과학영재교육에 대한 초ㆍ중등 교사의 인식 조사

백성혜,원정애 韓國敎員大學校 敎育硏究院 2007 敎員敎育 Vol.23 No.2

과학 영재의 개념 정의와 과학 영재를 판별하는 방법에 대한 많은 연구가 이루어져왔고,2003년부터 공교육 제도 내에서 과학영재교육이 강화되고 있다. 그러나 과학영재의 정의와 영재교육 의 목적에 기초한 영재 판별 방법에 대한 연구는 드문 편이다. 또한 교사의 역할이 과학영재교육에서 중요한데도 불구하고,과학영재교육에 참여하고 있는 교사들의 인식에 대한 연구는 거의 없는 편이다. 이 연구는 과학영재교육 체제,교육에 참가하는 학생 교육 프로그램 등을 포함하는 과학영재교육에 대한 교사들의 인식을 알아보고자 한다. 전국에서 표집된 55명(여16,남39)의 과학교사들이 이 연구에 참여하였다. 연구 결과는 과학영재들을 열정적으로 가르치고 있고,공교육 제도 내에서 과학영재교육이 필요하다고 인식하였다. 교사들은 과학영재들이 기초탐구능력과 문제해결력은 우수하지만,창의성은 부족하다고 인식하였다. 또한 사용하고 있는 교육 프로그램은 문제해결력 신장에는 적절하지만,창의성 계발에는 부적절하다고 평가하였다. 교사들은 무엇보다도 개인차를 고려한 다양한 교육 프로그램과 행정적· 재정적 지원이 필요하다고 지적하였다. Although the role of teachers is important in education for scientifically gifted students, it is few research related to ideas of teachers who joining in education program for scientifically gifted students. This study aims to understand teachers' ideas about education for scientifically gifted students about gifted education in general, gifted sutdents in programs, and gifted education programs. Fifty five science teachers(16 female, 39 male) who were selected in nationwide participated in this study. Results of this research indicated that teachers educated scientifically gifted students enthusiastically and they thought necessity of education for scientifically gifted students in public education system. Teachers thought that scientifically gifted students were excellent in basic inquiry ability and problem solving ability, but they were lack in creative ability. Also, teachers evaluated that education program was suitable for developing problem solving ability, but it was inadequate for developing creative ability. Teachers recommended necessity of developing diverse education program considered difference among individuals and administrative and financial support above all.

접촉각 측정으로 본 표면 장력 관련 교육 내용 및 고등학교 학생틀의 이해 분석

최종국,박용남,백성혜 韓國敎員大學校 敎育硏究院 2009 敎員敎育 Vol.25 No.4

이 연구에서는 극성 액체인 물, 에탄올 및 비극성 액체인 사염화탄소를 극성 표변인 유리와 비극성고체인 PVC와 테플론판 위에 떨어뜨린 후 접촉각을 측정하고, 액체 증기, 고체 증기, 및 고체-액체의 경계간의 자유에너지 (□_(LV), □_(SV), □_(SL))와 표면장력을 계산하였다. 접촉각의 크기는 액체의 종류 또는 표면장력 뿐 아니라, 고제 판의 특성에 따라서도 달라진다는 것을 확인하였다. 또한, 접촉각의 크기는 액체의 표면 장력의 크기와 반드시 일치하지는 않았다. 7차 교육과정의 ‘화학 I’ 교과서 8종과 여러 평가 문항들을 분석한 결과, 접촉각과 표면 장력의 크기를 단순히 분자 간 인력에 따라 비례하는 것으로 표현하는 경우가 있었고, 교육과정에서 요구하는 수준을 념거나 현실적으로 관찰되지 않는 상황을 제시하는 경우도 있었다. 고등학교 학생들은 접촉각 표면장력 그리고 분자간 인력에 관련된 이해가 부족한 것으로 나타났다. Interfacial free energies(□_(LV), □_(SV), and □_(SL)) were calculated from the measured contact angles between various solid surfaces and liquids. Polar liquid, water and ethanol, as well as non-polar liquid such as carbon tetrachloride were examined on the polar surface such as glass as well as non-polar surface PVC and Teflon. The contact angle showed dependence on characteristics of both liquids and solid surfaces. More importantly, the order of contact angle did not agree with that of surface tension From the analysis of 8 types of 'Chemistry l' textbooks and several assesment items, the errors are found that the contact angle and surface tension are proportional to intermolecular interaction. In some cases, the required knowledge is above current educational level or some unrealistic situation is used as an example. The high school students are appeared to be incomprehensible to complex relationships between contact angle, surface tension, and intermolecular interactions.

중학교 과학영재 담당교사의 PCK 요소의 특징과 관련성

김선경,민희정,방은정,백성혜 韓國英才學會 2011 영재교육연구 Vol.21 No.4

중학교 과학영재 담당교사의 수업을 관찰하여 Pedagogical Content Knowledge(PCK)의 요소 를 분석하고, 요소간의 관련성을 알아보았다. 연구 대상은 대도시 지역의 중학생 대상 영재교 육원에서 과학을 가르치는 교사 4명이었으며, 전공은 각각 물리, 화학, 생물, 지구과학이고 2 명은 전임교사, 2명은 겸임교사였다. 또한 전임교사들은 영재학생들만 가르쳤고, 겸임교사들 은 보통 일반학생들을 가르쳤고, 특별히 주 1회 영재학생들을 가르쳤다. 수업관찰, 반구조화 된 인터뷰를 실시하였으며, 문서자료를 수집하여 질적으로 분석하였다. 연구 결과, 과학영재 담당교사의 PCK 요소의 몇 가지 특징이 나타났다. 교사들의 과학교수지향은 PCK의 요소들 과 긴밀하게 상호작용하고 있었다. 교사들의 교육과정지식은 교사에 따라 상이했지만, 학습 유형의 선택은 교사의 영재 교육 및 수업의 목표와 관련되어 있었다. 또한 이러한 교육과정 지식은 학생에 대한 이해의 영향을 받았다. 교사들은 교육과정지식과 학생에 대한 이해에 따 라 수업에서 서로 다른 교수전략을 사용하고 있었다. 또한 PCK의 요소들의 관계는 밀접했으 며 방향성을 가지고 있었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 PCK의 요소와 관계성을 설명하기 위해 사면체 모델을 제안했다. In this study, we analyzed the characteristics of Pedagogical Content knowledge(PCK)'s components through actual course of teachers of science gifted students in the middle school. For this study, four middle school science teachers of gifted students belonging to the gifted education professional organizations in a metropolis were selected, each of them was physics, chemistry, biology, and earth science teacher. Two of them were full-time teachers to teach only gifted students and two were part-time teachers who had taught general students in ordinary time and specially had taught the gifted students once a week. Qualitative data were collected through classroom observations, interviews, and documents. As a result, some unique characteristics of PCK's components were identified. The teachers' orientations to teaching science were closely correlated with PCK's components. The teachers' knowledges of science curriculum were different individually. But the decisions about type of teaching(acceleration or enrichment) were connected with the objectives of gifted education and lesson objectives. Also, the teachers' knowledges of science curriculum were influenced by the knowledge of students' understanding. Teachers used different instructional strategies according to the knowledge of science curriculum and the knowledge of students' understanding. We found that PCK's components were so closely connected and could show the direction of relationships among those PCK's components. We suggested teachers' PCK model which was named "Tetrahedron Model of PCK", to explain the characteristics and relationships of PCK's components.

뜨고 가라앉는 현상에 관련된 과학영재 교육프로그램이 영재학생들에게 미치는 효과 분석

이수덕,민희정,백성혜 부산대학교 사범대학 과학교육연구소 2012 교사교육연구 Vol.51 No.2

We developed science gifted education program related to the phenomena of floating and sinking phenomena, and analyzed the effects of this study. The concept of buoyancy force was represented as phenomena in the elementary school level science, and the concept of density was represented as formula calculation in middle school level science to explain floating and sinking materials. But the two concepts were not connected with each other in the textbooks. The subjects were 20 students of a science gifted class at a middle school located in Province. We surveyed their logic of proportion, the level of cognition, and the level of achievement before the instruction. And the conception test related to the floating and sinking phenomena was enforced before and after the instruction for identification of conception change. The problem solving ability test in a new situation and the students’ thought test related to the particle model carried out after the instruction, also. The education program was developed as a learning cycle and a discussion learning for understanding the relation between the buoyancy force and a volume, the density and a buoyancy force by students’ inquiry activity. As results, most of the students promoted understanding of the floating and sinking phenomena and changed the thoughts of particle model as polished viewpoint. 이 연구에서는 뜨고 가라앉는 현상과 관련된 영재교육프로그램을 개발하고, 프로그램의 효과를 알아보았다. 초등학교 과학에서는 현상 수준으로 부력의 개념을, 중학교에서는 공식 계산의 수준으로 밀도의 개념을 제시하여 물체의 뜨고 가라앉음을 설명하였으나, 이 두 개념을 연결 짓는 내용은 교과서에 제시하지 않았다. 연구 대상은 경기도 한 중학교의 영재학급 학생 20명이었으며, 수업 전에 이들의 비례논리, 인지수준, 학업성취수준을 알아보았다. 그리고 수업 전에 뜨고 가라앉는 현상에 관련된 개념 검사지를 투입하고 개념 변화를 알아보았다. 또한 새로운 상황에서의 문제 해결력을 알아보는 검사지와 입자모형에 대한 인식을 알아보는 검사지를 사후에 투입하였다. 개발한 영재교육 프로그램은 순환학습과 토론학습 형태로 학생들의 탐구활동을 통해 부력과 부피의 관계, 밀도와 부력의 관계 등을 이해할 수 있도록 구성하였다. 연구 결과,대부분의 경우 학생들의 배경 변인과 상관없이 뜨고 가라앉는 현상에 대한 이해도가 높아졌으며, 입자 모형에 대한 인식도 세련된 관점으로 변화하였다.

Conceptions of Science Achievement in Major Reform Documents

(Seoung Hey Paik),(Ok Hee Lee) 한국교원대학교 과학교육연구소 2000 청람과학교육연구논총 Vol.10 No.1

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예비화학교사의 TPACK 발달을 위한 실천기반 교사교육 프로그램의 효과 및 방해 요인 분석

Seoung-Hey Paik 대한화학회 2022 대한화학회지 Vol.66 No.4

In this study, a practice-based teacher education program was developed and applied to improve the TPACK of pre-service chemistry teachers. Also the program effect and obstacles were confirmed by measuring the development of TPACK. The participants of this study were 20 pre-service chemistry teachers of 3rd grade and 2 pre-service chemistry teachers of 4th grade who took chemistry education courses at K University located in Chungcheongbuk Province. The developed teacher education program consisted of four stages: preparation, rehearsal, practice, and reflection. The feedbacks from researchers and colleagues pre-service teachers were provided in preparation, rehearsal, and reflection stages. As a result of the study, the program of this study did not show an educational effect in the “constructive learning activities” of preservice teachers, but it was found to have an educational effect in “problem solving”. In other words, in “constructive learning activity”, most pre-service teachers were at 0 level before and after the program. The pre-service teachers designed the class to unilaterally provide technology to simply use it as a tool to explain subject content or revise misconceptions, and learners can passively acquire knowledge. However, in the case of “problem solving”, the pre-service teachers who were at level 0 before the educational program changed to level 1. Before the program, the pre-service teachers designed classes to solve problems by memory without using technology, but after the program they planned classes that provides opportunities to approach and solve various problems through the technology presented by the teacher. However, there were not many pre-service teachers corresponding to level 2, which constitutes voluntary learning in which learners use technology to solve various problems while selecting and variously manipulating technology. In addition, as obstacles to the TPACK development of pre-service chemistry teachers, there were external factors such as lack of classroom support environment for TPACK implementation, lack of time for education planning, and inadequate technology competency. And there were internal factors such as perspectives of traditional education and negative attitude toward technology. In particular, the proportion of pre-service teachers who preceived inappropriate technical competency as an external obstacles of TPACK development was high. Therefore, it was necessary to develop an education program corresponding to type 2 or type 3 that enables TPACK development through TK for pre-service teachers. 본 연구에서는 예비화학교사들의 테크놀로지 활용 수업전문성(TPACK)을 향상시키고자 실천기반 교사교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 또한 TPACK 발달 측정을 통해 프로그램 효과 및 방해요인을 확인하였다. 연구 참가자는 충청북도에소재한 K 교사양성대학교에서 화학교육강좌를 수강하는 화학교육과 3학년 20명과 4학년 2명이었다. 개발한 교사교육프로그램은 준비, 리허설, 실습, 성찰의 네 단계로 구성되었으며, 준비, 리허설, 성찰 단계에서는 연구자와 동료의 피드백을 제공하였다. 연구 결과, 본 연구의 프로그램은 예비교사들의 “구성적 학습 활동”에서는 교육적 효과가 나타나지 않았으나, “문제해결”에서는교육적 효과가 있는 것으로 나타났다. 즉, “구성적 학습 활동”에서는 사전과 사후에 대부분의 예비교사들은 0수준으로, 테크놀로지를 단순히 교과 내용 설명이나 오개념 개선을 위한 도구로 사용하기 위하여 예비교사가 일방적으로 제공하고, 학습자는 이를 통해 수동적으로 지식을 습득하도록 계획하였다. 그러나 “문제해결”의 경우 사전에 0수준이었던 예비교사들이 1수준으로 변화하였다. 즉, 테크놀로지를 활용하지 않고 단순 기억에 의존해서 문제를 해결하도록 수업을 구상하였던 학생들의 대부분이 교사가 제시한 테크놀로지의 관찰을 통해 다양한 문제에 접근하고 해결할 수 있도록 기회를 제공하는 수업을 계획하는 것으로 변화하였다. 그러나 학습자가 스스로 테크놀로지를 선택하고 다양하게 조작하면서 다양한 문제를 테크놀로지를 활용하여 해결하는 자발적 학습을 구성하는 2수준에 해당하는 예비교사들은 많지 않았다. 또한, 예비화학교사들이 TPACK 발달에 대한 방해요인으로 인식한 외적요인으로는 TPACK 구현을 위한 교실지원환경 미흡, 교육 계획을 위한 시간 부족, 부적절한 기술 역량 등이있었으며, 내적요인으로는 전통적 교육관, 그리고 테크놀로지에 대한 부정적 태도 등이 있는 것으로 확인되었다. 특히 그 중에서 부적절한 기술 역량을 외적 방해요인으로 인식한 비율이 높기 때문에 예비교사들을 위해 TK를 통해 TPACK 발달이 이루어지도록 하는 TPACK 발달 유형 중 유형 2나 유형 3에 해당하는 교육프로그램의 개발이 필요함을 확인하였다.

Suggestion of a Viewpoint Change for the Classification Criteria of Redox Reactions

Paik, Seoung-Hey,Kim, Sungki,Kim, Kihyang American Chemical Society and Division of Chemical 2017 Journal of chemical education Vol.94 No.5

<P>The four representative models that define oxidation reduction reactions are often used differently in different situations or contexts in chemistry textbooks. Although integrated models have been suggested to overcome the confusion caused by this, they have not been successful. We therefore aim to interpret the causes for difficulties in the attempted integration of the various epistemological perspectives. The four key models, namely, the oxygen, hydrogen, electron, and oxidation state (or number) models, focus on the movement of matter. We, however, suggest the use of the Goodstein method, where the relative changes in the electronegativity orders in redox reactions should be employed rather than the properties of the reactants or products themselves. This requires a change of viewpoint from matter to process. We also suggest that the confusion of classifying redox reactions may occur from the viewpoint of matter. Therefore, new interpretations of redox reactions based on the relationship between reactants and products are suggested, considering the process viewpoint as a valuable criterion. While many researchers have tried to solve this problem by suggesting new models to classify redox reactions, we instead suggest a novel interpretation of the various redox models.</P>

초등학교와 중등학교 과학과의 수준별 수업 유형 분석

백성혜(Seoung Hey Paik),김미선(Mi Seon Kim) 한국교원대학교 과학교육연구소 2001 청람과학교육연구논총 Vol.11 No.1

N/A

초등 , 중등학교 과학교과서에 나타난 열 , 온도 개념에 대한 분석

백성혜(Seoung Hey Paik),박영주(Young Ju Park) 한국과학교육학회 2002 한국과학교육학회지 Vol.22 No.3

In this study, we identified the conceptions of heat and temperature on a basis of the science history, and analyzed the explanation types in elementary, and secondary school science textbooks. From these data, we tried to discover the cause of students` misconceptions. The results revealed that the explanation types of the textbooks don`t include modem sight. Different conceptions developed in different era mixed in the textbooks. We can infer that students who learn heat and temperature concept by the textbooks could have misconceptions because of the above problems.

학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업 모형의 효과 분석

백성혜(Seoung Hey Paik),김혜경(Hye Kyong Kim),채우기(Woo Ki Che) 한국교원대학교 과학교육연구소 1999 청람과학교육연구논총 Vol.9 No.1

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