현재 과학관은 관람객의 교육적 욕구를 충족시키기 위해 '도슨트 제도'를 점차 확대하고 있으나 그 교육 및 관리체제는 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 국내의 과학관 도슨트 46명을 대상으로 이들이 이수한 양성교육, 현재의 활동 조건 및 보충 연수교육의 특징을 파악하여 도슨트 전문성을 기르기 위한 체계적인 도슨트 제도의 방향을 제시하고자 한다. 이를 위해서 설문지, 2명의 경력 도슨트와의 인터뷰, 과학관 및 도슨트 양성 관련 문서를 수집 분석하였다. 설문지는 인적사항, 도슨트에 대한 인식, 양성교육, 도슨트 활동, 보충 연수교육, 만족도를 조사하는 총 47문항으로 구성되어 있다. 연구결과에 따른 결론은 첫째, 과학관 관계자들의 도슨트에 대한 인식이 향상되면서 일반 자원봉사자와는 차별화된 방법으로 모집.양성되어 과학관의 교육자로서의 역할을 할 수 있도록 해야 한다. 둘째, 교육적인 측면에서 참관과 실습 위주의 도슨트 양성 및 보충 연수교육이 개발되어 강의를 통한 형식학습과 상황학습의 비형식학습이 균형을 이루면서 도슨트의 전문화를 이루어야 할 것이다. 셋째, 운영적인 측면에서 체계적인 평가제도를 도입한 도슨트에 대한 관리가 필요하다. 결국, 이러한 체계적인 도슨트 제도는 과학관의 위상을 향상시키는 것과 동시에 과학관교육의 입장에서 관람객에 대한 질 좋은 교육 서비스를 제공하게 되는 과학대중화를 불러일으키게 될 것이다.

과거 과학관은 단순히 수집품 전시와 관람객들이 직접 조작할 수 있는 체험에 그쳤지만 근래 과학관은 과학관에 대한 일반인 및 학생들의 높아지고 있는 교육적 기대를 충족시키기 위한 교육을 시도하고 있다. 즉, 도슨트를 양성하고 이를 활용함으로서 관람객들의 교육적 만족도를 높이는데 노력하고 있다. 도슨트는 다양한 관람객들에게 전시품 등을 설명하고 안내하는 사람으로 관람객들의 과학에 대한 이해도를 높이는데 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 국내외 과학관을 대상으로 도슨트 양성프로그램의 장단점을 파악하여 도슨트의 전문성을 위한 국내 도슨트 양성 방향을 모색하였다. 이 연구 목적을 위해 연구 대상으로 도슨트 활동과 도슨트 양성 프로그램이 진행되고 있는 국내 4곳과 국외 4곳을 선정하고, 이 연구대상으로부터 수집한 자료(도슨트 양성프로그램, 도슨트 양성 및 관리 책임자와 활동 중인 도슨트의 현장 인터뷰, 전자메일, 그 외 문서자료)를 분석하여 비형식교육기관인 과학관의 교육적 역할에 있어서 도슨트 양성과 운영이 국내 과학교육에서 얼마나 결정적인 의미를 갖는지 알아보았다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학의 대중화 목적을 위한 과학관교육의 활성화를 위해서는 관람객과 직접적으로 상호작용하는 도슨트를 일반적 자원봉사자와 차별화하여 모집 양성해야 한다. 둘째, 도슨트 전문성을 위해서 이론적인 전시내용을 벗어난 현장에서의 실질적인 전시해설 전략을 습득할 수 있는 경력 도슨트와의 멘토링을 통해 양성 및 전문 프로그램을 개발 및 운영해야 한다. 셋째, 도슨트 교육을 위한 교재가 개발되어 학교교육에서 실행하지 못하는 과학적 소양의 요소-전시물을 이용한 과학탐구 경험을 통한 과학윤리의 습득-을 과학관에서 경험할 수 있도록 도슨트의 전문화를 실천해야 한다는 것이다.

이 연구는 교실상황에서 실현되는 성공적인 탐구활동을 위한 중요한 변수에는 무엇이 있으며 또한 학생들이 실시하는 과학탐구의 실행능력은 그 수준 정도가 어떻게 되는지를 조사하였다. 이 연구를 위해서 7학년 및 8학년의 과학 영재학생들이 설문지를 작성하고 과학탐구의 실행능력 평가를 위해 탐구문제제기 및 탐구설계를 직접적으로 할 수 있도록 하였다. 설문지는 성공적인 과학탐구 활동에 영향을 주는 요소를 개인적 및 상호적 변수로 나눠 파악하였으며, 240명의 과학영재학생들이 설문에 응답하였다. 이 외에 두 개의 다른 질문지에는 탐구문제를 제기할 수 있는 능력과 탐구설계과정 능력을 측정할 수 있는 문항이 포함되어 있었다. 결과는 다음과 같다. 개인적 변수로는 그룹활동 및 탐구 활동을 잘 할 수 있다는 확신과 과학탐구 가치를 높이 평가하고 있는 학습동기가 중요한 변수로 파악되었다. 또한 학생들의 성공적인 탐구활동에는 상호성 변수에는 그룹 편성, 과제종류, 물리적 환경, 그리고 교사의 역할이 중요한 성공 변수로 파악되었으며, 특히 그룹 편성은 학생들이 그룹탐구활동을 하는데 있어서 가장 중요하게 생각하는 변수로 파악되었다. 하지만 학생들의 탐구문제를 개발하는 능력이나 탐구설계를 하는 능력은 제한적으로 나타났다.

과학교육의 목표인 과학탐구에 대해서 초임과학교사들은 어떻게 인식하고 있는지를 조사하였다. 교사의 과학탐구에 대한 인식은 학생들의 과학탐구에 대한 인식에 영향을 미치는 것을 고려할 때 연구의 의미가 있다고 할 수 있겠다. 126명의 초임교사들을 대상으로 일반적인 과학탐구에 대한 인식과, 과학의 본성, 그리고 과학-기술-사회의 관계에 대한 인식을 파악할 수 있는 설문지를 개발하였다. 초임과학교사에 의한 과학의 본성과 과학-기술-사회 관계에 대한 인식을 포함하여 전반적인 과학탐구에 대한 인식은 코딩작업을 통해 파악되었으며 이 과정을 통한 자료수집 및 분석의 타당성 및 신뢰성은 과학교육전문가와의 토론을 통해 구축되었다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 초임교사들은 과학탐구를 실험적인 절차적 기술과 과학적 사고를 함양하는 기회로 정의하고는 있지만 과학탐구를 하는 이유와 과학탐구를 실행하는 데 있어 교사의 역할은 실험적인 절차적 기술을 함양하는 기회로 파악하고 있었다. 과학탐구에 대한 정의나 목적 또는 교사의 역할에 대해서는 정의적 영역에 해당하는 요소는 거의 파악되지 않았다. 과학의 본성에 대해서는 과학적 관점보다는 순수한 관점으로 인식하고 있었으며 과학-기술-사회의 관계에 대한 인식은 긍정적인 태도를 보여 주었었다. 초임교사를 위한 조직적인 교사교육을 개발할 필요가 있다.

이 연구의 목적은 학생들의 논증을 인식론적 (사고과정) 및 심리학적 (사고유형) 관점에서 탐색하여 어떠한 사고과정 및 유형으로 교사가 학생들의 논증 형성 능력을 향상시키는지 알아보는 것이다. 35년의 교사경력을 지니고 있는 교사 및 그의 26명 학생의 과학수업 60시간을 관찰하고, 전사하였으며, 전사한 학생들의 논증이 어떻게 표현되는지를 두 개의 도구, 즉 인식론적 및 심리학적 관점으로 분석하였다. 이 연구 참여자인 교사는 학생들의 논증의 질을 향상 시키기 위하여 특별한 목적으로 개발한 명시적인 교수법 "주장-근거 교수법"을 수업 시간에 활용하였다. 논증을 두 개의 다른 관점으로 분석해 본 결과, "보기" 또는 "예"를 이용한 사고과정에서는 "정교성" 사고유형이 가장 빈번하게 사용되었다. 모든 탐구의 시작인 가설을 세우기 위해 학생들은 "귀납" 사고과정으로 "일반화" 사고유형을 통해 탐구의 시작단계인 본인들의 "주장"을 형성하였다. 좀 더 높은 수준의 논증은 다른 지식이나 경험을 통한 개념의 "일관성" 사고 과정을 통해 교사의 도움에 힘입어 학생들이 "설명"을 형성하였다. 이러한 높은 수준의 논증 기회에서 확인된 교사의 역할은 학생들이 스스로 논증을 형성할 수 잇도록 도와주는 조력자, 그리고 학생들의 논증을 평가하는 것이 아닌 좀더 학생들의 사고과정을 확장시켜 주는 정교자 (elaborator), 그리고 학생들의 논증 수준이 높아질 수 있도록 논증을 추적하여 발전시켜주는 멘토로 확인되었다. 논증 본성에 대한 이해를 바탕으로 교사들은 학생들이 과학의 참 의미를 이해 할 수 있도록, 논증 기회를 제공하는 명시적인 교수전략을 개발하는 것이 필수적이라 할 수 있겠다.

초 중고 과학 교육에서는 과학적 소양의 함양을 그 학습 목표로 하고 있으며 이를 위해서 학생들은 과학자들이 어떻게 과학적 지식을 정립해 가는지를 이해하는 과정이 필요하다고 주장하고 있다. 하지만 학교에서의 과학 탐구는 오로지 경험을 중시하는 실험 위주의 과학 탐구를 실행, 어떻게 자신들이 수집한 자료가 세운 이론에 합당한지를 밝히는 논증활동이 없다는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 이 고찰 논문은 학교에서의 과학 탐구가 과학자들의 그것과 다르며, 실질적 과학 탐구의 실현을 위해서는 교사들이 탐구 자체의 정의, 목표 및 요소를 정확하게 이해하고, 과학적 논증기회를 부여하기 위한 적절한 교수 전략을 개발해야 함을 보여주고 있다.

The purpose of this literature review is to investigate what kinds of research have been done about scientific inquiry in terms of scientific argumentation in the classroom context from the upper elementary to the high school levels. First, science educators argued that there had not been differentiation between authentic scientific inquiry by scientists and school scientific inquiry by students in the classroom. This uncertainty of goals or definition of scientific inquiry has led to the problem or limitation of implementing scientific inquiry in the classroom. It was also pointed out that students' learning science as inquiry has been done without opportunities of argumentation to understand how scientific knowledge is constructed. Second, what is scientific argumentation, then? Researchers stated that scientific inquiry in the classroom cannot be guaranteed only through hands-on experimentation. Students can understand how scientific knowledge is constructed through their reasoning skills using opportunities of argumentation based on their procedural skills using opportunities of experimentation. Third, many researchers emphasized the social practices of small or whole group work for enhancing students' scientific reasoning skills through argumentations. Different role of leadership in groups and existence of teachers' roles are found to have potential in enhancing students' scientific reasoning skills to understand science as inquiry. Fourth, what is scientific reasoning? Scientific reasoning is defined as an ability to differentiate evidence or data from theory and coordinate them to construct their scientific knowledge based on their collection of data (Kuhn, 1989, 1992; Dunbar & Klahr, 1988, 1989; Reif & Larkin, 1991). Those researchers found that students skills in scientific reasoning are different from scientists. Fifth, for the purpose of enhancing students' scientific reasoning skills to understand how scientific knowledge is constructed, other researchers suggested that teachers' roles in scaffolding could help students develop those skills. Based on this literature review, it is important to find what kinds of generalizable teaching strategies teachers use for students scientific reasoning skills through scientific argumentation and investigate teachers' knowledge of scientific argumentation in the context of scientific inquiry. The relationship between teachers' knowledge and their teaching strategies and between teachers teaching strategies and students scientific reasoning skills can be found out if there is any.

This study examined the knowledge and practices of scientific inquiry displayed by three student teachers and two beginning teachers at secondary levels. Observations using the instrument of OTOP designed by the research team of OCEPT (Oregon Collaborative for Excellent in the Preparation of Teachers) generalized similar teaching strategies of scientific inquiry between student and beginning teachers, such as using group work for students' first hand experience, using concrete materials for experimentation or visual tools for demonstration, using questions for factual knowledge mainly without opportunities to understand how scientific knowledge is constructed. Those scientific inquiry activities were very confirmative ones to follow the steps without opportunities of understanding nature of science or nature of scientific inquiry. However, all participants in this study hold knowledge of scientific inquiry envisioned by the National Science Education Standards [NSES] (NRC, 1996), where students identify their hypothesis, use critical and logical thinking, and consider alternative explanations through argumentation as well as experimentation. An inconsistent relationship between participating teachers knowledge and practices about scientific inquiry resulted from their lack of pedagogy skills of implementing it in the classroom. Providing opportunities for these teachers to reflect on their beliefs and practices about scientific inquiry was recommended for the future study. Furthermore, increasing college faculty interest in new teaching approaches for upgrading the content knowledge of student teachers and beginning teachers was recommended as a solution, since those teachers showed evidence of influence by college faculties at universities in their pedagogy skills.

Recently climate change have increased consumption of building heating and cooling energy. Furthermore, the study on energy reduction is important. Especially the outer covering of the building has been made of concrete more than 70%. The study is to evaluate durability of concrete using insulation performance improvement materials.

The energy consumption by buildings approximately reaches 25% of total korea energy consumption. The greatest part in the buildings of the energy consumption is building facade. but a few research projects on concrete comprising more than 70% of outsider of buildings has been tried. This research structural insulation concrete what improved insulation performance using micro form admixture and lightweight aggregate.