.3

Since Environmental Education in Elementary School is taught separately in various subject area, a well-founded and organized curriculum in integrated Environmental Education is needed to educate teachers for professional development. In this research, a curriculum for elementary teacher in-service training program was developed in order to improve both environmental and educational competencies of elementary school teachers. The curriculum was based on the needs analysis on Environmental Education training for elementary school teachers. Also it was based on international and updated perspectives on Environmental Education, Education for Sustainable Development. The curriculum consists of the introduction and the particular perspectives. The particular is made of 60 hours, which covers 6 perspectives on environment. They are ecological perspective, environmental ethics perspective, social-cultural perspective, economic perspective, environmental hygienic perspective, and environmental policy. Environmental policies of Korea and the world were included so that teachers will understand efforts made at national level and participate more to environmental action in their schools. Lesson objectives were specified for teachers to apply this curriculum to their classroom easily. Related elementary curriculum and textbook were indicated at the end of each lesson so teachers can link their training setting with their classroom setting. Especially, in this curriculum, various teaching and learning methods for each lesson are introduced. Thus, this research is very practical for elementary school teachers who are planning to teach environment in their classroom.

예비 고등학생들과 고등학교 과학 교사들의 ``신소재``에 대한 인식 탐색

윤희정 ( Heo Jeong Yoon ),윤원정 ( Won Jeong Yoon ),우애자 ( Ae Ja Woo ) 한국과학교육학회 2012 한국과학교육학회지 Vol.32 No.2

본 연구의 목적은 2009 개정 교육과정에 맞추어 개편된 고등학교``과학``교과서에 새롭게 도입된``신소재``에 대한 예비 고등학생들과 고등학교 과학 교사들의 인식을 조사하여 신소재 수업을 효과적으로 진행하기 위해 필요한 기초자료를 제시하는 것이다. 서울, 인천, 경기 지역의 예비 고등학생 1,499명과 과학 교사 123명을 대상으로 설문을 진행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들과 교사들의 신소재에 대한 태도는 긍정적이었지만 신소재에 대한 관심은 매우 낮았다. 학생들은 개정 과학 교과서의 신소재 단원에 대해 높은 관심을 보이지 않았고, 교사들도 신소재 단원 수업을 어렵게 생각하는 것으로 나타났다. 둘째, 학생들과 교사들의 신소재에 대한 인지도와 신소재 관련 지식에 대한 이해도는 낮은 편이었다. 학생과 교사 모두 다양한 경로를 통하여 신소재에 대해 접했던 것으로 나타났으나 신소재에 대해 잘 알고 있다고 응답한 학생과 교사는 많지 않았으며, 신소재에 대한 구체적인 정보를 올바르게 이해하고 있지 못한 교사들도 다수 있었다. 셋째, 학생과 교 사 모두 신소재 수업이 필요하다는 점에 대해서는 공감하고 있었다. 신소재의 용도에 대해 알 필요가 있으며 매체 활용 수업을 가장 선호한다는 공통점을 나타냈지만 학생들은 교사들보다 체험학습을 선호하는 등 교사와 학생 입장에서 원하는 수업 진행 방식에는 차이점도 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 신소재 수업을 진행하는 교사들이 필요로 하는 것과 이들이 수업을 계획하고 진행할 때 고려할 점들을 제안하였다. Prospective high school students and science teachers` perceptions of ``advanced material``, which was first introduced in the science textbooks of the 2009 revised curriculum, were surveyed. One thousand four hundred and ninety nine students and 123 teachers from Seoul, Incheon, and the Kyeonggi areas participated in this survey. The results are as follows. First, the attitude of students and teachers towards ``advanced material`` was positive, but their interests in ``advanced material`` was low, Also, some teachers mentioned that ``advanced material`` was one of the difficult subjects to teach. Second, the perception of ``advanced material`` was relatively low for both students and teachers. Both of them had heard of ``advanced material`` through various routes, however not many of them thought that they knew what ``advanced material`` was exactly. Also there were some teachers who didn`t understand the detailed information of ``advanced material``. Third, both students and teachers agreed that ``advanced material`` was worthwhile to learn and teach. However, each party had their own desire of ``what to learn``, ``what to teach``, ``how to learn`` and ``how to teach``. Based on the results, some suggestions were made for effective teaching of this new subject.