머리말 ... ⅲ 제Ⅰ부 과학교육 연구의 성격과 지향 제1장 과학적 연구의 본성 ... 3 1. 과학적 연구의 특징 ... 3 1) 과학적 탐구와 연구의 관계 ... 3 2) 과학적 방법과 연구의 절차 ... 8 3) 과학적 연구의 기본 가정 ... 11 4) 과학적 연구와 이론 ... 14 5) 과학적 연구의 한계 ... 16 2. 과학적 연구의 종류 ... 18 1) 연구의 분류 기준과 방법 ... 19 2) 철학적 관점에 따른 연구의 분류 ... 21 3) 목적에 따른 연구의 분류 ... 23 3. 과학적 연구의 목적 ... 25 1) 자연현상의 기술 ... 26 2) 과학적 설명과 이해 ... 26 3) 사실의 예측과 통제 ... 27 4) 과학지식의 구성 ... 28 4. 과학자의 역할과 태도 ... 29 연습문제 ... 31 제2장 과학교육 연구의 특성 ... 33 1. 과학교육 연구와 과학적 연구 및 교육학 연구의 관계 ... 33 1) 과학적 연구와 교육학 연구 ... 34 2) 교육학 연구와 과학교육 연구 ... 36 3) 과학교육학과 과학교육 연구 ... 39 4) 과학교육 연구에 대한 편견 ... 41 2. 과학교육 연구의 지향 ... 43 1) 과학교육의 준거 ... 43 2) 과학교육 연구의 가치 ... 46 3) 과학교육 연구의 원리 ... 48 4) 과학교육 연구의 필요성 ... 51 5) 과학교육 연구의 이념과 목적 ... 52 3. 과학교육 연구의 영역과 과제 ... 53 1) 과학교육학의 영역과 연구 분야 ... 53 2) 과학교사 양성 교육과정과 과학교육 연구 분야 ... 56 3) 과학교육의 지표와 연구 분야 ... 58 4) 과학교육 연구의 과제와 범주 ... 63 연습문제 ... 67 제3장 과학교육 연구와 윤리 ... 69 1. 과학교육 연구의 윤리적 문제 ... 69 1) 윤리적 문제의 의미와 속성 ... 70 2) 과학교육 연구자의 자질과 도덕성 ... 72 3) 과학교육 연구과정의 윤리적 문제 ... 74 2. 과학교육 연구의 윤리 기준과 강령 ... 78 1) 정부 수준의 윤리 법령 ... 78 2) 연구기관 수준의 윤리 기준 ... 79 3) 연구단체 수준의 윤리 강령 ... 82 3. 과학교육 연구 참여자의 보호 방법과 절차 ... 86 1) 피해 및 상처 ... 87 2) 사전 동의 ... 88 3) 속임 ... 90 4) 사생활 침해 ... 92 연습문제 ... 93 제Ⅱ부 과학교육 연구의 계획과 자료수집 제4장 과학교육 연구의 주제와 설계 ... 97 1. 과학교육 연구의 주제와 문제 ... 97 1) 연구주제의 포착과 연구문제의 설정 ... 97 2) 연구주제와 연구문제의 진술 ... 103 3) 연구주제와 연구문제의 출처 ... 106 2. 과학교육 연구와 가설 ... 109 1) 가설의 특성 ... 109 2) 연구문제의 진술과 가설 ... 113 3) 가설의 검증 방법과 절차 ... 115 3. 과학교육 연구의 설계 ... 118 1) 연구설계의 의미와 종류 ... 118 2) 연구설계의 구성요소 ... 119 3) 연구설계의 목적 ... 129 4) 연구설계의 준거와 타당성 ... 132 연습문제 ... 137 제5장 과학교육 연구의 문헌조사 ... 139 1. 문헌조사의 목적과 방법 ... 139 1) 문헌조사의 가치와 기능 ... 139 2) 문헌조사의 목적 ... 142 3) 문헌조사의 범위 ... 144 4) 문헌조사 단계 ... 146 2. 컴퓨터 문헌조사 ... 148 1) 컴퓨터 문헌조사의 장점 ... 148 2) 컴퓨터 문헌조사 방법 ... 149 3) 컴퓨터 문헌조사 절차 ... 152 3. 문헌의 출처 ... 153 1) 예비 출처 ... 153 2) 일차 출처 ... 155 3) 이차 출처 ... 158 4. 문헌조사 결과의 정리 및 통합 ... 159 1) 문헌의 분석과 평가 ... 159 2) 양적 연구 결과의 통합 ... 162 3) 질적 연구 결과의 통합 ... 164 연습문제 ... 165 제6장 과학교육 연구의 자료수집 ... 167 1. 과학교육 연구의 자료수집 방법 ... 167 1) 면접법 ... 167 2) 관찰법 ... 176 3) 질문지법 ... 183 4) 내용분석법 ... 188 5) 의미분석법 ... 191 6) 서류분석법 ... 196 2. 과학교육 연구의 표집 ... 200 1) 표본과 전집 ... 200 2) 표집방법 ... 204 3) 표집에 영향을 미치는 요인 ... 215 3. 과학교육 연구의 측정 ... 218 1) 측정의 의미와 과정 ... 219 2) 측정척도 ... 222 3) 측정도구의 신뢰도 ... 224 4) 측정도구의 타당도 ... 230 5) 신뢰도와 타당도의 관계 ... 234 연습문제 ... 235 제Ⅲ부 과학교육 연구 방법의 형태 제7장 기술적 연구 ... 239 1. 기술적 연구의 특성과 종류 ... 239 1) 기술적 연구의 의미와 목적 ... 239 2) 기술적 연구의 종류 ... 241 2. 조사 연구 ... 242 1) 조사 연구의 특성 ... 242 2) 조사 연구의 일반적 절차 ... 244 3) 조사 연구의 접근법 ... 246 3. 상관 연구 ... 250 1) 상관 연구의 의미와 목적 ... 251 2) 상관 연구의 장단점 ... 252 3) 상관계수의 종류 ... 253 4) 상관 연구의 방법과 과정 ... 255 4. 인과관계-비교 연구 ... 259 1) 인과관계-비교 연구의 특성과 목적 ... 260 2) 인과관계-비교 연구의 장단점 ... 261 3) 인과관계-비교 연구의 방법 ... 263 연습문제 ... 266 제8장 실험 연구 ... 267 1. 실험과 실험 연구의 특성 ... 267 1) 실험의 의미와 기능 ... 268 2) 실험변인의 통제와 조작 ... 269 3) 실험·준실험·비실험 연구 ... 273 2. 실험 연구의 논리와 과정 ... 274 1) 실험 연구의 논리 ... 274 2) 실험 연구의 일반적 과정과 한계 ... 275 3) 실험 결과의 일반화와 내·외적 타당성 ... 276 3. 실험 연구 설계의 종류 ... 278 1) 선실험 설계 ... 278 2) 진실험 설계 ... 280 3) 준실험 설계 ... 284 4. 실험단위 할당법 ... 289 1) 실험설계와 실험단위 할당의 기본 원리 ... 289 2) 한 요인 실험단위 할당법 ... 290 3) 두 요인 실험단위 할당법 ... 293 연습문제 ... 298 제9장 현장 연구 ... 299 1. 현장 연구의 특성 ... 299 1) 현장 연구의 의미와 속성 ... 299 2) 현장 연구의 목적과 범위 ... 303 3) 현장 연구의 방법과 절차 ... 306 4) 현장 연구의 계획서와 보고서 ... 308 2. 연구·실험·시범 학교와 현장 연구 ... 310 1) 연구 학교 ... 310 2) 실험 학교 ... 312 3) 시범 학교 ... 312 4) 연구·실험·시범 학교의 운영과 문제 ... 313 5) 연구·실험·시범의 계획서 및 보고서 ... 315 3. 현장 연구의 대회 ... 317 1) 과학전 ... 317 2) 교육자료전시회 ... 318 3) 과학교육연구대회 ... 319 4) 현장교육연구대회 ... 320 연습문제 ... 321 제10장 문화기술학적 연구 ... 323 1. 문화기술학적 연구의 특성 ... 323 1) 문화기술학적 연구의 기본 가정 ... 323 2) 문화기술학적 연구의 의미 ... 325 3) 문화기술학적 연구의 중요성 ... 327 4) 문화기술학적 연구의 신뢰도와 타당도 ... 329 2. 문화기술학적 연구의 방법 ... 330 1) 문화기술학적 연구의 목적과 문제 ... 330 2) 문화기술학적 연구의 절차 ... 331 3) 문화기술학적 연구의 자료 수집과 전략 ... 334 4) 문화기술학적 연구의 자료 분석 및 제시 ... 336 3. 사례 연구의 방법과 설계 ... 338 1) 사례 연구의 특징 ... 339 2) 사례 연구의 유형 ... 341 3) 사례 연구의 목적 ... 342 4) 사례 연구의 절차와 방법 ... 343 5) 사례 연구의 장단점과 한계 ... 345 연습문제 ... 347 제11장 역사적 연구 ... 349 1. 역사적 연구의 특성 ... 349 1) 역사적 연구의 의미와 목적 ... 350 2) 역사적 연구의 대상과 종류 ... 351 3) 역사적 연구의 가치와 비판 ... 353 2. 역사적 연구의 방법 ... 356 1) 역사적 연구의 절차 ... 356 2) 역사적 자료의 출처 ... 358 3) 역사적 자료의 수집 ... 359 3. 역사적 연구 결과의 분석 및 보고 ... 360 1) 역사적 연구 결과의 평가 ... 360 2) 역사적 연구 자료의 분석 및 통합 ... 361 3) 역사적 연구의 보고서 작성과 평가 ... 362 연습문제 ... 363 제Ⅳ부 과학교육 연구의 양적 자료 분석 제12장 기술 통계 ... 367 1. 기술통계의 의미와 목적 ... 367 2. 도수분포 ... 368 1) 도수분포 표 ... 369 2) 도수분포 도표 ... 370 3) 도수다각형과 도수곡선 ... 371 3. 집중경향 ... 372 1) 평균 ... 372 2) 중위수와 최빈수 ... 374 3) 평균·중위수·최빈수의 관계 ... 375 4. 산포도 ... 376 1) 범위 ... 376 2) 사분편차 ... 377 3) 평균편차와 표준편차 ... 378 5. 비교산포도 ... 380 1) 변이계수 ... 380 2) 표준점수 ... 380 3) 편포도와 용도 ... 381 연습문제 ... 384 제13장 추론 통계 ... 385 1. 추론 통계의 의미와 종류 ... 385 2. 정상분포 ... 386 1) 정상분포 곡선의 성질 ... 386 2) 정상분포 곡선의 이용 ... 389 3. 추정과 가설 검정 ... 390 1) 표본평균의 분포 ... 390 2) 모평균의 신뢰한계 ... 392 3) 통계적 가설 검정 ... 393 4. t-분포 ... 396 1) t-분포의 성질 ... 397 2) t-분포의 신뢰한계 ... 398 3) t-분포와 가설검정 ... 399 5. 분산분석 ... 403 1) F-분석법 ... 403 2) x²-분석법 ... 405 3) 분산분석의 원리와 방법 ... 407 6. 상관관계와 회귀분석 ... 411 1) 직선회귀 방정식과 모형 ... 412 2) 분산의 계산과 기울기의 추론 ... 415 3) y값의 추정과 예측 ... 416 4) 상관계수 ... 417 5) 공분산분석 ... 418 연습문제 ... 423 제14장 비모수 통계 ... 425 1. 비모수 통계의 특성 ... 425 1) 비모수 통계의 의미와 목적 ... 426 2) 비모수 통계의 종류와