초등 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 학업적 열정 비교

강훈식 ( Kang¸ Hunsik ) 한국초등과학교육학회 2021 초등과학교육 Vol.40 No.4

이 연구에서는 초등학교 일반 학생과 과학영재 학생의 과학 학업적 열정을 비교하였다. 이를 위해 서울특별시에 소재한 1개 초등학교에서 5-6학년 일반 학생 95명과 2개 영재교육기관에서 5-6학년 과학영재 학생 92명을 선정한 후 과학 학업적 열정 검사를 시행하였다. 연구 결과, 학년 및 성별과 관계없이 일반 학생보다 과학영재 학생의 과학 학업적 열정이 통계적으로 유의미하게 더 높은 것으로 나타났다. 또한 일반 학생의 경우에는 ‘조화열정’, ‘중요함’, ‘좋아함’, ‘시간/에너지 투자’, ‘강박열정’ 순으로 점수가 높았고, 모든 하위 영역 사이의 점수 차이가 통계적으로 유의미하였다. 반면 과학영재 학생의 경우에는 ‘중요함’, ‘좋아함’, ‘조화열정’ 사이의 점수 차이는 모두 통계적으로 유의미하지 않았다. 그러나 이 세 영역의 점수는 ‘시간/에너지 투자’ 및 ‘강박열정’ 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 또한 ‘시간/에너지 투자’ 점수는 ‘강박열정’ 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 과학영재 학생 여부와 관계없이 학년과 성별에 따른 과학 학업적 열정 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다. 이러한 결과는 과학 학업적 열정이 학년이나 성별 등의 개인적 특성이라기보다 과학영재 학생을 특징짓는 하나의 변인일 가능성을 시사한다. This study compared science academic passion between elementary general and science-gifted students. A science academic passion test was conducted for fifth-sixth graders at an elementary school, and two gifted science education institutes in Seoul, with 95 and 92 students selected for the test. The result analysis revealed that the science-gifted students’ science intellectual passion was significantly higher than general students, regardless of grade and gender. Also, the scores of general students were high in the order of “harmonious passion,” “importance,” “like,” “time/energy investment,” and “obsessive passion.” The differences in scores between all sub-domains were statistically substantial. Moreover, there were no considerable differences in scores of the science-gifted students among the “important,” “like,” and “harmonious passion.” However, the scores in these three domains were higher than that of “time/energy investment” and “obsessive passion.” In addition, the “time/energy investment” score was higher than that of “obsessive passion.” The differences in science academic passion by grade and gender were not statistically significant regardless of whether or not a student was science gifted. These results suggest that science academic passion characterizes science-gifted students rather than personal characteristics such as grade or gender.

중등 예비 화학교사의 해결자·청취자 활동을 통한 지필평가 문항 제작 과정에서 언어적 행동 및 상호작용

강훈식 ( Hunsik Kang ) 한국과학교육학회 2018 한국과학교육학회지 Vol.38 No.5

이 연구에서는 중등 예비 화학교사가 해결자·청취자 활동을 통하여 지필평가 문항을 제작하는 과정에서 나타난 해결자와 청취자의 언어적 행동 및 상호작용을 분석하였다. 이를 위하여 2명의 예비교사로 구성된 4개 조의 해결자·청취자 활동을 통한 지필평가 문항 제작활동을 녹화 후 전사하여 분석하였다. 연구 결과, 10가지 해결자의 언어적 행동 항목 중에서는 PCK 구성 요소 사이의 ‘통합’ 여부와 관계없이 ‘제작’이 가장 많이 나타났다. 그 다음으로는 ‘제공’, ‘수정’, ‘동의요청’, ‘질문’, ‘동의’, ‘정당화’ 등도 비교적 많았는데, 특히 ‘질문’의 경우 ‘비통합’에서 더 많았던 반면, ‘정당화’의 경우에는 ‘통합’에서 더 많았다. 8가지 청취자의 언어적 행동 항목 중에서는 ‘통합’여부와 관계없이 ‘지적’, ‘질문’, ‘동의’가 비교적 많았는데, 특히 ‘비통합’에서는 ‘질문’과 ‘동의’가 더 많았고 ‘통합’에서는 ‘지적’이 더 많았다. 언어적 상호작용 유형 중에서는 ‘대칭형’이 ‘청취자 주도형’이나 ‘해결자 주도형’보다 더 많았다. 또한 ‘대칭형’의 경우 ‘통합’에서 더 많았던 반면, ‘해결자 주도형’의 경우에는 ‘비통합’에서 더 많았다. ‘청취자 주도형’에서는 ‘통합’ 여부에 관계없이 유사하게 나타났다. ‘대칭형’은 23가지 항목 중에서 ‘질문-제공’과 ‘지적-정당화’가비교적 많았는데, 그 중에서도 ‘지적-정당화’는 ‘통합’에서 더 많았고, ‘질문-제공’은 ‘비통합’에서 더 많았다. ‘통합’ 여부와 관계없이 ‘청취자 주도형’의 경우에는 4가지 항목 중에서 ‘지적-수정’이 가장 많았고, ‘해결자 주도형’에서는 3가지 항목 중에서 ‘제작-동의’가 가장 많았다. 3가지 상호작용 유형에 대하여 다른 항목의 경우에는 매우 적게 나타났다. This study investigated verbal behaviors and interactions in the processes of making written test items using paired think aloud problem solving for pre-service secondary chemistry teachers. The processes of making written test items using paired think-aloud problem solving in four small groups consisting of two pre-service chemistry teachers were recorded and transcribed. The analysis of the results revealed that ‘item making’ for ten subcategories for solver’s verbal behaviors were most frequently exhibited regardless of ‘integration’ among the components of pedagogical content knowledge (PCK). The solver’s ‘provide’, ‘modify’, ‘require agreement’, ‘ask’, ‘agree’, and ‘justify’ were also frequently exhibited although fewer than ‘item making’. Especially, the solver’s ‘ask’ was more frequently used in ‘non-integration’, whereas ‘justify’ was more frequently used in ‘integration’. In listener’s verbal behaviors consisted of eight subcategories, ‘point out’, ‘ask’, and ‘agree’ were frequently exhibited regardless of ‘integration’. Listener’s ‘ask’ and ‘agree’ were exhibited more in ‘non-integration’, whereas ‘point out’ was exhibited more in ‘integration’. Many verbal interactions were analyzed to be in ‘symmetrical type’ more than ‘solver-dominant type’ or ‘listener-dominant type’. ‘Symmetrical type’ was also more frequently exhibited in ‘integration’, whereas ‘solver-dominant type’ was more frequently exhibited in ‘non-integration’. There were little differences between ‘integration’ and ‘non-integration’ in ‘listener-dominant type’. In 23 subcategories of ‘symmetrical type’, ‘ask-provide’ and ‘point out-justify’ were most frequently found. Especially, ‘ask-provide’ was more frequently found in ‘non-integration’, whereas ‘point out-justify’ was more frequently found in ‘integration’. ‘Point out-modify’ was the most frequent in 4 subcategories of ‘listener-dominant type’, while ‘item making-agree’ in three subcategories of ‘solver-dominant type’ regardless of ‘integration’. However, only a little of other subcategories of the three types were found.

2009 개정 교육과정에 따른 초등학교 과학 교과서의 글과 삽화에 나타난 성역할 고정관념 실태 분석

강훈식 ( Kang Hunsik ),이재원 ( Lee Jaewon ),김현호 ( Kim Hyunho ),노태희 ( Noh Taehee ) 한국초등과학교육학회 2016 초등과학교육 Vol.35 No.4

In this study, the gender-role stereotyping of the texts and the illustrations in the elementary science textbooks developed under the 2009 Revised National Curriculum was analyzed, and the results were compared with those of the 2007 Revised National Curriculum. In the texts, there were significant differences between boys and girls in the frequencies of texts, two types of learning activities such as scientific inquiry and emotional expression, and housekeeping activity. Women outnumbered men in housekeeping activity, but they were much less than men to perform outdoor and professional activities. In the illustrations, there were not significant differences by gender in pupils, and these results are desirable in terms of achieving balance between boys and girls. However, the textbooks were found to favor the illustrations of men especially in outdoor and professional activities. Women also performed more in housekeeping activity. Compared with the adult results of previous curriculum, these results were not improved at all.

연구논문 : 초등학교 교사의 과학 평가 전문성에 대한 자가진단 내용 분석

강훈식 ( Hunsik Kang ),강석진 ( Sukjin Kang ) 한국초등과학교육학회 2015 초등과학교육 Vol.34 No.2

In this study, we analyzed elementary school teachers’ self-diagnosis on their competency for assessment in science. A questionnaire was administered to 217 elementary school teachers and in-depth group interviews with 6 teachers were also conducted. The results revealed that the mean scores of five subcategories, ‘choosing assessment methods’, ‘developing assessment instruments’, ‘administering, scoring, and grading’, ‘analyzing, interpreting, using, and communicating assessment results’, and ‘recognizing ethics in assessment’, were 3.82, 3.50, 3.92, 3.76, and 4.09 on a scale of 5 points, respectively. Teachers having more teaching experience showed higher mean scores in all subcategories. However, only the teachers having more than 20 years of teaching experience were statistically better than those having less than 5 years of teaching experience in four subcategories except for ‘recognizing ethics in assessment’. There were no significant differences in terms of major, whereas the mean scores of the teachers having master’s degree were statistically higher than their counterpart in some subcategories. In addition, the teachers who had completed training for assessment exhibited statistically higher mean scores than their counterpart in four subcategories except for ‘recognizing ethics in assessment’. Educational implications of these findings are discussed.

초등 과학영재교육 담당교사의 과학영재수업에 대한 반성의 특징

강훈식,Kang, Hunsik 대한화학회 2013 대한화학회지 Vol.57 No.6

This study investigated the characteristics of elementary science-gifted education teachers' reflection on their science teaching. To do this, the reflective journals of 33 elementary science-gifted education teachers were analyzed in terms of 'productive reflection'. The results revealed that most of reflective journals included the aspects of 'instructional strategies and instruction for science-gifted education (100.0%)' and 'science-gifted students (90.9%)'. 'Curriculum for science-gifted education (42.4%)' was also frequently included although fewer than two previous aspects. However, 'subject matter knowledge' and 'assessment in science-gifted education' were included less than 10%. The mean score of the inclusion scores was 2.48 on a scale of 5 points and was not significantly correlated with the teaching careers in science-gifted education. 18.2% of the journals showed no integrations, which were unproductive reflection. 66.7% of the journals integrated only two aspects and 24.2% of the journals integrated three aspects. Only 6.1% of the journals integrated four aspects and no journals integrated all five aspects. Especially, the integrations between 'science-gifted students (81.8%)' or 'instructional strategies and instruction for science-gifted education (81.8%)' and the other aspects were most frequent. The integrations between 'Curriculum for science-gifted education (30.3%)' and the other aspects were also frequently included. However, the integrations between 'subject matter knowledge (6.1%)' or 'assessment in science-gifted education (0.0%)' and the other aspects were hardly included. The mean score of the integration scores was 2.12 on a scale of 5 points and was not significantly correlated with the teaching careers in science-gifted education. 이 연구에서는 초등 과학영재교육 담당교사의 과학영재수업에 대한 반성의 특징을 조사했다. 이를 위해, 초등 과학영재교육 담당교사 33명이 작성한 반성 일지를 '생산적 반성'의 관점에서 분석했다. 연구 결과, 대부분 교사들의 반성 일지에는 '과학영재 교수전략 및 지도(100.0%)'와 '과학영재학생(90.9%)' 측면이 포함되어 있었다. 두 측면보다 적긴 했지만 '과학영재 교육과정(42.4%)' 측면에 대한 반성이 포함된 경우도 많은 편이었다. 그러나 '과학내용지식'과 '과학영재교육 평가' 측면이 포함된 경우는 10% 미만이었다. 포함 점수의 평균은 5점 만점 중에 2.48이었으며, 과학영재교육 경력과는 통계적으로 유의미한 상관이 없었다. 한편, 전혀 통합이 없는 반성 일지는 18.2%, 2가지 측면이 통합된 경우는 66.7%, 3가지 측면이 통합된 경우는 24.2%, 4가지 측면이 통합된 경우는 6.1%였으며, 5가지 측면이 모두 통합된 경우는 없었다. 특히, '과학영재학생(81.8%)'이나 '과학영재 교수전략 및 지도(81.8%)' 측면과 다른 측면 간의 통합이 가장 많았으며, '과학영재 교육과정' 측면과 다른 측면이 통합된 경우도 적지 않았다(30.3%). 그러나 '과학내용지식(6.1%)'이나 '과학영재교육 평가(0.0%)' 측면과 다른 측면이 통합된 경우는 매우 적었다. 통합 점수의 평균은 5점 만점 중에 2.12이었으며, 과학영재교육 경력과는 통계적으로 유의미한 상관이 없었다.

문제 해결 전략을 사용하는 해결자·청취자 활동에서 내·외향성에 따른 소집단 구성의 효과

전경문,강훈식,노태희 한국과학교육학회 2003 한국과학교육학회지 Vol.23 No.1

이 연구에서는 계획과 검토 단계를 강조한 4단계 문제 해결 전략을 사용하는 해결자·청취자 활동에서 내·외향성에 따른 소집단 구성의 효과를 조사하였다. 수업 전 고등학교 이과 2학년 3개 학급(N=87)을 대상으로 내·외향성 검사를 실시한 후, 내·외향성 동질 집단과 이질 집단, 그리고 통제 집단으로 무선 배치하였다. 연구 결과, 화학 문제 해결력 검사의 점수는 두 처치 집단이 통제 집단보다 유의미하게 높았으나, 학습 곤란도와 자아효능감에서는 집단 간 유의미한 차이가 없었다. 수업 처치에 대한 인식의 하위 항목들에서는 두 처치 집단 간 유의미한 차이가 없었으나, 청취자의 역할 수행에 대한 인식, 문제 해결 전략과 해결자·청취자 활동에 대한 선호도에서 외향적이 학생의 점수가 내향적인 학생의 점수에 비해 유의미하게 높았다. In this study, the effects of grouping by extraversion and introversion in paired think-aloud problem solving using a four-stage problem-solving strategy emphasizing planning and checking stages were investigated. Prior to the instructions, the students' extraversion/introversion in three high school classes (N=87) were examined, and those classes were randomly assigned to the homogeneous, the heterogeneous, and the control groups. The test scores of the two treatment groups were significantly higher than those of the control group in the problem-solving ability. However, there were no significant differences in learning difficulty and self-efficacy. Although there were no significant differences between the scores of two treatment groups in the subcategories of the perception of treatment, the test scores of extroverts were significantly higher than those of introverts in the perception of performing listener's role, the preference to problem solving strategy, and the preference to paired think-aloud problem solving.

화학 문제 유형에 따른 고등학교 학생들의 수리 문제 해결력과 개념 이해도 비교

노태희,강훈식,전경문 한국과학교육학회 2005 한국과학교육학회지 Vol.25 No.2

본 연구에서는 세 가지 유형의 문제(수리 문제, 그림 문제, 문장 문제)를 이용하여 화학 수리 문제 해결력(수리 문제)과 개념 이해도(그림 문제, 문장 문제)를 비교하고 문제 유형에 대한 친숙도와 자신의 답에 대한 자신감 및 선호하는 문제 유형을 조사하였다. 경기도에 위치한 두개의 비평준화 고등학교 3학년 학생들 중 대학수학능력시험의 선택 과목으로 화학을 선택한 학생들(N=228)을 선별하여 화학 문제 해결력 검사와 문제 유형에 대한 친숙도, 자신감, 선호도 검사를 실시하였다. 연구 결과, 학생들의 수리 문제 성공률이 개념 문제(그림 문제, 문장 문제) 보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 학생들은 그림 문제나 문장 문제보다 수리 문제에 더 친숙하다고 응답했다. 자신감에서는 학생들이 문장 문제보다 수리 문제와 그림 문제에 대해 더 자신 있어 하는 것으로 나타났으며, 선호도에서는 그림 문제보다 수리 문제와 문장 문제를 더 선호하는 것으로 나타났다. We compared algorithmic problem solving and conceptual understanding of chemistry with three types (algorithmic, pictorial- and wordy-formatted conceptual) of problems. The familiarity, confidence, and preference to the three type of problems were also examined. The chemistry problem solving ability test was administered to 228 students from two top high schools in the province of Gyeonggi who were preparing the chemistry examination among the four optional subjects (biology, chemistry, earth science, physics) for enter university. After administrating the chemistry problem solving ability test, the degree of familiarity to some problems and the degree of confidence of their answers in a Likert scale were asked to the students. Besides, the students were asked to place preference to the type of problems in order. The students scored better on the algorithmic problems than on the conceptual problems (pictorial and wordy problems), and were also most familiar with the algorithmic problems. The students were more confident of their answers on both of types pictorial and algorithmic problems, and preferred pictorial problems rather than both of types algorithmic and wordy problems.

해결자·청취자 활동을 이용한 화학 문제 해결에서 소집단 구성 방법에 따른 효과

노태희,성을선,강훈식,정영선,강석진 한국과학교육학회 2004 한국과학교육학회지 Vol.24 No.6

이 연구에서는 해결자ㆍ청취자 활동을 이용한 화학 문제 해결에서 소집단 구성 방법에 따른 효과를 조사하였다. 서울시에 위치한 인문계 고등학교의 3개 학급을 선정하여 전통적 수업 집단, 동질적 집단 구성의 해결자ㆍ청취자 활동 수업 집단, 이질적 집단 구성의 해결자ㆍ청취자 활동 수업 집단으로 무선 배치하였다. 사전 검사로 메타인지적 기술의 사용에 대한 인식 검사를 실시하였다. 처치 집단의 학생들은 사전 성취 수준에 따라 동질적 집단과 이질적 집단으로 구성되었으며, 2명이 조를 이루어 화학 반응식과 화학 양론에 관한 문제를 해결하였다. 수업 처치 후 분석적 기술 검사, 문제 해결력 검사, 메타인 지적 기술의 사용에 대한 인식 검사를 실시하였다. 일원공변량 분석 결과, 동질적 집단 구성으로 해결자ㆍ청취자 활동을 한 수업 집단의 분석적 기술 점수가 다른 집단에 비해 통계적으로 유의미하게 높았다. 그러나 화학 문제 해결력 검사와 메타인지적 기술의 사용에 대한 인식 검사에서는 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. This study investigated the effects of grouping method in solving chemistry problems using Think-Aloud Paired Problem Solving (TAPPS). Three classes (125 students) of a co-ed high school in Seoul were randomly assigned to the control, the homogeneous TAPPS, and the heterogeneous TAPPS groups. Prior to the instructions, a test of awareness of metacognition was administered. In the treatment groups, students were grouped into either homogeneous or heterogeneous group on the basis of their pre-achievement levels, and worked in pairs on chemistry problems about chemical equation and stoichiometry. Students' analytical skill, problem solving ability, and awareness of metacognition were examined after the instructions. One-way ANCOVA results indicated that the scores of the homogeneous TAPPS group in the analytical skill test were significantly higher than those of the heterogeneous TAPPS group. However, there were no significant differences among the three groups in the problem solving ability and the awareness of metacognition.

과학적 창의성 관점에서 살펴본 영재교육종합 데이터베이스(GED)의 초등 과학영재교육 프로그램 특징 분석

윤지현 ( Yun Jihyeon ),강훈식 ( Kang Hunsik ) 한국초등과학교육학회 2021 초등과학교육 Vol.40 No.2

이 연구에서는 영재교육종합 데이터베이스(GED)에서 제공하는 초등 과학영재교육 프로그램 수상작을 과학적 창의성 관점에서 분석하였다. 이를 위해 해당 분석 기준을 개발한 뒤 우수 프로그램 55개에 포함된 840개의 탐구활동을 분석하였다. 연구 결과, 과학적 창의성 요소 5가지 중, ‘과학적 탐구기능’, ‘과학 지식 내용’, ‘창의적 사고’가 많이 포함되었다. 하지만 ‘문제해결력’과 ‘공통 요소’는 비교적 적게 포함되어 있었다. 통합의 측면에서는 2가지 요소의 통합과 3가지 요소의 통합이 자주 나타났으며, 통합이 없는 유형도 자주 나타났다. 4가지 요소의 통합이나 5가지 요소의 통합은 적게 나타났다. ‘과학 지식내용’, ‘과학적 탐구기능’, ‘창의적 사고’ 등이 다른 요소들과 함께 통합되는 빈도가 높았다. 그러나 ‘공통 요소’ 또는 ‘문제해결력’이 다른 요소와 통합되는 경우는 적게 나타났다. 이에 대한 교육적 시사점을 논하였다. This study analyzes the characteristic of elementary science-gifted education winner programs in Gifted Education Database (GED) focusing on scientific creativity. For this purpose, an analysis framework to analyze the programs was developed and a total of 840 inquiry activities from 55 winner programs were analyzed according to the analysis framework. The analysis of the results reveal that ‘scientific inquiry skill’ of the five scientific creativity components was most frequently included in the activities. ‘Scientific knowledge content’ and ‘creative thinking’ were also frequently included. However, ‘problem solving ability’ and ‘common factor’ were a little included. In the aspects of integration, the integrations between two or three components with five or eight types were frequently found. No integrations were also frequently included although less than the previous categories. The integrations among four with four types or five components were also slightly found. ‘Scientific knowledge content’, ‘scientific inquiry skills’, and ‘creative thinking’ with other components were more frequently found. However, the integrations of ‘common factor’ or ‘problem solving ability’ with the other components were less frequently found. Educational implications of these findings are discussed.

에올리아 순음 방지를 위한 승용차용 루프랙 크로스바 디자인 개발에 관한 연구

김중한(Jounghan Kim),강훈식(Hunsik Kang),강선제(Sunje Kang) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2023 No.5

The demand for SUVs and RVs has rapidly increased due to the growth of various leisure sports populations, the roof rack has become a very popular accessory. However, flow separation around the crossbars of the roof rack is a major cause of aerodynamic noise and pressure fluctuations, and Aeolian tone, described as low frequency howling, is one of the wind noises that always leads to complaints if not mitigated, negatively affecting customer comfort. Reducing wind noise is one of the major concerns in the automotive industry, and with the development of electric cars and autonomous driving, passengers will be exposed to more wind noise. The purpose of this project is to provide a crossbars section of the roof rack in the initial design stage by using computational fluid dynamics to analyze the turbulent flow around the crossbars and reduce the Aeolian tone generated around the crossbars.