본 연구의 목적은 최근 5년간 중학교 3학년을 대상으로 실시된 국가수준 학업성취도 평가 문항을 지구과학 영역을 중심으로 3차원 과학 평가틀을 활용하여 분석해 보았으며, 그 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 내용 영역의 분석 결과는 ‘에너지’, ‘물질’, ‘생명’, ‘지구’의 문항수가 고르게 출제 되었다. 지구(지구과학)영역을 단원별로 분석한 결과는 ‘지구와 별’이 가장 출제가 많이 되었으며, ‘태양계의 운동’이 가장 출제 빈도가 낮았고, 내용에 따라서 출제 빈도의 차이를 보이고 있었다. 둘째, 행동 영역의 분석 결과, 지식 범주가 탐구의 범주보다 높게 나타났으며, 지구과학 영역의 분석 결과도 과학 영역과 큰 차이가 없었다. 셋째, 상황 영역의 분석 결과, 탐구 상황 4개 범주 중 순수 과학적 상황이 가장 높았다. 본 연구는 이들 분석 결과를 토대로 2007 개정 교육과정 지구과학 목표의 도달정도를 확인하는 2012학년도 국가수준 학업성취도 평가의 개선 방향을 제시하고자 한다.

본 연구는 예비 지구과학 교사들이 가지고 있는 빅뱅에 대한 구체적인 개념을 알아보는 것을 목적으로 하고 있다. 선행 연구를 통해 다양한 대안 개념들을 갖고 있을 것으로 예상하고, 5문항으로 이루어진 개방형 검사를 적용하여 빅뱅에 대한 예비 지구과학 교사들의 개념을 조사하였다. 이 연구는 국립 사범대 4학교에서 지구과학교육을 전공하는 학생들 중 천문학 강좌를 이수하였거나 수강 중인 118명의 예비 지구과학 교사들을 대상으로 이루어졌다. 연구에서 사용된 질문지는 미국에서 수년간 천문학을 가르쳐 온 Lineweaver와 Davis가 학생들이 갖고 있는 몇 가지 공통된 대안 개념들을 경험적으로 발견하여 개발한 문항들을 번안하여 우리나라 학생들이 이해할 수 있는 수준으로 진술하였다. 예비 교사들의 개념을 조사한 결과, 빅뱅의 공간 팽창 개념에 대한 이해가 불확실하게 정립되어 있으며 다양한 대안 개념이 나타남을 확인하였다.

제7차 교육과정이 개정되어 고시된 해가 1997년이므로 금년에 새롭게 개정 고시된 교육과정(이하 차기 교육과정)은 만 10년 만에 개정된 것이다. 교육인적자원부에서는 이번 교육과정 개정부터 주기적인 개정을 탈피하여 수시 개정 체제로 전환하였고, 개정의 방향도 전체 개정이 아닌 부분 개정으로 잡았지만 10년 만에 개정하는 내용은 부분 개정으로 보기에는 대단히 많은 부분이 개정되었다고 볼 수 있다. 지구과학 교과 영역에서도 예외는 아니어서 제7차 교육과정 이후 변화한 국내외의 사회문화적인 요구, 교육 환경의 변화, 지구과학 각 영역의 학문적 발전 등을 교육과정에 반영해야 할 필요성과 요구가 고조된 상태였다. 그동안 한국교육과정평가원에 소속된 과학교과 연구원들은 과학교육과정 개정 작업을 위해 ‘과학과 교육 목표 및 내용 체계 연구(2003년)’, ‘과학과 교육내용 적정성 분석 및 평가(2004년)’, ‘과학과 교육과정 실태 분석 및 개선 방향 연구(2004년)’ 등 제7차 과학과 교육과정의 운영 실태와 문제점을 분석하고 개선안을 마련하는 연구를 수행하였다. 이러한 연구의 기반 위에 2005년에 과학과 국민 공통 기본 교육과정 개발과 고등학교 선택 과목 편제를 연구하였고, 2006년에는 고등학교 선택과목 교육과정을 개발하였다. 물론 이러한 연구의 수행은 많은 교과 교육 전문가와 교과 내용 전문가, 학교 현장의 선생님, 수업을 듣는 학생들의 참여와 협조를 통해 가능하였다. 2006년 고등학교 선택과목 교육과정 개발 연구에서는 제7차 과학과 선택 중심 교육과정 운영의 실태 및 문제점을 분석하고, 외국의 과학과 선택 교육과정의 동향을 파악하기 위해 국내․외의 과학 교육 및 과학과 교육과정과 관련된 선행 연구를 분석하였다. 이를 위해 일본, 호주의 퀸즐랜드 주, 영국, 미국 캘리포니아주의 고등학교 과학과 교육과정을 분석하였고, 편제, 성격 및 목표, 영역별 내용 구성, 교수·학습 평가 및 방법 등의 측면에서 차기 고등학교 과학과 선택 과목 교육과정 개선에 주는 시사점을 탐색하였다. 또한 전국의 일반계 고등학교를 지역별로 구분하여 대도시에 위치한 전체 일반계 고등학교 462개 중 20%, 중소도시에 위치한 일반계 고등학교 429개 중 20%, 읍면지역에 위치한 일반계 고등학교 293개 중 30%를 무작위로 추출하여 총 180개교에 근무하는 과학교사를 대상으로 교육과정 개정의 필요성, 성격이나 목표, 내용의 적정성 등을 묻는 설문 조사를 실시하였다. 이러한 실태 분석과 해외 동향 파악을 바탕으로 수차례의 전문가 협의회와 공청회를 거쳐 시안을 마련하고, 현장적합성 검토를 거쳐 수정 보완하는 과정을 거쳤다.

오늘날 사회는 고도의 지식 정보화 사회로 변화하는 소용돌이 속에 있으며, 이러한 소용돌이를 일으키고 있는 대표적인 요소 중 하나는 정보통신기술이다. 지식 정보화 사회에서 정보통신기술의 활용에 대한 관심은 사회, 경제, 문화에서 뿐만 아니라 교육 전반에 걸쳐서도 널리 확산되고 있으며, 발달된 정보통신기술은 이제 교육 전반에 걸쳐서도 널리 확산되고 있으며, 발달된 정보통신기술은 이제 교육의 대상, 교육시간 및 장소, 교육의 방법 등에 일대 혁신을 가져오고 있다. 학습자들이 배우는 시간과 장소의 개념도 변화되어 교실 외에 가정과 사회 등 자신이 원하는 시간과 장소에서 필요한 정보를 획득할 수 있게 되었다. 이에 따라 교육의 방법도 변화하여 과거 교사가 교실에서 학생들을 면대면으로 수업하는 방식에서 벗어나 사이버 공간에서 다양한 멀티미디어 자료를 통해 커뮤니케이션할 수 있는 원격교육이 널리 확산되고 있는 상황이다. 이러한 시대적 변화에 부응하여 학교교육 환경에 발달된 첨단 정보통신기술을 도입․활용하려는 목적으로 교육인적자원부는 제 7차 교육과정에서 ICT 활용교육을 강화하기 위하여 2000년 12월 초․중등학교 정보통신 기술교육 운영지침을 발표하였다.(교육인적자원부, 2000). 초․중등학교 정보통신기술교육 운영지침에 따르면 제 7차 교육과정의 모든 국민공통 기본 교과 교수․학습 과정에 10%이상 ICT 활용 교육을 하도록 명시되어 있는데, 이에 따라 교육 현장에서는 제 7차 교육과정에 의거하여 각 교과교육 교수․학습 과정에서 정보통신 매체를 적극적으로 활용하기 위한 시도가 이루어져 왔으며, 정보인프라 구축 및 정보화 교육에 대한 지원, 전국단위 전자행정시스템 구축, 교육정보화 지표 개발 등 교육 정보화를 위하여 많은 노력을 기울여 오고 있는 실정이다(한국교육학술정보원, 2003). 그러나 입시 위주의 교육체제에서 학생들은 점수를 쉽게 얻을 수 있는 특정 과목으로의 편중 현상이 나타나고 있다. 이공계 지망 학생들은 점점 줄어들고 있으며 그 이유의 한 가지는 과학이라는 학문이 갖는 딱딱한 순수성만이 강조되어 과학 과목에 대한 흥미를 잃게 했고 과학에 부담까지 갖도록 했기 때문이다(장대우, 1999). 본 연구에서는 과학 교과에 흥미도와 참여도를 높이기 위해 컨텐츠를 개발하고, 이를 활용한 ICT 수업을 실시하여 학생들의 과학 교과에 대한 흥미도와 관심도를 증진시켜 학습과 교육의 수월성을 높이고, 학업 성취도를 신장시키고자 한다.

과학의 본질에서 과학적 지식 뿐 아니라 과학하는 방법이 중요한 것 처럼 지구 과학은 자연계를 이해하고 설명하기 위한 과정과 이 과정의 산물인 지식을 탐구하기 위한 자연 과학이다. 지구 과학의 학문적 성격이 우주 대자연에 대한 규칙성을 찾아내고 그것을 논리적 체계에 맞추어 설명하려고 노력하는 것이라면 지구 과학은 논리적 체계를 이루는 과학적 지식과 그것을 얻어낸 탐구 과정이라는 두가지 면을 가지고 있다. 이러한 탐구 과정이나 활동을 통하여 탐구 능력이 길러지고 이러한 능력은 사물을 올바로 판단하는 태도, 개관적으로 관찰하려는 태도, 실험관찰을 정량화하려는 태도, 타인과 협력하며 기대되는 과학적 태도 등이 함양되는 것이다.