본 연구에서는 에듀테크를 선도적으로 활용하는 과학 교사 18명을 목적표집하여 그들이 수행한 과학 수업 사례 와 설문지를 분석하여 에듀테크 활용 과학 수업에 대한 교사의 실행과 인식을 탐색하였다. 연구 결과, 과학 교사들은 수업 중에는 교과 특화 에듀테크를 주로 사용하지만, 수업 전과 후에는 학습 자료를 준비하고 학생 산출물을 관리하기 위해 범교과 에듀테크를 다양하게 활용하였다. 또한 교사 주도의 전체 학습뿐만 아니라, 학생 주도 소집단 협력 학습 및 개별 학습과 같은 다양한 수업 맥락에서 에듀테크를 폭넓게 적용하는 것으로 나타났다. 교사들은 에듀테크를 선별할 때 교육적 유용성과 구현성, 접근의 용이성, 사용 방법의 간편성, 공동 작업 및 상호작용의 용이성, 기기의 호환성, 관 리의 편의성 등을 중요하게 여겼으며, 학생들이 창의적 아이디어를 구체화하고, 다양한 방식으로 학습 결과물을 생산 및 공유할 기회를 에듀테크가 제공한다는 점에 주목하였다. 연구 결과를 토대로 에듀테크 활용 과학 수업이 효과적으로 구현되기 위해 교사와 학생의 교과 역량과 디지털 역량의 균형 있는 지원 방안을 제언하였다.

이 연구의 목적은 Giorigi의 현상학적 연구 방법을 토대로 지구과학 예비교사들이 ChatGPT를 활용한 과학 수업 실행 경험을 탐색하는 것이다. ChatGPT를 활용한 지구과학 모의 수업을 경험한 예비교사 4명(남2, 여2)이 이 연구에 참여하였다. 연구 참여자들을 대상으로 두 차례 걸쳐 면담을 진행하였다. 면담은 통시적인 관점에서 개인적 경험에 대 해 생애사적 이해, 실제 경험, 의미에 대한 성찰 세 단계로 구분되었다. 지구과학 예비교사들이 ChatGPT를 활용한 수 업 실행 경험 분석 결과, ‘기술에 대한 불안에서 자신감으로 Gen AI 활용에 대한 인식 변화’와 ‘Gen AI의 과학 교수 학습적 한계와 도전적 접근’으로 구분하였다. 세부적으로 ‘교수학습 과정에서 수업 설계의 주제 선정 및 탐구 활동의 구체화’, ‘ChatGPT 수업 실행의 도구적 활용 및 과학적 탐구 활동 촉진’, ‘Gen AI의 정보 제공과 그 한계’, ‘교사의 교 수학습 개입의 필요성, 유의점 그리고 향후 과제’로 구체화하였다. 이 연구는 지구과학 예비교사들이 ChatGPT를 활용한 수업을 통해 Gen AI 도구의 교육적 활용과 교사 역량 개발에 대한 기초적인 자료를 제공하는 것으로써 향후 Gen AI 기반 지구과학 학습의 이론적 토대를 마련하는 데 도움이 될 것이라 기대한다.

The purpose of this study was to examine the status of the field application of the Science II career electives with the application of the 2015 revised curriculum up to the 3rd year of high school. This study focused on examining high school science teachers’ perceptions of the student-participatory class and process-centered assessment in Science II subjects, which are career-intensive high school science electives. A total of 192 science teachers responded to the survey questionnaire, and 12 teachers participated in interviews. In the in-depth interviews conducted to supplement the survey results, questions were asked about changes in the overall class, the status of student-participatory classes, and changes in the assessment of Science II subjects due to the emphasis on process-centered assessment. The main research results included teachers’perceptions of changes in teaching and assessment methods with the application of the revised curriculum, the degree to which the eight skills used in Science II classes develop the key competencies of science, and the teaching and assessment methods commonly used in Science II classes. Science teachers generally agreed with the purpose and necessity of introducing student-participatory classes and process-centered assessment, which are the core purpose of the 2015 revised curriculum. However, they had difficulties in practice due to the excessive content of Science II subjects. Problems were also encountered with securing objectivity and fairness during assessments and the operation of online science classes due to COVID-19.

본 연구의 목적은 중학교 과학수업을 위한 스마트러닝 기반의 수업 모듈을 개발 적용하고 학생들의 인식과 만족도를 밝히고자 하는 것이다. 이를 위하여 중학교 2학년 천문단원의 태양계 행성과 달의 위상을 주제로 3가지 유형의 모듈을 개발하였고, 중학생 207명을 대상으로 수업을 실시하였다. 수업에 참여한 모든 학생들에게 태블릿PC를 제공하였고, 천문교육용 앱 Solar Walk, 미러링 기능, QR코드, 구글 프리젠테이션 등을 활용하여 학교와 가정에서 학습이 이루어졌다. 본 연구에서 개발한 인식조사 도구는 스마트러닝 수업에 있어서 자기주도적 학습(Self-directed), 학습동기유발(Motivation), 학습자 맞춤형(Adaptiveness), 정보기술활용(Technology Embedded)의 4가지 요인으로 이루어져 있으며, 리커트 5척도의 총 20문항으로 구성되어 있다. 학습만족도 검사도구는 Keller (1987)의 만족도 영역의 검사 항목을 번안 및 수정하여 사용하였다. 스마트러닝 기반의 과학수업에 대한 인식과 학습 만족도를 밝히기 위하여 연구대상 학생들의 성별과 과학성취도 수준별로 비교 분석하였다. 그 결과, 스마트러닝 기반의 수업에 대하여 남학생이 여학생보다 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났으며, 과학성취도가 높은 집단이 자기주도학습 요인과 학습동기유발 요인에서 성취도가 낮은 집단보다 긍정적으로 인식하였다. 또한, 학습 만족도 측면에서는 남학생이 여학생보다 만족도가 높게 나타났고, 학업능력이 높은 학생들일수록 스마트러닝 기반의 과학수업에 대하여 만족하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과는 향후 과학 분야 스마트러닝 활성화를 위한 방향 설정과 실질적인 프로그램 개발에 시사점을 제공할 것이다.

본 연구에서는 인터넷 메신저를 활용한 수업에서 이루어지는 과학 영재 학생들의 논변활동과 대화의 유형을 분류하여 수업 주제와 형태에 따라 나타나는 차이점을 분석하였다. 수업은 서울대학교 영재센터 학생 가운데 선발된 5명의 남학생을 대상으로 하였으며, 인터넷 메신저 프로그램을 활용하여 진행되었다. 학생들의 논변활동은 Toulmin의 논쟁 틀에 바탕을 두어 분석되었으며, 논변활동 요소의 흐름에 따라 논변활동을 유형화하였다. 연구 결과 학생들의 수업 참여의 기회가 높은 수업에서 상대적으로 높은 수준의 논변활동이 나타났으며, 전체 수업에 걸쳐 4가지의 논변활동 유형이 나타났다. 이러한 결과는 학생들의 논변 능력 향상과 교수자-학습자간의 상호작용 촉진을 위한 수업 모형의 개발과 적절한 주제 선정이 필요함을 시사한다.

본 연구의 목적은 11학년 지구과학 수업에서 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구의 대상은 김해시에 소재한 공립 K고등학교 11학년 2개반을 대상으로 하였으며 1주에 2시간씩 10주 동안, 실험집단에는 마인드 맵을 활용한 수업을 진행하였고, 통제집단은 전통적 수업으로 진행하였으며 각 집단은 34명으로 구성되어 있다. 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도에 대하여 사전검사를 실시한 후 수업을 진행하였으며 수업후에 사후검사를 통한 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1검증을 통해 학생들의 과학 탐구 능력에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 효과적임을 의미한다. 둘째, t-검증을 통해 학생들의 과학에 관련된 태도에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있었다. 이것은 마인드 맵 활용 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도에 효과적임을 의미한다 결과적으로 마인드 맵을 활용한 지구과학 수업은 학생들의 과학 탐구 능력과 과학에 관련된 태도를 향상시키는데 더욱 효과적이다.

본 연구의 목적은 글로벌 과학적 소양 함양을 위한 수업이 학생들의 과학의 본성에 대한 관점에 어떤 영향을 주는지 살펴보는 것이다. 연구 참여자는 8학년 65명의 남학생이며, '지구와 별' 단원에 대하여 5주 동안 글로벌 과학적 소양 수업을 실시하였다. 수업 전과 후에 학생들의 과학의 본성에 대한 이해정도를 살펴보았다. 연구 결과 단기간의 글로벌 과학적 소양 함양을 위한 수업으로 학생들의 과학의 본성에 대한 관점을 변화시키는 것은 어려운 과제임을 확인할 수 있었다. 그러나 사회학적 측면에서, 학생들의 과학의 본성에 대한 이해가 철학적, 심리학적, 역사학적 관점에서 보다 상대적으로 향상된 것을 발견할 수 있었다.

본 연구의 목적은 수준별 수업에서 심화 보충형 수준별 교육과정을 적용하였을 때, 수준별 수업의 적용 시기가 학습자의 과학 학업 성취도와 과학에 관련된 태도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 이에 대한 연구 결과는 첫째, 적용시기를 달리한 수준별 수업은 매 차시 개념주제단위로 심화 보충과정을 실시한 실험집단이 단원 말에 심화 보충 과정을 실시한 비교집단에 비해 학생들의 학업성취도를 높이는데 효과적이었다. 둘째, 적용시기를 달리한 수준별 수업은 매 차시 개념주제단위로 심화 보충과정을 실시한 실험집단이 단원 말에 심화 보충과정을 실시한 비교집단에 비해 상위집단의 학생들에게는 효과가 없었다. 그러나 하위집단에서 학생들의 학업성취도를 높이는데 효과적이었다. 셋째, 적용시기를 달리한 수준별 수업은 매 차시 개념주제단위로 심화?보충과정을 실시한 실험집단이 단원 말에 심화 보충과정을 실시한 비교집단에 비해 과학에 관련된 태도의 5가지 하위 영역 중에서, '과학적 태도의 수용', '과학수업의 즐거움', '과학에 대한 직업적 관심'에서 긍정적인 영향이 있었다.

이 연구의 목적은 중등 학교 과학 실험 수업의 실태를 파악하기 위해 수업을 분석하는 것이다. 이를 위해 중등학교 과학 실험 수업을 세 범주로 분석하도록 개발된 분석 도구를 활용하였다. 이 분석 도구는 실험의 목적, 상호 작용, 탐구 과정 세 가지 영역에 20가지 평가 항목으로 구성되어 있으며, 4명의 과학 교육 전문가로부터 0.89의 타당도가 확보되었다. 수업 분석을 위하여 21차시의 실험 수업이 녹화되고 전사되었다. 전사된 프로토콜과 동영상을 바탕으로 실험 수업을 분석한 결과, 중등 학교 실험 수업은 실험 목적 측면에서 선언적 지식의 습득과 과학에 대한 태도의 향상에 집중되어 있었다. 상호 작용 측면은 교사의 발문이 학생들의 발산적 사고를 유도하지 못하고 있고 학생들에 의한 주도적인 실험 기회가 주어지는 대신 교사의 직접적 지도에 의해 실험 수업이 진행되고 있으며, 학생들의 토의 과정이 거의 나타나지 않는 등 상호 작용 I 수준으로 분석되었다. 탐구 과정은 학습 주제에 대한 현상 제시 및 문제 제기가 거의 관찰되지 않았다. 학생들의 가설 설정 활동이나 예상 활동도 대부분의 수업에서 관찰되지 않았으며, 실험 설계 부분은 활동지나 교사의 지시에 의해 주어지고 있었고, 학생들은 실험 결과 기록에만 집중되어 있어 탐구 과정 수준도 I 수준으로 나타났다.

본 연구에서는 7차 교육과정에서 크게 대두되고 있는 새로운 형태의 교수?학습방법의 한 형태인 e-Learning이 학습자의 파지에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 e-Learning을 이용하여 중학생들이 ‘지각의 물질’ 단원에서 장?단기 파지에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이를 위하여 경상남도 양산시의 중학교 1학년 2개 학급 72명을 대상으로 e-Learning을 활용한 수업 전-후에서 과학 학업 성취도와 e-Learning에 대한 인식을 조사해 본 결과는 다음과 같다. 첫째, e-learning 활용수업은 학습자의 단기파지에 효과를 나타내지 못하였다. 둘째, 장기파지에 미치는 효과는 유의수준 .05에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 셋째, e-Learning을 활용한 수업이 장기파지에 긍정적인 반응을 하는 것으로 나타났다.

본 연구는 여러 종류의 ICT 활용 수업자료 중 WBI 수업자료, CD-ROM 타이틀 그리고 ICT 활용 수업모듈 수업자료가 과학 학업성취 및 자기 주도적 학습특성과 창의력에 미치는 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이를 위하여 초등학교 과학 ‘지구’ 분야의 단원에 대하여 세 가지 자료를 활용하여 수업을 실시하고 그 효과를 분석하였다. 그 결과, WBI 수업자료, CD-ROM 타이틀 수업자료와 ICT 활용 수업모듈을 활용한 수업은 과학 학업성취, 자기 주도적 학습특성, 창의력을 변화시키는데 효과적인 것으로 나타났다. WBI 수업자료는 자기 주도적 학습특성을 변화시키는데 효과적이며, ICT 활용 수업모듈 수업자료는 창의력을 향상시킨 것으로 나타났다.

이 연구에서는 과학사를 활용한 교수-학습 자료를 개발하고 교육 현장에 적용하여 과학 학업 성취도와 과학과 관련된 태도에 미치는 효과를 중학생의 성취수준에 따라 조사하였다. 여중생 3학년 4개 학급을 대상으로 실험 집단에서 대하여 과학사 활용 수업, 통제 집단에 대하여 전통적인 수업을 실시하였다. 과학사 활용 수업에서는 필수 학습요소와 관련된 과학사를 다양한 방법으로 학생들에게 소개하여, 학습자의 흥미와 STS인식을 유도하였다. 과학사 활용 수업은 전통적인 수업에 비하여 학생들의 과학 학업 성취도와 태도 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 과학사 활용수업은 과학 학업 성취도에서는 상위권에게 유의미한 효과가 나타났으며, 과학과 관련된 태도에서는 상, 중위권에서 긍정적인 효과를 보였다. 이와 관련하여 학습자의 수준을 고려한 교수-학습 자료와 수업 모형 개발은 과학사 활용 수업에 도움을 줄 수 있다.

본 연구는 초등학교 과학수업을 위한 ICT 활용 수업모듈의 개발과 그 효과를 알아보고자 하는 연구이다. 연구의 결과, 첫째, ICT 활용 수업모듈을 활용한 집단은 전통적 집단에 비해 과학 학업성취도를 향상시키는데 효과적이었다. 둘째, ICT 활용 수업모듈을 활용한 집단은 전통적 집단에 비해 자기주도적 학습특성을 향상시키는데 효과적이었다. 특히, 자기주도적 학습특성의 하위요소인 개방성, 자아개념, 솔선수범, 미래지향적 자기이해, 창의성, 자기 평가력에 대해서 향상을 보였다. 그러나 자기주도적 학습특성의 하위요소인 학습열성, 책임감에서는 향상된 효과를 보이지 않았다. 셋째, ICT 활용 수업모듈을 활용한 집단은 전통적 집단에 비해 창의성을 향상시키는데 효과적이었다. 이를 세부적으로 보면, 창의성의 하위요소인 유창성, 독창성에서는 향상을 보이고 있으나 융통성에서는 효과를 보이지 않았다.

While many have extolled the potential of Webbased instruction, rarely has this enthusiasm been backed by reliable evidence. Ruth Colvin Clark and Richard E. Mayer in £-Learning and the Science of Instruction (2003) elaborate pedagogical principles which should be followed to maximize the effectiveness of hypermedia and web-based instruction (terms they combine as e-leaming). They explicitly cite the research on which they base their claims as well as provide examples from training programs in current use to demonstrate how their principles might be applied. The result is a definitive handbook of guidelines for instructional designers that is based on the best-available academic research, written in an accessible language which minimizes the use of academic jargon.

본 연구의 목적은 STS프로그램을 적용한 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도와 과학학습성취도에 미치는 효과를 분석하는데 있다. 연구 목적에 따라 고등학교 3학년 학생들을 실험집단과 통제집단으로 나눈 뒤, 약 6주 동안 실험집단은 본 연구자가 개발한 STS 프로그램을 사용하여 수업을 실시하고 통제집단은 강의 중심의 전통적 수업을 실시하였다. 연구 결과 과학에 관련된 태도에 있어 실험집단이 통제 집단보다 더 긍정적인 방향으로 태도가 향상되었고, 과학학습 성취도에 있어서도 실험집단이 더 높은 성취도 향상을 나타내었다.

The CAI (Computer-Assisted Instruction) system for science teaching has been increasing both in quantity and in quality during the last two decades. However, science learning by computer has not played a leading role in the science teaching process. Therefore, the purpose of this study was to analyze the effectiveness of tutorial CAI programs according to the learner's characteristics such as sex, inquiry skills, scientific attitudes, logical thinking skills, achievement motivation, science content achievement in science teaching. One group pretest-posttest design was used as an experimental design. The three tutorial science CAI programs were used for thirty males and females selected in grade eight. According to the analysis of CAI achievement scores the female students showed significantly higher (P$lt;0.05) than the male students. Also one-way analysis of variance was used to investigate the effects of interaction between sex and achievement motivation. The significant difference on the effects of interaction between sex and achievement motivation has not found. The effects of tutorial CAI between logical thinking skills, scientific attitudes, inquiry skills, achievement motivation, science content achievement according to upper and lower levels were investigated by using the statistical analysis of one-way ANOVA. The results indicate that tutorial CAI might provides a good opportunities for the improvement of science achievement to the lower level students of science attitudes, inquiry skills, science content achievement.

Four observational astronomical item, have been pilottested with a 150mm refracting telescope in order to layout the detailed procedures for the suggested (inquiry) activities listed in the high school earth science curriculum and to contrive some adequate instructions for students stressed on how to make proper treatments with the collected materials. The tested items were of sunspots' motion, the size of lunar craters, the Galilian satellites' revolution, and the galactic distribution of stars. Following series of activities are suggested with respect to the way of collecting observational data and of giving proper instruction to students in class: 1) Photography and other material, he made by teacher and/or extracurricular group of students; 2) Replicas (xeroxed, photographs, Or slides) he made from the collected materials, '0 that they are available to all the students in class; 3) Quantative analyses, be taken as student' activity.