과학영재학생의 논문에 나타난 결론부 서술의 특징 분석

조광희(Jo, Kwanghee) 한국과학영재교육학회 2021 과학영재교육 Vol.13 No.3

이 연구에서는 영재학생들이 작성한 과학 분야 논문의 결론부 구조를 분석하여 특징을 탐색하고, 교육적 시사점을 찾고자 하였다. 2015년부터 2020년 사이에 “과학영재교육” 학술지에 게재된 과학 분야 논문 35편 중 20편을 선별하여 결론부 문장을 분석하였다. 학생들이 작성한 과학 분야 논문은 대체로 4부형이나 5부형으로 이루어졌고, 결론부 제목에 ‘결론’을 명시하는 경향이 있었다. 결론부 문장 중에서 결과요약(24.6 %)과 결과해석(12.3 %) 단계에 해당하는 문장이 가장 많았다. 학생들은 대체로 연구내용, 결과, 논의, 제한점, 결론, 의의, 제언의 순서로 결론부를 작성하고 있었다. 그런데 일부 학생은 개인 소감을 논문의 마지막에 덧붙였다. 그리고 평균보다 적은 문장 수로 연구내용 소개와 결과 요약의 서술에 집중한 일부 논문에서는 논의나 의의 등에 대한 진술이 미흡한 것으로 나타났다. 이 연구의 결과는 학생들이 논문의 결론부를 작성하거나 교수자가 논문을 지도할 때, 활용될 수 있을 것이다. In this study, by analyzing the structure of the conclusion section in scientific research papers written by gifted students, the characteristics were explored and educational implications were sought. From 2015 to 2020, 20 out of 35 papers published in the “Journal of Science Education for the Gifted” were selected to examine the move and the step of the conclusion section with the genre analysis method. Scientific research papers written by the gifted generally consisted of 4-section or 5-section format, and there was a tendency to specify ‘conclusion’ in the title of the last section. Among the sentences in the conclusion section, the sentences corresponding to the result restatement (24.6%) and the result interpretation (12.3%) steps were the most. In general, science-gifted students were writing the conclusion section in the order of research content, results, discussion, limitations, conclusions, significance, and suggestions. However, some students added their personal impressions at the end of conclusion section. Additionally, in some papers that focused on the summary of the research content and results with fewer than the average number of sentences, it was found that the statement about the discussion or valuation was insufficient. The results of this study can be applied when students write the conclusion section of the paper or when the supervisors guide them.

과학영재학생의 논문에 나타난 서론 서술의 특징

조광희(Jo, Kwanghee) 한국과학영재교육학회 2020 과학영재교육 Vol.12 No.2

이 연구에서는 과학영재학생이 작성한 연구 논문의 서론 부분을 분석하고, 특징을 도출하고자 하였다. 이를 위해 ‘과학영재교육’ 학술지에 2009년부터 2019년 사이에 게재된 총 48편의 과학 분야 논문을 시기별로 조사하고, 그 중 서론 형식이 유사한 23편을 대상으로 장르 분석 방식으로 서술 단계를 살펴보았다. 조사 결과에 따르면, 과학영재학생들이 작성한 논문의 서론 서술 방식은 시기별로 다른 특징을 보였다. 초기에는 대부분 서론 단독으로 도입부를 구성하였으나, 최근에는 연구의 필요성 및 목적과 이론적 배경을 분리하여 서술하는 경향이 있었다. 또 전반적으로 서론을 서술하는 문장 수가 점차 증가하는 추세를 보였다. 서론 서술 단계 분석을 통해, 과학영재학생이 작성한 서론은 전반적으로 전문 연구자 집단의 연구 논문과 유사하게, 기본적인 서술 단계를 포함하고 있음을 발견하였다. 그러나 선행연구 및 관련 자료의 유기적 제시, 타당하고 적절한 논리 전개, 연구 목적의 도출 등에 있어 일부 미흡한 측면이 있었다. 이러한 점들을 고려하여, 교육적 시사점 및 후속 연구를 제안하였다. In this study, the introductory part of research papers written by science-gifted students was analyzed and the characteristics were explored. To this end, a total of 48 scientific papers published in the ‘Journal of Science Education for the Gifted’ from 2009 to 2019 were surveyed by period, and among them, 23 articles with similar introductory formats were examined in a genre analysis method. According to the results of the survey, the types of introductions written by science gifted students showed different characteristics depending on the period. In the early period, introductory parts were composed mostly of introduction alone, but in recent years, there has been a tendency to delineate research goal and theoretical background separately. In addition, overall, the number of sentences describing the introduction has been on the rise. Through the analysis of the introduction narrative stage, it was also found that the introduction prepared by the science-gifted students generally contained the basic narrative stage, similar to the research paper of a group of professional researchers. However, there were some inadequate aspects in the presentation of previous researches and related data, development of valid and appropriate logic, and derivation of research purposes. In view of these points, educational implications and follow-up research were proposed.

전류에 의한 자기장에 대한 중학생의 시각적 표상 해석, 구성, 적용 능력

조광희 ( Kwanghee Jo ),조헌국 ( Hunkoog Jho ),윤혜경 ( Hye-gyoung Yoon ) 경북대학교 과학교육연구소 2017 科學敎育硏究誌 Vol.41 No.1

직선 도선 주위에 자기장이 생기는 현상은 중등 교육과정에서 다루는 전자기학의 핵심 개념 중 하나이다. 아울러 비가시적인 전류와 자기장의 관계를 설명하는 과정에서 시각적 표상이 사용되는 대표적 사례이다. 이 연구에서는 중학교 3학년 남녀 112명을 대상으로 전류가 흐르는 직선 도선 주위의 자기장에 관한 문제 상황을 제시하고, 시각적 표상에 관련하여 표상 해석, 구성, 적용 능력을 조사하였다. 분석 결과에 따르면 75% 이상의 응답자가 전류와 자기장을 뜻하는 화살표의 의미를 타당하게 해석하였다. 그러나 50% 남짓은 전하가 자기장을 따라 운동하는 것으로 혼동하였고 주어진 시각적 표상을 전체적으로 올바르게 해석한 학생은 3분의 1미만이었다. 또 전체 응답자의 60 % 이상이 직선 도선의 자기장을 원형 폐곡선 모양으로 표현했지만 자기력선의 조밀함을 올바르게 나타낸 경우는 6.3 % 에 불과했다. 또 나침반의 방향으로 상황을 바꾸어 표상 적용 능력을 조사한 결과, 과학적 표현에 해당하는 응답자의 비율이 상당히 줄어들었다. 학생들의 표상 능력을 점수화 한 결과 시각적 표상의 해석, 구성, 적용 능력의 순으로 점수가 나타났고 이들 사이에는 유의미한 상관관계 (0.3~0.5)가 있는 것으로 나타났다. 이는 세 가지표상 능력 요소가 서로 연관이 있으면서도 독립적임을 시사한다. 이러한 연구 결과들은 과학 학습 과정에서 시각적 표상을 효과적으로 활용하고 학생들의 표상 능력을 높일 수 있는 방안에 대한 연구가 필요함을 시사한다. The magnetic field due to a current is one of the core concepts in electromagnetism which has been taught in secondary science education. In addition, it is a representative example of using visual representations to explain the relation between invisible physical quantities; current and magnetic field. In this study we investigated middle school students` representational competence into three components; interpretation, construction, and application of visual representations. According to the analysis, more than 75 % of the respondents interpreted the meaning of the arrows for current and magnetic field correctly. However, half of them confused the movement of electric charges with the direction of magnetic field. Over 60 % of the students constructed the magnetic field representation as circular closed curves, but many of them could not express the density of field lines properly. In application of visual representations, more than half failed to draw the direction of compass needle correctly. The scores were in order of interpretation, construction and application. There were also significant correlations among three components of representational competence. More attention and research on students` representational competence and effective use of visual representations is needed to better support science learning and teaching.

과학교육 연구에서 셀프스터디의 특징과 가능성 탐색 -이론적 배경과 기존 연구에 대한 고찰을 중심으로-

조광희 ( Kwanghee Jo ),김희경 ( Heekyong Kim ),최재혁 ( Jaehyeok Choi ),정용재 ( Yong Jae Joung ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.3

본 연구에서는 수업 개선을 위한 반성적 연구 방법으로 셀프스터디의 개념과 방법론적인 특징을 개관하고, 셀프스터디가 과학교육 연구 에서 과학 수업 개선을 위한 연구방법으로 어떻게 적용 가능한지를 셀프스터디로 수행된 기존의 과학교육 관련 국외 연구들을 중심으로 논의하였다. 연구 결과, 셀프스터디는 자기 자신, 자신의 실천, 자신의 생각 등을 대상으로 수행되는 연구를 일컫는 말로, 협력적이고 비판 적인 성찰을 통해 구성원의 정체성, 신념, 가치, 개혁 의제 등 종합적인 관점에서 교수-학습 실행의 개선을 추구하는 연구방식으로 볼 수있었다. 또, 셀프스터디의 방법론들은 공통적으로 셀프스터디가 자기를 대상으로 하지만 자기 혼자 작성한 단순한 일기나 저널이 아닌, 독립적인 하나의 연구이어야 함을 제안하고 있다. 그리고 비판적이고 협력적인 동료와의 상호작용과 다양하고 엄밀한 질적 연구 방법, 수업 실행 현장의 개선을 위한 노력 등을 요구하고 있었다. 이러한 특징은 과학교육 분야에서 이뤄진 총 14편의 국제 연구들에서도 유사하게 나타났다. 이를 바탕으로 셀프스터디는 자기 자신을 포함한 수업 및학생에 대한 반성적 성찰, 다양한 질적 자료의 심층적 활용, 비판적 동료와의 협력적 분석 등을 통해 국내 과학교육 분야에서도 과학 교사교육과 과학 수업의 개선을 위한 연구 방법으로 의미 있게 활용될수 있다는 결론을 도출하였다. 본 연구의 결과는 아직 국내 과학교육 연구에서 본격적으로 이뤄지고 있지 않은 셀프스터디에 대한 관심의 증진과 실제 적용을 유발함으로써, 좀 더 실천적인 과학 수업 개선 연구의 활성화에 기여할 수 있기를 기대한다. We investigated the conceptual and methodological characteristics of self-study as an innovational way with reflective research methods and explored the possibility of application of self-study in the field of science education by reviewing previous researches done in foreign countries. The results show that Self-study in education means the study of self, self-practice, self-thought, and so on in the teaching and learning context. It is a kind of new research method to pursue the improvement of teaching and learning practice with integrated perspectives on the context of instruction, identities of members, their beliefs and values, innovation agenda for better education, etc. This can be attained by collective and critical reflection in doing research. Most previous articles on the methodology of self-study suggested that the self-study should be more than just daily journals written only by her/him self. To do self-study in the academic way, they requested interaction with critical and cooperative colleagues, multiple but strict qualitative research methods, and participants` efforts for making better practice in instruction. Similar features to the above are found in the previous 14 self-study papers related to science education done in foreign countries. Based on the results, we concluded that self-study could be applied usefully into the field of science education in Korea. This paper could contribute to stimulation in the innovation of science instruction in a more practical way by increasing the attention to self-study and provoking its practice in Korea.

과학교육 관련 자기이해와 변화역량 조사 도구 개발 및 적용 -초등예비교사의 인식을 중심으로-

조광희 ( Kwanghee Jo ),정용재 ( Yong Jae Joung ),최재혁 ( Jaehyeok Choi ),김희경 ( Heekyong Kim ) 한국과학교육학회 2018 한국과학교육학회지 Vol.38 No.6

본 연구는 초등예비교사들을 대상으로 과학교육 관련 자기이해와 변화역량에 대한 인식 조사 도구를 개발하고, 이를 활용하여 초등예비교사들이 가지고 있는 자기이해와 자신의 변화역량에 대한 인식을 조사하는 것을 목적으로 하였다. 먼저 선행 연구 검토와 토론 등을 거쳐 초등예비교사들의 자기이해와 변화역량에 대한 인식 조사 도구를 제작하였다. 설문지의 전반부는 자기이해와 관련되는데 ‘자기개념명료성’, ‘진로정체성’, ‘자기효능감’을 요인으로 하여, ‘초등예비교사로서의 자기이해’(12개 문항)와 ‘초등과학예비교사로서의 자기이해’(12개 문항)에 대한 내용으로 구성하였다. 설문지의 후반부는 ‘변화감수성’, ‘목표의식’, ‘협력’, ‘성찰’, ‘숙달’을 요인으로 하는 변화역량에 관한 내용으로, ‘일반적인 변화역량’(17개 문항)과 ‘초등예비교사로서의 변화역량’(17개 문항), ‘초등과학예비교사로서의 변화역량’(17개 문항)에 대하여 각각 인식 조사 문항을 작성하였다. 이 조사도구를 사용하여 153명의 초등예비교사들을 대상으로 자기이해와 변화역량에 대한 인식을 조사한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들은 자기이해와 변화역량에 대해 대체로 긍정적인 인식을 가지고 있었지만 초등과학예비교사로서의 자기이해와 변화역량에 대한 인식은 상대적으로 덜 긍정적이었다. 둘째, 초등과학예비교사로서의 자기이해와 변화역량 요인들은 대체로 유의미한 상관을 가지고 있었으며, 특히 자기이해의 ‘자기효능감’과 변화역량의 ‘목표의식’, ‘숙달’ 사이에 높은 상관이 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 자기이해와 변화역량 관련 과학 교육을 위한 몇 가지 시사점에 대해 논의하였다. The purpose of this study is to develop the questionnaire on pre-service elementary teachers’ recognition of self-understanding and change capacity for science education and to investigate their recognitions with it. At the beginning of the study, we made a tool to investigate the self-understanding and change capacity of pre-service elementary teachers through literature review and discussions. The former half of the questionnaire was related to self-understanding with factors such as ‘self-concept clarity,’ ‘career identity’ and ‘self-efficacy:’ ‘self-understanding as a pre-service elementary teacher’ (12 items) and ‘self-understanding as a pre-service elementary science teacher’ (12 items). Its latter half was about the change capacity with factors such as ‘change sensitivity,’ ‘goal consciousness,’ ‘collaboration,’ ‘reflection,’ and ‘mastery.’ It consisted of three parts: ‘general change capacity,’ ‘change capacity as a pre-service elementary teacher’ and ‘change capacity as a pre-service elementary science teacher’ with 17 items, respectively. With this tool, we surveyed 153 pre-service elementary teachers. The results are as follows: First, pre-service elementary teachers have a positive recognition about self-understanding and change capacity, but the recognition of self-understanding and change capacity as pre-service elementary science teachers were relatively less positive. Second, factors of self-understanding and change capacity as pre-service elementary science teachers have a significant correlation with each other. Especially, there was a high correlation between ‘self-efficacy’ of self-understanding and ‘goal consciousness’ and ‘mastery’ of change capacity. Based on these results, some implications for self-understanding and change capacity related to science education were discussed.

인접 학문 분야와의 비교를 통한 물리교육 연구 논문의 구성 체계 특징 분석 : 물리학, 화학, 교육학, 심리학을 포함하여

조광희(Kwanghee Jo) 한국물리학회 2023 새물리 Vol.73 No.7

중등 전자기 수업에서 사용하는 시각적 표상에 대한 교사 인식 및 활용 실태

윤혜경 ( Hye-gyoung Yoon ),조광희 ( Kwanghee Jo ),조헌국 ( Hunkoog Jho ) 한국과학교육학회 2017 한국과학교육학회지 Vol.37 No.2

본 연구에서는 중등 전자기 수업에서 사용하는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 인식과 활용 실태를 조사하고 시각적 표상 활용과 관련해서 교사가 겪는 어려움을 파악하고자 하였다. 조사는 온라인 설문 방식으로 진행되었으며 과학교사 121명이 참여하였다. 연구 결과에 따르면, 교사들은 전자기 수업에서 시각적 표상 활용의 중요성에 대해 전반적으로 동의하였으나, 시각적 표상을 주로 과학 지식의 전달 도구로만 인식하는 경향이 있었다. 실제 수업에서 활용하는 방식은 주로 인터넷을 검색을 바탕으로 컴퓨터를 활용해 제시하는 방법을 가장 많이 사용하였다. 구체적으로 전자기 수업에서 널리 활용되는 세 가지 시각적 표상(검전기의 정전기 유도, 전류 주변의 자기장, 전동기의 구조와 원리)에 대해 활용 방식을 조사한 결과, 학생 중심 활용보다 교사 중심 활용이 두 배 가량 많았고, 시각적 표상의 `해석`, `구성`, `적용`, `평가`와 관련해서는 `교사의 구성`이 가장 빈번한 것으로 나타났다. 이러한 교사 중심의 시각적 표상 활용 실태는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 제한적 인식과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 보인다. 또한 주어진 세 가지 시각적 표상 활용과 관련된 교사의 어려움은 크게 `교사 자신`, `학생`, `표상 자체의 특성`, `자료 부족이나 수업환경`에 기인한 것으로 범주화되었다. 시각적 표상의 연구와 개발에 있어서 이러한 요인들이 적극 고려되어야 하며 과학 수업에서 시각적 표상을 효과적으로 활용하기 위해서는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 인식이 확장되도록 하고, 교사의 표상 활용 능력을 증진시키는 것이 필요하다. This study aims at investigating the perceptions of science teachers about the role of visual representations in the teaching of electromagnetism, and finding out how science teachers use visual representations in their teaching of electromagnetism and the difficulties they experience in dealing with those representations. A total of 121 science teachers responded to the online survey. The results showed that most of the teachers agreed to the significance of using visual representations in the classroom but regarded their role as means of simply delivering science knowledge rather than constructing or generating knowledge. For the three visual representations widely used in teaching of electromagnetism in secondary schools (electrostatic induction on electroscope, magnetic field around current carrying wire, structure and principle of electric motor), the teachers preferred teacher-centered use of visual representations rather than student-centered and teacher`s construction of representations were the most frequent among four types of use; interpretation, construction, application, and evaluation. The difficulties of teaching with these three visual representations were categorized into several factors; teachers, students, the characteristics of the representations, and lack of resources and classroom environment. Teachers` limited perceptions about the role of visual representations were associated with the ways of using visual representations in their teaching. Implications for the effective use of visual representations for science learning and teaching were discussed.

탐색, 갈등, 도전, 그리고 변화 -물리교과교육 수업을 위한 한 교사교육자의 셀프스터디-

최재혁 ( Jaehyeok Choi ),조광희 ( Kwanghee Jo ),정용재 ( Yong Jae Joung ),김희경 ( Heekyong Kim ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.5

본 연구의 목적은 지방소재 교사양성대학에서 근무하는 교사교육 자인 `나`와 비판적 동료 3인이 셀프스터디를 통해 `나`와 나의 강의에 대해 심도 있게 성찰하고, 비판적 동료와의 협력적 검토를 바탕으로 나의 강의 개선을 시도하는 데에 있다. 2015년 예비 실행을 거쳐 2016년 3월부터 4학년 17명이 참여하는 교과교육 강의를 중심으로 본 연구를 수행하였다. 11주간 약 40시간의 강의를 촬영하였으며 강의자인 나의 반성적 저널, 예비교사의 강의 평가 자료, 온라인 게시판 내용 등을 토대로 강의 전반에 대한 자료를 수집하였다. 또 학생들을 대상으로 2차례에 걸쳐 설문을 실시하였고 강의 참여 일지를 작성하도록 하였다. 4명을 포커스 그룹으로 선정하여 면담을 진행하였다. 비판적 동료 3인은 강의 시작 전부터 연구의 방향과 분석 방법에 대하여 협의하였으며, 학기 중에는 매주 1회 해당 강의 녹화 자료를 분석하고 학생들의 반응, 강의 개선 방향 등에 대하여 함께 논의하였다. 강의 실행의 과정은 실행의 목적에 따라 크게 탐색, 갈등, 도전, 변화의 4가지 국면으로 나타났다. 연구 결과를 구체적으로 보면 첫째, 교사교육자로서 `나`는 `연구자로서의 나`, `강의자로서의 나`, `대학 행정관리자로서의 나`라는 다중적인 역할을 수행하고 있었고 종종 이들 사이에 갈등이 나타났다. 둘째, 강의자와 학습자 사이에 교과교육 강의의 필요성과 가치 등에 대한 인식 차이가 있음을 발견하였으며, 이것이 강의를 진행하는 데 있어 큰 어려움이 될 수 있음을 확인하였다. 셋째, 자신의 실행을 의도적으로 비판적 시각에서 관찰하여 `나`의 인식의 확장을 유발하였고, 강의에서는 `나`와 예비교사들의 소통과 협력적 실행으로 연결되었다. 그리고 비판적 동료와 함께 한 셀프스터디는 `나`의 실행과 관련된 신념, 개인적 고민이나 갈등을 공동의 성찰 대상으로 끌어올려 각자의 시각과 대안을 지속적으로 교환하면서 균형 잡힌 해석과 연구 방향을 탐색하도록 하였다. 이를 통해 교사교육자인 `우리`를 이해하는 틀을 제공하였다. The purpose of the study is to reflect on `myself` as a teacher educator of college of education in depth and to improve my instruction through self-study with three critical collaborators. 17 pre-service science teachers and I have participated in this study of a teacher educator`s course since March 2016 after the preliminary practice in 2015. The video recorded the course for 11 weeks with about 40 hours of lessons. The data source also included teacher educator`s reflective journals, lecture evaluations, online boards and so on. Questionnaires were distributed and answered both at the beginning and at the end of the course and pre-service teachers wrote their reflective journals. Four of them were in the focus group interviews. During the course, the weekly group meeting of critical collaborators analyzed the emerging issues based on the lesson clips and teacher educator`s reflective journals with discussion for the course innovation. Four phases were revealed in the process and for the purpose of the course such as exploration, conflicts, challenges, and changes. The results showed that first, we identified tensions among the teacher educator`s multiple identities as a lecturer, a faculty member, and a researcher. Second, there were differences between goals of teacher educator and pre-service teachers in the course, and this obstructed the success of the course sometimes. Third, these practices led to explore balanced alternative views and interpretations of the problem by critical views and to expand and improve our teaching practice and thinking. In addition, the self-study with critical collaborators helped to bring conflicts and issues below my practice to light for collaborative reflection and it gave a chance to understand ourselves as teacher educators in different ways.

천연가스 연료조성이 복합발전 성능에 미치는 영향

박예슬(Yeseul Park),박새미(Saemi Park),조광희(Kwanghee Jo),이중성(Joongsung Lee),최경민(Gyungmin Choi),김덕줄(Duckjool Kim) 한국연소학회 2014 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.2014 No.11

천연가스 발열량 변화가 발전용 가스터빈 동특성에 미치는 영향

박새미(Saemi Park),박예슬(Yeseul Park),조광희(Kwanghee Jo),이중성(Joongsung Lee),최경민(Gyungmin Choi),김덕줄(Duckjool Kim) 한국연소학회 2015 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.2015 No.5