이 연구의 목적은 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 어떠한 영향을 미치는지 알아 보기 위한 것이다. 연구 대상은 우리나라 남부에 있는 소도시 소재 2개의 인문계 고등학교에 재학생 중인 92명이었다. 연구를 위해 지역 특화 주제를 정하여 운영하는 2개의 과학동아리 46명을 실험집단, 지역 특화 주제를 정하지 않고 일 반적인 수업을 운영하는 2개의 과학동아리 46명을 통제집단으로 선정하였다. 조사 내용은 과학에 대한 정의적 영역 중 과학적 태도와 관련된 검사지를 이용하여 대응표본 t-검증과 독립집단 t-검증을 실시하였다. 연구 결과, 첫째, 지역 특화 주제형 과학동아리 활동은 학생들의 과학적 태도에 긍정적인 효과를 나타냈다. 실험집단과 통제집단 모두 과학적 태도 의 평균점수가 동아리를 운영하기 전보다 향상되었지만 지역 특화 주제를 운영한 실험집단의 상승 폭이 통제집단의 상 승 폭보다 더 컸으며, 통계적으로도 유의미한 차이가 있었다. 둘째, 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 일상생활의 문제를 해결하는 학교, 가정, 사회 상황에서의 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위해 동아리 운영 전후에 실시한 검사 결과 통제집단에서는 유의한 차이가 없었지만, 지역 특화 주제를 운영한 실험집단에서는 가정과 학교 상황에서 통 계학적으로 유의한 차이가 있었다. 따라서 지역 특화 주제형 과학동아리 활동이 학생들의 과학적 태도에 많은 긍정적 영향을 끼치므로, 현장에서 과학동아리를 운영하는데 있어 하나의 프로그램으로 고려될 수 있다는 시사점을 도출할 수 있었다.

영남육괴 북동부에 위치하는 춘양화강암은 비알칼리계열 중 칼크-알칼리계열에 해당하는 I-type의 화강암류이며, 고알루미나질이다. 주성분원소 및 미량원소의 함량변화는 체계적인 연속성을 보이며, 일반적인 남한의 쥐라기 화강암류 의 분화경향과 유사하다. 미량원소 중 유동성을 가지는 LILE (Sr, K, Rb, Ba)는 부화되어 있는 반면, 비유동성을 나타 내는 HFSE 중 Ta, Nb, P, Ti의 함량은 상대적으로 결핍되어 있다. HREE에 대한 LREE의 강한 부화((La/Lu)CN=41.8-73.2)와 Eu 부(-)이상[(Eu/Eu*)CN=0.89-1.10]은 남한에 분포하는 쥐라기 화강암류의 패턴과 매우 유사하다. 이러한 춘양 화강암을 암체의 서쪽에 위치하며 영주저반의 대부분을 차지하는 부석심성암체와 비교하면 주성분원소 및 미량원소의 Harker 성분변화도에서 SiO2 함량에 따른 상관관계를 인지할 수 없어 두 암체는 성인적으로 무관한 별개의 암체로 사 료된다. 춘양화강암은 지구조 판별도에서 화산호 환경에 도시되고 따라서 춘양화강암의 지화학적 특성을 종합해보면 쥐 라기 고태평양판이 섭입하는 활동성 대륙주변부 환경에서 생성되었을 것으로 사료된다.

이 연구의 목적은 STEAM 프로그램이 고등학생의 정의적 영역에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 ‘산사태와 우리생활’을 주제로 한 STEAM 프로그램을 개발하여 고등학교 과학 동아리 학생 16명에게 7주 동안 적용하였다. 정의적 영역에 관한 과학적 태도 검사를 사전과 사후에 실시하였으며, 프로그램 적용이 끝난 후 STEAM 프로그램에 관한 설문조사 및 심층인터뷰를 실시하였다. 과학적 태도의 관점에서 STEAM 프로그램은 즐거움, 가치, 자신감, 그리고 일반적인 과학적 태도에서 긍정적 효과를 가져 온다는 것이 나타났다. 프로그램 평가 설문지 결과를 살펴보면 정의적 영역에 도움이 되었다고 응답한 학생이 가장 많았으며 인지적 영역에서도 긍정적 변화가 있음이 확인되었다.

영남육괴 북동부에 분포하는 쥐라기 심성암체들은 유라시아대륙의 동북부지역 아래로 고태평양판의 섭입에 의해서 야기된 활발했던 화성활동의 산물이다. 지화학적 연구를 통하여 이 지역에 분포하는 화강암류의 성인과 지구조환경을 유추하여 보았다. 영남육괴 북동부에 위치하는 울진화강암류는 비알칼리(subalkaline)영역에 속하는 칼크-알칼리(calc-alkaline)계열로, 분화에 따른 주성분원소의 변화 경향은 전반적으로 다른 지역의 쥐라기 화강암류의 분화 경향과 유사하게 나타나지만, 각 암체의 분화경향이나 화학조성을 살펴볼 때 각 암체의 마그마 근원물질은 서로 다른 것으로 사료된다. 울진화강암류는 연구지역 주변에 분포하는 다른 화강암류와 비교하여 Al2O3의 함량 및 Cr, Co, Ni, Sr, Y, Nb 등 미량원소의 함량에서 뚜렷한 차이를 보인다. 울진화강암류의 지화학적 특징은 높은 Al2O3, Sr 함량과 높은 Sr/Y, La/Yb비를 가지며, 낮은 Y과 Yb함량과 같은 슬랩용융(slab-melting)으로 생성된 아다카이트에서 흔히 관찰되는 지화학적 특성을 나타낸다. 울진화강암류의 주성분원소(SiO2, Al2O3, MgO) 및 미량원소(Sr, Y, La, Yb) 함량 범위는 아다카이트질 화강암의 범주에 포함되며, 지화학적 특성, 지구조환경 및 관입시기가 일본의 북서부 Hida belt에 위치한 Yatsuo심성암체와 유사하다. 연구지역의 암석의 희토류원소 패턴은 경희토류가 중희토류에 비해 부화((La/Yb)CN=10.6-103.4)되어 나타나며, Eu의 부(-)이상을 보이지 않는다. ANK vs. A/CNK과 지구조판별도에서 화강암류의 모마그마는 I-type의 화산호 화강암의 특성을 나타내며, 이자나기(Izanagi)판의 섭입에 의한 압축장 응력이 작용하는 대륙연변부에서 생성된 것으로 해석된다.

이 연구의 목적은 현무암과 화성암과 같은 화성암을 관찰할 때 화성암 지역에 살고 있는 학생들과 그렇지 않은 학생들 사이의 특징을 비교하기 위한 것이다. 연구를 위해 제주도에 살고 있는 5학년 학생 68명, 울릉도에 살고 있는 5학년 학생 28명, 그리고 화산지역과 직접적 관련이 없는 지역의 5학년 학생 61명을 선정하였다. 이 연구는 다음과 같이 진행되었다. 현무암과 화성암을 관찰하게 한 후 학생들은 관찰한 사실을 모두 적었다. 그리고 관찰이 끝난 후 관찰이외에 현무암과 화성에 대해 알고 있는 사실 모두를 적도록 하였다. 연구를 통해 알게 된 사실은 다음과 같다. 첫째, 화성암 관찰에 있어서 학생들은 지역적 특성 변인에 의한 유의미한 통계적 차이는 보이지 않았다. 둘째, 화성암과 관련하여 학생들이 관찰 이외에 알고 있는 지식의 양 또한 지역적 특성과 관련되어 유의미한 차이를 보이지 않았다. 셋째, 화성암에 대해 관찰 사실 이외에 알고 있는 지식을 질적으로 분석한 결과, 많은 학생들은 화성암의 근원물질이나 생성과정에 대해 알고 있었으나 지역적인 특성을 고려한 진술은 많이 나오지 않았다. 이러한 연구 결과를 통해 우리는 학교에서 이루어지는 과학 수업이 현상을 탐구하는 것뿐만 아니라 현상과 관련된 여러 가지 구체적인 사례들과 함께 이루어져야 한다는 것을 알 수 있다.

영남육괴 남서부에 분포하는 백악기 화성암들은 태평양(Pacific)판의 섭입에 의해서 야기된 활발했던 백악기 화성활동의 산물이다. 암석학적 및 지화학적 접근을 통하여 이 지역에 분포하는 화강암류의 성인과 지구조환경을 유추하여 보았다. 연구지역의 화강암류는 칼크-알칼리(calc-alkaline)계열로, 분화에 따른 주성분원소와 미량원소의 변화 경향은 전반적으로 다른 지역의 백악기 화강암류의 분화 경향과 유사하게 나타나지만, 각 암체의 분화경향이나 화학조성을 살펴볼 때 각 암체의 마그마 근원물질은 서로 다른 것으로 사료된다. 복내지역 동교리 부근에 분포하는 화강섬록암(DGd)은 연구지역 내에 분포하는 다른 화강암류와 비교하여 Al2O3, MgO의 함량 및 분화에 따른 변화 경향이 다르게 나타나며, Ba, Sr, Pb, Ni, Cr, Y등 미량원소의 함량에서 뚜렷한 차이를 보인다. 동교리 화강섬록암(DGd)의 지화학적 특징은 높은 Al2O3, Sr 함량과 높은 Sr/Y La/Yb 비를 가지며, 낮은 Y과 Yb함량과 같은 슬랩용융(slab-melting)으로 생성된 아다카이트에서 흔히 관찰되는 지화학적 특성을 나타낸다. 주성분 및 미량원소의 함량을 살펴보면 동교리화강섬록암은 아다카이트의 판별도로 가장 널리 이용되는 Sr/Y vs. Y 관계도에서 호상열도형ADR(Island Arc Andesite, Dacite, Rhyolite)영역에 도시되는 다른 백악기 화강암류들과 명확히 구분되어 아다카이트 영역에 잘 도시된다. ANK vs. A/CNK과 지구조판별도에서 화강암류의 모마그마는 I-type의 화산호화강암의 특성을 나타내며, 태평양판의 섭입에 의한 압축장응력이 작용하는 대륙연변부에서 생성된 것으로 해석된다. 지화학적특성 및 지구조적 환경을 종합하면 동교리화강섬록암의 아다카이틱한 특성은 섭입슬랩의 용융(해령 섭입에 의한 열로 생성)에 의하여 생성된 마그마와 맨틀 페리도 타이트와의 상호작용 그리고 상승하는 동안 지각물질과의 동화작용 등 복합적인 과정을 겪었을 것으로 추정된다.

한반도 남부 지역은 태평양(pacific)판의 섭입에 의한 화성활동이 매우 활발했던 지역으로 백악기 화강암류와 이와 성인적으로 밀접한 관련이 있는 것으로 추정되는 화산암류가 넓게 분포하고 있다. 여수 지역 백악기 화강암류를 형성시킨 마그마의 특성 및 지구조적 환경을 규명하고자 주성분 원소, 미량원소에 대한 지화학적 연구를 시도하였다. 연구 지역의 화성암류는 섬록암, 각섬석 흑운모 화강암, 미문상 화강암류로 구성되어 있다. 연구지역의 화강암은 칼크-알칼리(calc-alkaline) 계열로, A/NK vs. A/CNK 도에 점시해 본 마그마의 특성은 대부분 중알루미나(metaluminous)에 해당하고 I-type로 나타난다. 암석기재학적 특징으로 본역의 암석은 천소에 관입 정치된 화강암류의 암석으로, 지구조판 별도에 의하면 압축장이 작용하는 판의 경계부 즉, 화산호화강암(VAG)에 해당된다. 희토류원소의 패턴은 경희토류원소(LREE)가 중희토류원소(HREE)보다 부화된 ((La/Lu)cN=4.2-13.3) 백악기 화강암류의 전형적인 패턴과 일치하며 미문상화강암은 섬록암에 비해 Eu(-) 이상이 뚜렷하게 나타난다. 총희토류원소(σLREE) 함량은 76.2-235 ppm으로 본 연구지역의 화강암류들은 대륙연변부에서 나타나는 화강암류의 희토류원소 총함량 범위에 해당된다. 위의 지화학적 자료를 종합해 보면 여수 지역 화강암류들은 태평양판의 섭입에 의한 압축장이 작용하는 대륙 연변부에서 생성되었음을 알 수 있다.

이 연구의 목적은 고등학생들의 광물과 암석에 대한 개념 이해의 특징을 알아보는 것이다. 연구 목적을 위하여, 광물과 암석에 대한 개념 질문지를 개발하였다 질문지는 4개의 영역으로 총 12문제로 구성되어 있었다. 고등학교 10학년 학생 93명, 11학년 학생 119명을 대상으로 자료를 수집하였다. 수집된 자료의 분석을 통해 고등학생들의 광물과 암석에 대한 이해 수준 및 특징은 다음과 같이 나타났다. 전체적으로 고등학생들은 절반정도의 이해 수준을 보였으며, 10학년 학생은 화성암 영역에서, 11학년 학생들은 암석 영역에서 평균보다 약간 낮은 이해 수준을 보였으나, 광물의 녹는점과 관련된 특정 개념에서 매우 낮은 이해를 나타냈다. 둘째, 10학년과 11학년 학생의 이해수준은 대체로 비슷하여 과학적 개념 형성 비율이 유사함을 나타냈으나, 몇몇 문항에 대해서는 학년이 올라감에 따라 과학적 개념 형성 비율이 증가한 경우도 있었다. 그러나 학년이 올라갔음에도 통계적으로 유의하지는 않았지만, 현무암의 표면적 특징을 묻는 문항에서 오히려 비과학적 개념의 빈도가 줄어들지 않고 늘어나는 경향을 보인 것도 있었다. 셋째, 학생들의 과학적 개념 형성에 지구과학 교과에서 배운 개념뿐만 아니라 주변 과학교과에서 배운 개념이 광물과 암석 개념 형성에 도움을 준 것도 있었지만 오히려 방해된 것도 있었다. 이 결과를 통해 학생들에게 지구과학 교과에서 사용되는 특징적인 용어들에 대한 교육을 할 경우 타 교과에서 사용되는 의미와는 별도로 이해되어야 한다는 것을 염두에 두고 가르칠 필요성이 제시되었다.

이 연구에서는 기존의 야외 지질 학습 사례를 분석 종합하여 통합 문제 제시 단계 -답사 개괄 단계 -현장 집중지도 단계 -탐색 단계 -1차 결론 발표 단계 -재탐색 단계 -조별 토론 단계 -정리 단계 -답사 요약 단계의 새로운 야외 지질 답사 수업 모형을 제안하였다. 그리고 이 수업 모형을 적용한 후 학생들의 반응을 질적 분석하여 야외 지질 학습을 실시하려는 지구과학 교사들을 위한 구체적인 지도 방안을 찾아보았다. 학생들은 통합 문제와 답사 개괄을 통해 지질 답사의 방향과 전체적인 주제를 미리 알고 야외 지질 답사에 참여하게 된 것을 매우 높이 평가하였다. 또한, 지질학적 지식이 부족하고, 야외 지질 답사의 경험이 적은 까닭에 현장 집중 지도 내용이 답사 활동에 많은 도움이 되었다. 그리고 관찰 내용 요약 후 그 내용을 근거로 1차 결론을 발표하는 과정을 참신하게 생각하였으며 ,조별 토론을 통해 서로 다른 의견을 나누며 최종 결론을 도출하는 과정을 긍정적으로 평가하였다. 지도 교사는 조별 모임을 통해 통합 문제 제시와 답사 개괄을 충분히 실시하여 서로 친숙한 분위기를 형성할 수 있도록 도와주어야 한다. 또한 충분한 현장 집중 지도 내용과 전달 방식을 준비하고, 사전 연구 과정에서 통합 문제를 해결하려는 관점에서 상세한 노두별 지도 지침을 마련해 두어야 한다. 그리고 결론 도출 과정을 세밀히 파악하여 추측에 의한 결론이 나오지 않게 지도해야 하며, 토론을 올바른 방향으로 이끌어 갈 수 있도록 지질 현상에 대한 학생들의 오개념을 사전에 숙지하고있어야 한다.

본 연구의 목적은 초등학교 화산 수업에서 학생들이 유의미 학습을 통해 성취도 향상을 이룰 수 있는 수업 전략의 한 방법으로 개념도 활용의 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 1개 초등학교 6학년 2개반 학생 80명의 학생들이 본 연구에 참가하였으며, 전통적인 수업방법으로 수업을 한 통제집단과 개념도를 수업에 활용한 실험집단으로 나누어 개념검사지를 통한 학생들의 화산 개념의 성취도 분석 및 개념도 수업 전략의 활동에 따른 정량적, 정성적 분석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 전통적인 수업을 받은 집단과 개념도를 수업에 이용한 집단 사이의 성취도 평가에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타나 개념도를 활용한 수업이 효과적임을 보였다. 둘째, 수업 후 중 · 하위그룹간의 개념성취 수준에 있어서 통계적인 차이를 보이지 않았으나, 상 · 하, 상 · 중위 그룹은 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 즉, 개념도 수업이 상위그룹보다는 중 · 하위 그룹에게 보다 큰 효과가 있었다. 셋째, 개념도 수업이 진행됨에 따라 관계, 위계, 연관, 예의 범주에 있어서 교재 내용의 개념을 구조화하는데 학생들이 능숙해짐을 보였다.

The purpose of this study is to examine the effects of utilizing concept maps in a rock-related unit. To do this, two groups composed of 73 sixth grade students engaged in this study. One group (experimental group) participated in utilizing concept maps in the unit, the other (control group) took part in traditional instruction in the same unit. The results of this study are as follows, after seventeen sessions: First, the achievement between the two groups showed significant difference. It indicates that utilizing concept maps as an instructional method is effective. Second, in the examination of the experimental group's attitudes toward concept maps, the students showed more affirmative responses on cognitive items than on affective items. Third, the students showed that they have difficulty in the method and the procedure of drawing up the concept maps. It indicates that the method and the procedure are sufficiently learned before instruction begins.

이 연구는 광물과 암석에 대해 고등학생들이 얼마나 흥미를 가지고 있는지를 조사 · 분석하여 광물 및 암석 단원의 학습에 시사점을 얻는데 그 목적이 있다. 이를 위해 서울, 경기, 충북 및 제주 지역의 인문계 고등학교 3학년생 783명(남학생: 429명, 여학생: 354명)을 연구 대상으로 선정하였다. 광물과 암석에 대한 학생들의 관심과 호기심 정도의 조사 결과, 우리 주변에 있는 광물이나 암석에 대한 관심과 관련하여 많은 학생들이 흥미가 다소 부족한 것으로 나타났다. 또한 이 단원에 대해 전체적으로 여학생들이 남학생보다 더 긍정적인 반응을 보여 여학생들이 남학생 보다 더 흥미를 가지고 있는 것으로 나타났다.

이 연구는 초등과학의 작은 생물 내용에 대해서 5E 학습모형 기반 디지털교과서를 개발하고 적용해보는 사례 연구이다. 디지털교과서의 저작도구는 iBooks Author를 사용하였다. 개발된 디지털 교과서는 작은 생물에 대해서 구조적 및 생태적 특징을 제공하고 있다. 또한 이 디지털 교과서는 상호작용이 가능한 멀티미디어 위젯을 기반으로 개발되었다. 개발된 디지털교과서는 학생과 교사들을 대상으로 교과내용, 플랫폼, 사용자 만족성 등의 범주에서 평가를 실시하였으 며, 대체로 긍정적인 평가를 얻었다.

이 연구는 초등학교 6학년 학생의 환경 인식은 어떤 특징을 가지고 있으며, 학생이 생활하는 지역에 따라 환경 인식은 어떤 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 광주광역시와 경기도에 위치한 5개교 10학급 340명을 대상으로 환경에 대한 그리기 활동과 그림에 대한 설명 그리고 그림에 등장하는 환경 요소를 분석하여 학생들의 환경 인식을 확인하였다. 연구 결과, 환경에 대한 인식은 인공 환경, 자연 환경, 인간 공존 환경, 추상적 환경으로 표면화 되었으며, 생물과 무생물 및 인공물을 포함한 다양한 환경 요소들을 표현하여 학생들의 일상적인 생활 주변의 환경 요소에 대한 높은 인식이 드러난 것으로 보인다. 5 유형으로 구분한 거주 지역별 학생들이 갖는 환경 인식은 유의미한 차이를 보이지 않았고 인공 환경으로 인식하는 경우가 일반적이었다.