본 연구는 가상현실 지질학습장을 개발하여 학교 현장에서 겪는 어려움으로 인해 소홀히 여겨지는 야외 답사를 대체하는 방안을 찾고자 하는 데 목적이 있다. 이를 위해 교육과정 내용 요소와 가상현실 개발 가능성을 검토하여 적 상산 일대를 중심으로 총 5곳의 지질학습장을 선정하였다. 가상현실 지질학습장은 학생들이 주도적으로 가상의 공간에 서 암석과 지질구조를 관찰하고 탐구할 수 있도록 구성하였으며, 구상화강편마암, 응회암, 역암, 사암, 층리, 절리 등 학 습 요소를 포함하였다. 개발한 학습장이 갖는 교육적 가치를 알아보고자 중학교 1학년 학생 7명에게 적용하고 반-구조 화된 면담을 실시하였으며, 학생 반응 결과를 언어 네트워크를 이용하여 단어 간 의미 있는 관계를 분석하였다. 그 결과로 학생들은 가상현실일지라도 현실감을 느낄 수 있었으며, 이는 곧 암석의 특징을 이해하고 기억하는 데 긍정적인 영향을 주고 있었다. 이는 가상현실 야외지질학습 프로그램을 통해 야외에서 이루어지는 현실감을 학생들에게 간접적으 로 경험하게 함으로써 학습에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 시사한다. 본 연구를 바탕으로 무주군이 지닌 지질 학습 자원이 가상현실을 통해 학교 현장에서 유의미한 학습 자료로 활용되기를 기대한다.

다양한 지질명소가 국내에 분포하고 있음에도 불구하고, 지질명소를 야외학습장으로 활용하지 못하고 있다. 이 연구의 목적은 상세한 지질조사를 통해 서낭바위 일대를 야외학습장으로 활용 가능하게 하는데 있다. 서낭바위는 강원도 죽왕면 송지호해수욕장 부근에 위치하며, 송지호에서 남동쪽으로 약 1km 떨어져 있다. 서낭바위 일대는 중생대 백악기 속초화강암과 이를 부정합으로 충적층이 덮고 있는 단순한 암석분포를 보인다. 서낭바위 일대는 초중등학생과 일반인들에게 화강암 암상, 구성광물, 풍화과정뿐만 아니라, 절리(N50E/80SW, N40W/84NW), 단층(N42W/83SW), 엽리(N32E/54SE), 암맥(N35E/40SE, N26W/63SW)과 같은 지질구조와, 토르, 타포니, 그루부, 나마와 같은 지형들을 학습할 수 있는 장소이다. 그러므로 서낭바위 일대는 작은 규모의 공간에서 여러 지질 및 지형학적 현상들을 학습하고 서낭바위의 성인을 토론할 수 있는 최적의 야외학습장이다.

이 연구는 강원도 고성군 지역에 분포하는 뒤배재 화산체와 서낭바위를 대상으로 화성암 지역의 지형과 지질학습을 위한 야외지질학습장을 개발하는 것이다. 그리고 고등학교 1학년을 대상으로 그 교육적 효과를 알아보았다. 연구절차는 Orion의 모형에 근거하여 준비 단계, 야외학습 단계 및 정리 단계 순이며, 교육과정에 제시된 지질학습 요소를 바탕으로 야외지질학습장을 개발하였다. 야외학습 전에 학생들은 광물, 암석 등에 대하여 단순히 암기하고 있으며, 화강암과 현무암이 분포하는 지형의 형성과정에 대한 이해도는 매우 낮았다. 특히, 화강암과 현무암이 한 마그마에서 동시에 형성되는 것으로 이해하고 있다. 야외학습 후, 학생들은 광물, 암석 및 지질구조 등에 대한 단순한 지식은 학습이 잘 되었으나, 화강암과 현무암의 생성시기를 인식하지 못하여, 두 암석의 지형적 특성을 제대로 설명하지 못하였다. 이유는 중학교에서 화강암과 현무암의 생성과정에 대한 단순한 개념은 학습하였으나, 두 암석이 생성되는 지질시대 차이에 대한 의미는 학습하지 않았기 때문인 것으로 해석된다.

본 연구는 대도심에 위치하는 야산을 지질학습장으로 활용할 수 있는가에 대한 조사이다. 이를 위해 광주광역시 서구에 위치한 높이 305 m의 금당산을 대상으로 인문 및 자연지리, 지질학적 특성, 지형요소, 경관, 야외학습을 위한 편의성 등을 검토하였다. 금당산 주변의 반경 5 km 이내에 거주하는 인구는 약 62만 명 정도이며, 이 중 학생과 교원은 약 17만 명이다. 연구지역은 강수일이 적고, 온화한 날씨가 많아 학습장으로 활용하기에 적합한 기후를 가지고 있다. 금당산에 접근하는 도로망과 대중교통도 매우 편리하다. 금당산에서는 다양한 암석과 지질구조를 관찰할 수 있다. 연구지역의 기반을 이루는 광주화강암은 중생대 쥐라기의 심성암체이다. 이 지역에는 백악기의 그래노파이어(미문상화강암)와 층상응회암, 라피리응회암, 유문암과 같은 여러 가지 화산암이 분포한다. 다양한 중성 및 산성 암맥이 절리를 따라 관입하고 있다. 금당산에는 U자형의 지형, 다양한 크기와 방향의 절리, 단층, 엽리, 나마, 토르, 단애, 그루브, 암괴류, 암괴원, 풍화층과 새프롤라이트와 같은 다양한 지형요소가 있다. 금당산 주능선에서는 무등산 전체 모습과 시가지 전경, 풍암 호수와 월드컵경기장, 일출과 석양과 같은 아름다운 경관을 감상할 수 있다. 또한 지질학과 연계할 수 있는 생태학습 시설이나, 야외학습을 위한 편의시설이나 응급의료시설도 잘 갖추어져 있다. 결론적으로 금당산은 지질학습장으로서 매우 양호한 조건을 갖추고 있다.

본 연구의 목적은 학생들로 하여금 실제 야외지질조사를 효과적으로 수행하기 위한 교육 자료를 개발하는 것이다. 이를 위하여 시대를 달리하는 다양한 암석과 지질구조를 가지고 있고 지리적으로 접근하기 편리한 음성분지의 남동부 두타산 일대를 대상으로 선정하였다. 음성분지의 야외지질 실습코스에는 13개의 관찰지점이 있으며 실제 현장에서 각 관찰 지점별로 학생들이 활동할 수 있도록 야외학습자료를 제시하였다. 이를 위해 일반 지형도나 수치 지형도를 이용하여 스스로 노선지질도를 작성하도록 하였으며 큰 구조나 서로 다른 암상과의 관계를 광역적으로 알 수 있도록 항공사진을 첨가하였다. 또한 각 관찰 지점마다 노두 및 편광 현미경 사진을 제시하여 야외학습에서 경험할 수 있는 환경으로 설계하여 실제로 야외에서 겪게 되는 갈등 요인을 최소화 할 수 있도록 하였다. 이렇게 구현된 야외지질조사자료는 충북대학교 사범대학 지구과학 수강자를 대상으로 학생들의 태도를 조사하였으며, 그 결과 정의적 측면에서 학생들이 야외학습을 수행하는데 도움이 된다는 긍정적인 변화를 보였으며, 특히 지구과학에 관한 구체적인 개념 형성에 많은 도움이 되는 것으로 분석되었다.

이 연구는 야외 지질 학습에 대한 관찰 및 가설을 분석하여 야외 지질 학습에 대한 방향을 찾아보고자 하는 기초 연구의 성격을 가진 질적 연구이다. 야외 지질 학습장에서의 학습 내용을 분석함으로써 관찰, 가설의 관련성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 지질학습의 특성상 초등학생들은 대부분 시각에 의존하여 관찰하며, 퇴적 지층 지역의 관찰은 암석 관찰에, 가설은 지질 구조에 관한 가설을 많이 생성하였다. 둘째, 관찰 분류들로 분석 한 결과, 이 연구에서 추가한 관찰 행동 영역인 비교 관찰의 빈도가 높게 나타났으며, 2가지 관찰 행동의 조합으로 나타난 사례의 빈도도 높았다. 셋째, 관찰 유형을 기준으로 보면 해석적 관찰 및 비교 관찰과 조합된 과학적 설명 가설의 비율이 가장 높게 나타났다. 이것은 암석과 지질 구조를 해석하고 다른 것과 비교하여 자신의 사고를 합리화 하려는 경향으로 볼 수 있다. 가설 유형을 기준으로 분석한 결과 과학적 설명 가설이 가장 많은 비율을 차지하였고, 사전 지식이나 선개념을 적용하여 해석하고 설명하려는 경향이 있다고 판단된다.

이 연구의 목적은 열린교육과 탐구학습을 위한 야외 지질학습장을 개발하고, 야외학습이 과학의 정의적 영역과 학업성취도에 미치는 영향 등을 알아보았다. 야외지질 학습장은 전북 부안군 격포 채석강 일대와 정읍시 내장동에서 순창군 쌍치면에 이르는 방산재 일대를 개발 하였다. 정의적 영역은 과학에 관한 인식, 과학에 대한 흥미, 과학적 태도로 세분해 조사하였고 학업성취도 평가는 25문항을 만들어 사용하였다. 정의적 영역의 세 가지 항목에서 모두 통제 집단이 비교적 변화가 없는데 반해 실험집단은 리커트 척도 2.44에서 2.37(과학에 관한 인식), 3.15에서 3.08(과학에 대한 흥미), 2.91에서 2.74(과학적 태도)로 긍정적인 변화가 있었다. 또한 공변량 분석으로 조정된 점수에서 실험집단이 통제집단에 비해 과학에 관한 인식은 0.12 포인트, 과학에 대한 흥미는 0.15포인트, 과학적 태도에서 0.23 포인트 차를 보이며 더 긍정적이었다. 학업성취도는 공변량 분석으로 조정된 점수가 100점 만점 척도로 실험집단이 통제집단보다 7.68점 높았다.

야외 학습의 많은 이점에도 불구하고, 중 고등학교에서는 야외 지질 활동이 잘 이루어지지 않고 있다. 최근에 지질 답사 지역이 많이 개발되고 있으나, 대부분 지질학적 층서에 관한 서술적 설명으로 기재되어 있어 중 고등학생들에게 적합하지 않다. 따라서 전문적인 내용보다는 지구과학 교사가 손쉽게 학생들을 데리고 야외로 나갈 수 있는 야외 학습 프로그램이 필요한 실정이다. 본 연구는 중 고등학생을 위한 야외 지질 학습장을 개발하고 이를 효과적으로 수행할 수 있는 교수 학습 전략을 제시하여 일선 지구과학 교사들에게 도움을 주고자 한다.