본 연구의 목적은 지구계 교육을 통하여 과학을 공부하는 10학년의 학생들에게 도움이 되고자 하는 것이다. 지구계 교육은 과학 교과 간 구분을 완화하고 조화로운 교수-학습을 이루어감으로써 올바른 자연관과 인간관 육성에 기여할 것이다. 본 연구에서는 지구계 교육 프로그램 중 '화산 폭발과 기후 변화(Volcanic Eruptions and Global Climate Change)'라는 주제를 선정하고 이를 7차 교육 과정의 '과학' 교과에 적합하도록 수정, 보완하여 그 적용가능성을 점검해 보았다. 그 결과 과학에 대한 인식(p=0.003), 과학에 대한 흥미(p〈0.001), 과학적 태도(p〈0.001) 등의 과학에 대한 태도의 변화에 있어서 실험 집단이 통제 집단에 비해 거의 모든 영역에서 긍정적 변화를 보였다. 학업 성취도면에서는 지구계 교육 프로그램을 적용한 실험 집단이 전통적 수업을 진행한 통제 집단보다 높은 학업 성취도를 보였다(p=0.038). 실험 집단의 학생들은 적극적이고 진지한 태도로 수업에 임했으며 자기 주도적으로 학습하였다. 이러한 결과를 토대로 과학 교과에 지구계 교육 프로그램의 적용은 학생들의 과학적 흥미와 호기심 고양 및 과학적 소질과 올바른 자연관 신장에 좋은 영향을 줄 것으로 기대할 수 있다.

본 연구에서는 교양지구과학과목을 수강하는 36명의 예비과학교사를 대상으로 가상현실(VR)의 사용을 한 차시에 걸쳐 시도하였다. 수업을 하기 전과 후에 구성주의 학습환경 조사(CLES)를 실시하였다. CLES의 주된 초점은 수업이 학생중심 수업환경을 얼마나 잘 보조하고 지원하는가다. 학생의 자신의 수업환경에 대한 사전 및 사후검사는 여섯가지 하위 영역으로 나뉜다.: 학생적절성, 비판적 시각, 교실통제의 나눔, 학생 간의 타협, 과학적 불확정성, 태도이다. 아울러 가상현실에 대한 미래교사의 인식에 대한 설문지도 실시하였다. 미래의 과학교사들이 가상현실 자료를 교실에서 사용하는 것에 대하여 어떻게 생각하는가를 본 연구를 통해 알아보고자 했다. 이들 결과를 바탕으로 교사 주도의 수업환경을 학생의 적극적 참여를 유도하는 수업에로의 변화를 도모하는 것과 같은 기존에 연구되지 않은 측면을 제안하여가상현실의 잠재력에 대한 보다 완벽한 이해를 꾀하려 하였다.

The main purposes of this study were to find the correlation between walking ability assessment tools using the Modified Barthel Index (MBI), Functional Independence Measure (FIM), Spinal Cord Injury Measurement II (SCIM II), Walking Index for Spinal Cord Injury (WISCI), walking velocity, and walking endurance. The study population consisted of 56 patients with spinal cord injury referred to the department of Rehabilitative Medicine in the National Rehabilitation Hospital. All subjects were ambulatory with or without an assistive device. All participants were assessed by MBI, FIM, SCIM II, WISCI, walking velocity, and walking endurance. The data were analyzed using Pearson correlation analysis and X2. There was significant correlation between the MBI, FIM, SCIM II, WISCI, walking velocity, and walking endurance (p<.01). In particular, WISCI has a significant correlation with SCIM II(p<.001). Therefore the WISCI scale is an appropriate assessment tool to predict the gait ability of patients with spinal cord injury. Further study about MBI, FIM, SCIM II, WISCI, walking velocity, and walking endurance is needed using a longitudinal study design.

자연사 박물관을 비형식교육기관으로 정의하게 될 경우, 가장 먼저 고려하는 것은 형식교육기관과 어떤 형식으로 보조를 맞추고 도움을 주고받을 수 있는가 이다. 이는 전시의 내용과 전시의 형태에서 과학교육과정을 어느 정도로 또한 어떻게 반영하고 있는가를 통해 알아볼 수 있을 것으로 가정하였다. 본 연구에서는 미국 자연사 박물관인 스미소니안 자연사 박물관과 뉴욕의 아메리칸 자연사 박물관의 전시물 중에서 지구과학관련 전시물 461점을 선별하였다. 선발된 전시물의 다양한 측면을 개발된 도구를 이용해 조사하였다. 개발된 교육과정분석틀은 미국 국가과학교육기준(National Science Curriculum Standard; NRC, 1996)과 TIMSS(Third International Mathematics and Science Study; Robitaille et al., 1993)의 과학교육과정 프레임을 근거로 구성하였다. 고려되었던 전시의 특징은 우선 전시의 활동 유형, 전시 기술, 전시 매체, 전시 표현 등이고 아울러 과학의 본성이 어떻게 전시물에 나타나는가를 살펴보았다. 비형식 교육기관으로서의 자연사 박물관의 역할에 대한 잠재력을 본 연구를 통해 재검토하였다.

본 연구는 나주지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 연구이다. 이를 위해 1차 수계를 대상으로 139개의 하상퇴적물 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 실험실에서 자연 건조시켰으며, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 기반암에 따른 지구화학적 특성을 알아보기 위하여, 화강암질편마암 지역, 편암류 지역, 화강암류 지역, 사질암 지역, 응회암 지역, 안산암 지역, 유문암 지역으로 분류하였다. 나주지역 하상퇴적물의 지질집단별 주성분원소 평균함량은 SiO2 58.37∼66.06wt.%, Al2O3 13.98∼18.41wt.%, Fe2O3 4.09∼6.10wt.%, CaO 0.54∼1.33wt.%, MgO 0.86∼1.34wt.%, K2O 2.38∼4.01wt.%, Na2O 0.90∼1.32wt.%, TiO2 0.82∼1.03wt.%, MnO 0.09∼0.15wt.%, P2O5 0.11∼0.18wt.%이다. 주성분원소의 평균함량 비교에서 Al2O3와 K2O는 화강암질편마암 지역에서, Fe2O3, CaO, P2O5는 응회암 지역에서, MgO와 TiO2는 안산암 지역에서, Na2O는 유문암 지역에서 높고, SiO2와 MnO 함량은 사질암 지역에서 약간 높다. 미량성분 및 희토류원소의 지질집단별 평균함량은 Ba 1278∼1469ppm, Be 1.1∼1.5ppm, Cu 18∼25ppm, Nb 25∼37ppm, Ni 16∼25ppm, Pb 21∼28ppm, Sr 83∼155ppm, V 64∼98ppm, Zr 83∼146ppm, Li 32∼45ppm, Co 7.2∼12.7ppm, Cr 37∼76ppm, Cs 4.8∼9.1ppm, Hf 7.5∼25ppm, Rb 88∼178ppm, Sc 7.7∼12.6ppm, Zn 83∼143ppm, Pa 11.3∼37ppm, Ce 69∼206ppm, Eu 1.1∼1.5ppm, Yb 1.8∼4.4ppm이다. Pb, Li, Cs, Hf, Rb, Sb, Pa, Ce, Eu, Yb 평균함량은 화강암질편마암 지역에서, Ba, Co, Cr 평균함량은 편암류 지역에서, Nb, Ni, Zr 평균함량은 사질암 지역에서, Sr 평균함량은 응회암 지역에서 높고, Be, Cu, V, Sc, Zn 평균함량은 안산암 지역에서 다른 지질집단에서 보다 높다.

본 연구의 목적은 제7차 교육과정 지구과학 내용의 적정성을 평가하는 것이다. 이를 위해 교육과정 분석(우리나라, 미국 캘리포리아주, 영국, 일본), 우리나라와 일본 교과서의 지구과학 내용 분석과 초 중등학생, 교사, 교수, 교과서 저자에 대한 광범위한 설문조사를 실시하였다 제7차 교육과정의 지구과학 내용은 과학과 4개 영역의 균등 분배, 단원의 세분화로 인한 내용구성과 연계성 부족, 그리고 나선형 교육과정의 과도한 적용, 지나친 탐구활동 중심의 교과서 내용구성으로 인한 학습량 증가와 체계적 개념 지도의 어려움 등으로 인해 적정하게 구성되어 있지 않다고 평가할 수 있다. 이를 해결하고 지구과학 영역 내용 적정성을 확보하기 위한 방안으로는 첫째, 내용 구성 및 연계 측면에서 볼 때, 각 학년에서 다루게 되는 내용을 과학 4개 영역으로 균등하게 분배하지 말고, 단원의 크기를 다양화해야 한다. 둘째, 학습량 측면에서는 나선형 교육과정의 구성 방식을 탈피하여 학년 수준에 맞는 내용은 해당 학년에서 종료되도록 하여 학년간에 중복이 되지 않도록 해야 하고, 필수 탐구활동의 수를 줄이고 질을 높여야 한다. 셋째, 내용의 수준과 흥미 측면에서, 학생들의 지구과학에 대한 흥미를 제고할 수 있도록 자연재해, 안전, 우주 관련 분야, 자원 등을 강조해야 한다. 아울러 교육 내용 적정성의 평가 준거 중의 하나가 실현 가능성임을 고려할 때, 교육과정이 추구하는 목표가 학교 현장에서 실현될 수 있도록 주변 여건에 대한 지원이 선행되어야 할 것이다.

본 연구에서는 지질학 연구에 관한 과학철학적 논의를 기반으로 지구과학 탐구의 특징을 반영한 지구과학 탐구방법의 개념적 틀을 개발하고, 이 틀을 분석 도구로 하여 중학교 2학년 과학 교과서에 수록된 탐구 활동을 분석하였다. 분석틀에서는 지구과학의 탐구 방법을 논리적 추론 방법, 해석적 방법, 역사적 방법으로 구분하고, 각각에 부속하는 방법이나 방법론상의 특징들을 세분화하여 제시하였다. 분석을 위해서는 중학교 2학년 과학 교과서의 '지구의 역사와 지각 변동' 단원의 탐구 활동을 대상으로 하였다. 분석된 탐구 활동들에 논리적 추론 방법이 반영된 비율은 귀납적 방법이 23%, 연역적 방법이 22%, 귀추적 방법이 70로, 귀추적 방법이 가장 높은 반영 빈도를 보였다. 해석적 방법의 특징이 반영된 비율은 '이미 형성된 이해 구조의 역할'이 92%로 가장 높았으며, '순환적 추론'이 9%, '이해의 역사적 본성'이 17%였다. 역사적 방법은 그 반영된 비율이 높은 것으로부터 적절한 분류체계의 구성'(53%), '현대적 동일과정설의 원리 적용'(47%), '잔존물 해석'(41%), '단계이론화 과정에서 장소로써 시간을 대체'(3%), '독립된 연구 결과들의 수렴 정도 평가(3%) 순으로 나타났다.

Effective foreign language learning accompanies the learning of the target language’s culture. But English is said to be not a foreign language, but a global language. What should culture learning be like in teaching English as a global language (EGL)? This paper aims to make some suggestions for the directions of cultural learning in EGL. First, the features of EGL learning are explored in comparison with those of EFL learning. Second, it is discussed why EGL learning does not match the communicative competence on which the communicative approach has been based. Instead EGL learning needs intercultural communicative competence (ICC). Third, it is considered what culture education should take into account for ICC. The main section seeks out the ways in which cultural contents involved in teaching materials contribute to develop ICC. Four (4) series of Korean middle school English textbooks are analysed in respect of the ownership of cultures, the types of culture and the cultural activities, from the intercultural perspective. The result admits the cultural contents of the textbook are not suitable for developing ICC. Finally, some directions will be deduced on how and what teaching materials are equipped to develop ICC in teaching English as a global language.

제7차 교육과정에 따라서 집필된 지구과학 I, II 교과서와 국내외 각종 지구과학 교재의 지질 연대 자료를 검토하였다. 지구과학 I, II 교과서의 자료는 대부분 최신의 자료가 아니며, 많은 자료들은 지질학 원론과 지구과학 개론 등의 국내 대학 교재에 제시된 수 십년 전의 자료를 그대로 따랐다. 또한 외국 대학의 지구과학 또는 지질학 개론서의 경우에서도 유사하게 수 십년 전의 자료를 제시하고 있다. 최근 국제 층서 위원회(ICS)에 의하여 연구 제시된 국제 층서 챠트(ICS 2000), 국제 지질 연대표(IGTS 2003) 및 지질 연대표(GTS 2004) 등의 많은 새로운 자료들이 제시되어 있다. 새로운 자료 중에서 중요한 것들에는 신생대의 고제3기와 신제3기, 석탄기의 미시시피아세와 펜실베니아세, 원생이언의 고원생대, 중원생대 및 신원생대 그리고 시생이언의 시시생대, 고시생대, 중시생대 및 신시생대를 들 수 있다. 이들 새로운 지질 연대 자료는 새로운 지구과학 교과서 집필시 인용되어야 할 것이다.

산성광산배수가 증발되어 형성된 증발잔류광믈의 생성량과 지구화학적 특성 그리고 산성광산배수의 성분변화를 고찰하였다. 여러 종류의 색을 띄는 증발잔류광물들이 산성광산배수와 접촉하는 암석표면에서 관찰된다. 실험실에서 증발잔류광물을 형성시키기 위하여 폐석탄광(GTa, GTb, GH 및 GB)에서 산성광산배수를 채취하여 자연 건조시켰다. 산성 광산배수가 증발되는 동안 TDS, EC, 주요성분이온과 미량성분이온들의 함량은 증가하지만 E.R.과 DO 값은 증발시간과 함께 감소한다. GTb와 GB 시료의 Fe 농도는 증발 시간과 함께 서서히 증가하나 GH 시료는 증발하루에는 Fe이가 검출되나 그 이후에는 갑자기 검출되지 않는다. 이와 같이 Fe 성분이 검출되지 않는 이유는 비정질 철수산화물이 형성되어 침전되기 때문인 것으로 판단된다. 4 l의 산성광산배수를 80일 동안 자연 건조시킨 후 얻어진 증발잔류광물의 무게는 4 g(GTa), 5 g(GB), 15 g(GH) 및 24 g(GTb)를 각각 얻었다. 생성된 증발잔류광물의 무게와 현장에서 측정한 EC, TDS, 염도, ER, DO 및 pH와의 회귀분석에서 결정계수가 각각 0.98, 0.99, 0.98, 0.88, 0.89 및 0.25로 나타난다. 현장에서 이들 파라메타를 측정한다면 산성광산배수로부터 형성되는 증발잔류광물의 양을 추정하는데 쉽게 이용할 수 있을 것이다. 증발잔류광물의 모든 시료에서 석고와 사리염이 들어 있음을 X-선 회절법으로 확인하였다. GTb 시료를 52, 65, 70, 95, 150, 250 및 350˚C에서 각각 1 시간씩 가열한 후 XRD분석한 결과 석고, CaSO4·1/2H2O 및 케서라이트(kieserite)가 있음을 확인하였다. 가열온도가 증가할수록 석고를 지시해주는 7.66A의 강도, CaSO4·1/2H2O를 지시해주는 5.59A 강도 그리고 케서라이트를 지시하는 4.83A 강도 크기가 탈수작용으로 인하여 서서히 감소한다. SEM 및 EDS분석에서 석고로 판단되는 방사상의 결정 집합체들이 침상과 주상의 결정들로 구성되어 있다. 꽃 모양의 구조를 보이는 GTb 시료는 EDS분석에서 Ca 성분이 검출되지 않는다. Ca 성분이 검출되지 않는 것으로 보아 이 꽃 모양의 증발잔류광물은 사리염으로 판단된다.

본 연구에서는 한국 지구과학 올림피아드 문항의 질 향상 방안을 모색하고자 1회와 2회 예선 및 본선 문항을 다양한 측면에서 분석하였다. 문항 분석을 위해 내적 및 외적 문항 분류틀을 구안하여 적용하였다. 고전 검사이론을 적용하여 문항의 난이도와 변별도, 상관계수, 그리고 신뢰도를, 일반화가능도 이론을 적용하여 일반화가능 도를 각각 추정하였다. 문항 분류틀 적용 결과는 다음과 같다: (1) 내용 차원에서는 지질 영역과 천문 영역에, 지식 및 탐구과정 차원에서는 자료 분석 및 해석에 집중되는 경향을 보였다. 또한 맥락 차원에서는 거의 대부분의 문항이 교과서적인 상황을 토대로 한 것이었다. (2) 요구 사고 수준에서 예선과 본선간의 차이를 발견할 수 없었다. (3) 문항 표현 범주에서는 그림의 사용 비율이 가장 높았고, 문항 유형 범주에서는 예선은 선다형과 단답형의 비율이, 본선은 서술형의 비율이 높았다. 또한 문항 형식 범주에서는 중학부와 예선은 단독형의 비율이 높고, 고교부와 본선은 복합형의 비율이 높았다. 문항을 분석한 결과는 다음과 같다: (1) 중학부는 대체로 난이도가 낮고, 변별도는 적절하였다. 그러나 고교부는 일반고와 과학고간에 상당한 차이가 있었다. (2) 중학부는 대기 영역과 총점과의 상관이, 고교부는 천문 영역과 총점과의 상관이 가장 높았다. (3) 양호한 문항이 가장 많은 일반고부의 문항 내적 일관성신뢰도와 일반화가능도가 가장 높았다. (4) 일반 고는 출제된 문항 수로 적정 수준의 일반화가능 도에 도달되나, 중학부나 과학고는 출제된 문항보다 2배 이상 많은 문항수가 필요한 것으로 나타났다.

10학년 과학 교과서 지구 단원의 학습 내용에 포함되어 있는 탐구 과제가 제7차 교육 과정의 목표에 따라 제시되었는지를 판단하기 위해 11종 과학 교과서의 기본 과정에 제시되어 있는 탐구 과제의 유형과 기본 탐구 기능, 통합탐구 기능, 탐구 활동의 빈도를 조사하였고, 제시된 탐구 기능과 활동이 적절한지를 분석하였다. 분석한 결과 탐구 과제는 평균 24.0개가 제시되었으나 교과서마다 차이가 있었고 제시하는 유형이 달랐다. 탐구 활동의 빈도는 교과서마다 달랐고 제시된 것보다 더 많이 분석되었으며 통합적인 활동으로 제시되지 않고 하나의 탐구 기능처럼 제시되어 있었다. 또한 교과서에 제시된 통합 탐구 기능은 77.2%로 기본 탐구 기능 22.8%보다 많은 것으로 보였지만, 실제로 기본 탐구기능과 통합 탐구 기능의 분포 비율은 각각 45.6%와 56.4%로 조사되었다. 각 탐구 기능 중에서는 추리(49.5%)와 자료해석(68.7%)이 가장 많이 있었고, 문제 인식, 가설 설정, 일반화 등의 탐구 요소는 제시되고 있지 않았다. 또한 제7차 교육 과정에서 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 제시하고 있지 않기 때문에 교과서마다 본질적 의미와 일치하지 않거나 협소한 의미로 사용되고 있었다. 이는 교육 과정이 탐구, 탐구 기능, 탐구 활동에 대한 의미를 조작적 수준으로 제시하고, 탐구 활동을 구성하기 위한 기준을 마련한 필요가 있음을 시사한다.

제7차 교육과정의 초등학교 ‘과학’ ‘실험관찰’ 교과서와 서로 다른 출판사의 중·고등학교 과학과 지구과학 I, II교과서, 각각 4권씩을 대상으로 교과서에 수록된 화석사진을 분석하여 화석의 종류, 산출지역과 척도의 표기에 대한 분석결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 초등학교의 ‘과학’, ‘실험관찰’ 교과서에 수록된 화석사진의 종류는 32개였으며, 중학교 과학교과서 4권에는 50개, 그리고 고등학교 8권의 교과서에서는 109개였다. 그러나 화석사진에서 표현되는 과학적 정보는 부족하였다. 초등학교의 과학교과서와 실험관찰에서는 수록된 화석사진의 68%에 산출지가 표기되어 있었으며, 척도가 표기된 화석사진은 전체의 6%였다. 중학교와 고등학교 교과서의 경우, 전체 화석의 40%와 16%에 산출지가 표시되어 있으며, 척도는 14%와 18%만이 표기되어 있었다. 보다 효과적인 과학교육의 목표를 달성하기 위해 과학교과서에 수록된 화석사진에 산출지와 척도를 표기할 필요가 있다.

한반도 남동부 경상분지의 동부에 위치한 언양 지역 일대에서 양산 단층대에 대한 물리 탐사를 수행하였다. 본 연구에 사용된 물리 탐사의 종류는 중력과 전기비저항 탐사이며 한국지질자원연구원에서 수행된 항공자력탐사자료를 분석하였다. 양산 단층대 중 언양 지역을 가로지르는 2개의 측선을 따라 총 71개 측점에서 중력을 측정하였으며, 동일한 위치에서 쌍극자배열을 이용한 전기비저항 탐사를 수행하였다. 또한, 이 지역의 광역적인 지질구조를 살펴보기 위하여 항공 자력 탐사자료를 분석하였다. 탐사 결과는 예상 단층선을 따라 동서지역의 전기 비저항, 밀도 및 자력의 분포가 서로 다른 양상으로 발달하여 있음을 보여주고 있다. 탐사 지역을 가로지르는 단층의 모습은 수직으로 잘 발달되어 있으며, 단층선을 따라 파쇄대가 자리 잡고 있음을 알 수 있는데 이는 선행 연구의 결과와 일치하고 있다. 또한 중력 자료의 경우 탐사지역의 북쪽에 비해 남쪽에서 단층 반응의 크기가 커짐을 확인할 수 있다. 본 연구의 성과는 앞으로 양산단층의 특성을 연구하는 다른 연구들의 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

한국과학재단 연구 인력 DB를 활용하여 지구과학을 포함한 국내 이공계 연구자의 연구 실적을 분석하였다. DB에 수록된 지질과학분야 연구자수는 312명(점유율 1.5%)이고, 최근 5년간(1999년부터 2003년까지) 게재실적은 SCI 학술지가 1,026편(점유율 0.2%)이었고, 일반학술지가 3,265편(점유율 0.5%)이었다. 최근 5년간 1인당 SCI 학술지 게재실적은 지질과학 분야가 3.3편, 수학은 4.0편, 물리학은 57.6편, 화학은 60.4편, 생물학은 33.4편으로 조사되었다. 지질과학분야 중 세부 분야별 연구자의 1인당 SCI 논문 게재실적은 환경지질학 9.6편, 층서퇴적학 4.6편, 지구화학 4.2편, 지하 수학 3.6편, 지질해양 3.5편, 자원공학 3.2편 순이었다. 본 조사분석 연구 결과는 지구과학과 타 이공계 분야간의 연구실적의 양과 질적인 측면에서의 상대 비교를 위한 근거로 활용될 수 있다.

이 연구의 목적은 오대산 국립공원 일대의 지질 및 지형경관자원을 조사하여 그 특성을 분석하고, 이들 가운데 경관과 학술적으로 보존가치가 있는 지질 및 지형경관자원을 선정, 이들을 체계적으로 관리, 활용하는 방안에 필수적인 자료를 제시하고자 하는 것이다. 이 조사과정에서는 147개의 지질 및 지형경관자원을 조사하였다. 조사지역에서 가장 많이 관찰되는 지형은 구조지형이며, 다음으로는 풍화, 하천, 산지, 호소, 주빙하 지형 등이다. 다양한 지질 및 지형경관 자원 가운데 4개 노두가 관광자원으로 활용될 수 있고, 5개 노두는 학술연구를 위한 가치 있는 자원으로서 고려될 수 있다. 상기 조사자료는 관광지질학 활성화를 목적으로 지질관광 대상지역의 다양성 제고를 촉진하고, 국립공원관리공단 에서 탐방객에게 제공하는 자연해설 프로그램의 다양화와 기능성 제고를 배가하는데 유용할 것으로 판단된다.