표제지
국문초록
목차
제1장 서론 14
제1절 연구의 필요성 14
1. 과학과 미학, 그리고 과학교육 14
2. 과학적 대칭성과 과학교육 19
제2절 연구의 목적 22
제2장 이론적 배경 23
제1절 과학과 가치 23
제2절 과학의 미학적 특성 31
1. 과학과 미학에 대한 역사적 고찰 31
2. 과학에서의 미학적 특성 41
제3절 과학의 미학적 특성과 과학의 본성 45
1. 과학의 본성 45
2. 과학의 미학적 특성과 과학의 본성 사이의 연관성 51
제3장 연구 방법 및 절차 54
제1절 과학적 대칭성에 대한 이론적 고찰 54
제2절 과학적 대칭성 교수학습 프로그램 개발 55
1. 연구 절차 55
2. 연구 대상 57
제3절 교수학습 프로그램의 효과성 분석 58
1. 마인드맵 사전-사후 분석 59
2. 과학에 대한 관점 및 정서 분석 61
3. 과학의 본성 인식에 대한 사전-사후 분석 61
4. 과학적 대칭성 교수학습 프로그램에 대한 학생들의 긍정 경험 분석 64
제4장 과학적 대칭성에 대한 이론적 고찰 66
제1절 이론적 고찰에 관한 초안 및 전문가 검토 66
1. 이론적 고찰과 과학의 본성과의 연관성 초안 66
2. 전문가 자문 의견 및 수정·보완 70
제2절 과학적 대칭성에 대한 이론적 고찰 72
1. 과학 사상사의 전형: 추상화 72
2. 고대 그리스에서의 대칭성 개념 75
3. 근현대에서의 대칭성 개념 81
4. 과학사 사례를 활용한 과학적 대칭성 해석 82
제3절 과학적 대칭성에 대한 이론적 고찰과 과학의 본성 93
1. 주관성과 이론 적재성 93
2. 과학지식의 잠정성 94
3. 과학과 사회·문화 95
4. 상상력과 창의성 96
5. 과학적 방법 97
제4절 종합 논의 97
제5장 과학적 대칭성 교수학습 프로그램 개발 100
제1절 학습자 및 내용 요소 분석(Analysis) 100
제2절 과학적 대칭성 교수학습 프로그램 설계(Design) 101
1. 전체적인 단계 및 차시 구성 101
2. 단계별 내용 요소 103
3. 교수학습 전략에 따른 인지·기능·태도적 학습 목표 111
제3절 과학적 대칭성 교수학습 프로그램 개발(Development) 120
1. 현장 교사 5인의 자문 의견 및 수정 보완 120
2. 파일럿 테스트를 통한 학생 피드백 의견 도출 및 수정 보완 127
3. 현장 교사 자문에 대한 학생 의견 및 수정 보완 129
4. 과학적 대칭성 교수학습 프로그램(현장 적용본) 개발 136
제4절 교육 실행 (Implemetation) 및 평가(Evaluation) 139
1. 과학적 대칭성 교수학습 프로그램(현장 적용본)에 대한 학생들의 반응 139
2. 과학적 대칭성 교수학습 프로그램(현장 적용본)에 대한 학생 피드백 141
3. 과학적 대칭성 교수학습 프로그램 최종 개발 144
제5절 종합 논의 149
제6장 과학적 대칭성 교수학습 프로그램의 효과성 분석 154
제1절 마인드맵 사전-사후 분석 154
제2절 학생들의 과학에 대한 관점·정서 분석 159
1. 학생들의 과학에 대한 관점 분석 160
2. 학생들의 과학에 대한 정서 분석 165
제3절 과학의 본성 인식에 대한 사전-사후 분석 170
1. Likert 5점 척도에 대한 대응 표본 t-검정 결과 170
2. 개방형 질문에 대한 응답 변화와 영향을 준 교수학습 과정 172
제4절 과학적 대칭성 교수학습 프로그램에 대한 학생들의 긍정 경험 분석 210
제5절 종합 논의 219
제7장 결론 및 제언 222
참고문헌 231
부록 252
[Appendix 1] Expert Questionnaire for Theoretical Study 252
[Appendix 2] In-Service Teacher Questionnaire for Developing Education Program 255
[Appendix 3] Education Program Feedback Questionnaire (Pilot Test & Filed) 259
[Appendix 4] SUSSI 검사지 262
[Appendix 5] Step 1: Recognizing Symmetry ① - Lesson Plan 267
[Appendix 6] Step 1: Recognizing Symmetry ① - Activity Sheet 270
[Appendix 7] Step 1: Recognizing Symmetry ① - Presentation 274
[Appendix 8] Step 2: Exploring the Traditional & Modern Science - Lesson Plan 278
[Appendix 9] Step 2: Exploring the Traditional & Modern Science - Activity Sheet ① 281
[Appendix 10] Step 2: Exploring the Traditional & Modern Science - Activity Sheet ② 286
[Appendix 11] Step 2: Exploring the Traditional & Modern Science - Activity Sheet ③ 290
[Appendix 12] Step 2: Exploring the Traditional & Modern Science - Activity Sheet ④ 294
[Appendix 13] Step 2: Exploring the Traditional & Modern Science - Presentation 298
[Appendix 14] Step 3: Recognizing Symmetry ② - Lesson Plan 303
[Appendix 15] Step 3: Recognizing Symmetry ② - Activity Sheet 305
[Appendix 16] Step 3: Recognizing Symmetry ② - Presentation 308
[Appendix 17] Step 4: Scientific Symmetry & Scientific Advancement - Lesson Plan 312
[Appendix 18] Step 4: Scientific Symmetry & Scientific Advancement - Activity Sheet 314
[Appendix 19] Step 4: Scientific Symmetry & Scientific Advancement - Presentation 318
Abstract 321
〈Table 1〉 Journal Information About Science Education With Aesthetic 16
〈Table 2〉 Aesthetic Features of Science 45
〈Table 3〉 Importance of Nature of Science 47
〈Table 4〉 Consensus View 50
〈Table 5〉 Research Procedure for Theoretical Study on Scientific Symmetry 55
〈Table 6〉 Research Procedure for Development of Education Model 58
〈Table 7〉 Mind-Map Scoring System 60
〈Table 8〉 Scoring Framework for SUSSI Open-Ended Questions 64
〈Table 9〉 Experts' Opinions for Theoretical Study of Scientific Symmetry 71
〈Table 10〉 Steps of Teaching and Learning Program for Scientific Symmetry: Draft Version 103
〈Table 11〉 Steps of Teaching and Learning Program for Scientific Symmetry 108
〈Table 12〉 Contents of Nature of Science 111
〈Table 13〉 Methods for Teaching and Learning 114
〈Table 14〉 Step 1 Teaching and Learning Setup: Draft Version 115
〈Table 15〉 Step 2 Teaching and Learning Setup: Draft Version 116
〈Table 16〉 Step 3 Teaching and Learning Setup: Draft Version 117
〈Table 17〉 Step 4 Teaching and Learning Setup: Draft Version 119
〈Table 18〉 Step 5 Teaching and Learning Setup: Draft Version 120
〈Table 19〉 Result of the Appropriate Assessment for Each Step 121
〈Table 20〉 Opinions of 5 In-Service Science Teachers: Step 1 122
〈Table 21〉 Opinions of 5 In-service Science Teachers: Step 2 123
〈Table 22〉 Opinions of 5 In-service Science Teachers: Step 3 124
〈Table 23〉 Opinions of 5 In-service Science Teachers: Step 4 125
〈Table 24〉 Opinions of 5 In-service Science Teachers: Step 5 126
〈Table 25〉 Feedback from Pilot Test: Opinions from 18 High School Students 128
〈Table 26〉 Result of Interview for Step 1 129
〈Table 27〉 Result of Interview for Step 3 132
〈Table 28〉 Result of Interview for Step 4 135
〈Table 29〉 Result of Interview for Step 5 136
〈Table 30〉 Feedback from Final Application 143
〈Table 31〉 Step 1 Teaching and Learning Setup: Final Version 145
〈Table 32〉 Step 2 Teaching and Learning Setup: Final Version 147
〈Table 33〉 Step 3 Teaching and Learning Setup: Final Version 148
〈Table 34〉 Step 4 Teaching and Learning Setup: Final Version 149
〈Table 35〉 Pre-Post Test Results of Mind-Map Score 154
〈Table 36〉 Mind-Map Analysis for Concept Domain 155
〈Table 37〉 Reason for not Writing a Definition: Physical Symmetry 157
〈Table 38〉 Reason for not Writing a Definition: Biological Symmetry 158
〈Table 39〉 Pre-Post Test Results of the Nature of Science Perception 170
〈Table 40〉 Pre-Post Test Results: Open-Ended Questions for Subjectivity & Theory Laden 172
〈Table 41〉 Words of each Group: Pre-Test for Subjectivity & Theory Laden 176
〈Table 42〉 Words of each Group: Post-Test for Subjectivity & Theory Laden 179
〈Table 43〉 Influenced Teaching and Learning Steps: Subjectivity & Theory Laden 180
〈Table 44〉 Pre-Post Test Results: Open-Ended Questions for Tentativeness 181
〈Table 45〉 Words of each Group: Pre-Test for Tentativeness 184
〈Table 46〉 Words of each Group: Post-Test for Tentativeness 187
〈Table 47〉 Influenced Teaching and Learning Steps: Tentativeness 188
〈Table 48〉 Pre-Post Test Results: Open-Ended Questions for Cultural & Social Embeddedness 188
〈Table 49〉 Words of each Group: Pre-Test for Cultural & Social Embeddedness 192
〈Table 50〉 Words of each Group: Post-Test for Cultural & Social Embeddedness 195
〈Table 51〉 Influenced Teaching and Learning Steps: Cultural & Social Embeddedness 196
〈Table 52〉 Pre-Post Test Results: Open-Ended Questions for Creativity & Imagination 197
〈Table 53〉 Words of each Group: Pre-Test for Creativity & Imagination 200
〈Table 54〉 Words of each Group: Post-Test for Creativity & Imagination 203
〈Table 55〉 Influenced Teaching and Learning Steps: Creativity & Imagination 203
〈Table 56〉 Pre-Post Test Results: Open-Ended Questions for the Myth of Scientific Method 204
〈Table 57〉 Words of each Group: Pre-Test for the Myth of Scientific Method 207
〈Table 58〉 Words of each Group: Post-Test for the Myth of Scientific Method 209
〈Table 59〉 Influenced Teaching and Learning Steps: The Myth of Scientific Method 209
〈Table 60〉 Opinions of Satisfaction with Aspects of the Teaching and Learning Strategy 214
〈Table 61〉 Opinions of Satisfaction with Aspects of the knowledge contents 218
[Figure 1] Number of Articles per Year (1993-2022) 15
[Figure 2] Word Cloud of Keywords and Abstract 17
[Figure 3] Family Resemblance Approach of Nature of Science 18
[Figure 4] The Path to Recognize Aesthetic Features of Science 43
[Figure 5] Relationship Between Aesthetic of Science and Nature of Science 53
[Figure 6] Draft Version: Structure of Interpretation for Scientific Symmetry 69
[Figure 7] Abstraction 75
[Figure 8] Eratosthenes' Experiment 80
[Figure 9] Galilean Transformation 85
[Figure 10] Historical Interpretation of Symmetry for Heliocentrism 86
[Figure 11] Historical Interpretation of Symmetry for the Theory of Evolution 92
[Figure 12] Historical Interpretation of Symmetry in Heliocentrism and the Theory of Evolution 99
[Figure 13] Satisfaction Survey Result of Teaching and Learning Program 139
[Figure 14] Feedback Map 153
[Figure 15] Word Network of Pre-Test for Subjectivity & Theory Laden 173
[Figure 16] Word Network of Post-Test for Subjectivity & Theory Laden 177
[Figure 17] Word Network of Pre-Test for Tentativeness 182
[Figure 18] Word Network of Post-Test for Tentativeness 185
[Figure 19] Word Network of Pre-Test for Cultural & Social Embeddedness 189
[Figure 20] Word Network of Post-Test for Cultural & Social Embeddedness 192
[Figure 21] Word Network of Pre-Test for Creativity & Imagination 198
[Figure 22] Word Network of Post-Test for Creativity & Imagination 201
[Figure 23] Word Network of Pre-Test for the Myth of Scientific Method 205
[Figure 24] Word Network of Post-Test for the Myth of Scientific Method 207