중학교 과학 영재 학생들의 과학적 가설에 대한 이해

심규철,이혜정 韓國英才學會 2011 영재교육연구 Vol.21 No.1

본 연구의 목적은 중학교 과학 영재 학생들이 생각하는 과학적 가설에 대한 이해와 좋은 과학적 가설의 조건은 무엇인지를 알아보는 것이다. 연구 분석 자료로는 충남 지역에 소재한 국립대학교의 영재 교육 프로그램에 참여하는 104명의 중학교 과학 영재 학생들이 기록한 설문지를 사용하였다. 분석 결과, 학생들은 주어진 과학적 가설에 대해 가설 성립 여부를 묻는 문항에서 정답을 맞힌 학생 수는 비교적 많았으나, 그 이유까지 정확하게 기술한 학생 수는 훨씬 적게 나타났다. 또한 중학교 과학 영재 학생들이 생각하는 과학적 가설의 조건으로는 과학적 검증 가능성, 충분한 과학적 근거의 제공, 가설 설정을 하는 데 있어 적절한 논리적 추론의 사용 등으로 나타났다. 본 연구의 결과는 과학 영재 교육 프로그램에서 다양한 가설 관련 수업이나 가설-연역적 연구를 진행하기 전에, 과학적 가설이란 무엇이며 어떤 것이 과학적 가설이 될 수 있는지에 대해 정확하고 구체적인 교육 프로그램이 제공되어야 함을 시사한다. The purpose of this paper was to look for understanding of the scientific hypothesis of the scientifically gifted middle school students. As the raw data we use the questionnaire written by 104 students participating in the special education program for the gifted students provided by the national university located in the middle region. Based on the analysis, many students answer correctly to the True/False question on the scientific hypothesis. But, there are few students to know the detail reason. In addition, students regard the followings as the condition of the scientific hypothesis: the possibility of the scientific verification, the offer of the sufficient scientific evidence and the usage of the adequate logical inference setting a hypothesis. This paper suggested in the education program for the scientifically gifted that the diverse lessons related to the hypothesis or the hypothesis-deduction research must follow after the precise and specific education program on what the scientific hypothesis is and can fit.

과학영재 중학생들과 일반 중학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식 비교 : 언어 네트워크 분석법 중심으로

신세인,이준기,하민수,이태경,정영희 韓國英才學會 2015 영재교육연구 Vol.25 No.5

학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식은 이공계 직업동기와 과학학습동기에 큰 영향을 미친 다. 특히 미래의 국가 과학기술발전의 핵심 동력인 과학영재학생들이 지속적으로 과학을 하는데 있어 과학관련 직업에 대한 긍정적 인식은 중요한 역할을 한다. 이 연구는 언어네트워크 분석법 을 통하여 중학교 과학영재와 일반학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식을 비교 분석하였다. 이를 위하여 학생들이 인식하고 있는 과학과 관련된 직종으로 구성된 네트워크를 구조화 한 후, 네트워크 분석을 수행하여 두 집단의 인식 네트워크의 구조적 특성을 확인하였다. 과학영재 학생들과 일반학생들의 네트워크를 비교분석한 결과, 첫째, 과학영재들은 일반학생들에 비하여 과학과 관련된 직업의 종류에 있어 다양했으며, 직업명의 구체성이 있었다. 둘째, 물질과학자와 의사는 과학영재와 일반학생 모두의 과학관련 직업 인식망에서 가장 중심적인 위치를 차지하였 다. 또한 교수, 컴퓨터 및 수학 관련 직업은 과학영재의 인식망에서는 상대적으로 높은 중심성을 나타낸 반면, 일반학생의 인식망에서는 낮은 중심성을 보이며 과학영재와 일반학생들의 인식의 차이를 확인하였다. 셋째, 기술적 직업은 과학영재와 일반학생들의 인식망의 외곽에 위치하여, 학생들은 기술적 직업을 과학과 관련된 직업으로 쉽게 떠올리지 못함을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학영재 학생들의 진로 지도를 위한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다. Students’ perception of science-related career strongly influences the formation of career motivation in science. Especially, the high level of science gifted students’ positive perceptions plays an important role in allowing them to continue to study science. This study compared perceptions of science-related career between general and gifted middle school students using semantic network analysis. To ensure this end, we first structuralize semantic networks of science-related careers that students perceived. Then, we identified the characters of networks that two different student groups showed based on the structure matrix indices of semantic network analysis. The findings illustrated that the number of science-related careers shown in science gifted students’ answer is more than in general students’ answer. In addition, the science gifted students perceived more diverse science-related careers than general students. Second, scientific career such as natural scientists and professors were shown in the core of science gifted students’ perception network whereas non-research oriented careers such as science teachers and doctors were shown in the core of general students’ perception network. In this study, we identified the science gifted students’ perceptions of science-related career was significantly different from the general students’. The findings of current study can be used for the science teachers to advise science gifted students on science-related careers.

중학교 영재학급에서 사용 중인 화학영역의 과학영재 교수-학습 프로그램의 분석

박국태,조윤향,김동진,황현숙,박세열,양경은 韓國英才學會 2011 영재교육연구 Vol.21 No.2

This study aimed to analyze the appropriateness of chemistry teaching-learning programs for the gifted in science in middle school gifted classes and to propose improvements. For this study, 5 chemistry teaching-learning 4-6 hour programs developed for science gifted classes by Korea Education Development Institute (KEDI) and 3 chemistry teaching- learning programs developed for science gifted classes by three middle schools in K province were selected. A standard model for gifted education programs was used as tool for analyzing the program targets, program contents, teaching-learning methods, and assessment items. The results showed that all chemistry teaching-learning programs for the gifted in science presented well attainable objectives in the program targets. However, most program targets did not offer differentiated objectives from the general education. Program contents of KEDI stresses intensified education, and also presented a high ratio of sub-elements of creativity, which can enhance gifted creativity. On the other hand, program contents developed by three middle schools focused on acceleration in advancement, and presented low ratio of creativity sub-elements, which could be insufficient in enhancing gifted creativity. Differentiated and personalized, integrated science and interscience, updated research contents were hardly found in programs developed by KEDI and three middle schools. However, teaching-learning methods were composed to fit the learning objectives in the teaching process and the procedures, and were made to self-directed learning. There were no assessment for the feedback after class. Therefore, teaching-learning programs for the gifted in science should be developed further in order to fulfill the objectives of gifted education and gifted characteristics. Also, it is necessary to construct infrastructure to carry out the developed teaching-learning programs. 이 연구의 목적은 중학교 영재학급에서 사용 중인 화학영역의 과학영재 교수-학습 프로그램이 영재교육의 목적과 영재의 특성에 맞게 개발되었는지를 분석하여 개선점을 제안하고자 하는 것이다. 연구를 위하여 한국교육개발원에서 4-6차시로 개발한 화학영역의 과학영재 교수-학습 프로그램 5개와 K도 소재 3개 중학교에서 자체 개발한 화학영역의 과학영재 교수-학습 프로그램 3개를 영재교육 프로그램 표준안을 사용하여 프로그램의 목표, 프로그램 내용, 교수-학습 방법, 평가 항목들을 분석하였다. 연구 결과, 개발된 프로그램들은 모두 프로그램의 목표에서 성취 가능한 목표를 잘 제시하고 있었으나, 대부분 일반교육과 차별화된 목표는 아니었다. 한국교육개발원에서 개발한 프로그램들의 내용은 심화 학습으로 구성되어 있었으며, 창의성 함양 하위요소들을 비교적 많이 포함하고 있어 창의성을 함양할 수 있도록 구성되어 있었다. 반면에 3개 중학교에서 개발한 프로그램들의 내용은 속진 학습으로 구성되어 있었으며, 창의성 함양 하위요소들을 적게 포함하고 있어 창의성을 함양시키기에는 좀 부족한 것이었다. 한국교육개발원과 3개 중학교에서 개발한 프로그램들에 영재 간의 수준별과 개별화된 내용, 통합적 및 간학문적인 내용, 최신 연구 내용 등은 부족하였으나, 교수-학습 방법으로 수업 절차나 과정이 수업 목표에 맞게 구성되어 있었고, 자기 주도적 학습이 이루어질 수 있도록 구성되어 있었다. 그리고 평가에서 수업 후 피드백을 위한 평가는 없었다. 따라서 화학영역의 과학영재 교수-학습 프로그램은 영재교육의 목적과 과학영재의 특성에 맞게 개발되어야 하며, 개발된 프로그램의 활용을 위한 인프라 구축이 필요하다.

ASEAN+3 과학실험 탐구대회에 참가한 중학교 영재 학생의 과학 관련 경험과 과학에 대한 인식 변화 분석

신채연,이수영 한국과학영재교육학회 2023 과학영재교육 Vol.15 No.1

The purpose of this study was to investigate the experiences of six science gifted students in Korea who participated in ASEAN +3 Junior Science Odyssey through an in-dept interview. Through this, we tried to find an educational implications for the global science experiment and inquiry contest, which can change the perception of science and provide positive experiences about science for gifted students. As a result of this study, before participating ASEAN+3 Junior Science Odyssey, gifted students who had no experience in international exchange or science-related competitions, had a typical image of scientists, and had no experience conducting experiments autonomously at school. Through the experimental activities held in JSO, they realized the joy of the experiment to reveal knowledge and principles, and showed changes in their perception about science, such as changing image of scientists and showing confidence and interest in their careers in science and engineering. However, it was found that experience in terms of science-related self-concepts, such as self-efficacy and self-esteem was somewhat insufficient. Based on the result of this study, we proposed the appearance of the global science experiment and inquiry contest to change gifted students’ positive experiences related to science and their perception of science. 이 연구는 ASEAN+3 과학실험 탐구대회에 참가한 우리나라 대표 중학교 과학 영재 학생 6명이 대회 참가를 통해 어떤 과학 관련 경험을 하였으며 과학에 대한 인식이 어떻게 변하였는지를 심층면담을 통해서 살펴보았다. 이를 통해 글로벌 과학실험 탐구대회가 영재 학생들의 과학 관련 긍정 경험 증진과 과학에 대한 인식 변화를위해 어떤 역할을 해야 하는지에 대한 교육적 시사점을 찾고자 하였다. 연구 결과 영재 학생들은 대회 참가 전 과학자에 대한 고정적 이미지, 과학은 암기 과목, 이공계진로에 대한 부족한 인식을 보여주었다. 또한 학교 과학수업에서 실험의 설계나 실험 수행에 있어 선택권이나 자율권을 경험하지 못한 학생들이었다. 대회 참가를 통해 영재 학생들은 과학자에 관한 이미지 변화, 이공계 진로에 대한 확신과 관심을 보이는 등 과학에 대한 인식 변화를 보였다. 또한 실험 설계와 수행의 즐거움, 실험을통한 지식과 원리의 발견 등 과학 긍정 경험을 하였다. 하지만 자아효능감이나 자아존중감과 같은 과학 관련 자아개념의 측면에서의 경험은 다소 부족하였다는 것이 밝혀졌다. 본 연구의 결과를 바탕으로 영재 학생의 과학 관련 긍정 경험과 과학에 대한 인식 변화를 위한 글로벌 과학실험 탐구대회의 모습에 대해서 제안하였다.

국가 경쟁력 강화를 위한 중학교 영재 학생들의 과학, 수학, 기술 및 공학에 대한 인식 조사

전재돈,박경숙,이효녕 韓國英才學會 2015 영재교육연구 Vol.25 No.3

The convergent education such as STEAM education has been implemented in the gifted education institutions in order to resolve the crisis of science and engineering fields caused by the science and engineering avoidance of excellent talents. The purpose of this study was to investigate awareness about science, mathematics and technology/ engineering fields of science gifted students. The subjects were 86 middle school science gifted students at the Science Institute for Gifted Students of a university located in metropolitan city in Korea. The data were collected from the survey that consists of 97 questions in 3 categories. The results were follows: First, the gifted students were aware that science was more interesting than mathematics or technology/engineering. Second, science rated highest in career choice. Third, they were aware that the scientists were more interesting, more imagination, less accuracy and less considering than the mathematicians and the engineers. In addition they responded that the mathematicians were smarter than the scientists and the engineers, and the engineers were more diligent than the scientists and the mathematicians. Finally, the result of the correlational analysis indicated that there were strong correlations between science and mathematics, and between science and technology/engineering. It was recommended that the consolidation of the convergent gifted education, the necessity of systemic career education, and the study of correlation between mathematics and technology/engineering. 우리나라의 영재 교육 기관에서는 우수한 인재 양성과 이공 계열 기피로 인해 발생한 이공계위기를 해결하기 위해 융합인재교육(STEAM)을 포함하여 다양한 융합형 교육을 시행하고 있다. 이 연구의 목적은 융합형 교육을 시행하고 있는 대학 부설 과학영재교육원 소속 영재 학생들의 과학, 수학 및 기술/공학 영역에 대한 인식을 조사하는 것이다. 연구 대상은 영재교육원 소속 중학교 영재 학생 86명이며, 3개 영역의 97문항으로 구성된 검사지를 활용하여 자료를 수집하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 중학교 영재 학생들은 수학이나 기술/공학보다 과학을 흥미롭게 생각하고 있었으며, 둘째, 진로 선택에서도 과학 영역이 높게 나타났다. 셋째, 과학자는 상상력이 풍부하고 재미있지만, 정확하지 않고 배려심이 부족한 직업이라고 생각하고 있었다. 수학자는 다른 직업에 비해서 영리하다고 생각하였으며, 공학자는 부지런한 직업이라고 생각하고 있었다. 넷째, 흥미와 진로 선택의 상관관계를 분석한 결과 과학과 수학 및 기술/공학은 서로 상관관계가 높게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 영재 교육에서 융합형 영재 교육의 강화 및 체계적인 진로 교육 확립의 필요성과 수학 및 기술/공학의 상관관계에 대한 체계적인 연구의 필요성을 제언하였다.

미래문제해결(Future Problem Solving) 5단계 모형을 적용한 과학수업에서 중학교 영재들의 과학지식 변화 분석

김세현(Kim Sehyeon) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.7

본 연구에서는 FPS 5단계 모형을 적용한 과학수업에서 중학교 영재들의 과학지식 변화를 분석하였고, 과학지식의 변화는 지식학습 과정(개념탐구 단계)과 문제 발견 및 해결 과정으로 구분하여 살펴보았다. 연구대상은 지역공동 영재학급의 중학교 1학년 20명이며, 과학지식 검사지와 수업활동지, 모둠활동 녹음자료, 산물스케치 등의 다양한 질적 자료를 수집하여 분석하였다. 연구결과, FPS 5단계 모형의 ‘지식학 습’ 과정(개념탐구 단계)에서 중학교 영재들의 과학지식 변화는 통계적으로 유의미 하게 나타났으며, 질적 자료들에서도 과학지식 활용에 대한 긍정적인 변화를 살펴볼수 있었다. 또한 ‘문제발견과 문제해결’ 과정에서는 기존의 알고 있는 지식과 개념탐구 단계에서 배운 과학지식을 활용하여 이슈를 찾고 해결아이디어를 논리적으로 발전시키는 경향을 보였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 영재교육과 정규교육과정과의 연계 필요성과 핵심역량 중심의 영재교육 프로그램으로 활용가능성 등을 제언하 였다. This study analyzed the change of scientific knowledge of middle school gifted students in science class with FPS five-step model, the change of scientific knowledge was analyzed by dividing it into the process of knowledge learning (concept inquiry phase) and the process of problem finding and solving. The study involved 20 first-year middle school students of the gifted class in a middle school, and various qualitative data were collected and analyzed, including scientific knowledge test, class activity notes, recording materials and product sketches. The results of this study are as follows: In the knowledge learning process (concept inquiry phase) of the FPS five-step model, the scientific knowledge change of middle school gifted students was statistically significant, Qualitative data also indicated improvements in scientific knowledge. The process of finding and solving problems showed a tendency to find issues and logically develop solutions using knowledge already known and scientific knowledge learned in the phase of conceptual inquiry. this study proposed the need to link gifted education with regular curriculum and the possibility of using the program as a gifted education program centered on core competencies.

암석 판별 탐구에서 중학교 영재들의 과학적 관찰의 특징 탐색

유은정,장선경,고선영 한국지구과학회 2021 한국지구과학회지 Vol.42 No.3

This study aimed to explore the characteristics of scientific observation and reasoning of gifted middle-school students in rock identification. Five rock samples that are considered important as per science textbooks, including igneous, metamorphic, and sedimentary rocks, were provided to 19 first-year middle-school students attending a gifted education center. Students were asked to infer the formation process, type, and name of each rock. The results showed that the characteristics of rocks that students primarily paid attention to included color, texture, and structure. Students immediately succeeded in identifying common rocks based on memory; however, meaningful inferences were not made. In case of rocks that students faced difficulty discriminating, significant reasoning processes were revealed through discourse. In addition, although scientific reasoning was properly constructed based on meaningful observations, there were cases wherein rock identification failed. These results will contribute to determining the current level of understanding of middle-school students in rock identification activities and finding ways to provide students with meaningful scientific observation and inference experiences through rock identification in the school field. 본 연구의 목적은 암석 판별 탐구에서 중학교 영재학생들의 과학적 관찰과 추론의 특징을 탐색하기 위함이었다. 이를 위하여 영재교육원에 다니는 19명의 중학교 1학년 학생들에게 과학 교과서에서 중요하게 다루는 화성암, 변성암, 퇴적암이 포함된 5가지 암석 샘플을 나누어 주고 각 암석의 형성과정, 종류, 이름 등을 유추해 보도록 하였다. 연구 결과, 학생들이 주로 주목하는 암석의 특징은 색, 조직, 구조로 나타났다. 전형적인 암석의 경우 기억에 의존하여 즉각적으로 암석 판별에 성공하나 관찰에 근거한 유의미한 추론이 이루어지지 못하는 반면, 판별에 어려움을 겪는 암석의 경우 관찰에 근거한 유의미한 추론 과정이 담화를 통해 드러나기도 하였다. 또한 유의미한 관찰 결과로부터 과학적 추론을 타당하게 구성하였으나 암석 판별에 실패한 경우도 나타났다. 본 연구 결과는 중학생들의 암석 판별 탐구 활동에서학생들의 현 수준을 파악하고, 학교 현장에서 이루어지는 암석 판별 탐구가 학생들에게 과학적 관찰과 추론의 경험을제공할 수 있도록 방안을 모색하고, 시사점을 제공하고자 한다.

중학생 과학 영재의 국제중등과학올림피아드(IJSO) 참가 경험과 진로에 대한 인식

박형용 국제과학영재학회 2024 국제과학영재학회지 Vol.8 No.1

과학영재학교 조기 입학 실태 및 중학교급 정규 영재 교육기관 필요성 탐색 : 과학영재학교 조기 입학생과 학부모 사례를 중심으로

김범석(Beomseok Kim),최진수(Jinsu Choi),류춘렬(Chun-Ryol Ryu),곽영순(Youngsun Kwak),정현철(Hyun-Chul Jung) 한국영재학회 2024 영재교육연구 Vol.34 No.2

This study was conducted to identify the issues with the support system for gifted education in South Korea due to the absence of regular middle school level gifted education institutions and to analyze the need for the establishment of such institutions. For this purpose, students and parents who had been admitted early to a science gifted academy were selected as research subjects for in-depth interviews. The interviews explored the advantages and disadvantages of early admission to science gifted academy, and gathered opinions on the necessity and operational methods of establishing regular middle school level gifted education institutions. As the results, students and parents noted that the advantages of early admission to a science gifted academy include the ability to study advanced levels of mathematics and science, subjects they are curious about and enjoy, as well as building networks and interactions among students with common interests. However, disadvantages include initial difficulties in peer relationships due to physical and psychological immaturity, requiring time to adjust to life at science gifted academy. Students and parents were stated that the establishment of regular middle school level gifted education institutions is expected to provide emotional stability through interactions with peers of similar interests and cognitive levels, and to aid in intellectual growth through motivation for academic work and positive competition. However, there are concerns that this could lead to an earlier selection of career paths and increased pressure from entrance ]examinations. Therefore, if regular middle school level gifted education institutions are established, further research will be needed to develop a continuous and systematic educational curriculum linked with science gifted academy and to prepare a stable admissions system.

중학생 과학영재의 온라인 학습 수행과정 분석

전영석(Jhun Youngseok) 한국과학영재교육학회 2020 과학영재교육 Vol.12 No.3

This study aimed to analyze the online learning process with middle school science gifted students at a university affiliated science gifted education center as the off-line learning process had to be suddenly changed into an online education system due to COVID-19 epidemic. The research subjects of this study were 18 1st graders of middle schools enrolled in a science gifted education center affiliated with the university and responded to pre- and post interview after participating in nine lectures of online learning. The online lectures were provided as concept-oriented learning based on the contents of the mechanics part from chapters 1 to 10 of the 12th edition of Paul Hewitt’s ‘Conceptual Physics.’ Lectures were proceeded in the order of ‘reading textbook and solving exercise’, ‘watching lecture video clip and performing provided activities’ and ‘watching commentary video clip’ without real-time interaction. The exercises were kinds of worksheets provided with the textbook, and the activity task consisted of five areas: content understanding, conceptual application, cognitive stimulation, using an Excel (TM) program, and inquiry. For the learning process, some students did not complete activity tasks and missed some of them. In additions, when looking at the achievement level of each area of the activity task, the content understanding area was relatively high, while the cognitive stimulation and Excel program application area showed low achievement level. It was concluded that even gifted students with high motivation for science learning and excellent self-study ability were ineffective in the unilateral learning process lacking in interaction. Besides, in order to enable gifted students to understand the context and value of the presented assignments and to carry out learning activities readily and positively, teaching and learning strategies suitable for online learning environments such as promotion of interaction and management of learning processes, and differentiated from offline should be introduced.