본 연구는 초등학교 3-4학년군 수학 교과의 도형의 기초, 여러 가지 삼각형과 사각형, 다각형, 원의 구성 요소, 평면도형의 이동을 중심으로 포디프레임과 지오지브라, 3D 펜을 활용한 융합교육 프로그램을 개발하고, 초등학교 4학년 영재학생들을 대상으로 창의·융합 역량에 대한 효과를 검증 하였다. 연구대상은 경남 창원시 소재 U초등학교 4학년 영재학급 학생으로 남학생 10명, 여학생 8명, 총 18명이었다. 연구방법은 프로그램의 개발과 단일집단 사전사후 측정방법을 사용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 개발된 융합교육 프로그램을 적용한 수학 수업이 초등학교 4학년 영재학급 학생들의 창의·융합 역량 발달에 통계적으로 유의미한 효과가 있었다. 하지만 하위요인 중 인본주의 요인의 경우 유의미하지 않았다. 둘째, 동료평가지 분석 결과 학생들이 생각하는 창의·융합 역량 하위요인 별 핵심 요인 중 소통과 협력에서는 ‘상대방에 대한 배려’, 창의적 통찰력에서는 ‘사물이나 현상을 다르게 볼 수 있는 발상’, 타 분야의 지식에서는 ‘결합되는 각 기술(교과)자체에 대한 이해력’, 인본주의에서는 ‘공감 능력’이라고 생각하는 것으로 나타났다. 이러한 분석을 통해 학생 개개인의 성장과 발달 정도를 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 미래사회의 주축이 될 학생들의 창의·융합 역량 증진을 위하여 개발한 융합교육 프로그램이 효과적임을 확인할 수 있었다.

이 연구는 학생의 성장을 위한 평가를 지향하기 위해 교사가 가지고 있는 평가에 대한 신념을 조사하였다. 이를 위해 10명의 과학교사를 대상으로 학습공동체를 활용한 20시간의 프로그램이 적용되었으며, 질적 방법을 통해 교사의 평가에 대한 신념을 탐색하였다. 연구결과, 첫째로 객관적인 채점 기준의 존재에 대한 신념이었다. 두 번째로, 교사의 평가 신념은 과학이라는 학문의 특성을 고려하여 객관적인 과학 개념이 존재하리라는 것으로 나타났다. 이러한 신념이 드러났을 때, 학습 공동체마다 사회적 합의, 절대적 기준, 과학 지식이 가지는 본질적 속성 등에 근거하여 각기 다른 판단을 내리는 현상을 관찰하였다. 세 번째로, 교사의 평가 신념은 수행평가의 목적을 변별에 초점 을 두는 것이었다. 그러나 학습공동체 안에서 많은 토론을 거치면서 연구 참여자들은 수행평가의 목적을 성장에 두게 되었으며, 변별보다는 과정을 평가해야 한다고 인식하게 되었다. 과학교사의 전통적인 평가에 대한 신념을 변화시키기 위해서 이와 관련한 교사교육이 필요하다.

본 연구의 목적은 STEAM 연구학교 교사들이 개발한 STEAM 프로그램이 핵심역량을 강조 하여 개발되었는지 확인하고 STEAM 학습준거 단계에 따라 반드시 반영되어야 하는 핵심역 량을 선정하여, 실제 프로그램과의 차이를 알아보기 위함이다. 이를 위해 2015년 STEAM 연구학교에서 개발된 268개 프로그램 중 단계적 표집을 거쳐 학교 급별로 10개의 프로그램 이 선정되었다. 연구 결과 첫째, 프로그램에 제시된 핵심역량은 학교 급별로 큰 차이가 없었 으며, 비판적 사고, 문제해결은 반영 비율이 비교적 낮았고, 배려심과 책임감의 핵심역량은 거의 반영되지 않고 있었다. 둘째, STEAM 학습준거 단계에 반드시 반영되어야 할 핵심역량 으로 상황제시 단계에서는 창의적 사고와 의사소통이었다. 창의적 설계 단계에서는 융합도구 활용, 문제해결, 비판적 사고가, 감성적 체험 단계에서는 협동과 의사소통이 선정되었다. 하 지만 실제 프로그램은 이러한 핵심역량 강조가 미흡하였다. 이를 통해 본 연구에서는 STEAM 학습준거 단계에 대한 이해와 이에 따른 핵심역량의 중요성 강조 및 STEAM 학습 준거 단계별 핵심역량에 대한 추가적인 연구의 필요성을 제언하였다.

본 연구에서는 부산지역 초등영재들의 과학관에 대한 경험과 신설될 국립부산과학관에 대한 기대와 전시·체험주제에 대한 욕구를 알아보고자 하였다. 이를 위해 초등수학·과학영재들이 전 국의 국립종합과학관과 부산지역 과학관을 방문한 횟수와 경험을 조사하였다. 그리고 국립부산 과학관에 대한 기대와 바라는 전시·체험주제를 분석하여 초등영재교육에 시사점을 주고자 하 였다. 연구 결과 국립종합과학관의 방문경험은 63.8%로 이들의 평균 방문율은 1.6회였으며, 과 학관에 대한 만족은 높으나 거리에 대한 제약이 크게 나타났다. 설문에 참여한 모든 초등영재 들이 부산지역 과학관을 2번 이상 방문 하였으며, 평균 방문 횟수도 6.2회였지만 이는 상대적 으로 가까운 거리가 주는 이점과 과학관에 대한 관심의 영향인 것으로 분석되었다. 한편 부산 지역 과학관의 낙후된 시설과 단조로운 전시물에 대한 불만도 높게 나타나 개선이 필요한 것 으로 보인다. 초등영재들은 국립부산과학관이 다른 과학관과 차별된 체험을 할 수 있기를 바라 며 과학관련 지식을 통해 창의력과 상상력을 키워줄 수 있는 곳이 되기를 원하였다. 시사점으 로 앞으로 신설될 국립부산과학관은 초등영재들의 과학과련 체험욕구를 충족시킬 수 있어야 하며, 지역화를 강조한 해양·수산 전시와 체험에만 치우치지 않아야 하고, 학교 밖 과학교육의 내용이 들어가 있는 과학관이 되어야 할 것이다.

본 연구는 초등학교 과학영재들의 삶에서 나타나는 정서와 몰입에 대한 특성을 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해 영재학생들 중 몰입빈도가 특히 많은 학생 10명을 선발하여 과거와 현 재의 정서와 몰입에 대해 심층 면담을 하였다. 면담결과 학생들의 정서는 과거에 비해 현재가 훨씬 부정적으로 나타났는데 학업에 대한 부담, 책임감, 미래에 대한 고민 등이 현재를 부정적 으로 인식하게 한 주요 요소였다. 하지만 삶 전반에 많은 몰입 빈도를 보였으며, 특히 생산활 동 영역의 몰입빈도가 많았다. 그들은 몰입이 재미와 즐거움을 주며 꿈을 성취하고 시간을 절 약한다고 생각하고 있으며 실제로 창의적인 생각을 할 때는 대부분 몰입으로 연결되었다. 본 연구를 통해 영재학생들의 정서를 충분히 이해하고 그들이 몰입을 통해 능력을 잘 발현하고 삶의 의미를 찾기 위해 어떻게 적절한 교육적 처치를 해야 할 지 시사점을 줄 수 있을 것이다.

이 연구의 목적은 화학을 전공한 예비교사들이 중등과학교육과정과 대학과정에서 다루는 다양한 산과 염기와 중화반응의 개념을 과학의 발달 순서인 Arrhenius 정의, Brønsted-Lowry 정의, Lewis 정의 중 어떤 정의로 이해하고 있는지 알아보는 것이다. 연구를 위해 과거부터 현재까지 발달한 정의를 포함한 설문지를 개발하고, 4학년 예비교사 6명을 선정하였다. 설문지를 투입한 후에 그 결과를 토대로 2차례의 심층 면담을 실시하였다. 연구 결과, 예비교사들이 가지고 있는 산과 염기 개념은 다양한 정의가 혼재되어 명확하지 않았고, 중화반응과 산과 염기 개념을 일관성 있게 Lewis 정의로 적용하는 예비교사는 한 명 밖에 없었다. Lewis 정의를 적용하지 못한 예비교사는 중등학생들에게 Lewis 정의를 지도하는 것이 어려울 것이라고 생각하였고, Lewis 정의를 적용할 수 있었던 예비교사들은 Lewis 정의를 지도하는 것이 가능하다고 판단하였다. 따라서 예비교사들의 사고 수준과 중등학생들을 지도하는 것이 가능하다고 판단하는 내용이 관련 있음을 확인하였다.

이 연구에서는 극성 액체인 물, 에탄올 및 비극성 액체인 사염화탄소를 극성 표면인 유리와 비극성고체인 PVC와 테플론판 위에 떨어뜨린 후 접촉각을 측정하고, 액체-증기, 고체-증기, 및 고체-액체의 경계간의 자유에너지와 표면장력을 계산하였다. 접촉각의 크기는 액체의 종류 또는 표면장력 뿐 아니라, 고체 판의 특성에 따라서도 달라진다는 것을 확인하였다. 또한, 접촉각의 크기는 액체의 표면 장력의 크기와 반드시 일치하지는 않았다. 7차 교육과정의 ‘화학Ⅰ’ 교과서 8종과 여러 평가 문항들을 분석한 결과, 접촉각과 표면 장력의 크기를 단순히 분자 간 인력에 따라 비례하는 것으로 표현하는 경우가 있었고, 교육과정에서 요구하는 수준을 넘거나 현실적으로 관찰되지 않는 상황을 제시하는 경우도 있었다. 고등학교 학생들은 접촉각, 표면장력 그리고 분자간 인력에 관련된 이해가 부족한 것으로 나타났다.

이 연구의 목적은 ‘거울과 렌즈’ 단원에서 초등학교 5학년 학생들에게 귀추적 사고를 도입한 교수 전략의 효과를 알아보는 것이다. 연구 대상은 초등학교 5학년 35명이었다. 이 연구를 위하여 빛 개념에 관련된 설문을 개발하였다. 빛의 경로를 추론하는 귀추적 사고를 강조한 교수-학습 지도안을 개발하고, 이를 수업에 투입하여 빛에 대한 학생들의 이해에 미치는 영향을 알아보았다. 수업 후에 학생들과의 반구조화된 면담을 통하여 그들이 관찰 현상을 어떻게 이해하고 설명하는지 알아보았다. 연구 결과, 개발한 교수-학습 전략은 학생들의 빛에 대한 개념 이해에 영향을 미쳤다. 학생들의 사전, 사후 개념검사 결과를 비교하였을 때, 정답률이 증가하였다. 수업 후 면담에서 학생들은 귀추적 사고를 통해 빛에 의해 물체를 보는 과정, 상, 빛의 경로와 상의 관계 등을 더 잘 이해하는 것으로 밝혀졌다.

이 연구에서는 제 7차 과학교육과정에서 개발된 용해, 빛, 전기 단원의 교과서 내용을 분석하고, 이 단원에 대한 초등학교와 중학교 학생들과 교사들의 인식을 조사하였다. 설문에 응답한 연구 대상자들은 초등학생 204명과 중학생 155명이었다. 이들 중에서 초등학생 8명과 중학생 4명, 초등교사 5명과 중학교 과학교사 3명을 선발하여 반구조화된 면담을 실시하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 분석 결과 초등학교에서는 실험을 통한 현상의 관찰을 강조한 반면, 중학교에서는 공식이나 그래프 등을 도입한 계산을 강조하였다. 그러나 현상을 설명하기 위해 도입하는 개념에서는 큰 차이가 없었으며, 이에 대한 중요성도 강조되지 않았다. 둘째, 중학생들은 초등학교에서 다루는 용해, 빛, 전기 단원에 관련된 내용을 지속적으로 배움에도 불구하고, 중학교 학생들의 성취도가 초등학생들의 성취도보다 높지 않았다. 그리고 중학생들은 과학 내용이 학년이 올라가면서 반복된다고 인식하고 있었다. 따라서 나선형 교육과정에서 추구하는 내용의 심화 확장이 부족하며, 특히 내용 제시 방법이 학생들의 인지 발달 수준에 적절하지 않음을 확인할 수 있었다. 마지막으로, 학생들은 과학의 내용을 이해하기 어려워하고 교사들은 이를 가르치기 어려워한다는 사실을 밝혔다. 따라서 과학교육과정 안에서 과학 개념을 적절히 연계하기 위한 연구와 7차 과학교육과정의 정신을 구현하기 위한 적절한 방안에 대한 연구가 필요하다.

교실 친화적 교원을 양성하기 위해서는 여러 가지 제도적 장치나 교육 현장의 상황들에 대한 고찰이 선행되어야 한다. 주어진 여건이 적합하지 않거나 교육 현장에 대한 이해가 부족하면 아무리 노력을 기울여도 실효를 거두기 어렵기 때문이다. 교사가 교실친화적인 노력을 기울일 때 가장 중요한 대상은 교실의 주체인 학생일 것이다. 그리고 학생들을 위한 교육적 노력은 이제 처음 시도되는 것이 아니라 과거부터 꾸준히 이루어져 왔다고 생각한다. 단지 추구하였던 의도와 다르게 변형되어감으로써 새로운 노력의 필요성이 계속 요구되는 것이라고 생각한다. 이 연구에서는 전통적으로 고수되어 왔던 과학교육에 대한 시각의 변화가 이루어져야 교실 친화적 교원양성이 효율적으로 이루어질 수 있을 것이라고 보았다. 전통적인 시각으로는 정확하게 과학 지식을 가르치는 것이 학생들의 수준에 비추어 볼 때 어렵기 때문에 현상 중심의 내용 전달이 더 효율적이라는 시각, 학생들의 흥미를 유발하기 위해서는 기본 개념을 강조하기보다 실생활 소재를 활용한 수업이 강조될 필요가 있다는 시각, 과학 수업은 실험을 통해 이루어져야 한다는 시각, 교수 기법의 획득이 중요하다는 시각 등을 들었다. 이러한 시각의 문제점을 지적하면서 어렵게 가르치는 것과 정확하게 가르치는 것을 구분하여 학생들에게 기본 개념을 정확하고 쉽게 전달해주기 위한 노력의 필요성, 기본 개념을 획득한 후에 실생활 소재를 활용한 적용이 이루어져야 과학이 암기 학습의 문제에서 벗어날 수 있다는 주장, 실험실 활동이라는 형식보다는 탐구적 사고 과정을 자극해 주는 방법이 더 중요하다는 주장, 교수 기법보다 중요한 것이 교사의 열정이고, 이를 토대로 교실 친화적 교원을 양성하기 위한 노력이 이루어져야 한다는 주장 등을 제기하였다. 현재까지 교실 개선을 위해 우리가 기울인 노력들 중에서 비효율적인 노력이나 잘못된 시각 등으로 인해 효과를 얻기 어려웠던 부분에 대한 고찰과 교정에 대한 노력이 이루어질 필요가 있다.

이 연구에서는 과학사적 관점으로 물체의 운동에 대한 중학생들의 개념을 분석하였다. 분석의 도구로써 과학사를 기초로 물체의 운동에 대한 설문 문항을 개발하였다. 연구 대상은 중학교 2학년 120명이었다. 분석 결과 다양한 물체의 운동 상황에서 학생들의 힘과 관성에 대한 개념의 응답 비율이 차이를 보였다. 연직 상방 운동과 원운동에서는 현 교육과정에서 가르치는 뉴턴 관점으로 응답한 학생이 약 60%였으나, 자유 낙하, 포물선 운동에 대해서는 약 30～40% 정도가 현 교육과정에서 제시하는 뉴턴 관점으로 이해하고 있었으며, 특히 등속 직선 운동에서는 단지 16%만이 뉴턴의 관점이었다. 이러한 낮은 응답 비율로부터 중학생들이 관성 개념을 어려워 한다는 사실을 알 수 있다. 따라서 중학생들에게 자신의 사고 단계에 맞는 적절한 과학사적 교수 자료를 제공함으로써 효과적으로 과학적 개념을 학습시킬 필요가 있다.

과학 영재의 개념 정의와 과학 영재를 판별하는 방법에 대한 많은 연구가 이루어져왔고, 2003년부터 공교육 제도 내에서 과학영재교육이 강화되고 있다. 그러나 과학영재의 정의와 영재교육의 목적에 기초한 영재 판별 방법에 대한 연구는 드문 편이다. 또한 교사의 역할이 과학영재교육에서 중요한데도 불구하고, 과학영재교육에 참여하고 있는 교사들의 인식에 대한 연구는 거의 없는 편이다. 이 연구는 과학영재교육 체제, 교육에 참가하는 학생, 교육 프로그램 등을 포함하는 과학영재교육에 대한 교사들의 인식을 알아보고자 한다. 전국에서 표집된 55명(여16, 남39)의 과학교사들이 이 연구에 참여하였다. 연구 결과는 과학영재들을 열정적으로 가르치고 있고, 공교육제도 내에서 과학영재교육이 필요하다고 인식하였다. 교사들은 과학영재들이 기초탐구능력과 문제해결력은 우수하지만, 창의성은 부족하다고 인식하였다. 또한 사용하고 있는 교육 프로그램은 문제해결력 신장에는 적절하지만, 창의성 계발에는 부적절하다고 평가하였다. 교사들은 무엇보다도 개인차를 고려한 다양한 교육 프로그램과 행정적ㆍ재정적 지원이 필요하다고 지적하였다.

이번 개정에서는 사전 작업으로 현장 교사들의 의견을 수렴하는 과정이 있었으며, 그 결과를 고려하여 교육과정 개정안의 방향이 정해졌기 때문에 현장의 문제점을 개선하고자 하는 의지가 크게 반영되었다고 할 수 있다. 특히 선택중심 교육과정인 화학 I, II에 대한 현장 교사들의 의견 조사에서 개정의 필요성에 찬성하는 의견이 우세하였다. 교사들의 의견을 보면, 화학 I의 경우에 ‘필요한 개념을 도입하지 않아 설명이 어렵다(38.2%).’는 문제점이 가장 크게 부각되었고, 화학 Ⅱ의 경우에는 ‘수업 시수에 비하여 학습량이 많다(35.3%).’는 문제점이 가장 많이 지적되었다. 개정은 전면적으로 이루어지지 않고 7차 교육과정의 부분적인 개정으로 이루어졌는데, 이러한 개정 과정에서 가장 큰 특징은 화학 II의 내용 중 일부를 화학 I 으로 이동시키는 작업이었다고 할 수 있다. 이는 화학 II의 학습량 감소에 대한 요구와 화학 I의 시수 증가가 맞물려 일어난 것이라고 생각한다. 즉, 화학 II 과목에서 화학 I 과목과 관련이 있는 화학 반응의 양적 관계, 몰, 기체상태 방정식, 확산 속도와 분자량, 액체와 기체 사이의 상변화, 용해 현상, 용해도에 영향을 주는 요인, 용액의 끓는점 오름 등의 내용이 화학 I 교과로 이동하였다. 이러한 변화과정에서 새롭게 나타난 문제점은 없는지 살펴보고자 한다.

Bruner (이홍우 역, 1987)에 의하면 학습자의 인지 수준을 고려할 때 구체적 모습이나 영상적 표현으로 미시세계의 이론을 제시하는 것이 거시세계의 현상을 이해하는데 도움을 줄 수 있다고 하였다. 화학 분야의 개념들은 대부분 눈으로 볼 수 없는 미시적 현상이므로 원자, 분자와 같은 입자의 행동을 이해하는데 어려움이 많다(노태희 등, 1996). 또한 화학의 내용을 암기하지 않고 효과적으로 가르치려면 미시세계와 거시세계를 적절히 연결해 주는 기법이 필요하다(백성혜,1999a). 따라서, 물질의 입자성이 강조된 영상적 표현을 통해 거시세계의 현상을 표현함으로써 학생들의 화학적 현상에 대한 과학적 개념의 형성에 효과적일 수 있다(채종락, 1997; Anderson & Berkheimer, 1988). 이미 학교 현장에서 대부분의 학교는 교단 선진화 사업으로 인한 훌륭한 멀티미디어 학습을 위한 기자재 시설이 갖추어졌고 이에 따라 여러 교과들에서 컴퓨터를 이용한 수업이 증가하였으며 화학교과에서도 컴퓨터 보조 수업 자료의 적절한 활용과 그 효과에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 실제로 많은 교사와 학생들의 컴퓨터 보조 수업 자료의 활용에 대한 관심과 요구에 비하여 자료의 개발 및 자료의 적절한 사용, 사용의 효과성 대한 검증이 부족하여 현장에서 활용하기에는 어려움이 따르고 있다. 이에 이 연구에서는 중학교 과학 교과의 내용 중에서 물의 상태변화와 관련된 개념을 중심으로 미시적인 관점에 해당하는 입자 수준의 개념을 표현한 컴퓨터 보조 수업 자료를 개발하고 이를 활용하여 수업하였을 때 나타나는 교육적 효과를 분석하였다.

학생들에게 과학 개념을 효과적으로 전달하기 위하여 가장 중요한 역할을 담당하는 교사가 갖추어야 할 지식에 대한 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 교사는 자신이 전달해야 할 개념에 대한 이해도 있어야 하며, 학생들에게 이를 전달할 때 필요한 교수법과 적절한 교과 도구, 학생들의 이해 수준 등 다양한 영역에 대한 지식이 필요할 뿐 아니라 이러한 지식들을 조화롭게 구성하는 능력도 필요하다. 교사가 갖추어야 할 지식의 본성과 특징에 대한 연구는 Shulman(1986)에 의해 새롭게 제기되었다. 그는 교사가 갖출 지식에 대한 새로운 이론적 틀을 제안하면서 이 부분이 교육 연구에서 소홀히 되어 왔음을 지적하였다. 그리고 교사가 수업에서 만들어내는 독특한 형태의 내용 지식을 교수내용지식(Pedagogical Content Knowledge)이라는 개념으로 제시하였다. 그 후 이와 관련된 다양한 연구들에서 교수내용지식에 대한 정의와 범위들이 깊이 있게 다루어졌다(Veal, 2004; Barnett and Hodson, 2001; Jeffries, 1999). 그러나 대다수의 연구에서 교수내용지식 안에는 학생에 대한 이해와 가르칠 내용의 표현에 대한 지식이 필수적으로 포함되었다(Halim and Meerah, 2002). Hope 와 Townsend(1983)의 연구에서는 특히 학습자에 대한 이해의 중요성이 강조되었다. 그들은 연구를 통해 교과 내용에 대한 이해가 깊은 교사들도 교과에 대한 학습자의 사고방식을 고려하지 않을 경우 내용을 가르치는 데 있어 어려움을 겪을 수 있다는 것을 보여 주었다. 즉, 잘 알면 잘 가르칠 것이라는 일반적인 통념이 항상 옳은 것만은 아니라는 것이다. 가르치는 내용에 대한 깊이 있는 이해가 효과적인 교수의 필요조건이긴 하지만 충분조건일 수는 없다는 점을 이 연구에서는 강조하였다. Roth 등(1999)의 연구에서도 교사의 학생들에 대한 이해가 부족할 때, 교사와 학생들은 모두 가장 낮은 인지 수준으로 수업이 진행되도록 잠재적으로 노력한다고 하였다. 가르칠 개념을 표현하는데 필요한 지식은 학생들의 이해에 도움이 되는 유용한 전략에 대한 지식으로 예, 실증, 유추, 모델 등이 이에 포함된다. 이러한 표현에 대한 지식은 이전에 학생들을 가르친 경험으로부터 형성된 반성적 사고의 산물로 교사 경험의 중요성이 강조되는 부분이기도 하다. 박성혜(2003)는 교사 경력이 많을수록 교수법 지식, 표현 지식, 내용 지식 등이 높다고 하였다. 그러나 경험의 축적만이 이러한 지식의 발달을 보장하지는 않는다. 4년간의 장기 연구에서 Shulman과 그 동료들은 교사 경력이 증가하여도 단지 몇 명의 교사만이 효과적인 방식으로 교과 내용을 표현할 수 있는 지식의 기초를 개발하였음을 밝히고, 오직 동기를 가지고 반성적인 사고를 하는 교사들만이 교육 경험을 통해 전문성을 갖춘다고 주장하였다(Jeffries, 1999). 그러나 기본적으로 효과적인 수업을 위해서 교사가 가르치는 교과의 내용에 대한 깊은 이해는 필수적이다. 이러한 지식의 바탕 위에 학습자의 상태를 파악하고 이를 고려하여 가르칠 내용에 대한 표현 방식을 결정할 수 있기 때문이다. 우리나라에서는 중학교에서 한 교사가 과학의 4영역을 모두 가르치도록 구성되어 있다. 이는 통합과학이 과학을 가르치는 가장 효과적인 방법(최미화와 최병순, 1999; 권재술과 박범익, 1978)이라는 인식으로부터 나온 것이다. 그러나 여러 연구(허경철, 2005; 심재호, 2004; 김현이, 2002; 윤상학, 1999;김원근, 1996, 이학동 등, 1995; 이화국, 1995)에서 가르치려는 과학 개념에 대한 교사의 전문성 부족을 지적하였다. 이러한 문제로 인해 교사 연수의 필요성이 대두되었으나, 이에 관련된 연구들(김진성 2001; 최규철, 1999; 손양호, 1998)에서 연수는 교사들에게 큰 도움을 주지 못하는 것으로 나타났다. 또한 교사들은 한 교사가 과학의 모든 영역을 담당하는 것에 대해 부정적인 반응을 보였는데, 이는 과학을 통합적으로 가르칠 자신이 부족하기 때문이었다(박정희, 2005; 김진성, 2001). 특히 자신의 전공 분야가 아닌 비전공 영역에서 이러한 어려움은 더 크게 나타났다(손양호, 1998; 이학동, 1989). 그러나 6차 교육과정부터 고등학교 1학년까지 통합과학의 취지가 확대되면서 한 교사가 과학의 4영역을 모두 가르쳐야 하는 경향이 더욱 커졌다. 따라서 이 연구에서는 특정 과학의 내용을 가르칠 때 교사의 전공에 따라 그들의 수업이 어떻게 달라지는지 비교하는 연구를 통해 교사들이 전공 이외의 과목을 가르칠 때 겪는 어려움이나 해결 방안에 대한 노력을 알아보고자 한다. 이를 통해 통합과학으로의 변화가 고등학교 교육 현장에서 제대로 정착될 가능성이 있는지 탐색하고자 한다.