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논문KCI 등재

과학교과 웹 기반 탐구학습의 효과성 연구 동향

Research Trends of Web-Based Inquiry Learning Effectiveness in Science Education: A Review of Publications in Selected Journals from 2000 to 2014

박현경|정연화|이정민|노지예
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2015.08|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제35권 제4호|pp. 565-572|DOI http://dx.doi.org/10.14697/jkase.2015.35.4.0565

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연구동향research trendsscience education과학교육웹 기반 탐구학습Web-based inquiry learning
주제분류교육학

초록

본 연구의 목적은 국내 ․외에서 진행된 과학교과 웹 기반 탐구학습효과성연구에 관한 최근 동향을 분석하고 연구 및 설계 시사점을 도출하는 데 있다. 분석 대상 논문은 국내 ․ 외의 과학교과, 교육공학 관련저명 저널 15개 학술지에 게재된 웹 기반 탐구학습 효과성 연구로국내 16편, 국외 27편으로 총 43편이다. 논문 목록을 추출하기 위하여‘웹 기반 탐구학습’, ‘탐구학습’, ‘WBI’, ‘Web-based inquiry learning’, ‘WISE’ 등의 검색 키워드를 사용하였으며 과학 분야와 관련된 연구들중 초, 중, 고교생을 대상으로 양적연구와 혼합연구로 진행한 논문을최종 분석 대상으로 선정하였다. 주제별 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 ․ 외 모두 2000년대 초반에는 웹 기반 탐구학습 관련 연구가많지 않았지만, 시간이 지남에 따라 관련 연구의 수가 증가하였다. 또한 국내의 경우에는 특정대상에 집중된 연구는 없었지만, 국외의경우 중 ․ 고등학생을 대상으로 하는 연구가 상대적으로 많았다. 둘째, 많은 연구에서 웹 기반 탐구학습 프로그램을 독립변인으로 선정하여여러 종속변인들의 변화를 측정한 실험연구와 개발연구가 시행되었다. 이러한 연구를 통해 많은 연구에서 과학교과에서 웹 기반 탐구학습은 과학 성취도와 과학 탐구능력의 향상에 효과적임을 확인하였다. 이 중 실험집단과 통제집단의 효과크기를 분석한 메타분석 결과, 중간정도의 효과로 보고되었다. 셋째, 국내 ․외 웹 기반 탐구학습에 관련한연구들은 학습 환경 설계 시, 상이한 학습모형을 활용하는 것이 밝혀졌다. 국내 연구의 경우 웹 기반 탐구학습을 위해 웹사이트를 새로 설계하고 효과성을 검증한 경우가 많았지만, 국외에서는 다양한 테크놀로지 환경(WISE, SCY 등)을 활용한 연구들이 활발하게 진행되고 있었다. 본 연구결과를 토대로 앞으로 웹 기반 탐구학습 관련 연구에서고려해야 할 요소들을 제언하였다.

Abstract

The purpose of this paper is to offer an analysis on the research trends of web-based inquiry learning effectiveness in science education, and to present suggestions for future studies. This study compiled data on 43 articles in Korea and international journals. The content analysis of articles published were from academic journals related to science education and educational technology from 2000 to 2014. The results are as follows: Among domestic articles, the participants ranged from school children to high school students. On the contrary, among foreign articles, the participants are centralized on secondary school students; most used experimental studies; most of the studies resulted with web-based inquiry learning in science education showing effectiveness on science learning performance or science inquiry ability; all web-based inquiry learning were designed using different models of teaching and learning, with the result in the case of domestic research, the utilized models refer to the STS learning model, Internet utilization problem-center inquiry learning model, Procedural model, while in the case of overseas research, the utilized models are SCY, IBLE, and TESI model. Implications of the findings are then discussed, which implies considerations for further research related to web-based inquiry learning.

참고문헌 (48)

  1. Abd-El-Khalick, F., "The nature of science and instructional practice: making the unnatural", Science Education, 82, pp.417~436 (1998)
  2. Bae, J. H., "The effects of that inquiry activity through plants influences scientific process skills, science attitude and observation skills for elementary students", Journal of Research in Science Education, 30, pp.37~68 (2005)
  3. Baek, N. Y., "Design and application of a web-based instruction to enhance science process skill", The Bulletin of Science Education, 15(2), pp.157~188 (2003)
  4. Bodzin, A. M., "The effectiveness of the geospatial curriculum approach on urban middle-level students’ climate change understandings", Journal of Science Education and Technology, 23, pp.575~590 (2014)
  5. Bonk, C. J., "Teaching on the web : with a little help from my pedagogical friends", Journal of Computing in Higher Education, 11(1), pp.3~28 (1999)
  6. 최욱, "인터넷활용 문제중심 탐구학습 모형", 교육공학연구, 20(4), pp.147~183 (2004), 한국교육공학회
  7. Clark, D. B., "Scaffolding knowledge integration through curricular depth", Journal of Learning Sciences, 12(4), pp.451~494 (2003)
  8. Collins, A., "National science education standards : looking backward and forward", The Elementary School Journal, 97(4), pp.299~313 (1997)
  9. DeBoer, G. E., "A history of ideas in science education" (1991), Teachers College Press
  10. DeBoer, G. E., "Comparing three online testing modalities : using static, active, and interactive online testing modalities to assess middle school students’ understanding of fundamental ideas and use of inquiry skills related to ecosystems", Journal of Research in Science Teaching, 51(4), pp.523~554 (2014)
  11. Ebenezer, J., "Engaging students in environmental research projects : perceptions of fluency with innovative technologies and levels of scientific inquiry abilities", Journal of Research in Science Teaching, 48(1), pp.94~116 (2011)
  12. Glass, G. V., "Meta-analysis in social research" (1981), Sage Publications
  13. Gwak, H. J., "The effect of learner’s learning style and scaffolding types on academic achievement and science process skills in web-based inquiry learning environment", Master, pp.2015
  14. Jang, S. M., "The effects of scholastic achievement and inquiry ability enhancement of web resources based inquiry learning", Journal of research in science education, 27, pp.31~54 (2004)
  15. 장선영, "온라인 과학탐구학습에서 자기조절학습수준과 성찰일지작성유형이 학업성취에 미치는 효과", 교육공학연구, 28(3), pp.531~557 (2012), 한국교육공학회
  16. Jong, T. D., "Using scenarios to design complex technology-enhanced learning environments", Educational Technology Research and Development, 60(5), pp.883~901 (2012)
  17. 정은숙, "웹기반 과학 수업 방법과 자기조절학습 수준이 초등학생의 과학적 자기효능감과 과학 학업성취에 미치는 효과", 초등교육연구, 22(2), pp.281~305 (2009), 한국초등교육학회
  18. 강명희, "초등 과학수업에서 WISE(Web-based Inquiry Science Environment)활용여부에 따른 수업효과 비교", 교육방법연구, 24(1), pp.185~207 (2012), 한국교육방법학회
  19. 강명희, "WISE를 활용한 초등학교 과학수업에서 자기주도학습능력, 인지실재감, 과학탐구능력, 과학성취도 간의 인과구조 분석", 교과교육학연구, 16(2), pp.481~498 (2012), 교과교육연구소[DOI]
  20. 강명희, "WISE(Web-based Inquiry Science Environment) 프로그램을 활용한 과학수업에서 스캐폴딩 유형에 따른 학업성취도와 과학탐구능력의 차이 검증", 교육방법연구, 21(1), pp.1~19 (2009), 한국교육방법학회
  21. 강명희, "WISE(Web-based Inquiry Science Environment)를 활용한 초등과학 수업의 효과성 규명", 교육정보미디어연구, 17(4), pp.531~552 (2011), 한국교육정보미디어학회
  22. 김향화, "스마트교육 연구동향에 대한 분석 연구", 수산해양교육연구, 26(1), pp.156~165 (2014), 한국수산해양교육학회
  23. Kim, M. C., "Technology-enhanced inquiry tools in science education: an emerging pedagogical framework for classroom practice", Science Education, 91(6), pp.1010~1030 (2007)
  24. 김성중, "블랜디드 러닝 전략을 활용한 웹 커뮤니티 기반 초등과학과 탐구학습 시스템의 개발 및 적용", 정보교육학회논문지, 10(2), pp.171~182 (2006), 한국정보교육학회
  25. Kulo, V., "The impact of a geospatial technologysupported energy curriculum on middle school students’ science achievement", Journal of Science Education and Technology, 22, pp.24~36 (2013)
  26. 이봉우, "온라인 과학 탐구 학습체제의 개발", 초등과학교육, 25(3), pp.271~280 (2006), 한국초등과학교육학회
  27. Levy, D., "How dynamic visualization technology can support molecular reasoning", Journal of Science Education and Technology, 22, pp.702~717 (2013)
  28. Li, Q., "Inquiry-based learning and e-mentoring via video conference a study of mathematics and science learning of Canadian rural students", Educational Technology Research and Development, 58, pp.729~753 (2010)
  29. Lim, B., "Guidelines for designing inquiry-based learning on the web:online professional development of educators", Unpublished discussion, The Indiana State University, ~ (2001)
  30. Linn, M. C., "Computers, teachers, peers: science learning partners" (2000), Lawrence Erlbaum Associates
  31. Malopinsky, L., "An instructional design model for online problem based learning (pbl) environments :the learning to teach with technology studio", Document Resume, 244~ (2000)
  32. Ministry of Education and Science Technology, "2007 commentary on revised curriculum of the elementary school education Ⅳ" (2008), MiraeN
  33. National Research Council, "National science education standards" (2000), National Academy Press
  34. 조희형, "중학교 2학년 과학 교과서의 탐구 영역 분석", 한국과학교육학회지, 23(3), pp.239~245 (2003), 한국과학교육학회
  35. 박지영, "국내의 과학교육 연구 동향 분석 -한국과학교육학회지와 한국생물교육학회지의 논문을 중심으로-", 생물교육, 34(5), pp.551~565 (2007), 한국생물교육학회
  36. Park, S. Y., "The development of web based instruction program on oceanography unit and the analysis of its effects in earth science class", Journal of the Korean Association for Research in Science Education, 21(2), pp.264~278 (2001)
  37. Raes, A., "Scaffolding information problem solving in web-based collaborative inquiry learning", Computers & Education, 59, pp.82~94 (2012)
  38. 류완영, "웹 기반 탐구학습에서 탐구 질문 유형이 지식 공유 과정과 공유 정신 모형에 미치는 영향", 교육정보미디어연구, 13(1), pp.249~278 (2007), 한국교육정보미디어학회
  39. 김희수, "달의 운동에 대한 웹 기반 프로젝트 학습의 효과", 한국과학교육학회지, 25(4), pp.450~464 (2005), 한국과학교육학회
  40. Singer, S., "America’s lab report:investigations in high school science" (2005), The National Academies Press
  41. Suh, J. K., "An analysis on recent trends to analyze the effectiveness of web-based instruction(wbi) in the domain of science", Master, pp.2005
  42. Sun, D., "Designing a web-based science learning environment for model-based collaborative inquiry", Journal of Science Education and Technology, 22, pp.73~89 (2013)
  43. 성은모, "인터넷 활용 문제중심 탐구학습이 학습자들의 탐구능력, 학업성취도 및 파지에 미치는 효과", 교육정보미디어연구, 12(2), pp.129~159 (2006), 한국교육정보미디어학회
  44. Tsai, C. Y., "Using the cognitive apprenticeship web-based argumentation system to improve argumentation instruction", Journal of Science Education and Technology, 21, pp.476~486 (2012)
  45. Varma, K., "Using interactive technology to support students’ understanding of the greenhouse effect and global warming", Journal of Science Education and Technology, 21, pp.453~464 (2012)
  46. Wu, H. L., "Integrating computer-and teacher-based scaffolds in science inquiry", Computers & Education, 57, pp.2352~2363 (2011)
  47. 예진희, "중등 생물교과 심화가정 학습용 웹 기반 학습 프로그램 개발 및 적용", 한국과학교육학회지, 22(2), pp.299~313 (2002), 한국과학교육학회
  48. Zacharia, Z. C., "The effect of two different cooperative approaches on students’ learning and practices within the context of a webquest science investigation", Education Technology Research Development, 59, pp.399~424 (2011)

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