본 프로그램은 2007개정 초등학교 과학과 교육과정을 기본으로 원예 활동에 과학교육을 접목하여 아동의 스트레스를 감소시키고, 정서지능을 높이며 사회성을 향상시키고자 실시하였다. 그 결과 스트레스가 감소하였으며, 정서지능 증가에 효과가 있는 것으로 나타났다. 사회성에는 유의미한 차이를 보이지 않았지만, 교사의 관찰 일지를 통하여 관찰력과 탐구력 및 사회성 향상에 긍정적인 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 학부모 설문지 결과를 통해 어린이과학생물학교 프로그램이 과학교육과 원예활동을 접목하여 창의적이고 탐구적인 효과를 얻고자 하는 새로운 시도로 평가 되었으며, 이에 대한 학부모들의 기대가 높은 것을 알 수 있었고, 이 수업과정을 통해 자녀들이 지적인 습득과 함께 심리 정서적 안정감을 얻기 원하는 것으로 나타났다. 앞으로 원예와 여러 분야의 교과부분을 접목하여 통합적인 프로그램을 제시하고, 보다 심도 있는 원예활동을 실시하여 아동들의 성장 발전에 효과를 거둘 수 있도록 연구해야 할 것이다.

스마트 기기의 폭발적인 보급에 힘입어 이를 교실 현장에 적용하려는 스마트 교육 움직임이 크게 일어나고 있다. 그러나 이를 실제로 적용하기에는 몇 가지 선행되어야할 조건이 있다. 그 중 하나가 스마트 기기에 교육자료를 탑재하여 실제 교육에 적용하였을 경우 일반 수업에 비하여 얼마나 효과적이겠는가라는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 초등 정보과학 영재학생들을 위한 스마트 앱 교수학습 자료를 개발하고 스마트 교육 수업을 실시하였다. 그리고 그 결과로 수업 만족도를 측정하여 활동지를 사용하는 전통적 수업과의 차이를 분석하였다.

본 연구는 상자텃밭을 활용한 식물 재배·관찰 활동이 초등학교 학생들의 과학흥미도와 사회성, 학업성취도에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 서울 소재 초등학교의 3학년 1개 반에 엽채류용 상자텃밭은 학생 1인당 1개씩, 근채류와 과채류용 상자텃밭은 5명으로 구성된 6개 모둠에 각 2개씩 제공되었고, 상자텃밭은 심지관수 용기로 제공되었다. 상자텃밭 활동은 담임선생님이 재량활동 수업 시간에 진행하였다. 30명의 학생들이 실험군으로 상자텃밭 활동 수업을 받았고 28명의 3학년 학생들이 대조군으로 참여하였다. 상자텃밭 활용 유무에 따른 집단 내 과학 흥미도는 상자텃밭 활동을 한 실험군에서 과학 흥미도 총점이 유의하게 증가하였고, 하위영역인 ‘과학에 대한 흥미’도 유의한 증가를 보였다. 또한 상자텃밭 활동을 수행 한 실험군이 대조군보다 과학흥미도 총점과 ‘과학 활동에 대한 흥미’ 점수가 유의하게 높게 나타났다. 사회성에서는 실험군의 총점과 ‘근면성’, ‘책임감’, ‘준법성’이 사전에 비해 사후에 유의하게 증가한 반면, 대조군에서는 ‘준법성’이 오히려 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 학업성취도는 실험군과 대조군 모두 활동 전에 비해 후에 유의하게 증가하였으나, 실험군과 대조군 간의 차이는 나타나지 않았다.

2007 개정 교육과정의 초등과학 4학년 ‘지층과 화석’ 단원에 나오는 예시 장소들은 특정 지역의 자료들로 제시되어 있어 이와 다른 지역의 학생들에게는 생소한 감이 많다. 이에 본 연구에서는 이 단원의 학습 주제인 지층과 암석에 대한 지역 대체 자료를 개발하여 교사와 학생들에게 도움을 주고자 하였다. 이를 위하여 교과서에 제시된 장소를 대체할 수 있는 제주도에서 학습 가능한 장소를 중심으로 개발하였다. 그리고 선정된 장소 중 한 곳을 지정하여 실제 체험 학습에 적용할 수 있는 교수․학습과정안과 활동지를 개발하였다. 개발된 자료는 이 단원에 대해 수업을 준비하는 교사들에게 유용하게 사용될 수 있으며, 학생들은 살고 있는 지역에서 학습 자료를 찾을 수 있어 학습 요소에 대한 구체적이고 확실한 개념을 얻을 수 있을 것이다.

본 연구는 효과적인 과학 동아리 활동을 위한 방안으로 환경 탐구 프로그램을 개발하고 초등학교 학생들에게 적용하여 그 효과를 알아보는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 생태 조사 교구를 활용한 활동 프로그램을 개발하고 적용하여 과학동아리 학생들의 과학탐구능력과 환경인식의 변화에 어떠한 영향을 미치는지 효과를 검증해보았다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 생태 조사 교구를 활용한 프로그램의 적용은 과학탐구능력의 향상에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 생태 조사 교구를 활용한 프로그램은 환경인식의 개선에 긍정적 영향을 주었다. 셋째, 생태 조사 교구를 활용하여 주변 환경을 탐구하는 활동 프로그램에 대하여 학생들은 매우 많은 관심과 흥미를 갖고 있었으며 매우 긍정적으로 평가하고 있었다. 또한 본 연구에서 적용한 과학 동아리 활동 프로그램은 직접적으로 환경의 중요성과 보존의 필요성을 지도하지 않았음에도 불구하고 환경을 탐구하는 과정을 통해 자연스럽게 학생들의 환경인식 개선에 긍정적 변화를 가져온 것으로 나타났다.

본 연구는 식물키트를 활용한 식물 재배·관찰 활동이 초등학교 학생들의 과학흥미도와 식물의 한 살이 이해도에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 식물관찰키트는 과학 교과 4학년 1학기 ‘식물의 한 살이’ 단원을 실습할 수 있도록 서울 소재 2개 초등학교의 4학년 2개 반에 학생 1인당 1개씩 제공되었다. 식물관찰키트는 심지관수 용기와 상토, 심지, 씨앗, 관찰일지로 구성되었으며 용기는 발아과정과 뿌리관찰이 가능하도록 투명한 자재로 제작하였다. 식물관찰키트를 활용한 실험군 전체 평균과 식물관찰키트를 활용하지 않은 대조군 전체의 평균 및 실험군 d과 대조군 d, 실험군 y와 대조군 y의 과학흥미도 점수 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 식물의 한살이 이해도의 변화를 실험군 전체와 대조군 전체 집단 간 비교를 해본 결과, 실험군의 평균 87.01점과 대조군의 평균 78.61점 간에는 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(P=0.002). 실험군 1과 대조군 1의 경우, 실험군 1의 점수가 약간 높았지만 통계적으로 유의하지는 않았고, 실험군 2와 대조군 2에서는 실험군 2가 85.38점, 대조군 2가 69.62점으로 통계적으로 매우 유의한 차이를 나타냈다(P=0.000).

본 연구는 초등학교 과학교과에 기초하여 작물 재배 중심으로 개발된 초등 원예-과학 통합 프로그램이 초등학생 6학년의 과학능력, 정서조절에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 실험군은 서울에 위치한 Y초등학교 6학년 1개 반을 대상으로 2011년 4월 8일부터 6월 24일까지 매주 1회 오후 12시 50분부터 2시까지 50시간에서 1시간 10분씩 재량활동 시간을 이용하여 총 12회에 걸쳐 초등 원예-과학 프로그램을 실행하였다. 대조군은 동일 초등학교 6학년 1개 반을 대상으로 하였다. 본 연구에서 실시한 프로그램은 초등학교 과학교과의 과학탐구기능과 원예활동을 통합하여 실내･외, 개별 및 집단으로 활동할 수 있도록 개발되었다. 과학능력을 측정하기 위하여 과학탐구능력과 과학적 태도를 프로그램 실행 전, 후에 조사하였고, 정서조절은 프로그램 실행 전 후에 자가보고형으로 조사되었다. 초등 원예-과학 통합 프로그램에 의한 과학탐구능력의 사전･사후변화는 실험군에 있어 사후총점이 유의하게 증가하였고, 대조군은 유의한 변화가 나타나지 않았다. 과학적 태도는 실험군에 있어 사후 협동성 점수가 유의하게 증가하였고, 대조군에서는 끈기성에서 유의한 감소를 나타냈다. 정서조절능력은 실험군에서 자신정서조절점수가 유의하게 증가하였고 반면 대조군의 자신정서조절점수는 유의한 감소를 나타냈다.

이 연구의 목적은 초등교사들의 과학실험수업 유형 실행에 영향을 미친 PCK를 분석하는 것이다. 이를 위해 제7차 4, 5, 6학년 과학과 교과서 및 지도서를 실험수업 유형별로 분류하여 실험수업 유형을 선정하고, 적절한 차시를 선정하여 초등교사 5인의 실제 실험수업을 녹화하여 전사 후 분석하였다. 이를 통해 실제 수행한 실험수업과 과학과 교과서 및 지도서에 제시된 실험수업이 차이가 있는지 분석하였다. 수업 실시 후에는 면담을 통해 교사가 가진 PCK를 알아보았다. 연구 결과 첫째, 초등학교 교과서 및 지도서에는 발견, 확인, 탐색, 연구실험수업의 실험수업 유형이 모두 나타나며, 발견실험수업과 연구실험수업 유형이 가장 많이 제시되어 있었다. 둘째, 초등교사들이 실제 수행하는 실험수업 유형은 과학과 교과서 및 지도서에 제시된 실험수업 유형과는 다르다는 것을 알 수 있었다. 셋째, 교사들의 PCK 분석 결과 교사들의 수업 실행에 교사의 PCK가 영향을 주고 있음을 확인하였다.

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.

이 연구의 목적은 기초 과학 교육을 담당하는 초등교사의 과학전문성과 연수에 대한 인식을 조사하는 것이다. 초등교사의 과학 전문성에 대한 인식, 초등과학실험연수에 대한 인식, 실험연수 이외의 과학관련 연수에 대한 인식, 초등 과학관련 연수의 운영 방향으로 구성된 34문항의 설문지를 개발하여 전국의 초등 교사 455명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 연구 결과 교사들은 초등교사의 과학전문성에 필요한 능력으로 과학에 대한 관심과 호기심을 증진시키는 능력과 실험, 탐구 지도 능력을 중요하게 생각하고 있었고, 과학전문성 기준에 포함할 영역으로는 과학적 개념 이해 수준, 교육과정 이해 및 적용 수준, 실험․탐구 이해 및 수행수준을 중요하다고 생각하고 있었다. 또한 초등교사의 과학전문성 확보를 위해 체계적인 대학의 과학교사 양성 프로그램의 개선과 실험 연수 등 직무 연수 프로그램의 개선, 지속적인 새로운 형식의 과학교사 연수 프로그램을 개발해 줄 것을 요구하였다. 관주도적인 연수에 대한 만족도가 낮았으며 연수의 교육과정, 내용지식의 수준, 연수의 양, 강사에 대한 만족도가 낮았다.

This study examined how to produce new methods of copper (II) sulfate crystallization by using a small-scale chemistry tool such as small-scale reaction surface and petri dish. The making of copper(II) sulfate is included in the 5th grade elementary science textbooks. Various copper(II) compounds were reacted with a 2 M sulfuric acid solution. The result of this study is as follows: Seven small amounts of copper(II) compounds were reacted with a few drops of 2 M sulfuric acid solution at room temperature to make a copper(II) sulfate crystal of triclinic shape. Using the petri dish method, a copper(II) sulfate crystal could be identified within one hour of reacting copper(II) hydroxide, copper(II) carbonate, copper(II) nitrate, copper(II) perchlorate, cupric(II) formate from a few drops of 2 M sulfuric acid solution at room temperature. When using the lap top method for copper(II) perchlorate, cupric formate, a proper crystal could be identified within one hour as well. SSC methods were used for the first time to make a copper sulfate crystal via chemical reaction. We can make a copper(II) sulfate crystal using a simple method which is easier, safer and saves time in class. And since a small quantity of chemicals are being used in SSC chemical methods, waste is greatly reduced. This lessens the amount of environmental problems caused by the experiment. This can be helpful in preserving nature. In addition the cost of chemical and laboratory equipment is greatly reduced because it uses material that we find in our daily lives. There will be continued study of small-scale methods such as improvement of new programs, study and training of teachers, and securing SSC tools. I would like to suggest such as SSC methods are applicable in elementary School Science. I would like it to become a wide spread program.

교육과정에 대한 정책은 철저하게 시대 변화와 그에 따른 시대 정신의 반영물이라고 할 수 있다. 일반적으로 교육과정의 개정의 필요성과 요구도는 국가와 민족에 대한 깊은 이해와 긍지를 가진 민주 시민 육성을 위한 국가적인 측면, 세계화, 정보화, 고도 산업화, 가치관의 다양화, 통일과 같은 관심을 반영해야 하는 사회적인 측면, 학문의 변화 속도를 고려한 학문적인 측면, 교육과정의 운영, 실천, 교육의 질과 효율을 고려한 교육적인 측면이 복합적으로 어우러진 결과물에 달려 있다고 볼 수 있다(권재술, 2001). 이러한 필요성과 요구에 의해 우리나라는 현재 제7차 교육과정이 전 학년에 실시되고 있다. 제7차 교육과정은 해당 학교의 여건, 학생 및 학부모의 요구 등을 종합적으로 반영하여 그 학교에 가장 적합한 학교 교육과정을 해당 학교가 직접 편성․운영하도록 하는 ‘만들어가는 교육과정’을 표방하고 있다(박순경 등, 2002). 그러나, 사회적으로 주5일제 근무를 도입하여 학교에서도 사회의 요구를 반영해 주5일 수업을 2005년에는 월 1회, 2006년에는 월 2회 실시하고 있으며, 2007년 또한 월 2회 실시하는 것으로 결정되어 진행되고 있다. 이에 교육인적자원부는 교육과정의 시행에 있어 수업일수의 감축에 대한 허가를 시도교육청에 주어 진행해 오고 있다. 이것은 ‘만들어가는 교육과정’이라는 측면에서만 보아도, 현장 교사로 하여금 수업에 대한 융통성의 기회를 많이 제한하게 하여 수업에 대한 부담감을 가중시키고 있는 것이다. 이와 더불어 과학․ 역사 교육의 강화와 같은 국가․사회적인 요구에 의해 교육과정의 개정 필요성이 대두되었다. 이런 필요성에 의해 교육과정의 개정 요구를 받아들여 교육인적자원부는 2005년 기초연구를 시작으로 2006년 현장적합성 검토를 거쳐 2007년 2월 차기 교육과정을 확정 발표하였다. 여기에서는 2009년부터 초등학교 1학년과 2학년을 대상으로 적용되게 될 차기 교육과정의 개정의 방향과 개정 내용에 대해 알아보고자 한다.

e-learning은 컴퓨터를 매체로 하는 학습을 말하는데 그 명칭이 컴퓨터 기술의 발달과 함께 달라져 왔다. 초창기에는 컴퓨터 활용 수업을 CAI라 하였고 그 후 멀티미디어 학습, ICT 활용 교육, web 기반교육 그리고 e- learning이라고 하였다. e-learning은 풍부한 자료를 제공하여 줄 수 있으며 자료수집, 정리, 변환을 도와준다. 그런데 이러한 장점을 살리려면, 우선 학습자가 학습하려고 하는 자세를 갖추는 것이 선행되어야 한다. e-learning의 유형으로는 사이버형, 브랜디드형, 보조학습형으로 나누어 볼 수 있다. 사이버형은 의사소통의 전 과정이 사이버 공간에서 이루어지는 것이고, 브랜디드형은 교실 수업과 e러닝 형태의 교수․학습 활동을 총체적으로 기획하여 수업을 진행하는 형태이다. 그리고 보조학습형은 교실수업이 정규적으로 진행되는 상황에서 전자메일, 관련 사이트 지원 등 사이버 공간의 교육적인 기능을 보충, 심화 학습용으로 제공하는 것이다(이인숙, 2002). e-learning 자료를 자습용과 수업용으로 나누어 볼 수도 있다. 학생이 혼자서 학습내용을 컴퓨터에 의하여 제공받고 학습을 진행하는 것을 자습용 e-learning 자료라고 볼 수 있고, 수업용 e-learning 자료는 수업 시간에 교사에 의하여 활용되는 컴퓨터를 기반으로 한 학습자료라고 볼 수 있다. 채동현 등(2000)의 연구를 보면, CAI를 통한 실험학습을 받은 학생은 전통적인 학습을 받은 학생에 비하여 과학적 태도와 개념에 관한 시험 성적이 아주 좋은 것으로 밝혀졌다. 제작한 CAI 프로그램은 물의 양과 속도와의 관계, 물의 속도와 운반작용과의 관계, 물체의 무게와 이동거리와의 관계, 굽이쳐 흐르는 강의 종이배 속도, 굽이쳐 흐르는 강의 물체의 퇴적작용, 반듯하게 흐르는 강의 종이배 속도, 반듯하게 흐르는 강의 물체의 퇴적작용에서 학생들의 과학적 개념 형성에 효과가 있었다.

제 7차 교육과정이 발표된 초기, 특히 과학 교과에서는 새로운 교육과정에 대한 시각은 극과 극이었다. 학습자 중심, 생활 중심과 활동 중심의 목표가 잘 구현된 이상적인 교육과정이라는 소리도 있었으나, 탐구 중심에 치우친 나머지, 과학의 개념이나 본질을 간과 또는 무시되었다는 비판이 컸던 것도 사실이다. 그러나 새 교육과정은 예정대로 시행되었고, 이에 맞추어 정보와 과학의 시대답게, 탐구 중심과 활동 중심 수업에 대한 교수-학습 방법들이 등장하였다. 일단 새로운 교수-학습 방법들이 제 역할을 하기 위해서는 교사가 직접 현장에서 많이 활용하여야 한다. 그러나 교사가 새로운 교육과정을 이해하는 데 많은 시간과 노력, 연수 등이 필요하였듯이, 새로운 교수-학습 방법과 자료를 자신의 것으로 만들어 활용하는 데에도 많은 준비가 필요하다. 하지만 전(全) 과목을 가르쳐야 할 뿐 아니라 각종 업무와 생활 지도까지 전적으로 담당해야 하는 초등교사들에게는 교재 연구나 수업 준비에 절대적으로 시간이 부족하다는 말은 결코 과장이나 변명이 아니다. 수많은 연구에서 수많은 교수-학습 방법과 전략 또는 모형들이 개발되어 있다 해도 그 활용까지 이어지기 어려운 가장 큰 이유가 바로 이것이다. 활용이 쉽도록 잘 개발된 자료나 간편한 교수-학습 방법이 절실하다(권난주, 2005). 그러므로, 이러한 현장의 특성을 반영하면, 학습 모형이나 전략 등 무형(無形)으로 개발된 이론과 방법들보다는 책자나 파일로 제공되는 유형(有形)의 자료를 활용하는 교수-학습 방법이 훨씬 현실적인 도움이 될 것이다. 그러나 실제로 ‘매년’ 각 시도 교육청과 교육과학연구원을 비롯한 기관 및 단체에서 학교에 보급하는 자료가 50여종이 넘는다. 게다가 각종 교사 자료전의 출품 또는 입상작, 소프트웨어 공모전의 응모 또는 입상작을 포함하고, 과학 교과 내용과 관련된 인터넷 사이트나 교사용, 학생용 학습 사이트까지 본다고 하면, 우리는 실제로 자료의 바다 속에 있다고 해도 과언이 아니다. 과학교육을 담당하는 학자나 교사들은 이 바다 속에서 진주를 찾아내야 하는 것이다. 본 연구에서는 수많은 자료 중에서 좋은 자료를 추출해야 하는 현장의 이러한 숙제를 해결한다는 취지에서, 접근과 활용이 용이한 교수-학습 자료를 두 가지 선정하여 소개 ․ 기술하고자 한다. 이들 자료 및 방법은 전국 또는 지역 단위로 개발 ․ 보급된 것으로, 현재 초등학교 과학과 교육에서 획기적이면서도 성과가 좋은 자료 활용 교수 방법으로 주목받고 있는 것이다. 이 중 하나는 국가에서 지원 ․ 개발하여 전국의 모든 초등학교에 보급한 ‘탐구수업 지도자료’의 활용이며, 나머지 하나는 지역 교육청이 지원하여 개발 ․ 보급한 ‘과학완구 활용 교수-학습’ 방법이다.