창의적 설계 기반의 수업 설계 및 적용

김희목 ( Hee Mok Kim ) , 지찬수 ( Chan Soo Jee )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제3호, 319~338페이지(총20페이지)

2011년부터 국가 과학교육의 지향점을 창의 · 융합적 사고를 기반으로 하는 융합인재교육(STEAM)으로 설정하면서부터 다양한 STEAM기반의 교수학습 모형과 프로그램들이 개발되고 현장에 적용되기 시작하였다. 그러나 STEAM 교육자료 개발 및 활용이 이루어지고 있음에도 불구하고 현장의 다양한 교수-학습 자료의 요구, 교사 연수, 교육과정 개선 등이 요구되고 있다. 융합인재교육의 수업은 그 동안의 과학수업에서 현상의 본질을 탐색하거나 가설을 검증하기 위해 중요하게 사용된 탐구(Inquiry)의 방법뿐만 아니라 과제(Task) 혹은 문제(Problem)를 해결하기 위해 해결과정과 방법에 대한 설계(Design)를 요구하고 있다. 이 연구에서는 이 점을 고려하여 탐구와 공학적 설계를 기반으로 하는 중학생을 위한 STEAM 교육 모형의 개발을 ...

TAG 창의적 공학 설계, 융합인재교육, ECB 모형, Creative Engineering Design, STEAM(Science, Technology Engineering, Art, Mathematics), ECB Structure

3D 파노라마 가상현실 만들기를 통한 학성리 맨삽지 야외학습장 융합교육 프로그램 개발

윤마병 ( Mabyong Yoon )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제3호, 339~358페이지(총20페이지)

보령시 천북면 학성리의 맨삽지 섬은 충청도에서 유일하게 공룡발자국 화석이 발견되며, 육계 사주와 대규모 역암, 다양한 퇴적구조를 볼 수 있는 곳으로 청소년을 위한 지질학습뿐 만 아니라, 지질관광으로서도 가치가 높은 곳이다. 본 연구에서는 맨삽지의 교육자원과 2015개정 과학과 교육과정을 분석하여 4곳의 주요한 관찰지점을 선정하여 야외학습장으로 개발했다. 맨삽지 야외학습장을 활용한 융합교육 프로그램은 야외학습 모형과 STEAM 수업 단계에 따라 개발하였다. 총 7차시(2시간 블록타임) 분량으로 야외학습을 포함하여 협동학습으로 자율적 탐구활동이 이루어지도록 했다. 학생들이 맨삽지를 탐방하면서 3D 파노라마 가상 야외학습장을 개발하는 과정에서 미래 학습자로서 갖추어야 할 SW 역량과 만들면서 배우는 메이커 교육, 창의적인 문제해결 역량을 기를 수 있도록 했다...

TAG 맨삽지 섬, 공룡발자국 화석, 맨삽지 야외학습장, 지질관광, 3D 파노라마 가상 야외학습장, Mansopji Island, Dinosaur Footprint Fossils, Field Study Sites in Mansopji (FSSM), Geotourism, 3D Panorama Virtual Field Trip (PVFT)

전국과학전람회 출품작 분석을 통한 과학과 교육과정과 학생 과학탐구활동 간의 연계성 고찰

장원형 ( Wonhyeong Jang ) , 이경건 ( Gyeong-geon Lee ) , 민소원 ( So Won Min ) , 홍훈기 ( Hun-gi Hong )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제2호, 103~112페이지(총10페이지)

본 연구에서는 문서로서 계획된 과학과 국가교육과정과 그 교육과정의 실행 사례인 학생 과학탐구활동 간의 연계성을 확인하기 위해 대표적인 과학탐구활동의 예시로서 전국과학전람회 화학 부문 고등부 출품작을 분석하였다. 분석 영역으로 작품의 연구동기 및 연구대상, 세부 학문영역, 교육과정 연계성을 설정하였으며 화학을 전공한 연구자 2인이 작품을 분류하였다. 분석 결과 교육과정 내용 요소의 학문영역 분포가 출품작의 학문영역 분포와 유사한 것으로 나타나 교육과정의 교과 내용이 학생들의 연구분야 및 연구주제 선정에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었으며, 교육과정 내용으로부터 연구주제를 직접적으로 도출한 경우는 11.9 %, 교육과정과 강한 연계성을 가진 경우는 64.7 %로 나타났다. 이에 따라 국가교육과정을 계획하는 데에 있어서 과학과 교육과정과 학생 과학탐구활동 간의 ...

TAG 교육과정, 과학탐구활동, 전국과학전람회, National Curriculum, Science Inquiry Activity, Na-tional Science Fair

MBL 전하 센서를 이용한 전기용량 측정 원리에 대한 물 비유

이선희 ( Sunny Lee ) , 김규환 ( Kyu Hwan Kim ) , 김중복 ( Jung Bog Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제2호, 113~118페이지(총6페이지)

작은 전하량 밖에 측정할 수 없는 MBL 전하 센서를 여러 번 사용하여 큰 전하량을 측정할 수 있는 방법에 대한 이해를 돕기 위하여 큰 원통형 용기에 담긴물의 양을 작은 용기를 여러 번 사용하여 측정할 수 있다는 비유를 개발하였다. 용기에 담긴 물의 양은 축전기에 저장된 전하량에, 용기에 담긴 수면의 높이는 전압에 비유하였다. 큰 용기에 연결되는 작은 용기는, 큰 전기용량의 축전기에 연결되는 MBL 측정 장치 내부의 작은 전기용량의 축전기와 같은 역할을 한다. 다중 측정을 통한 수량(水量)의 측정은 작은 용기를 연결하였을 때 작은 용기로 넘어온 물의 높이는 큰 용기의 수면의 높이와 같아질 때까지 옮겨 온다는 점에 착안하였다. 이 논문에 사용된 물 비유를 활용하면, 학생들에게 전기용량과 전하량과 같은 추상적인 개념을 형성시키는데 도움을 줄 수 있을 ...

TAG 비유, 물비유, 전하량, 축전기, MBL 전하센서, Analogy, Water Analogy, Charge, Capacitor, MBL Charge Sensor

소형망원경을 이용한 목성의 자전 주기 측정

엄흥진 ( Heungjin Eom ) , 심현진 ( Hyunjin Shim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제2호, 119~132페이지(총14페이지)

본 연구에서는 소형망원경을 이용한 목성 관측으로 목성의 자전 주기를 결정하는 방법을 제안하고 그 결과를 보였다. 행성 관측용 카메라와 DSLR 카메라를 구경이 40 cm 이하인 소형망원경에 결합하여 수 시간 동안 연속으로 목성을 촬영하였다. 촬영한 목성의 사진에서 목성 대기의 특징적인 형상인 대적반과 저기압성 소용돌이가 시간이 지남에 따라 경도 방향으로 움직이는 정도를 측정함으로써 목성의 자전 주기를 추정하였다. 학교 현장에서 쉽게 구할 수 있는 장비와 상용 이미지 편집 프로그램을 사용하여, 알려진 자전 주기인 9시간 50분 내외의 값과 약 5 % 이내의 오차로 목성의 자전 주기를 계산할 수 있었다. 적도반지름과 극반지름을 측정해 계산한 편평도 역시 0.06 근방으로 실제 목성의 편평도와 10 % 이내의 차이를 보였다. 관측 오차의 원인은 구면을 ...

TAG 천체 관측, 목성, 자전 주기, 편평도, Astronomical Observation, Jupiter, Rotation Pe-riod, Oblateness

고등학교 통합과학 교과서에 제시된 창의ㆍ융합 활동에 대한 STEAM 비교 분석

김현섭 ( Hyunsup Kim ) , 정수 ( Soo Jung )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제2호, 133~146페이지(총14페이지)

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 따라 편찬된 고등학교 통합과학 교과서가 교육과정에서 요구하고 있는 창의적이고 융합적인 사고 능력을 균형 있게 신장시키는데 도움이 되도록 STEAM 교육내용이 적절하게 반영되어 있는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 5종의 통합과학 교과서에서 제시하고 있는 창의융합 활동 자료의 STEAM 학습내용을 STEAM 요소의 융합 유형, 주제 유형, 맥락 유형, 활동 유형 등 4가지 분석 준거를 선정하여 교과서별로 비교 분석하였다. STEAM 요소의 융합 유형을 분석한 결과, 5종 교과서 전체적으로 2개 요소가 융합된 유형(S+TE와 S+A)이 67.6 %로 대부분을 차지하고 있었으며, 3개 요소가 융합된 유형(S+TE+A와 S+A+M)은 29.7 %, 4개 요소가 모두 융합된 유형은 2.7 %로 나타나, 3개...

TAG 통합과학, 창의융합 활동, STEAM 분석, Integrated Science, Creative Convergence Activity, STEAM Analysis

배설 단원의 과학적 모형 구성 활동을 위한 교사 연수 자료 개발

강은희 ( Eunhee Kang )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제2호, 147~158페이지(총12페이지)

본 연구는 교사들이 과학적 모형 구성 수업을 구체적으로 이해할 수 있도록 돕는 연수 자료를 개발하는 데 목적이 있다. 이를 위해 배설에 대한 사전 모형을 구성하기 위해 개발한 수업과 이 수업을 학생들에게 적용하여 촬영한 비디오를 자료로 활용하였다. 연수는 3시간으로 구성되며, 교사-학생의 공동 모형 구성에 대한 간단한 이해, ‘배설’ 단원의 과학적 모형 수업 활동지에 대한 소개, ‘배설’ 단원의 과학적 모형 수업의 실제로 구분된다. 특히, 실제 수업 과정을 보여주는 비디오를 사용한 ‘배설’ 단원의 과학적 모형 수업의 실제 부분에서는 학생들이 가지는 배설 경로에 대한 다양한 모형을 파악하고, 이를 전체 발표와 토론을 통해 교실의 모형을 구성하는 과정에서 학생들의 개념을 구체적으로 추론하고 논의하는 시간을 갖는다. 이 연수 자료는 과학적 모형 구성 활동에 ...

TAG 과학적 모형, 교사 연수 자료, 배설 경로, Scientific Model, Teacher Training Materials, Excretion Pathway

한국, 영국, 싱가포르 초등 과학교과서에 제시된 질문의 유형과 특징 비교: ‘그림자와 거울’ 관련 단원을 중심으로

박지선 ( Jisun Park ) , 장진아 ( Jina Chang )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제2호, 159~170페이지(총12페이지)

본 연구의 목적은 한국, 영국, 싱가포르 초등 과학교과서에 제시된 질문의 유형과 특징을 비교하여, 한국 과학교과서 질문 구성 및 제시를 위한 시사점을 얻는 것이다. 이를 위하여, 한국 초등 과학교과서의 ‘그림자와 거울’ 단원과 이에 해당하는 영국, 싱가포르의 과학교과서 단원을 대상으로 교과서에 제시된 질문의 유형과 특징을 분석하였다. 분석 결과, 한국의 과학교과서에서는 페이지 당 제시되는 질문의 수가 4.4개로 영국(6.1개)과 싱가포르(4.3개)에 비해 상대적으로 적거나 비슷한 반면, 교과서에 제시된 전체 문장 중, 반 이상(53.8 %)이 질문이나 요청의 의미를 담은 문장으로 다른 국가들보다 제시된 문장에 대한 질문의 비율이 높은 편이었다. 질문 유형을 살펴보면, 한국 과학교과서에서는 경험적 질문(38.7 %)보다 비경험적 질문(62.3 %)이 많...

TAG 초등 과학교과서, 질문, 한국, 싱가포르, 영국, Elementary Science Textbook, Questions, Korea, UK, Singapore

전자기 유도 법칙을 이용한 단진자의 역학적 에너지 보존 실험

서윤경 ( Yun Kyung Seo ) , 장태훈 ( Taehun Jang ) , 손상호 ( Sang Ho Sohn )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제1호, 1~16페이지(총16페이지)

전자기 유도 법칙을 이용하여 역학적 에너지 보존에 대한 연구를 이론과 실험으로 수행하였다. 자석 추로 된 단진자가 코일의 폭을 지나가는데 걸리는 시간과 평형점에서 단진자의 평균속도에 대한 관계식을 이론적으로 구하고 실험값과 비교하였다. 실험은 줄의 길이와 각도, 코일의 폭 세 가지 조건을 변화시키면서 유도전류를 측정하였다. 서로 다른 방향으로 나타나는 유도전류 피크 사이의 시간 간격을 측정하여 평형점에서 단진자의 평균속도를 실험적으로 구하고 단진자의 초기 퍼텐셜 에너지가 평형점에서 운동 에너지로 바뀌는 것을 보임으로써 역학적 에너지 보존 법칙을 확인할 수 있었다.

TAG 단진자, 역학적 에너지 보존, 전자기 유도, Simple Pendulum, Conservation of Mechanical Energy, Electromagnetic Induction

2015 개정 교육과정에 따른 고등학교 화학Ⅰ 교과서에 사용된 비유의 분석

김봉래 ( Bongrae Kim ) , 손연아 ( Yeon-a Son )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2019] 제13권 제1호, 17~30페이지(총14페이지)

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 고등학교 화학Ⅰ 교과서 9권에 사용된 비유의 빈도와 유형을 분석하였다. 비유 분석을 위해 선행 연구에서 제시한 분석틀을 수정ㆍ보완하여 사용하였는데, 이 분석틀은 9개의 분석 영역(공유 속성, 표현 방식, 추상도, 대응 정도, 작위성, ‘비유’ 언급, 제한점 언급, 인과 관계, 활동 주체)으로 분류되어 있다. 연구 결과 화학Ⅰ 교과서에 사용된 비유의 빈도는 총 233개로서 교과서 한 권당 평균 25.9개, 교과서 10쪽당 평균 1.1개로 나타났다. 제6차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 화학Ⅰ 교과서 10쪽당 사용된 비유의 빈도수를 비교해본 결과, 제6차 교육과정에서 0.6개, 제7차 교육과정에서 0.1개, 2009 개정 교육과정에서 1.0개, 2015 개정 교육과정에서 1.1개로 분석되어 조...

TAG 2015 개정 교육과정, 화학Ⅰ 교과서, 비유, 2015 Revised Curriculum, ChemistryⅠ Textbook, Analogy

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