과학 독서활동 수업이 과학과 핵심역량에 미치는 영향

이용진 ( Yong Jin Lee ) , 정은영 ( Eunyoung Jeong )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제4호, 501~513페이지(총13페이지)

본 연구에서는 ‘생명과학Ⅰ’ 수업에서 독서활동을 적용하여 과학과 핵심역량에 미치는 영향을 알아보고 독서활동 수업에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 이를 위하여 G광역시 K여자고등학교에서 ‘생명과학Ⅰ’을 선택한 5개 학급 120명을 대상으로 총 10차시의 과학 독서활동 수업을 하였다. 과학 핵심역량 전체 검사 결과는 유의미하게 향상되었다. 과학과 핵심역량별 결과를 살펴보면, 과학적 사고력, 과학적 탐구능력, 과학적 문제해결력, 과학적 의사소통 능력이 향상되었다. 문항별로 살펴보면, 과학 독서활동 수업을 통해 논리적 근거를 들어 주장하는 능력, 과학적 증거를 찾는 능력, 과학 지식을 활용하는 능력이 향상되었다. 과학 독서활동 수업에 대한 학생들의 인식 조사 결과, 이전 과학 수업에 비해 흥미 있어 하였으며 과학을 공부하고 진로를 탐색하는 데 도움이 된다고 ...

TAG 교과 독서, 과학 독서활동, 진로 탐색, 과학과 핵심역량, 생명과학, Content Area Reading, Science Reading Activities, Career Exploration, Science Core Competency, Life Science Ⅰ

아두이노를 활용한 초음파 간섭 실험

이경환 ( Kyung Hwan Lee ) , 이희복 ( Heebok Lee ) , 이경석 ( Kyung Suk Lee )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제4호, 514~523페이지(총10페이지)

아두이노(Arduino)는 중·고등학생들도 손쉽게 다양한 실험 장치를 직접 제작할 수 있도록 해주는 유용한 도구이다. 우리는 아두이노를 활용하여 초음파 송신기로부터 방출되는 음파를 스캔하여 공간에 형성된 음압을 정량적으로 측정할 수 있는 1차원 초음파 스캐너를 만들었다. 이 실험 장치를 활용하여 송신기로부터의 거리 및 방향에 따라 음압이 어떻게 변화하는지를 확인하고, 하나의 송신기가 형성하는 음파의 모양과 두 개의 송신기를 동시에 작동시켰을 때 나타나는 초음파 간섭무늬를 정량적으로 측정하고 물리 이론으로 설명하였다. 또한, 두 음원의 위상차에 의한 효과 및 반사에 의한 영향도 알아보았다. 이 초음파 간섭 실험 장치는 중등교육현장에서 음파의 물리적 특성 및 파동의 간섭 현상의 교육에 활용이 기대된다.

TAG 두이노, 초음파, 간섭, Arduino, Ultrasonic Wave, Inteference

돌멩이로 끓인 맛있는 수프: 콩즙 속의 요소가수분해효소를 활용한 탐구실험

하민수 ( Minsu Ha ) , 이준기 ( Jun-ki Lee )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제4호, 524~534페이지(총11페이지)

이 교육 자료에서는 콩즙 속에 많이 있는 요소가수분해효소를 활용한 다양한 탐구활동을 소개하는 것을 목적으로 한다. 콩즙 속 요소가수분해효소는 요소를 암모니아와 이산화 탄소로 분해하는 효소로서 현재 생명과학I의 배설 단원에 오줌 속 요소를 확인하는 실험으로 소개되어 있다. 요소가수분해효소를 활용한 실험은 배설 단원뿐만 아니라 효소와 관련된 다양한 개념을 탐구활동을 통해 학습하기에 적합하다. 이 효소는 헬리코박터균과 노벨상 등 다양한 과학 이야기와 관련이 있으며, 추론 활동을 통해 학생들의 과학핵심역량을 신장시키는 재미있는 활동이 될 수 있다. 이 교육 자료에서는 그 동안 학생들과 수행하였던 요소가수분해효소의 다양한 활동을 공유하면서, 이 실험이 가지는 의의를 이야기하고자 한다.

TAG 가수분해, 콩즙, 요소, 효소, Urease, Soybean Juice, Urea, Enzyme

스마트 기기를 활용한 지구과학 수업 사례 연구: 예비 교사들의 중학교 대기와 천문 단원 수업 사례를 중심으로

오현석 ( Hyunseok Oh )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제4호, 423~440페이지(총18페이지)

이 연구는 예비교사들이 스마트 기기를 활용한 지구과학 대기와 천문 단원 수업 사례를 분석하였다. 2017년부터 2019년까지 3년간 총 128개의 수업을 분석하여, 지구과학 수업에서 스마트 기기의 활용 형태와 특징을 살펴보았다. 또한, 스마트 기기를 활용한 지구과학 수업 실행을 분석하여 수업 모형이나 수업 전략 속에서 스마트 기기의 역할을 살펴보았다. 연구 결과에 따르면, 대기와 천문 영역의 지구과학 수업 중에 스마트 기기로 맞춤형 수업 자원을 제공하고 활동 결과나 정신 모형을 공유할 수 있게 해주었다. 또한 스마트 기기가 가상공간에서 간접 관측과 관점 전환을 이해를 위한 영상 장치 대용으로도 사용되었다. 스마트 기기를 학생들의 정신 모형을 표현하는 용도로 사용하여 학생들의 선개념 확인이나 모형 형성에 도구로 사용하고 있었다. 수업 실행 분석을 ...

TAG 예비교사, 스마트 기기, POE 수업 모형, 모형 기반 학습, 사례 연구, Pre-Service Teacher, Smart Device, Model-Based Learning, Case Study

Python을 이용한 2차원 파동의 간섭 시뮬레이션

김민환 ( Minhwan Kim ) , 서혜린 ( Hyerin Seo ) , 김두찬 ( Duchan Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제3호, 415~422페이지(총8페이지)

파동의 간섭은 고등학교 물리학 교과에서 중요하게 다루어지는 분야이다. 파동의 간섭과 관련된 여러 오개념이 존재한다. 물리학 II 교과에서 다루는 2차원 파동의 간섭에 한정해 연구한 결과는 없었으나, 2차원으로 확장되어 추가적인 오개념이 발생할 것으로 예상된다. 과학 시뮬레이션은 단기간에 과학적인 개념 및 이해를 촉구함으로써 이러한 오개념을 바로잡을 수 있을 것이라 기대된다. 본 연구에서는 컴퓨터 프로그래밍 언어인 Python을 이용해 2차원 파동의 간섭 시뮬레이션을 만들고 조작 방법을 소개하였다. 또한, 활용 방안 및 기대효과로 영화관 상황에서의 응용 등과 개념의 이해 심화를 제시하였다.

TAG Python, 2차원 파동의 간섭

산소 센서를 활용한 카탈라아제 효소 실험의 문제점과 수업에서의 활용

하민수 , 이준기  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제3호, 423~425페이지(총3페이지)

파동의 간섭은 고등학교 물리학 교과에서 중요하게 다루어지는 분야이다. 파동의 간섭과 관련된 여러 오개념이 존재한다. 물리학 II 교과에서 다루는 2차원 파동의 간섭에 한정해 연구한 결과는 없었으나, 2차원으로 확장되어 추가적인 오개념이 발생할 것으로 예상된다. 과학 시뮬레이션은 단기간에 과학적인 개념 및 이해를 촉구함으로써 이러한 오개념을 바로잡을 수 있을 것이라 기대된다. 본 연구에서는 컴퓨터 프로그래밍 언어인 Python을 이용해 2차원 파동의 간섭 시뮬레이션을 만들고 조작 방법을 소개하였다. 또한, 활용 방안 및 기대효과로 영화관 상황에서의 응용 등과 개념의 이해 심화를 제시하였다.

별의 일주운동 탐구 모형 개발과 적용

정동권 ( Dong-gwon Jeong )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제3호, 277~288페이지(총12페이지)

천문 단원은 눈으로 직접 경험할 수 없는 시간과 공간적 제약에 따라 학생들에게 어려움의 대상이다. 특히 우주 공간상 천체 운동을 천구에 투영하여 바라보는 관점은 공간지각능력을 요구하기 때문에 공간 개념의 발달이 선행되지 않는다면 더욱 어렵게 느껴진다. 이러한 공간적 사고를 요구하는 천문 단원에서는 경험을 통한 학습이 필요하다. 본 연구는 지구가 자전함에 따른 별의 일주운동을 단순히 교과서 삽화를 통한 2차원적 사고에만 그치는 것이 아닌, 직접 조작할 수 있는 탐구 모형을 통해 일주운동에 대한 이해를 촉진하고자 모형을 개발하였다. 모형을 통해 지구의 자전에 따른 상대적인 별의 움직임을 카메라를 통해 지구 관점과 우주 관점을 동시에 관찰할 수 있다. 모형이 갖는 교육적 효과를 알아보기 위해 개발한 모형을 적용한 실험집단과 전통적인 수업이 이루어진 비교집단을 ...

TAG 별의 일주운동, 천문학적 사고, 지구 관점, 우주 관점, 탐구 모형, Diurnal Motion, Astronomical Thinking, Earth-Based View, Space-Based View, Inquiry Model

디지털기기를 활용한 미래학교의 2015 개정 과학과 교육과정 운영 실태 조사

유은정 ( Eun-jeong Yu ) , 김경화 ( Kyung-hwa Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제3호, 289~306페이지(총18페이지)

본 연구의 목적은 디지털기기를 활용한 “서울특별시 미래학교”의 2015 개정 과학과 교육과정 운영 실태를 조사하기 위함이다. 디지털 학습 환경이 완비된 수도권 소재 중학교 1학년 전체 학생(4개 학급, 66명)과 과학 담당 교사(2명)를 대상으로 과학수업에서 디지털기기 활용 현황을 파악하고, 수업 후 학생들의 디지털기기 활용 수업에 대한 인식과 과학과 핵심역량을 살펴보았다. 연구 결과 디지털기기는 90분 동안 진행되는 블록타임에 더 많이 활용되었으며, 스마트폰보다는 태블릿 PC 사용량이 많았다. 학생은 학습활동주제나 내용공유 및 산출물 제작을 위해 디지털기기를 주로 활용하였다. 디지털기기 활용 과학수업은 학생의 자기주도학습 측면에서 긍정적으로 나타났으며 과학과 핵심역량 중 디지털기기 활용 수업과 연관성을 찾을 수 있는 과학적 참여와 평생학습 능...

TAG 디지털기기, 미래학교, 2015 개정 교육과정, 과학과 핵심역량, Digital Devices, Future School, 2015 Revised Curriculum, Science Core Competency

2015 개정 과학과 교육과정 초등학교 3~4학년 운영 실태 분석

김현정 ( Hyun Jung Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제3호, 307~320페이지(총14페이지)

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정의 초등학교 3~4학년 운영 실태를 파악하고 교육과정의 성공적 안착을 위한 지원 방안을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 전국 300개 초등학교를 무선 표집하여 과학과 교육과정 운영에 관한 설문 조사를 시행하였으며, 결과 해석을 위해 포커스그룹 면담 조사를 실시하였다. 연구 결과, 초등학교 교사들은 과학과 교과 역량, 학습 내용 수준과 양이 초등학교 3~4학년에 적용되기 적절하며, 신설된 통합 단원도 교육과정의 취지에 부합한다고 인식하고 있었다. 또한, 초등학교 교사들은 2015 개정 교육과정에 따른 과학수업에서 과학 실험 및 탐구 활동 지도가 가장 어렵다고 응답하였으며, 과학 교육 내실화를 위하여 다양한 과학교육 콘텐츠의 개발과 탐구 활동 수행을 위한 적절한 환경이 갖추어지기를 희망하고 있었다. ...

TAG 2015 개정 과학과 교육과정, 초등 3~4학년, 초등 과학수업, 2015 Revised Science Curriculum, 3rd and 4th Grade of Elementary school, Elementary Science Class

창의융합형 과학실 수업이 초등학생의 과학 긍정경험 및 리더십 특성에 미치는 영향

이정은 ( Jung Eun Lee ) , 박기수 ( Gi Su Park ) , 유미현 ( Mi Hyun Yoo )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제3호, 321~336페이지(총16페이지)

본 연구의 목적은 창의융합형 과학실을 구성하고 그 공간에서 활용 가능한 수업을 개발, 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 연구 참여자는 경기도 소재 두 개의 초등학교 6학년이며 실험집단 110명, 비교집단 97명으로 모두 207명이다. 수업은 학습자 주도의 스마트기기를 기반으로 한 실생활 문제해결 과정을 중심으로 실행하였으며, 사전-사후검사 후 이원공변량분석(2-way ANCOVA)을 실시하여 창의융합형 과학실 수업이 과학 긍정경험, 리더십 특성 중 개인 간 관계에 미치는 영향과 각 종속변인의 성별에 따른 차이를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 창의융합형 과학실 수업을 경험한 실험집단 학생들은 비교집단의 학생들과 비교하였을 때 과학 긍정경험의 주효과는 나타났으나 성별에 따른 주효과는 나타나지 않았다. 수업 방법적인 측면에서 학생...

TAG 창의융합형 과학실 수업, 과학 긍정경험, 리더십 특성, Creativity Convergence Science Lab, Positive Experience on Science, Leadership Characteristics

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