Earticle

본 논문에서는 과학영재교육원 초등과학반 학생들이 사용하는 과학 교과서에 대해 탐구성을 분석한다. 과 학 교과서의 내용은 물리, 화학, 생물과학, 지구과학, 정보과학의 영역으로 구분되어 있다. 본 연구에서는 과학 교 과서의 5개 영역을 대상으로 Romey 분석법을 적용한다. 탐구성 분석은 4가지 분석요소인 본문, 자료, 활동, 평 가에 대한 조사를 통해 이루어졌다. 분석 결과에 따르면, 4가지 분석요소 중에 활동이 각 영역에서 상대적으로 탐 구성이 높은 것으로 확인되었다. 본문과 평가 분석요소의 경우 각각 2개 영역이 매우 권위적이고 학생 참여가 부 족한 형태로 구성되어 개선이 필요한 것으로 확인되었다.

In this paper, we study inquiry tendency of science textbooks for gifted children in elementary schools. The contents in the science textbooks are divided into five parts: physics, chemistry, biology, geology and information science. Romey Analysis was implemented on four factors, which are text, data, activity, and evaluation. The results showed that ‘activity ‘ showed the highest degree of inquiry tendency, while two other parts - ‘text’and ‘evaluation’- demonstrated an authoritative tone and were written without ways for students to participate, thereby indicating room for improvement.

본 연구는 과학고등학교 학생들을 대상으로 수행한 R&E의 결과를 바탕으로 이루어졌다. 본 R&E에서는 복소수를 이용하여 평면도형의 다양한 성질들을 탐구하고 증명하였다. 특히 복소수의 기하학적 해석, 기하학적 탐구의 도구로써 복소수의 특징들을 고찰하고, 점들, 삼각형, 사각형 등의 평면도형에 대해 점들 사이의 거리, 점 들의 공선성, 점들의 공원성 등에 관련된 성질들을 복소수를 이용하여 새롭게 탐구하고 증명하였다.

In this paper we study some properties of plane figures using complex numbers. This paper is a creative product of R&E project conducted with science high school students. We prove geometrical properties of line, triangle, quadrilateral by new method using complex numbers. Especially we find new proof method of Gauss theorem, Newton theorem, Monge theorem, Menelaus theorem etc.

창의성은 영재성 개념의 핵심 요소이면서 영재의 판별, 선발 및 교육에서 중요한 역할을 한다. 대부분의 수 학적 창의성 평가는 일반 창의성의 심리학적 구인인 유창성, 융통성, 독창성을 중심으로 이루지고 있지만 이들 구 인이 수학의 본질적인 사고력을 측정하지 못한다는 비판이 있다. 이를 보완하는 새로운 하나의 방안, 즉 수학적 문제해결에서 풀이과정의 질적 수준을 점수화하여 수학적 창의성을 평가하는 방안이 제시된 연구가 있었다. 이 연구의 평가방법을 사용하여 수학적 상황에서 수학적 창의성에서 차이가 있는지 알아보기 위해 6학년 일반학생 과 4학년 수학과학 통합 영재를 선택하여 두 집단 간에 수학 창의성에서 차이가 있는지를 검정하였다. 본 연구에 사용된 문제는 6학년은 익숙하지만 4학년 교육과정에서는 다루지 않은 도형∙측정 문제였다. 이 연구에서 영재 학생이 더 수준이 높고, 더 다양한 전략을 사용하였음을 알 수 있었으며, 학생들의 해의 수준을 점수화하여 집단 간 평균에서 차이가 있는지 알아보는 t-검정에서도 영재집단의 평균이 유의하게 높게 나타났다. 그러므로 문제 해결에서 나타난 피험자의 반응 수준을 고려한 평가가 수학 창의성 측정에 적합하다는 것을 보여주었다.

The creativity is not only one of key factors of the giftedness but also plays a crucial role in selecting, identifying and educating the gifted. The evaluation factors often used for the mathematical creativity are fluency, flexibility and originality, which has been psychological factors to evaluate the general creativity. So many researchers do not agree that these 3 factors are sufficiently enough to measure the fundamental mathematics thinking power. Therefore we offer a new factor complementing this weakness, discuss the validity of the new factor, and deal the practice to measure. In particular we investigate the difference between the grade 6th general children’s solutions and the grade 4th gifted’s solution on the level of excellency of the student’s solution to the given problem. This study reveals that the solution of the gifted is better than the general student’s solution, and the gifted used more various strategy than the general even the gifted is 2 year younger. We conclude that this kind of evaluation may be even suitable to measure the mathematical creativity.

본 연구는 생명과학 기반 STEAM 프로그램을 개발하고 중학교 과학영재들에게 적용한 후 과학에 대한 태 도 변화와 프로그램에 대한 만족도를 조사함으로써 개발한 STEAM 프로그램의 효과를 평가하는 데 목적을 두었 다. 이 연구 목적에 따라, STEAM의 요소를 반영하고 문제중심학습 모형을 적용하여 과학영재프로그램을 개발하 여 ○○광역시 영재교육원 소속 중학교 3학년 학생 24명에게 적용하였으며, 과학에 대한 태도 검사(TOSRA) 및 프로그램 만족도를 조사하였다. 연구대상 24명 가운데 일반학급 학생들보다 뛰어난 학생 9명을 선정하여 과학영 재집단으로 편성하고 나머지 15명은 일반학급 학생들과 큰 차이를 보이지 않은 학생들로서 통제집단으로 편성하 여 두 집단을 비교하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 첫째, 과학영재집단은 과학에 대한 태도 검사에서‘수업의 즐거움’영역이 유의하게 증가하였다. 과학탐구 및 직업관심의 영역에서도 유의하지 않지만 증가하는 것으로 나 타났다. 둘째, 만족도 조사에서 대부분의 학생들이 긍정적으로 답변하였다. 특히 과학영재학생들은 STEAM 수업 을 통해 자기주도적으로 학습하고 생명과학과 기술이 연결되며, 과학이 일상생활과 밀접히 연결되는 점을 만족하 였다. 결론적으로, 이 연구에서 개발하여 적용한 생명과학 기반 STEAM 프로그램은 과학영재에게 과학에 대한 태도를 향상시키는 효과적인 것으로 평가되었다.

The research aims to develop a life science based STEAM program and evaluate its effectiveness in terms of science related attitudes when it was implemented for middle school science gifted students. For this purpose, a life science based STEAM program was developed through adopting Problem Based learning Model. The developed STEAM program was implemented for 24 middle school science gifted students at a metropolitan city office of education affiliated gifted education center for four periods of three-hour classroom teaching. In order to assess the STEAM program effectiveness, 24 students were divided into two groups, 9 students for science gifted group and 15 students for control. Their changes in science-related attitudes were measured using TOSRA (Fraser, 1981) and their satisfaction was also assessed. It was found that science gifted group showed higher in science-related attitudes, in particular, science learning enjoyment than control group. Most of students responded that they satisfied with STEAM program. Science gifted students described that they learned contents as self-directed manner, realized relatedness between life science and technology, and aware of close relationship of science to daily life at the life science based STEAM program. In conclusions, the life science based STEAM program is effective for science gifted students to improve their science related attitudes.