이 연구의 목적은 과학 흥미가 발달한 초등학생의 특성을 심층적으로 탐색하는 것이다. 서울 소재 2개의 초등학교 201명을 대상으로 1년 동안 3차례에 걸쳐서 흥미 변화, 과학과 관련된 활동의 선호도와 참여도에 대한 설문조사를 실시하였다. 3차례의 설문조사에서 과학 흥미에 유의미한 변화를 보인 학생들을 대상으로 사례연구 참여 대상자를 모집하였다. 사례연구 참여에 동의한 7명의 학생들에게 12주에 걸쳐서 매일 과학관련 활동 포토저널을 작성해 줄 것을 요구하였다. 또한 연구 참여자는 2주에 한 번씩 연구자 중 한 명을 만나 총 6차례 반-구조화된 인터뷰에 참여하였다. 7명의 사례연구 참여자 중에서 과학 흥미가 상황적 흥미 II 수준까지 발달한 학생 1인과 개인적 흥미 I 수준까지 발달한 학생 1인, 총 2명(TK와 QQ)을 대표 사례로 선정하여 심층 분석을 실시하였다. 분석대상 자료는 설문조사 결과와 포토저널과 면담내용이었다. TK 학생은 상황적 흥미 II 수준에서 개인적 흥미 I 수준까지 발달한 사례로서 주로 집에서 직접 실험하기, 수학 활동하기, 동식물 기르기, 관찰하기 등을 하였으며, 비형식 교육기관을 방문하는 활동에도 참여하였다. 이 학생은 과학과 관련된 활동 장소로 학교 밖 환경을 주로 선택하였으며, 스스로 자유로운 형태로 활동에 참여하는 경향을 보였다. QQ 학생은 상황적 흥미 I 수준에서 상황적 흥미 II 수준까지 발달한 사례로서 사진 찍는 것을 자신의 대표 활동으로 하였다. 이 학생은 학생의 아버지 또는 연구자 중 1인과 함께 활동에 참여하는 경향을 보였다. 두 학생에게서는 장소 기반 활동, 타인과의 상호작용, 활동의 주체성이라고 하는 개인적 특성을 볼 수 있었다. TK 학생은 다양한 장소를 기반으로 활동에 참여하였으며 타인과 상호작용의 목적이 인지적인 영역에 도움을 받는 것이었다. 반면 에 QQ 학생은 특정 장소를 기반으로 활동에 참여하였고 타인과 상호작용의 목적은 정서적인 교감이었다. 이 연구는 과학 흥미가 발달한 학생의 사례에서 학교 안과 밖 활동 및 함께하는 사람까지 포함한 특성을 밝혀내었다.

이번 연구는 예비 중등 지구과학 교사의 야외지질학습에 관한 인식을 조사하여 야외지질학습을 활성화하기 위 한 기초자료로 활용하는 것을 목적으로 한다. 서울 소재 대학교 예비 중등 지구과학교사 39명을 대상으로 야외지질학습의 필요성, 교육적 가치, 야외지질학습을 위한 교육적 경험, 야외지질학습을 교수하기 위한 지도방법, 예비교사 단계에서 필요로 하는 교육에 관해 인식조사를 실시하였다. 4명의 예비 중등 지구과학교사와는 추가로 인터뷰를 진행하였다. 이번 연구의 결과는 다음과 같다. 연구 참여자는 성별과 학년에 유의미한 차이 없이 야외지질학습이 필요하다고 인식하고 있었다. 또한 야외지질학습에 대한 교육적 가치도 긍정적으로 인식하고 있음을 확인하였다. 야외지질학습을 위한 교육적 경험에 관한 문항에서는 모든 예비교사들이 야외지질답사 경험이 있다고 하였으며 학년이 올라갈수록 경험의 횟 수가 증가하였다. 그리고 야외지질학습 지도 방법에 관한 문항에서는 야외지질학습의 목적에 대해서 학년 간 유의미한 차이가 있음을 볼 수 있었고, 새로운 수업 모듈을 개발해야한다는 문항에서는 남녀 간의 유의미한 차이가 있었다. 야외 지질학습을 실행하기 위해 예비교사 과정에서 필요로 하는 교육은 지질학적인 지식, 야외답사 경험, 야외지질학습을 지도하기 위한 새로운 교수법에 관한 것이다. 이번 연구는 야외지질학습을 실행하기 위해 교사 양성단계에서 필요로 교육을 포함하여 야외지질학습에 대한 인식을 탐색하였다는 점에서 의의가 있다.

본 연구의 목적은 야외지질답사 장소를 개발하고 과학적 모델의 사회적 구성을 야외지질학습에 적용하는 것이다. Orion(1993)의 가상의 공간(Novelty Space)과 2015 개정 교육과정 성취기준을 고려하고 답사 장소를 개발하였다. G 영재 교육원 과학과 8명 학생을 대상으로 ‘관악산 형성과정’이라는 것을 주제로 하여 총 5차시 분량의 과학적 모델의 사회적 구성을 활용한 야외지질학습을 실시하였다. 야외지질학습 전후로 1차시 분량의 설문 검사를 통해 학생들의 개념 이해 정도를 파악하고, 심층 면담에서는 개념 확인과 야외지질학습의 정의적인 면을 다루었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 야외 답사 장소는 계곡 하류와 상류로 각각 명명하였고 변성암, 화강암, 절리, 포획암, 광물 입자를 관찰하도록 구성하였다. 두 번째, 사전 조사에서 관악산은 화산으로 만들어졌다고 응답한 학생이 7명이었다. 반면, 야외지질학습이 종료된 이후에는 7명 학생이 화강암의 형성과정을 설명하고 변성암을 예시로 지질시대를 이야기 하는 것으로 시간적인 스케일을 이해했음을 보여주었다. 더욱이 심층면담에서 지질학에 대한 낮은 성취를 보여주는 학생이 야외지질학습에 대해 긍정적인 답변을 주었다. 즉, 학습의 정의적인 면을 고려하였을 때 야외지질학습에 과학적 모델의 사회적 구성 활용이 효과적일 수 있다는 것을 보여준다. 이번 연구는 지질교육에 모델을 적용한 사례이고 동시에 교사에게 야외답사 장소를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 야외지질학습에 과학적 모델의 사회적 구성을 적용한 사례로서 의의가 있다.

본 연구의 목적은 과학적 모델의 사회적 구성 수업을 적용한 야외지질학습에서 학생들이 만드는 조별 모델 구 성 과정에 대해 제약조건을 중심으로 이해하는 것이다. S 영재원 지구과학분과 3조, 12명의 학생들을 대상으로 진행하 였다. ‘관악산은 어떻게 형성되었을까?’를 주제로 야외지질답사 2차시, 과학적 모델의 사회적 구성 수업 3차시로 진행하 였다. 조별 모델 구성과정에 관해서는 Nersessian (2008)이 제시한 제약조건을 이론적 근거로 하여 반-구조화된 인터뷰, 야외지질답사, ‘과학적 모델의 사회적 구성 수업’의 모든 담화, 활동지를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째 야외지질학습에 적용한 과학적 모델의 사회적 구성 수업에 나타난 제약조건의 출처는 과학 이론, 야외지질답사에서 관 찰한 내용, 과학적 모델의 사회적 구성 수업에서 추가로 제공된 것이 있었다. 두 번째 조별 모델링에 영향을 미치는 3 가지 종류의 제약조건이 있다. 조별 모델에는 조별 구성원 모두가 동일하게 가지고 있던 것으로 ‘공통적인 제약조건’,조별 구성원 일부가 가지고 있던 것 중 조별 모델에 반영된 ‘채택된 제약조건’, 마지막으로 초기 모델에는 없었으나 조 별 모델 구성과정에서 새롭게 나타난 ‘생성된 제약조건’이 있었다. 이번 연구는 학교 과학에서 제약조건을 기반으로 조 별 모델이 만들어지는 과정을 이해할 수 있을 뿐만 아니라 야외지질학습이라는 수업 사례를 보여줌으로서 실제 적용하 는데 이바지 하고자 하였다는 점에서 의의가 있다.

본 연구의 목적은 공동생성적 대화가 인식론적 측면에서 학습자의 과학 모델에 관한 이해와, 실행 과정의 측면에서 모델 구성에 미치는 영향을 살펴보는 것이다. 서울 소재 여자중학교 1학년 49명의 학생들에게 총 5차시 모델 구성 수업을 실시한 후 공동생성적 대화에 참여한 2개 조(8명)의 학생들과 참여하지 않은 2개 조(9명)의 학생들의 모델에 관한 이해와 모델 구성을 비교하였다. 모델에 관한 이해는 Upmeier zu Belzen and Krüger (2010)의 분석틀을 사용하였고, 모델 구성 과정은 Baek et al. (2011)의 분석틀을 수정 및 보완하여 분석하였다. 그 결과 전반적으로 공동생성적 대화에 참여한 학생들은 그렇지 않은 학생보다 과학적 모델에 관한 이해와 모델 구성 수준이 높게 나타났다. 공동생성적 대화에 참여한 조의 학생들은 모델을 새로운 현상을 설명할 수 있는 가설로 인식하였지만, 참여하지 않은 조의 학생들 은 모델을 현상을 이해하는 수단으로 인식하였다. 본 연구는 학생들의 모델 구성 과정을 측정하는 분석틀을 마련하여 학교 현장에 유용하게 사용할 수 있게 하였다. 또한 새로운 학습 방법으로써 공동생성적 대화를 모델 구성 수업에 적용했다는 점에서 의의가 있다.

We have carried out a follow-up study on the students who have participated or are going to participate in either the International Astronomy Olympiad (IAO), the Asia Pacific Astronomy Olympiad (APAO) or the International Olympiad on Astronomy and Astrophysics (IOAA) from 2002 to 2011. The survey questionnaires returned from ten high school students including five who are to participate in 2011 as well as fourteen college students have been analyzed in various aspects of their backgrounds and personal characteristics. In family life, their parents tend to have high educational background along with high expectations for their children. In regard to the academic environment, most students express a general satisfaction in school life, including their relationship with teachers and classmates. In personal characteristics, they describe themselves as inquisitive, perseverant, competitive, creative, self-motivated and goal-oriented, in addition to many other traits. Most students have a strong interest in astronomy which usually begins in middle schools through exposure to astronomy books. On top of it, the astronomy olympiad has provided them with an opportunity to strengthen their self-esteem, problem-solving ability and conviction about scientific careers. Accordingly, the experience in astronomy olympiad has led a considerable number of students to continuously studying in astronomy related fields or otherwise in other science and engineering areas. In conclusion, the astronomy olympiad plays such an important role that it can make a significant contribution to astronomy as well as science in general by having positive impact on the potential career path of its participants.

The International Olympiad on Astronomy and Astrophysics (IOAA) initiated by the Thailand Astronomical Society in 2007 is an annual competition for high school students. One of its aim is to enhance the development of international exchange in the field of school education in astronomy and astrophysics. This paper first provides the overview of the IOAA in terms of key regulations based on its statutes, history and current status. Secondly, the published syllabus of the IOAA is used for content analysis according to subject areas regarding the exam questions of the IOAA in theoretical, observational and data analysis parts from 2007 to 2010. Also, a scientific inquiry framework is applied to the same questions for assessment based on scientific inquiry in the cognitive aspect with two sub-classes of scientific knowledge and scientific reasoning. Among a dozen astronomy subject areas listed on the syllabus, the theoretical part of the IOAA makes more frequent use of the Sun, the solar system, properties of stars, and concept of time. In content knowledge, a factor of scientific knowledge, the IOAA questions, especially in the theoretical part have a lesser degree in difficulty than the IAO (International Astronomy Olympiad) exam questions for the same period whose degree in difficulty is comparable to college level. With regard to scientific reasoning, the IOAA questions tend to involve convergent rather than divergent thinking. Lastly, in light of these findings, discussions are given on the outcome of Korean participation in the previous IOAAs and ways to help better in preparing Korean students for future astronomy Olympiads.

본 연구의 목적은 고등학교 교육과정에서 사용되고 있는 지구과학 불일치 용어를 조사하고 그 대안을 탐색하는 데 있다. 고등학교 지구과학 교과서에서 같은 의미를 지니면서 다른 용어를 사용하는 경우 이를 불일치 용어로 정의하였다. 불일치 용어를 참고문헌과 선행 연구의 용어와 비교한 후, 284명의 교사와 학생을 대상으로 선호도를 조사하였다. 연구 결과 불일치 용어는 고등학교 교과서는 물론 참고문헌에서도 다수 조사되었다. 선호도 조사 결과 의미가 쉽게 전달될 수 있는 용어, 이전에 학습한 용어, 외래어 표기법에 맞는 용어에 대한 선호도가 높았다. 그리고 고유명의 표기가 다르거나 서로 다른 문헌과 배경 지식에 기반하고 있는 불일치 용어는 외래어 표기법과 학회 발간물에 근거하여 대안을 모색할 수 있다. 따라서 공인된 이론에 근거하고 의미 전달이 쉬운 지구과학 용어를 공유하여 사용함으로써 혼란을 해소할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 인터넷 메신저를 활용한 수업에서 이루어지는 과학 영재 학생들의 논변활동과 대화의 유형을 분류하여 수업 주제와 형태에 따라 나타나는 차이점을 분석하였다. 수업은 서울대학교 영재센터 학생 가운데 선발된 5명의 남학생을 대상으로 하였으며, 인터넷 메신저 프로그램을 활용하여 진행되었다. 학생들의 논변활동은 Toulmin의 논쟁 틀에 바탕을 두어 분석되었으며, 논변활동 요소의 흐름에 따라 논변활동을 유형화하였다. 연구 결과 학생들의 수업 참여의 기회가 높은 수업에서 상대적으로 높은 수준의 논변활동이 나타났으며, 전체 수업에 걸쳐 4가지의 논변활동 유형이 나타났다. 이러한 결과는 학생들의 논변 능력 향상과 교수자-학습자간의 상호작용 촉진을 위한 수업 모형의 개발과 적절한 주제 선정이 필요함을 시사한다.

본 연구를 통하여 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 이들이 가지고 있는 우주에 대한 개념을 조사하고 이에 영향을 준 요소가 무엇인지 알아보았다. 연구 결과 대부분의 학생들은 우주를 물리적 공간으로 생각하고 있었으며 많은 수의 학생들은 '우주'하면 아름답다는 느낌을 떠올리거나 미지의 공간이라는 생각을 떠올렸다. 그림 표현에서, 학생들은 많은 경우 직관적으로 우주를 태양계 수준에서 파악하고 있음이 드러났다. 우주의 중심과 끝에 대한 질문에서, 학생들 중 태양 중심, 지구 중심 또는 중심 없는 무한한 우주를 생각하는 비율이 높았다. 우주의 변화는 한 방향으로 일어나며 이를 물리적 관점에서 서술하는 경우가 많았다. 학생들이 가진 이러한 개념에 영향을 준 요소를 알아보기 위하여 학생들을 성별, 신념별, 교과서 외의 천문 지식을 접해본 경험 유무로 그룹화 하여 비교 분석하였다. 그 결과, 각 그룹에 따라 우주의 중심과 끝, 우주의 변화에 대한 관점의 차이가 있었다. 또한 우주의 기원에 대한 이유를 설명할 때 종교적 신념에 따른 차이가 있음이 드러났다. 본 연구 결과는 개인의 우주관이 다양하며 이에는 여러 가지 요소가 영향을 줌을 보여준다.

본 연구의 목적은 망원경에서 별빛이 결상되는 원리를 교사들이 어떻게 이해하고 있는지를 알아보고자 하는 것이다. 경기도와 서울지역의 지구과학 교사 101명을 대상으로 설명식 지필문항 검사를 수행하고, 지구과학교육 전공자 3명이 교차분석을 실시하였다. 대부분의 교사들이 볼록렌즈에서 상이 형성되는 과정에 대한 체계적인 개념을 가지고 있지 않았고, 특히 상의 개념과 스크린의 역할에 대한 이해가 많이 부족하였다. 또한 망원경에서 별빛이 결상되는 원리에 대한 과학적 개념을 가지고 있는 교사는 참여교사의 3%로 극히 낮았으며 거의 대부분의 교사들이 볼록렌즈나 빛의 단편적인 성질을 이용하여 별빛의 결상을 이해를 시도하는 비과학적 혹은 대체개념을 가지고 있는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 8학년 학생들의 자기주도적인 과학탐구 보고서에 제시되어 있는 결론의 특징을 이해하려는 것이다. 이를 위해 '자기주도적인 과학탐구의 결론 분석'이라는 틀을 개발하였으며, 이 분석틀을 사용하여 학생들의 결론을 분석하였다. 다음으로는 학생들의 결론을 그들이 탐구하기 위해 생성한 질문과 비교하여 질문이 결론에 영향을 주는지에 대해 조사하였다. 더불어 학생들이 탐구 활동을 하면서 결론을 도출할 때 겪는 어려움을 이해하기 위해 실시한 설문지의 응답을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 결론은 대체로 과학의 기초적 가정과 과학적 설명으로 범주화되는데, 학생들 결론의 약 절반 정도는 과학의 기초적 가정에 해당하였다. 그리고 과학적 설명으로 제시된 결론은 대부분 연역추론에 의한 설명과 귀납추론에 의한 설명이었다. 그리고 질문이 탐구질문일 때 과학적 설명이 과학의 기초적 가정보다 많이 나타나는 것으로 보아 결론의 형태는 학생들이 생성한 질문의 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 일부 학생들은 결론과 실험 결과가 차이가 있음을 인식하지 못하는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 영재아를 위한 어머니 역할을 알아보기 위하여 국내 외 선행연구를 종합하여 영재부모 양육 방식을 정리해서 분류해 보았다. 또한 이를 가지고 한국과학영재학교에 재학 중인 9명 학생들의 어머니들을 대상으로 자녀 양육 사례에 적용하여 한국적 맥락 안에서의 영재교육과 관련된 부모 역할 동향을 확인하고자 하였다. 연구 결과의 데이터는 사전에 준비한 질문과 질적 데이터 수집에 사용되는 반구조화된 인터뷰 방식으로 수집하였다. 먼저 선행 연구 고찰을 통해서 영재 부모의 다양한 역할을 크게 교육자, 후원자, 대화자, 훈육자로서의 부모로 분류하는 틀을 개발 하였다. 이를 가지고 인터뷰를 분석한 결과, 인터뷰 대상자들의 역할은 선행연구에서 제시된 영재 부모 역할이 거의 유사하게 나타나고 있었다. 다만 사례 분석 결과 우리나라의 영재교육에서는 특별히 어머니가 자녀의 인적 네트워크 형성에 직접적으로 관여하고 있는 경우와 학령기 전에 문자 습득의 과정이 부모의 영향뿐만 아니라 가정에서 형제자매를 통해서 자연스럽게 이루어지도록 조절해 주는 부모 역할이 두드러지게 나타나고 있음을 발견할 수 있었다.

광해의 정도를 알아보기 위해 서울대 사범대학 주변 밤하늘의 밝기를 측정하였다. 표준성을 이용하여 고도에 따른 소광 계수 및 영점 상수를 구한 결과, 2009년 1월 28일에는 소광계수가 kB=0.359, 영점상수는 CB=4.397이 었고, 2009년 3월 27일에는 소광계수가 kB=0.896, kV=0.725, 영점상수는 CB=6.235, CV=6.027이었다. 밤하늘의 밝기는 동, 서, 남, 북 네 방위에 대해 고도 20˚, 40˚, 60˚, 75˚, 90˚에서 측정하였다. IRAF를 사용하여 전처리하고 측광한 결과, 1월 28일의 시상은 평균 5.1"였고 3월 27일은 5.7"이었다. 밤하늘의 등급은 방위 및 고도에 따라 16≤mV, mB≤18이었다. 도심 방향의 밤하늘 밝기는 어두운 지역에 비해 2-4정도 밝게 나타났다. 이러한 관측 조건에서 구경 40cm인 망원경을 통해 육안으로 관측할 수 있는 한계 등급은 밤하늘의 밝기 정도에 따라 대략 11-13등급이다. 1월과 3월의 밤하늘 밝기를 비교해 본 결과, B필터에서 1월이 3월에 비해 1등급 정도 어두운 것으로 나타났다.

본 연구는 신학 전공 대학생들과 과학 교육 전공 대학생들과의 비교를 통하여 신학 전공 대학생들의 우주와 생명의 기원에 관련된 관점과 과학에 대한 인식을 알아보며, 신학 전공 대학생들을 대상으로 개설한 현대 과학의 이해와 관련된 과목을 한 학기 수강한 이후에 일어나는 관점의 변화를 살펴보는 것이다. 이를 위해 신학 전공 대학생 26명과 과학교육 전공 대학생 19명이 설문에 참여하였다. 신학 전공 대학생들의 경우, 수강 전 젊은 지구 창조론과 오랜 지구 창조론을 합하여 42%, 유신론적 진화론을 지지하는 응답자는 42%로 나타났으며 생물학적 진화론을 지지하는 응답자는 단 한 명도 없었다. 이에 반해, 과학교육을 전공하는 대학생들 대부분의 진화론을 지지하고 있었으며 극단적인 입장의 창조론을 지지하는 응답자는 없는 것으로 드러났다. 또한 창조론을 지지하는 대부분의 응답자는 과학이 창조주의 업적을 기술하는 도구라고 생각하는 경우가 많았고, 과학적 진화론을 지지하는 응답자는 과학이 자연 세계에 대한 논리적이고 기술적인 체계라는 견해를 가지고 있었다. 신학 전공 대학생들이 현대 과학에 대한 이해와 관련한 과목을 수강한 이후, 젊은 지구 창조론과 같은 극단적 관점을 지지하는 경우가 23%에서 4%로 감소하였으며, 유신론적 진화론의 관점은 다소 증가하였다. 이는 신학 전공 대학생들의 과학 관련 과목 수강이 신학 전공의 바탕에서 과학적 진화론을 이해하려는 실마리를 제공한다고 볼 수 있다.

The International Astronomy Olympiad (IAO) was established by the Euro-Asian Astronomical Society in order to disseminate astronomical knowledge, promote international cooperation in astronomical education area and recognize the importance of astronomy in far-reaching field of science and human culture. The first IAO competition was held at the Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences located in the north Caucasus of Russia in 1996. Since then, it has been held every year. This paper describes the present status of the IAO main regulations regarding its operation and major results by year, related institutions, and organizations. We created a scientific inquiry framework to analyze past IAO problems in the recognitive aspect in order to measure levels of the scientific knowledges and the scientific thinking abilities. Through this analysis, we can understand the current status of the IAO, and examine the future direction of Korea Astronomy Olympiad. Also, we can make preparation for the IAO competition and the education of delegates.

본 연구의 목적은 8학년 학생들의 탐구보고서에 제시되어 있는 과학방법의 특징을 조사하려는 것이다. 문헌 연구로부터 과학의 본성을 고려하여 '과학방법과 정보출처 분석'이라는 분석들을 개발하였으며, 이를 사용하여 학생들의 '방법설계', '데이터분석', 정보출처'를 분석하였다. 그리고 분석 결과를 질문수준과 비교하여 '과학방법'이 질문수준의 영향을 받는지 조사하였다. 또한, 학생들이 탐구 활동을 하면서 '과학방법'을 설계할 때 겪는 어려움을 알기 위해 실시한 설문지의 응답을 분석하였다. 결과는 첫째, '방법설계'는 자문과 활동이 있으며, 활동은 실험, 상관연구, 관찰을 말한다. 그 중에서 학생들은 '자문'으로 설계하는 경우가 많았다. 활동을 설계한 경우, 대부분의 학생들은 '실험'을 설계하였다. 둘째, '데이터분석'은 요약, 표, 도표, 그래프 등이 있으며, 학생들은 '요약' 형태로 그들의 데이터를 분석하는 경우가 많았다. 그리고 '요약'은 '단순요약'과 '관계진술'로 구분되었다. 셋째, '정보출처'는 컴퓨터, 도서관, 전문가 상담이 있으며, 대부분의 학생은 정보를 '컴퓨터'에서 구하였다. 넷째, 학생들의 '방법설계'와 '요약'은 질문수준의 영향을 받는 것으로 나타났다. 다섯째. 일부 학생들은 정보가 부족하거나 부정확할 뿐 아니라 정보에 제시된 전문 용어가 어려워 '방법설계'가 어렵다고 하였다.

본 연구는 초 중 고등학교 과학 교과서의 천문영역에 수록된 탐구활동을 NRC(2000)에서 제시하는 탐구기본요소 5가지와 SAPA에서 제시하는 기초 및 통합적인 탐구과정을 통해 분석하였다. 이를 토대로 과학 교과서의 탐구 활동이 과학교육의 목표인 과학적 소양을 실현하기에 제한점이 있음을 제시하고, 보완적인 방법에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 천문영역을 분석한 결과 초 중 고등학교 대부분의 교과서가 NRC(2000)의 탐구요소 5가지 중 탐구요소 2에 해당하는 증거 수집이 가장 많이 나타난 반면에 탐구요소 1의 문제제기와 탐구요소 5의 발표 및 정당화 부분이 거의 나타나지 않았다. 또한 위의 결과를 바탕으로 구체적인 탐구과정인 SAPA로 분석해 본 결과, 천문영역의 교과서 탐구 활동은 기초탐구과정에는 관찰, 의사사통, 조작, 시공간관계사용 과정 빈도수가 학년에 따라 증가하며, 통합과정에서는 조사, 모델설정, 데이터 해석, 그래프 작성, 실험과정이 늘어나는 경향을 보여주었다. 이에 개정 7차 교육과정에서 제시된 과학적 소양 함양을 위한 교과서에서는 제한적인 탐구활동을 확장하여, 천문영역에서도 전반적이고 다양한 탐구요소 및 탐구과정을 학생들이 경험할 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 탐구활동을 가르치는 교사들을 위한 수업모듈뿐만 아니라 이를 사용하는 교사들의 탐구에 대한 이해도 및 교수전략에 있어서도 전문성이 이뤄져야 할 것이다.