웹을 활용한 과학영재 심화 학습 지원 체제 구축

전영석,Jhun, Young-Seok 한국영재학회 2002 영재교육연구 Vol.12 No.4

과학영재들의 왕성한 학습 욕구를 충족하고 학습 효과를 극대화하기 위한 학습의 개별화를 실현하기 위하여 웹을 기반으로 하는, 과학 고등학교 학생 대상 심화 학습자료 제공 체제를 구축${\cdot}$운영하였다. 연구의 수행을 위해 먼저 과학영재의 특성 및 과학영재가 선호하는 수업 환경에 대해 문헌 연구와 설문 조사를 수행하였다. 다음으로 연구 조직의 수업 개선 방안 및 웹 기반 교수-학습 지원 체제의 기본 구조에 대한 합의를 도출하였다. 이를 토대로 과학영재 대상 교수-학습 방안의 총론으로 GIFTED 교수 전략을 고안하였으며, 이를 반영한 게시판 중심의 학습 지원 체제를 구축하여 운영하고 있다. 구축된 웹 기반 과학영재 심화학습 지원 체제는 게시판을 바탕으로 하여 각 과목별로 분리하였으며 각 과목별 게시자료는 알림, 학습자료실, Q&A, 과제제출, 추천 사이트를 기본으로 하되 각 과의 요청에 따라 필요한 항목을 가감하였다. 운영에 대한 평가 결과, 학생들과 교사들은 기본 체제에 대해 대체로 만족감을 표시하였으나 학생들은 좀 더 많은 자료가 올려지기를 원하였다. 본 체제를 구축할 때 보통의 교사가 보통의 노력으로도 수행 가능하도록 하여 일회성이 아닌, 지속적으로 운영 가능하도록 하는 데 주안점을 두었기 때문에 앞으로 시간이 지남에 따라 자료의 질적, 양적 팽창이 진행되면 더욱 유용한 체제로 정착될 것이다. 또 게시판 구조 중 학습자료실과 과제제출 게시판에 대해서는 그 필요성에 대한 인식도 긍정적이며 실제로도 유용하게 활용되고 있다. 하지만 추천 사이트는 그 종류나 양이 많지 않으며 과별 알림란 역시 이를 통해 충분한 정보가 제공되지 않기 때문에 앞으로 많은 보완이 필요한 것으로 보인다. In order to satisfy the gifted students' learning desire and maximize the effectiveness of their learning, we constructed the system which would provide them with supplementary activities based on the Internet boards. At the very beginning, we investigated the personalities of the gifted and their classroom environment which they prefer through studying the related references and asking questionnaires. And then we discussed how to improve the lectures, decided to make the basic structures of the web-based supporting system, and designed some teaching strategies for the gifted. which are named 'GIFTED'. Now the web-based supporting system, which are composed of several boards, was established and is being operated now. Each subject has its own boards. The boards of each subject basically consist of Notice, Learning-materials, Q&A, Homework, Recommended Sites. The results we've got from operating our system are following: Teachers and students were generally satisfied with the system while students wanted more materials. Students and teachers had a positive attitude that the site boards of Learning-materials and Homework are being actively used, while the numbers of contents uploaded in Q&A and Recommended site boards are small and they are regarded as being unimportant to the students and teachers.

분산프리즘을 이용한 태양 스펙트럼 관찰 장치 구성의 최적화 방안

전영석(Jhun, Youngseok) 한국과학영재교육학회 2021 과학영재교육 Vol.13 No.3

2015 교육과정에 의한 초등학교 6학년 과학 국정교과서에 제시된, 프리즘을 지난 태양 빛 관찰 실험 장치 구성의 최적화 방안에 대해 논의하였다. 이 연구는 초등학교 과학영재들로 하여금 교육과정의 과학 실험으로부터 시작되는 탐구 활동을 수행하도록 유도하기 위한 기초작업의 성격을 지닌다. 먼저 프리즘을 지난 빛의 경로를 파장 별로 계산하여 정확한 스펙트럼을 관찰할 수 있으면서도 학생들이 실험 장치를 쉽게 구성하는 방안을 제안하였으며, 실제 초등학교 교실에서 사용되는 프리즘에 의한 태양 스펙트럼 관찰 결과와 비교하였다. 또한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학영재들의 과학 탐구 활동과 관련된 시사점을 도출하였다. We discussed the optimization method of the alignment of instruments for observing sun spectrum with dispersing prism. The activity is presented in the science textbook for elementary school 6th grade according to the 2015 revised national curriculum. This study has the nature of basic work to induce elementary school science gifted students to conduct inquiry activities that start from science experiments in the curriculum. First, it was suggested that the path of light passing through a prism is calculated for each wavelength so that the students can easily configure the experimental device while observing the exact spectrum. In addition, based on the research results, implications related to science inquiry activities of elementary school science gifted students were derived.

학교 과학 실험에서 사용하는 접촉식 온도계의 특성 탐색

전영석(Youngseok Jhun) 한국물리학회 2024 새물리 Vol.74 No.1

인간에 의한 오차보다 기기 오차가 상대적으로 더 큰 온도 측정에서는 사전에 온도계의 특성 및 온도계 사용 방법에 대해 상세히 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 학교 현장에서 사용되는 알코올 온도계와 탐침형 온도계의 특성을 살펴보았다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 학교 현장에서 사용되는 여러 개의 온도계가 같은 조건에서 가리키는 값 사이에는 의미 있는 차이가 있었다. 또한 두 온도계 사이의 눈금값 차이는 대체로 측정 대상의 온도에 따라 크게 달라지지 않고 비교적 일정하게 유지되었다. 둘째, 접촉식 온도계가 물체의 온도를 적절히 나타내기 위해서는 눈금이 안정화될 때까지 비교적 긴 시간이 필요하다. 시간 상수를 구하여 비교하면, 짧은 탐침형 온도계가 가장 빨리 안정화되며 이어서 긴 탐침형 온도계, 알코올 온도계의 순서인 것으로 나타났다. 셋째, 액체의 온도를 측정할 때 물에 잠기는 온도계의 깊이가 어느 한도 이상인 조건에서는 깊이에 따른 눈금 값의 차이는 비교적 크지 않았으며, 온도계 눈금이 안정화되는 시간만 차이가 났다. In temperature measurement, the instrument error is larger than the human error. In this study, we aimed to analyze the features of alcohol thermometers and probe-type thermometers commonly utilized in schools. The research results are as follows. First, there was a significant difference between the values indicated by several thermometers under the same conditions. Additionally the difference in readings between the two thermometers generally did not change significantly with measurement target’s temperature. Second, it requires a relatively long time for the scale to stabilize. When comparing the time constant, the short probe thermometer takes the shortest time to stabilize, followed by the long probe thermometer and then the alcohol thermometer. Third, when measuring the temperature of a liquid, if the depth of the thermometer submerged in water is above a certain limit, the difference in the scale value depending on the depth is relatively small.

과학 수업 시연에 나타난 초등학교 예비교사들의 발문 유형 분석

전영석 ( Jhun Youngseok ) 서울교육대학교 초등교육연구원 2021 한국초등교육 Vol.32 No.2

초등학교 예비교사들의 과학 수업 실연에서 발문을 분석하여 과학 수업에 대한 인식과 예비교사 양성교육에서의 시사점을 얻고자 하였다. 분석 대상은 초등학교 교사 양성기관의 3학년에 재학중인 인문사회계열 심화과정의 예비교사 29명과 자연계열 심화과정의 예비교사 34명이며, 이들은 과학 교재 연구 및 내용지도법과 관련된 동일한 강의를 수강하였다. 강의 과정에서 제작한 동영상을 바탕으로 예비교사들이 수업 실연에서 사용한 발문을 Blosser의 발문 분류 기준에 따라 인지·기억적 발문, 수렴적 사고 발문, 확산적 사고 발문, 평가적 발문으로 구분하여 분석하였다. 분석 결과, 예비교사들은 수업 실연 과정에서 폐쇄적 발문에 해당하는 인지·기억적 발문과 수렴적 사고 발문을 개방적 발문에 해당하는 확산적 사고 발문 및 평가적 발문보다 많이 사용하고 있었으며 심화과정에 따라 발문의 수와 비율에 차이를 보였다. 구체적으로 인문사회계열 심화과정의 예비교사는 자연계열 심화과정의 예비교사보다 더 많은 수의 발문을 사용하였으며, 확산적 사고 발문의 비율이 높았다. 수업 실연에 대한 동료 평가 점수는 인문 사회계열 심화과정의 경우 확산적 질문의 수와 상관이 있었으며 자연계열 심화과정의 경우에는 발문의 총 수와 상관이 있었다. 수업 실연에 대한 동료 평가 및 수업 실연 과정을 심층 분석한 결과, 개방적 발문의 비율이 낮은 것은 발문 방법에 대한 정보나 훈련의 부족이라기 보다는 초등학교 과학 수업 및 수업 실연과 관련하여 형성된 인식에 의한 것임을 알게 되었다. 예비교사는 과학 수업 실연에서 개념 및 지식의 습득을 중요하게 다루며, 차시 학습을 확인하고 수업을 전개한 다음, 학습의 결과를 명료화하여 확인하는 일련의 과정이 잘 구성된 상태로 매끄럽게 연결되어야 하며 학습의 전 과정에서 교사가 주도권을 가지고 학습의 경로에서 이탈하지 않아야 한다는 모습을 보였다. 또한 초등학교 교과서가 폐쇄적 발문을 통해 인지적 영역에 치우친 학습 목표를 달성하도록 구성되었다는 점도 예비 교사의 발문 형태에 영향을 끼친다는 것을 확인하였다. The purpose of this study was to understand the perception of science class and to obtain implications for pre-service teacher training by analyzing the questions of elementary school pre-service teachers' science class demonstration. The participants of the research were 29 pre-service teachers in a department related with liberal and social science(department L) and 34 pre-service teachers in a department related with natural science(department S), who were enrolled in the 3rd grade in a university of education, and they took the same lectures on science learning and instruction in elemetary schools. Based on the video clips produced during the lecture, the questions used by the preservice teachers in the class demonstration were analyzed by dividing them into cognitive-memory questions, convergent thinking questions, divergent thinking questions, and evaluative thinking questions according to Blosser's question classification criteria. As a result of the analysis, pre-service teachers used cognitive-memory questions, which correspond to closed questions, and convergent thinking questions, which correspond to closed questions, more than divergent thinking questions and evaluative questions, which correspond to open questions, in the course demonstration process. In addition, there was a difference in the total number and distribution of questions by department. Specifically, the pre-service teachers in the L department used more questions and the ratio of divergent thinking questions was higher than the pre-service teachers in the S department. Peer evaluation scores on classroom demonstrations were correlated with the number of divergent thinking questions in the L department while correlated with the total number of questions in the S department. As a result of peer evaluation and in-depth analysis of the classroom demonstration process, it was found that the low rate of open questions was not due to the lack of information or training on questioning methods, but rather the perception formed in relation to elementary school science lessons and classroom demonstrations. Pre-service teachers treat the acquisition of concepts and knowledge as important in the science class demonstration, and the series of processes of confirming the subsequent learning and developing the class, and then clarifying and confirming the learning results, should be smoothly connected in a well-organized state In the whole process, it was shown that the teacher should take the initiative and not deviate from the learning path. Also, it was confirmed that the fact that elementary school textbooks were structured to achieve learning goals biased in the cognitive domain through closed questions also had an effect on the questioning patterns of pre-service teachers.

여학생 친화적 과학활동 프로그램의 운영 평가

전영석 ( Young Seok Jhun ),신영준 ( Young Joon Shin ) 한국과학교육학회 2004 한국과학교육학회지 Vol.24 No.3

국립과천과학관 어린이 탐구 체험관의 전시물 특성과 관람객의 관람행동 유형 분석

전영석 ( Young Seok Jhun ),이연주 ( Yeon Ju Lee ) 서울敎育大學校 初等敎育硏究所 2011 한국초등교육 Vol.21 No.1

본 연구는 국립과천과학관 어린이탐구체험관의 전시물을 분석하고 각 전시물에서 보이는 관람 행동 유형에 대해 조사·분석하여 전시물의 특성에 따라 어떤 행동 유형을 보이는지 알아보는 데 그 목적이 있다. 국립과천과학관 어린이탐구체험관의 총 39종의 전시물을 내용적, 형태적 측면에서 조사?분석하였다. 관람행동유형은 관람객이 전시관에 들어올 때부터 나가는 순간까지 추적 조사하여 각 전시물에서 머무르는 시간을 조사하였고, 관람객의 행동을 5가지 행동유형으로 분석하였다. 연구 결과, 과학관 전시물의 특성과 관람객이 보이는 행동유형 사이에는 연관성이 있다는 점을 알 수 있었다. 관람형태로서 수동적인 전시물보다는 능동적인 형태의 전시물을 관람하는 것을 더 선호하였으며, 능동적 형태의 전시물이 유인력과 점유력이 높았고 유의미한 행동유형도 더 많이 나타났다. The purpose of this study is to analyze the behavior patterns of the observed visitors influenced on the exhibits in the ‘science park for kids` section of the National Gwacheon Science Museum. As a part of this study total 39 sorts of exhibits in the ‘science park for kids` section of the National Gwacheon Science Museum were researched and analyzed based on the contents and forms of the exhibits. For the purpose of analyzing the behavior patterns the visitors were observed as long as they stay at the museum. As a result, the time consumed at each exhibit was estimated and 5 behavior patterns were founded and analyzed. As a result of the study, it turned out that there was close relationship between the exhibits at the museum and the behavior patterns of the visitors. Also, it showed that the visitors preferred seeing the active type exhibits to the passive type.

소집단 자유 탐구에서 나타나는 학생-학생 언어적 상호작용 분석

전영석 ( Young Seok Jhun ),황현정 ( Hyun Jung Hwang ) 서울敎育大學校 初等敎育硏究所 2011 한국초등교육 Vol.21 No.2

2007 개정 과학과 교육과정에서 ‘자유 탐구’를 신설하여 시행함에 따라 학교 현장에서 지도상의 문제점이 여러 가지 예상된다. 본 연구의 목적은 3학년 학생들이 학교 현장에서 소집단 자유 탐구를 성공적으로 수행하기 위한 지도의 시사점을 찾는데 있다. 이를 위해 3학년 학생들의 수준을 고려한, 관찰로부터 유도되는 자유 탐구 과정을 고안하여 서울특별시 k초등학교 31명의 학생들에게 적용하였다. 그 중 2개 모둠 8명의 학생들을 대상으로 학생-학생 언어적 상호작용을 분석하여 소집단 자유 탐구 지도에 대한 시사점을 도출하였다. The 2007 revised curriculum includes Open Inquiry, Open Inquiry was applied to the third and fourth graders in 2010 and will be applied to the fifth and sixth graders in 2011. however, teachers are expected to face practical difficulties as they guide the oepn inquiry in person. In this study, the researchers made the open inquiry activities were performed using the Observation method, While performing the open inquiry instruction, the implications were nvestigated by Student-to-Student Verbal Interaction analysis. For the study, 31 students were selected from among the third graders at Kelementary school in Seoul. Of the 31 students, 8 students were recorded and videotaped for the Student-to-Student Verbal interaction analysis. And we proposed the small group open inquiry instruction for the third graders to perform open inquiry activities successively.

과학체험행사 참가 팀의 활동 형태 및 도우미 학생의 역할 분석

전영석 ( Young Seok Jhun ),임미량 ( Mi Ryang Lim ) 한국초등과학교육학회 2012 초등과학교육 Vol.31 No.2

Science festivals have occupied a very important axle in informal science education that enables students to experience the amazement of scientific experiments to think over scientific principals beyond the formal education in the classrooms. Among the concerned person, the most benefit-taken group may be the assistant who help the participants experience the activities in the festival. In order to find out the ways to make the student assistant`s participation into a meaningful education experience, we analyzed the types of the activities in the science festival as well as the characteristics of the interaction between the student-assistants and the participating students are studied. The research findings are as follows: First, most activities in the science festival had related to the scientific concepts or principals; however, the understanding of the concepts and principals didn`t highly affect the procedure of the activities. In many cases the students operated and made results without checking the related concepts or principals. Second, the student-assistants showed the consistency of operation in guiding their activities. They were explaining mainly the process of the experiments without giving a chance to think of related concepts or principles. We suggest that teacher should consider the student-assistants` learning in the festival as well as that of the participants.

중학생 과학영재의 온라인 학습 수행과정 분석

전영석(Jhun, Youngseok) 한국과학영재교육학회 2020 과학영재교육 Vol.12 No.3

COVID-19 유행에 따라 갑작스럽게 온라인 교육 방식으로 전환된 대학부설 과학영재교육원 소속 중학생 영재의 과학 학습 과정을 분석하였다. 연구 대상은 대학부설 과학영재교육원에 재학 중인 중학교 1학년 학생 18 명이었으며 14회에 걸쳐 진행된 온라인 수업 중 9회의 강의에 대해 학생들의 성취도와 사전 및 사후 면담 결과를 통해 영재 학생 대상 온라인 교육의 설계와 운영에 필요한 시사점을 얻고자 하였다. 강의는 Paul Hewitt의 ‘수학 없는 물리(Conceptual physics) 12판 중 1장부터 10장까지 역학 부분의 내용을 바탕으로 개념 중심의 학습을 제공하였는데, 교재 읽기, 연습문제 풀이, 동영상 강의 수강, 활동 과제 해결, 및 연습문제와 활동 과제 해설 동영상 시청의 순서로 진행되었으며 실시간 상호작용은 없었다. 연습문제는 교재와 함께 제공되는 워크시트 형식의 문서를 번역하여 제공하였으며 활동 과제는 내용이해, 개념적용, 인지적 자극, 엑셀 프로그램 활용, 탐구의 5개 영역으로 이루어져 있었다. 학생들의 학습 과정을 살펴보면 일부 학생은 활동 과제를 충실히 이행하지 못하고 누락하는 경우가 있었다. 또한 활동 과제의 영역 별로 성취도를 살펴보면 내용이해 영역은 비교적 높았으나 인지적 자극과 엑셀 프로그램 활용 영역은 성취도가 낮았다. 학습 결과와 면담을 통해 과학 학습에 대한 동기가 높고 자율적 학습 능력이 뛰어난 영재 학생이라고 하더라도 상호작용이 부족한 일방적 학습 과정은 효과가 떨어진다는 것을 확인하였다. 아울러 영재 학생이 제시된 과제의 맥락과 가치를 이해하고 능동적이고 적극적으로 학습을 수행할 수 있도록 하기 위해서는 오프라인과는 구분되는, 상호작용 촉진, 학습 과정 관리 등 온라인 학습환경에 적합한 교수학습 전략을 도입하여 적용하는 것이 필요하다는 점을 확인하였다. This study aimed to analyze the online learning process with middle school science gifted students at a university affiliated science gifted education center as the off-line learning process had to be suddenly changed into an online education system due to COVID-19 epidemic. The research subjects of this study were 18 1st graders of middle schools enrolled in a science gifted education center affiliated with the university and responded to pre- and post interview after participating in nine lectures of online learning. The online lectures were provided as concept-oriented learning based on the contents of the mechanics part from chapters 1 to 10 of the 12th edition of Paul Hewitt’s ‘Conceptual Physics.’ Lectures were proceeded in the order of ‘reading textbook and solving exercise’, ‘watching lecture video clip and performing provided activities’ and ‘watching commentary video clip’ without real-time interaction. The exercises were kinds of worksheets provided with the textbook, and the activity task consisted of five areas: content understanding, conceptual application, cognitive stimulation, using an Excel (TM) program, and inquiry. For the learning process, some students did not complete activity tasks and missed some of them. In additions, when looking at the achievement level of each area of the activity task, the content understanding area was relatively high, while the cognitive stimulation and Excel program application area showed low achievement level. It was concluded that even gifted students with high motivation for science learning and excellent self-study ability were ineffective in the unilateral learning process lacking in interaction. Besides, in order to enable gifted students to understand the context and value of the presented assignments and to carry out learning activities readily and positively, teaching and learning strategies suitable for online learning environments such as promotion of interaction and management of learning processes, and differentiated from offline should be introduced.

과학 자유탐구를 지도할 때 발생하는 어려움

전영석 ( Youn Seok Jhun ),전민지 ( Min Ji Jeon ) 서울敎育大學校 初等敎育硏究所 2010 한국초등교육 Vol.20 No.1

‘2007 개정 과학과 교육과정’에서는 학생에게 탐구의 경험을 제공하는 ‘자유탐구’가 신설되었다. 그러나 교사와 학생이 이에 대한 준비가 되어있지 않은 상태에서 현장에 도입된다면 상당한 혼란이 발생할 수밖에 없다. 본 연구에서는 2007 개정 과학과 교육과정에 따라 과학 자유탐구의 학습을 실시할 때 발생하는 어려움은 무엇이 있으며 또한 어떠한 해결방안이 가능한지 알아보고자 하였다. 자유탐구학습을 진행할 때 발생하는 문제점을 알아보기 위하여 자유탐구의 전 과정을 지도하고 일화 기록하였으며 일기를 통해 자유탐구에 대한 학생의 반응을 수집하였다. 또한 교사가 일화 기록한 내용을 바탕으로 자유탐구를 지도할 때 발생하는 어려움을 정리하였다. 조사한 어려움들에 대하여 개정 교육과정에 의한 교과서의 실험학교에서 자유 탐구를 직접 지도한 교사 14명을 대상으로 연구자와 같은 문제를 느끼는지를 조사하였으며, 또한 자유탐구의 지도과정에서 발생하는 문제점을 해결했던 방안을 묻고 이를 통해 자유탐구 지도에 관한 시사점을 도출하였다. Newly revised science curriculum includes Open Inquiry which give students a chance to experience the whole process of science inquiry. However, there may be a large confusion the open inquiry is introduced to the school without any preparation of teachers and students. The researchers want to know what problems will be shown in the process of open-inquiry`s instruction, and want to find out the solution of them. We had contrived the teaching strategy of open inquiry in science, and applied the strategy in 5th grade science class recording all the problems found in the process of open inquiry instruction. We arranged the problems in the instruction of science open inquiry referred to the teacher`s note and students` journals. The problems are classified into three groups; time allotment, guiding students to the open inquiry, and instruction of inquiry process. We confirmed the problems to the teachers in test school of new texts according to the new curriculum, and then we suggested the solution of the problems in the instruction of science open inquiry.