과학고 및 영재고 Research and Education (R&E) 운영실태 분석 및 활성화방안 제안 : R&E 운영담당자 면담사례를 중심으로

정현철,류춘렬,채유정 韓國英才學會 2012 영재교육연구 Vol.22 No.2

The purpose of this study was to investigate the current status of R&E programs in gifted high schools/science high schools and to provide suggestions for the better program. The sample included 21 R&E coordinators in the gifted high schools and science high schools. They filled out the survey, asking about the R&E program; then, the researchers interviewed the coordinators based on the answers of the survey. The results are as follows: 1) The R&E guidelines and related materials were not enough to use. 2) At the planning step, students and the mentors received were provided a little information, such as ethical issues, students' information, the roles of mentors/ students, mentor's research interest areas and products, etc. 3) At the research step, 80% of the schools had the monitoring process but the details were not written and saved. 4) At the evaluation step, the rubric of the product evaluation existed; the rubric of performance process were established by half of the schools. 5) At the closing step, 100% of the schools had the final product materials; the results of the evaluation and the information of the mentors were saved by 2/3 and 1/3 of the schools, respectively. Discussions and suggestions were included for the better R&E programs. 본 연구에서는 R&E 프로그램의 운영지원현황 및 실태를 알아보기 위하여 R&E 운영단계를 준비-계획-실행-평가-종료 5단계로 구분하여 조사 및 분석이 이루어졌다. 총 18개 과학고와 3개 영재학교 R&E 운영담당자들이 본 연구에 참여하였다. 2010년 12월, 전수조사를 목적으로 각 학교에 설문지를 배포하였으며, R&E 운영담당자 21명(100%)이 설문에 응답하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 준비단계에서 학생의 R&E 수행지침은 적절히 이루어지지 않고 있었으며, 운영을 위해 참고할 수 있는 자료도 매우 부족한 것으로 나타났다. 두 번째, 계획 단계에서 지도자를 대상으로 윤리적인 문제, 참고자료, 학생배경 특성 등에 관한 안내가 적절히 이루어지지 않고 있었으며, 학생들에게 지도자의 의무와 역할, 연구정보 및 업적 등에 대한 정보제공이 충분히 이루어지지 않고 있었다. 세 번째, R&E 실행단계에서는 80%의 학교가 수행 점검을 실시하고 있었으나 세부적인 점검내용에 대한 기록은 이루어지지 않고 있었다. 네 번째, 평가단계에서 산출결과의 평가기준은 모든 학교가 갖추고 있었으나, 수행 과정에 대한 평가기준은 약 절반의 학교만 가지고 있었고, 평가비율에 발표내용과 결과보고서 비율이 높게 나타나 평가가 ‘결과’에 많은 비중을 두고 있는 것으로 나타났다. 마지막으로, 종료단계에 결과자료집은 100% 보관되고 있었으나 평가결과는 2/3 학교가, 그리고 지도교수 정보는 약 1/3의 학교만이 보관하고 있는 것으로 나타났으며, 학생관찰 내용 및 면담자료도 비교적 잘 보관되지 않는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 효과적인 R&E 프로그램 운영을 위한 운영개선 지원방안을 제시하였다.

과학영재 학생창의연구(R&E) 사업의 정책집행 분석

류춘렬(Chun-Ryol Ryu),박경진(Kyeong-Jin Park),정현철(Hyun-Chul Jung) 한국영재학회 2017 영재교육연구 Vol.27 No.4

본 연구는 과학고‧영재학교 학생창의연구(R&E) 사업을 중심으로 R&E 담당교원의 운영 인식을 통해 R&E 사업의 문제점을 파악하고, 정책적 개선방안을 찾기 위해 이루어졌다. 이를 위해 정책목표와 정책수단의 불일치 관점에서 R&E 정책집행과정과 현장 정책행위자들의 인식을 분석하였다. 분석결과 R&E 사업은 정책의 비일관성, 정책 어그러짐의 관점에서 정책목표와 정책수단의 불일치를 보이고 있으며, 학교에 자율성을 부여하고 나서도 여전히 통제중심의 정책설계가 이루어지는 경향이 나타나고 있다. 더불어 R&E 담당교원의 인식조사 결과 과중한 업무부담, 전문가 섭외의 어려움, 장기적 계획 수립의 어려움, 과도한 성과 지향적 운영, 예산의 늦은 지급, 지도교사의 인센티브 부재, 그리고 첨단장비 활용·관리를 위한 전문인력 부재 등의 문제들은 R&E 사업의 운영을 어렵게 만드는 핵심적인 원인이며, R&E 정책목표의 효과적인 달성을 저해하는 현장요인으로 작용하고 있다. This research aims to grasp, with R&E program of science high school and the gifted school as the center, drawbacks of R&E program through R&E teachers’ operational awarenesses, and to search for the measures of improvement in terms of policy. To that end, in this study analyzed implementation processes of R&E policies, and awarenesses of policy actor in the field in terms of disjunctions between policy goal and policy instrument. As a result, there exist disjunctions in R&E program, of which are inconsistency and policy-slippage. And although schools are granted autonomy, still regulative policy design is tend to be maintained. In addition, according to results of the research on R&E teachers’ awareness, there are a large number of problems which are the main causes making the operation of R&E program even more difficult; heavy work burden, troubles of casting experts, difficulties of establishing long-term plans, excessive result-oriented operations, delay of budget provisions, absence of incentives for the guidance teachers, shortage of professional manpower for management and application of advanced equipment, etc. These innumerable problems act as onsite factors that disrupt effective accomplishment of R&E policy goal.

R&E 탐구 과정 검토를 위한 SECE 컨설팅 모형의 제안 및 적용

문지영(Mun, Jiyeong),김성원(Kim, Sung-Won),김미영(Kim, Mi-Young),문공주(Mun, Kongju),손서진(Son, Seojin),이지선(Lee, Jisun),정지현(Jeong Jihyun),황요한(Hwang, Yohan) 학습자중심교과교육학회 2018 학습자중심교과교육연구 Vol.18 No.2

R&E(Research and Education) 활동은 학생이 스스로 과학 탐구를 수행하는 자기주도적 연구 활동이다. 자기 주도적 탐구 과정에는 연구팀의 연구 과정을 점검하고 컨설팅을 제공해주는 전문가, 즉 컨설턴트의 지원이 포함된다. 본 연구에서는 R&E 활동에서 연구팀의 연구개선을 위한 컨설팅 지원을 목적으로, R&E 탐구 과정 검토를 위한 SECE 컨설팅 모형을 제안하였다. 컨설팅 모형은 상황제시, 문제탐색, 문제해결을 위한 추진전략 제안, 실행방법 설계의 4개의 전략을 포함하고 있으며, 각 전 략을 기반으로 컨설팅 가이드라인을 개발하였다. 이를 STEAM R&E의 온라인 컨설팅에 적용하여 컨설팅 내용을 분석하였다. 또한 컨설턴트와 지도교사의 인식조사를 실시하여 컨설턴트의 자문활동에 미친 영향과 연구팀의 연구개선에의 효과를 알아 보았다. 연구 결과, 컨설턴트는 각 전략별 하위 문항에 따라 연구 과정을 검토하였으며, 연구팀이 지닌 문제점과 어려움을 파악하여 그에 대한 피드백을 제공하였다. 컨설턴트들은 본 컨설팅 모형이 연구팀의 연구내용을 파악하고 검토하는 데에 유용하 다고 인식하였고, 지도교사들도 컨설팅 내용이 연구개선에 효과적이었다고 인식하고 있음이 나타났다. 연구 결과를 바탕으로 R&E 활동에서 컨설팅 가이드라인의 활용 가능성과 컨설턴트의 역할에 대해 논의하였다. Enhancing students’ inquiry skill has been one of the most important goals of science education. Through R&E (Research and Education) project, students experience self-directed research process. R&E activities involve the support of an expert group, or consultants. They review the research process and provides consulting services. In this study, we proposed a SECE consulting model for reviewing the R&E inquiry process in order to support the consulting activities that help students’ research activity. The SECE model includes four strategies: Scan, Explore, Create and Execute. A consulting guideline was developed for each strategy. We administered the guideline to STEAM R&E research team and 33 consultants. Through the online consulting, consultants reviewed research reports and provided consulting based on the consulting guideline. A total of 117 consulting results were collected. We also conducted an survey for consultants and teachers of the R&E team to investigate the effects of consulting guideline. The results showed that consultants reviewed the research process according to the detailed questions of SECE strategy and identified the difficulties and problems of the research team and the guideline helped consultants to provide feedback. The results of the survey revealed that consultants considered the SECE model useful in reviewing and assessing the research team’s work. Also, the participating teachers noted that the consulting results was effective in improving their research process. Based on the results, we proposed the availability of consulting guidelines and the role of consultants in R&E activities.

학생 주도의 R&E 활동에서 드러나는 연구 활동의 주요 단계 및 학생의 인식적 행위주체성

이민주,김희백 한국과학교육학회 2019 한국과학교육학회지 Vol.39 No.4

In this age of the 4 th industrial revolution, we, science educators, are giving more light on students’ agentic behavior in the process of educating future scientist. This study, with the analytic lens of epistemic agency, explores the key stages of a student-driven R&E program rather than the scientist-led R&E program. It also examines to understand the emergence of students’ epistemic agency in each stage of R&E. Data from participant observation for 18 months and in-depth interviews were collected and analyzed with the constant comparative method of grounded theory. This study identifies and describes five key stages of student-driven R&E: The stage of exploring research, designing research, performing lab activity, interpreting results, and communicating research. It also finds that (a) students’ epistemic agency emerged with the constant interactions with the R&E structure; (b) students’ epistemic agency has deep relations with the epistemic beliefs of the students; (c) students positioned themselves as decision-makers in the R&E practice; (d) the redistributed power and authority of the R&E contributed to the emergence of students’ epistemic agency. 미래의 과학자 양성을 목표로, 진정한 과학 탐구의 경험을 강조하고 있는 고등학생들의 R&E 활동에서 점진적으로 주목하고 있는 것은 진정한 탐구 주체로서의 학생의 활동이다. 본 연구에서는 고등학교에서 수행되고 있는 R&E 활동 중에서 특히 학생이 그 주체가 되어 연구의 과정을 결정하고 실행하는 학생 주도의 R&E를 대상으로 연구 수행의 주요 흐름을 파악하고, 각 단계에서 드러나는 학생의 인식적 행위주체성을 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 과학영재학교 1학년 학생들이 수행한 교내 R&E 활동에 대하여 18개월에 걸친 질적 사례 연구를 수행하였으며, 연구 참여자와의 반 구조화된 면담 자료, 연구 자의 참여관찰 일지, 학생과의 논의 과정에 대한 녹음자료, 학생 산출물 등과 같은 질적 자료를 수집, 근거이론에 기반한 지속적 비교분석 법에 따라 귀납적으로 분석하였다. 연구 결과, 학생 주도의 R&E 활동은 주제 탐색의 단계-연구 설계의 단계-실험활동 수행의 단계-해석 및 고찰의 단계-과학적 의사소통의 단계를 거치는 것으로 드러났으 며, 이와 같은 연구의 흐름은 비선형적이며 단계 간 중첩과 회귀가 빈번하게 드러나는 동적인 특징을 지님을 알 수 있었다. 두 번째로, 학생 주도의 R&E 활동에서 학생의 인식적 행위주체성은 R&E 구조 와의 지속적인 상호작용을 통해 발현되었다. R&E의 구조에 의한 인식적 행위주체성의 촉발은 연구의 진행에 따라 점차 자발적 발현으로 전환되었으며, 특히 학생의 인식적 신념과 깊은 관련성을 보였다. 또한 인식적 행위주체성의 발현 과정에서 학생들은 스스로를 R&E 활동의 의사결정자로 배치하는 모습을 보였으며, 이는 R&E 활동에 대한 권위의 재분배와도 밀접한 관련성을 드러냈다. 학생 주도의 R&E 활동이 어떠한 흐름을 가지고 이루어지며, 그 가운데 학생들이 어떠한 인식적 행위주체성을 보이는지에 대한 본 연구는 지속적으로 확산되고 있는 고등학생들의 연구 활동 참여에 대한 심층적 이해를 제공함과 동시에, 학생들이 스스로의 탐구 활동에서 진정한 주체로 자리매김 할 수 있도록 지원하고자 하는 많은 교육 연구자들에게 그 방향성 수립을 위한 단초를 제공할 수 있을 것이다.

교육의 지역화를 위한 대학-고교 연계 인문‧사회 분야 R&E 모델 및 사례 연구

염미경(Yeum MiGyeung) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.16

이 논문은 제주 인문 사회 분야 R&E 프로그램의 개발과 운영 사례를 통해 R&E 프로그램의 지역화교육 프로그램으로서 가능성을 살펴보고 시사점을 제시하였다. 이 논문의 분석대상은 제주지역의 여건과 특성을 고려하여 구성되고 운영된 2016년부터 3년간의 제주 인문 사회 분야 R&E 프로그램의 개발과 운영과정이다. 실험적으로 운영된 2016년 R&E 프로그램은 8월 말부터 12월 중순까지, 2017년과 2018년은 5월 말부터 12월 말까지 운영되었고, 자료 수집은 R&E 활동 연구결과물 발표회 때 집중적 으로 이루어졌다. 분석에는 참여관찰과 R&E 활동 참여자들 일부에 대한 심층면담자료와 설문조사결과가 활용되었다. 연구결과 다음과 같은 점들을 알 수 있었다. 우선 이 논문의 사례는 학생들이 지역, 국가, 세계의 연관성 속에서 지역을 이해하고 지역의 문제에 관심을 갖고 그 해결책을 찾아가는 지역인의 양성과 이들의 지역정체성함양에 주안점을 두고 개발된 R&E 프로그램이라는 점에 의미를 부여할 수 있다. R&E 활동의 목표를 어디에 두느냐에 따라 R&E 프로그램의 성격이 달라질 수 있다는 것을 이 논문의 사례는 보여준다. 다음으로 이 논문의 사례 분석 결과 R&E 프로그램이 학생들의 지역사회 이해와 지역문제에 대한 관심을 확장시키는 효과가 있다 는 것을 확인할 수 있었다. 인문 사회 분야 R&E 프로그램은 지역화교육에서 의미 있는 성취를 이룰 수 있고 미래시대의 흐름과 요구에 부응하는 프로그램으로서 일정한 역할을 할 수 있을 것이다. 이 논문은 교육의 지역화 차원에서 R&E 프로그램을 개발하고 운영하는데 있어서 하나의 모델로서 제안되었다. 따라서 이 연구의 결과를 일반화하기 위해서는 여타 R&E 운영 사례들에 대한 연구와 비교연구가 필요하다. This paper examines the possibility of R&E program as a localization education program and suggests implications for Jeju humanities and social sciences R&E program. The analysis target of this paper is the develop and operation Jeju’s three-year R&E program for humanities and social sciences in Jeju from 2016, which was constructed and operated in consideration of the circumstances and characteristics of Jeju. The experimentally run 2016 R&E program ran from late August to mid-December, 2017 and 2018 ran from late May to late December, and data collection was intensively conducted during presentations on the results of R&E activities. Specific analyses used in-depth interview data and survey results for some participants in the participation and R&E activities. The following points were found in the study. First of all, the paper s example could be meaningful in that it is an R&E program developed with a focus on fostering locals who understand the region and care about local problems and seek solutions in connection with the region, the country and the world. An analysis example of this paper shows that the nature of the R&E program may vary depending on where the objectives of the R&E activity are placed. Next, the case analysis of this paper confirms that the R&E program is effective in expanding students understanding of the community and interest in local issues. The humanities and social sciences R&E program can play a certain role as a program that can fulfill meaningful achievements and contribute to localization education and respond to the trends and demands of the future age. This paper was proposed as a model in developing and operating R&E programs in terms of localization of education. Therefore, in order to generalize the results of this study, it is necessary to conduct research and comparative studies on other R&E operation cases. This is a future research project.

Reichenbach(라이헨바흐) 시제 체제에 대한 재해석

김경석 한국프랑스어문교육학회 2012 프랑스어문교육 Vol.41 No.-

Dans cet article, on a essayé de réinterpréter le système des temps verbaux de Reichenbach(1956). D'après lui, à supposer que l'on nomme le moment auquel on parle ‘le point de la parole(point of Speech : S)’, les trois indications, ‘avant le point de la parole’,‘simultanée au point de la parole’, et ‘après le point de la parole’, ne fourniraient que trois temps verbaux ; puisque le nombre des temps verbaux est évidemment plus grand, on a besoin de l'interprétation plus complexe. Dans un énoncé comme ‘Peter has gone’, l'ordre du temps ne concerne pas un seul mais deux événements, dont les positions sont déterminées par rapport au point de la parole. Ces deux points du temps sont ‘le point de la référence(point of Reference : R)’ et ‘le point de l'événement(point of Event : E)’. Dans l'exemple, le point de l'événement n'est pas l'instant où ‘Peter went’ ; celui de la référence se trouve entre ce point et le point de la parole. Avec les trois points du temps,Reichenbach a eu bien des succès de décrire le système des temps verbaux, surtout en anglais. Mais le système du temps en français ne se comporte pas ainsi. Par exemple, l'imparfait exprime un fait qui était en train de se dérouler(mais n'était pas encore achevé) au moment du passé auquel se reporte le sujet parlant ; le futur du passé marque la simple postérioritéd'un fait par rapport au moment du passé se place en esprit le sujet parlant ; le futur antérieur du passé indique qu'un fait, vu du point du passé où se place en esprit le sujet parlant, serait accompli. Dans le système de Reichenbach, on ne peut exactement expliquer ces temps verbaux. Donc, on ajoute à son système les concepts tels que la durée(Ē), la répétition(Ë) et la déviation de sens(r, e, r̄, ē). A la place de son simple structure SRE, on peut dinstinguer divers structures du sens : le présent(SRE, SRĒ, SRË, SR̅Ē, SRĒ, SRE-e, e-SRE, re-SRE), le passé simple(RE-S, RĒ-S, RE-Sr̄ē), le passé composé(E-SR, E-SRē, Ë-SR, E-SR-e, RE-S),l'imparfait(RĒ-S, RË-S, RE-S, RE-Se, RE-e-S, e-ER-S), le futur simple(S-RE, Se-RE,r-e-S-RE, Sē-RE), le plus-que-parfait(E-R-S, Ë-R-S, E-Re-S), le passé antérieur(E-R-S,E-Re-S), le futur antérieur(S-E-R, e-S-E-R, S-E-Re), le futur dans le passé(R-E-S), le futur antérieur dans le passé(R1-E-R2-S), le futur prochain(SRE-e, S-RE) et le passé récent(e-SRE). Il nous reste un problème ouvert : les cas du futur dans le passé(R-ES, R-S-E) et du futur antérieur dans le passé(R1-E-SR2, R1-S-E-R2).

과학고 R&E(Research & Education) 프로그램의 참여 경험과 의미

최호성(Ho Seong Choe),태진미(Jin Mi Tae) 한국영재교육학회 2015 영재와 영재교육 Vol.14 No.3

과학 영재교육에서 학생들의 자율적이고 창의적인 탐구 활동은 매우 중요하다. 2003년 한국과학영재학교(KSA)의 독특한 사사교육 모형으로 도입된 R&E(Research & Education) 프로그램은 과학영재학교는 물론이고 전국의 과학고등학교에서도 핵심적인 영재교육과정으로 운영되고 있다. 이 연구는 고교 시절의 자율탐구활동인 R&E 참여 경험이 대학 이상의 탐구 활동에 어떠한 영향을 미치고 있는 지를 파악하는 데 초점을 두고 있다. 이를 위해 과학고에서 R&E를 경험하고 현재 대학생이 된 졸업생 39명을 대상으로 개인별 심층면담을 통해 참여 경험과 의미에 대한 인식을 조사하였다. 그 결과, 졸업생들은 과학고에서의 R&E 참여 경험이 실제로 과학 연구를 수행함에 있어서 지적ㆍ정의적ㆍ기능적으로 상당한 도움을 주었다고 인식하였다. 다만 운영과정에서의 비효율성을 개선해야 한다는 지적이나 영재학교와 비교하였을 때 사전 이해를 증진하는 안내 활동이나 예산 및 설비 등이 부족하다는 의견을 제시하였다. 또한, 전국 과학고들 간에 R&E 운영의 체계성이나 전문성, 지역대학과의 인적ㆍ물적 교류와 협력 등에서 상당한 편차가 있음이 드러났다. 이에 향후 지역의 우수 과학 인재를 발굴ㆍ육성하는 요람으로서의 과학고에서 R&E 프로그램을 활성화하고 효과를 증진하기 위해서는 지역간ㆍ학교간 특성을 반영한 중장기적 지원 방안을 모색하는 노력이 있어야 할 것이다. It is very important that gifted students in science have opportunities to experience self-directed and creative research activities in high school. R&E(Research and Education) program as a unique mentorship model of KSA(Korea Science Academy) from 2003 has been developed as one of the most powerful programs in science-gifted high school and science specialized high school as well. This study focused on how the R&E program as a self-directed research activity has impacted on the research process of the college students having the experiences with the R&E program during their high school life. For this study, the individual in-depth interview was conducted to 39 college students and identified their experiences, benefits, and meanings in the higher level of research activities after high school. Participants recognized the significant influence of the experiences with R&E programs in their high schools in many ways such as cognitive, affective, and technical aspects of their own research at the college. However, some of the interviewee from the science specialized high school responded that R&E program had a little bit ineffective due to insufficient orientation of it and less budget-supports. This research, in addition, identified some deficiencies in operation systems and the professional managements of R&E program in science specialized high schools, especially. Based on results of in-depth interview, this study recommends the mid and long term support plans reflecting the characteristics of each high school and the local conditions are needed to develop R&E programs and to enhance the educational effects on doing research in science specialized high schools. Providing students with opportunities to expedite self-directed and creative research activities should be recognized as one of the core foundations of science and for nurturing future scientist.

과학고등학교 및 영재학교의 R&E(Research & Education) 현황 분석 및 프로그램 경험에 대한 학생들의 인식

김연희(Yeon Hee Kim) 한국영재교육학회 2024 영재와 영재교육 Vol.23 No.1

본 연구는 과학고등학교 및 영재학교에서의 R&E 현황 분석 및 R&E 프로그램 경험에 대한 학생들의 인식을 조사하고자 하였다. 전국 27개교 과학고등학교 및 영재학교 소속 학생 569명을 대상으로 R&E 프로그램에 대한 인식 및 현황과 관련하여 반개방형 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 학생들은 R&E 참여동기, 필요성을 높게 인식하였으며, 새로운 연구 방법이나 기술 배움에 가장 큰 의의를 두었다. 학생들이 가장 어렵다고 인식하는 R&E 프로그램 단계는 53.1%가 연구 주제 선정 단계라고 응답하였다. 그다음은 실험 설계 및 수행단계로 22.7%의 학생이 연구방법과 실험기자재의 사용법을 익히는 데 어려움이 있다고 응답하였다. R&E 팀 구성은 학생 스스로 구성하는 빈도가 가장 높으며, 연구 기간 적절성도 만족하고 있는 것으로 응답하였다. 학교별 R&E에 대한 유의한 인식차는 없으나, R&E 유형별, 학년 간 인식차가 유의한 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구는 R&E 프로그램에 대한 인식조사를 통해 개선 방안을 제안하고자 하며, R&E 연구를 지도하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. This study investigated the current status of R&E programs in science high schools and science academics in Korea, along with student perceptions based on their experiences. A semi-open-ended survey was conducted targeting 569 students from 27 science high schools and science academics nationwide. The survey focused on the students' awareness and the current situation regarding R&E programs. The results indicated that the students clearly recognized the motivations for and importance of participating in R&E, emphasizing the value of learning new research methods and technological skills. The most challenging stage of the R&E program, as perceived by the students, was the research topic selection stage, with 53.1% expressing difficulty. Following this, 22.7% reported challenges in the experiment design and execution stage, particularly in learning the methods and usage of research tools and equipment. Students responded that they most frequently formed the R&E team themselves, and that they were satisfied with the appropriateness of the research period. There was no significant difference in perception of R&E by school, but there was a significant difference in perception by R&E type and grade(p<.05). Through this study, we aim to propose improvement strategies based on the findings of the perception survey of R&E programs. This research can serve as foundational data for guiding and enhancing R&E research capabilities among students.

과학영재의 생명과학 R&E 연구수행을 위한 사전탐구활동 프로그램의 개발 및 적용―식물 분자생물학 실험을 활용하여

신재화,김성하 한국과학영재교육학회 2023 과학영재교육 Vol.15 No.2

This study was aimed to develop R&E pre-exploratory activity program to help science gifted students perform a self-directed project-type life science R&E. It was also aimed to apply it prior to main R&E and determine its application effects. The developed R&E pre-exploratory activity program would provide students with genuine experiences similar to those performed by real scientists and various empirical and methodological knowledge using plant molecular biology experiments, and the molecular biology concept of gene-protein-phenotype inheritance. A total of 7 weeks of activities were composed in the developed program using a model that reflected the research process by real scientists. Contents of the activity recordings and questionnaire answers were obtained during the application of the R&E pre-exploratory activity program for five 11th grader of the G Science Gifted High Schoollocated in Gyeonggi-do. The application effect was as follows: Students seemed to experience the actual scientific inquiry through the developed R&E pre-exploratory activity program, and gradually became familiar with various empirical and methodological knowledge, such as the principles of molecular biology experiments and general experimental techniques. Students also seemed to acquire the molecular biology concept leading to the gene-protein-phenotype relationship. It was shown that the related inquiry process can be carried out more easily through the application of some inquiry skills and methodological knowledge learned from the developed pre-exploratory activity program. In addition, it is expected that students can make prudent judgments and reflective thinking through the experience of authentic scientific inquiry acquired through the R&E pre-exploratory activity program. In the future, the teaching-learning materials for the R&E activity program similar to this developed R&E pre-exploratory activity program need to be prepared. It will help science gifted students during R&E research process in various aspects and guidance for student research activities need to be considered. 이 연구는 과학영재의 자기주도적 프로젝트형 생명과학 R&E 수행과정을 돕기 위한 R&E 사전탐구활동 프로그램을 개발하여 R&E 수행 이전에 적용하고, 그 효과를 알아보고자 하였다. 개발한 R&E 사전탐구활동 프로그램은 학생들에게 실제 과학자가 수행하는 것과 유사한 탐구의 경험 및 식물 분자생물학 실험의 다양한 경험적⋅방법적 지식을 제공하고, 유전자-단백질-표현형으로 이어지는 유전 원리에 대한 분자생물학적 개념을 이해할 수 있도록 과학자의 탐구과정을 반영한 모형을 활용하여 총 7주차의 활동으로 구성하였다. 경기도의 K 과학고에 재학 중인 2학년 학생 5명을 대상으로 개발된 R&E 사전탐구활동 프로그램의 적용 과정에서 얻은 활동 녹음 내용 및 학생들의 활동지 응답 및 설문 응답 분석을 통해 얻은 개발된 프로그램의 적용 효과는 다음과 같다. 학생들은 R&E 사전탐구활동 프로그램을 통해 과학자의 수행과 유사한 탐구 경험을 하였으며, 연결되는 주제의 분자생물학 실험 과정을 통해 실험의 원리 및 일반적인 실험기법 등 다양한 경험적⋅방법적 지식을 체득해 점차 익숙해지는 모습을 보여주었다. 또한 유전자-단백질-표현형으로 이어지는 유전 원리의 개념을 습득할 수 있었다. 개발된 R&E 사전탐구활동 프로그램에서 단백질의 기능을 중심으로 한 생명의 중심원리를 다루고자 하는 전략이 실제 R&E 연구 수행의연구과제 생성에 영향을 줄 수 있을 것이며, 개발된 프로그램에서 익혔던 몇 가지 경험적⋅방법적 지식의 적용을 통해 분자생물학과 관련한 연구주제 탐구 과정에서 활용할 수 있을 것이다. 또한, 개발된 R&E 사전탐구활동 프로그램을 통해 체득한 과학자의 수행과 유사한 탐구 경험을 통해 신중한 판단과 반성적 사고를 수행할 수 있을 것으로 기대된다. 추후 다양한 측면에서 학생들의 R&E 연구 수행 과정을 도울 수 있는 R&E 사전탐구활동 프로그램과 비슷한 접근 방향의 교육 프로그램 및 학생 연구활동 길라잡이 등 교수-학습 자료의 개발이 지속하여야 할 것으로 생각한다.

과학고 학생들의 R&E 연구활동반에 따른 화학 과목의 인식론적 신념과 화학 학업성취도에 미치는 영향

신동선 학습자중심교과교육학회 2024 학습자중심교과교육연구 Vol.24 No.4

Objectives This study studied the epistemological beliefs and effects of the science and mathematics R&E research activity group on chemistry academic achievement in the first year of science high school. Methods 96 first-year G Science High School students in Gyeongnam were surveyed and analyzed for epistemological beliefs in chemistry for six months from April to September 2023. The academic achievement of chemistry subjects was used by dividing the grades at the end of the first semester of chemistry in the first semester of the first year by ‘high’ and ‘low’ levels. Descriptive statistics, cross-analysis, and nonparametric tests were analyzed with SPSS 28 programs to compare epistemological beliefs in chemistry subjects according to the R&E research activity group. Results In the results of a survey on epistemological beliefs in chemistry subjects for each R&E research activity group, the chemistry R&E class showed a higher favorable response rate than other R&E classes, and in particular, there was a statistically significant difference in the ‘outcome’ factor. The higher the favorable response rate of epistemological beliefs to chemistry subjects, the higher the chemical academic achievement, and there was a statistically significant difference between the ‘upper’ and ‘lower’ levels in the ‘math link’ and ‘concepts’ detailed factors. Conclusions Since chemistry R&E classes are selected by students who are interested and interested in chemistry subjects, it is recognized as an academic field with a high favorable response rate for chemical knowledge to be applied to technology and contribute to society. Therefore, through creative chemical R&E research activities, they recognized that chemical knowledge (theories, concepts, etc.) is helpful in explaining surrounding phenomena, and a high favorable response rate was found in detailed factors such as ‘outcome,’ ‘laboratory,’ ‘visualization,’ etc. Science high school students selected the R&E class to understand the characteristics of each subject and to match the characteristics of the subject with their interests and areas of interest, and based on the understanding of the contents of the field, they wanted the results of their R&E inquiry activities to be combined with technology and contributed to society. 목적 본 연구는 과학고등학교 1학년 과학 및 수학 R&E 연구활동반에 따른 화학 과목에 대한 인식론적 신념과 화학 학업성취도에미치는 영향에 대해 연구하였다. 방법 경남 소재 G 과학고 1학년 학생 96명을 대상으로 2023년 4월부터 9월까지 6개월간 화학 과목에 대한 인식론적 신념을 설문하여 분석하였다. 화학 과목의 학업성취도는 1학년 1학기 화학II 학기말 성적을 ‘상’과 ‘하’ 수준별로 구분하여 활용하였고, R&E 연구활동반에 따른 화학 과목의 인식론적 신념을 비교하기 위해 기술통계, 교차분석, 비모수 검정 등을 SPSS 28 프로그램으로 분석하였다. 결과 R&E 연구활동반별로 화학 과목의 인식론적 신념에 대한 설문 결과에서 화학 R&E 반이 다른 R&E 반에 비해 호의적 응답률이높게 나타났고, 특히, ‘결과’ 요인에서는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 화학 과목에 대한 인식론적 신념의 호의적 응답률이높을수록 화학 학업성취도가 높게 나타났고, ‘수학관련’과 ‘개념관련’ 세부 요인에서 ‘상’과 ‘하’ 수준 사이에 통계적으로 유의미한차이가 나타났다. 결론 화학 R&E 반은 화학 과목에 관심과 흥미가 높은 학생들이 선택하므로, 화학 지식이 기술에 적용되어 사회에 기여하는데 대해호의적 응답률이 높은 학문 분야로 인지하고 있다. 따라서 창의적인 화학 R&E 연구 활동을 통해, 주변 현상을 설명하는데 화학 지식(이론, 개념, 등)이 유용한 학문임을 인식하고 있으며, ‘결과’, ‘실험관련’, ‘시각화’, 등의 세부 요인에서 높은 호의적 응답률이 나타났다. 한편, 수학 R&E 반 학생들은 이론이 실제로 시각화되고, 현실에 적용되는 것을 원하고 있었다. 과학고 학생들은 각 교과목의특성 이해하고, 그 교과목의 특성과 자신의 관심과 흥미 분야가 일치하도록 해당 R&E 반을 선택하였으며, 그 분야의 내용 이해를바탕으로 자신들의 R&E 탐구활동 결과물이 기술과 결합되어 사회에 기여되길 원하는 것으로 나타났다.