본 연구에서는 에듀테크를 선도적으로 활용하는 과학 교사 18명을 목적표집하여 그들이 수행한 과학 수업 사례 와 설문지를 분석하여 에듀테크 활용 과학 수업에 대한 교사의 실행과 인식을 탐색하였다. 연구 결과, 과학 교사들은 수업 중에는 교과 특화 에듀테크를 주로 사용하지만, 수업 전과 후에는 학습 자료를 준비하고 학생 산출물을 관리하기 위해 범교과 에듀테크를 다양하게 활용하였다. 또한 교사 주도의 전체 학습뿐만 아니라, 학생 주도 소집단 협력 학습 및 개별 학습과 같은 다양한 수업 맥락에서 에듀테크를 폭넓게 적용하는 것으로 나타났다. 교사들은 에듀테크를 선별할 때 교육적 유용성과 구현성, 접근의 용이성, 사용 방법의 간편성, 공동 작업 및 상호작용의 용이성, 기기의 호환성, 관 리의 편의성 등을 중요하게 여겼으며, 학생들이 창의적 아이디어를 구체화하고, 다양한 방식으로 학습 결과물을 생산 및 공유할 기회를 에듀테크가 제공한다는 점에 주목하였다. 연구 결과를 토대로 에듀테크 활용 과학 수업이 효과적으로 구현되기 위해 교사와 학생의 교과 역량과 디지털 역량의 균형 있는 지원 방안을 제언하였다.

이 연구의 목적은 공학기반 파력발전소 주제의 STEAM 수업을 통해서 지구과학전공 예비교사들의 컴퓨팅 사고 에 대한 인식형성 및 개선이 있는지를 탐색하는 것이다. STEAM 수업은 가장 효율적인 파력발전소 모형을 제작해보는 내용으로 구성되었다. 컴퓨팅 사고 실천 인식을 알아보는 설문지는 연구자가 기존의 연구를 중심으로 설문 문항을 개발 하여 15명의 예비교사들에게 투입하였다. STEAM 수업은 파도를 이용해서 터빈이 돌아가는 과학적 원리 이해를 바탕 으로 모둠별로 효율적인 파력발전소 모형을 개발하도록 하였으며 수업 중에 문제를 인식하고(문제해결), 코딩작업을 해 서(코딩 및 프로그래밍) 3D 프린터로 파력발전소를 제작하였으며(모델 설계 및 구축), 제작된 산출물을 평가하여 오류를 수정하는(문제 오류 수정) 동안에 ‘논리적 사고’를 통한 높은 수준의 컴퓨팅 사고 실천 인식이 파악되었다(14개 중 에 앞의 5개 실천은 평균 5점). 하지만 용어에 대한 정확한 정의를 알지 못하고 실시한 수업에서 ‘추상화’. ‘문제분해’, 및 ‘빅 데이터 활용’에 대한 인식은 오히려 수업 후의 인식은 더 낮아졌다(3개의 실천). STEAM 수업 후에는 컴퓨팅 사고 실천은 ‘온라인 게임하기’는 아니라는 것에 인식개선이 있었지만(4.06→0.86; 역문항) 아직도 컴퓨터를 이용해서 해야 하는 컴퓨팅 사고 실천으로 인식하고 있어 개선되지 않음이 확인되었다(컴퓨터처럼 생각하기, 컴퓨터를 사용하여 통계하기). 문제 인식에 해당하는 ‘문제해결’(3.73→4.33), ‘패턴 인식’(3.53→3.66), 그리고 ‘최상의 도구 선택’(4.26→ 4.66)의 3개 실천은 인식이 약하게 개선되었다. 컴퓨팅 사고 실천과 같은 역량 함양을 위해서는 실습위주의 교육양성과 정이 개설되어야 하며, 특히 본 연구에서는 다른 주제의 추가적인 STEAM 수업을 했다면 개선이 일어나지 않거나 약 하게 인식되었던 컴퓨팅 사고 실천에 대해서는 확실한 개선이 있을 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. 다회적인 상황학 습의 교육실습 교육과정이 개설되어야 한다.

본 연구는 2015 개정 교육과정에 처음 도입된 핵심 개념이 추상적인 담론으로 그치지 않고 학교 현장에서 구 체적인 교수학습 방안으로 구현되도록 하기 위함이다. 이에 플랫폼, 숙의, 설계의 순환적 과정에 따라 백워드 설계 모 형을 활용하여 핵심 개념 이해를 위한 교수학습 자료 개발 연구에 참여한 8명의 중등 과학 교사들을 대상으로 핵심 개 념에 대한 인식 및 관점을 살펴보았다. 연구 결과, 핵심 개념에 대해 궁극적 원리에 해당하는 빅 아이디어, 일상생활을 살아가는 데 필요한 최소한의 과학 개념, 기본적이고 주요한 핵심적 과학 개념 등 핵심 개념의 의미에 대해 동일 교과 인 과학과 안에서도 공유되지 않은 인식의 차이가 나타났다. 이는 교수학습 지향점에도 영향을 주어, 핵심 개념을 전이 와 확장 가능한 빅 아이디어로서 이해하고 있는 경우는 개념 간의 관계에 주목하며 분명한 방향성을 갖고 프로젝트 학 습을 설계하는 경향이 나타났다. 한편, 핵심 개념을 삶의 맥락에서 떠올릴 수 있는 과학 소양 수준의 최소한의 과학 개 념으로 인식하는 경우, 학생들의 삶에 의미 있는 학습 경험을 제공하는 것을 지향하며 일상에 적용 가능한 사례 중심으로 검색 및 조사 활동을 강조하는 경향이 나타났다. 또한 핵심 개념을 기본 개념이나 주요 개념 등 핵심적인 과학 내용 요소로 인식하는 경우, 오개념 교정을 통한 개념 변화를 강조하며 정확한 과학 지식을 학습하고 지필 평가 및 수 행 평가를 통한 문제 해결 문항을 개발하는 것을 중요하게 인식하였다. 2015 개정 교육과정이 마무리 되고 2022 개정 교육과정이 확정·고시될 예정인 현 상황에서, 핵심 개념을 핵심 아이디어로 명명하여 빅 아이디어의 취지를 재차 강조 하는 2022 개정 교육과정이 학교 현장에 안정적으로 정착될 수 있도록 실효성 있는 정책적 지원이 뒷받침 되어야 할 것이다.

절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 예비 교사들의 인식을 조사하기 위하여 설문지를 투입하였다. 설문 결과 예비 교사들이 “절대 습도와 이슬점 온도는 비례한다.”, “이슬점 온도는 공기 중의 수증기의 질량에 비례한다.”와 같은 견고한 오개념을 갖고 있음을 발견하였다. 예비 교사들이 갖는 이러한 오개념은 절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 7차 교육과정과 2007 개정 교육과정 중학교 과학 교과서의 부정확한 서술 내용에서 기인하는 것으로 사료된다. 한편, 2015 개정 교육과정 중학교 1학년 과학 교과서는 증발, 응결, 압력과 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 분자 운동의 관점에서 다루기 때문에, 중학교 교육과정에서 이러한 관점을 유지하기 위해 수증기량과 이슬점 온도의 척도로서 수증기압의 도입은 예비 교사와 학습자의 오개념을 방지할 수 있으며, 과학 교육과정을 보다 일관되고 논리적으로 만들 수 있을 것으로 사료된다.

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 화성암의 반상조직에 대한 초임 지구과학교사들의 내용교수지식을 확인하고, 지구과학 수업에서 학생들의 시행착오를 방지할 수 있는 교수 방안을 제안하기 위한 것이다. 이를 위하여 반상조직에 대한 기본인식, 생성조건 및 생성과정, 교수-학습지도에 관한 인터뷰 가이드를 구성하였고, 초임 지구과학교사 5명(고등학교 3명, 중학교 2명)을 대상으로 개방적 토론식 면담을 실시하였다. 반상조직에 대한 초임 지구과학교사들의 인식을 분석한 결과는 다음과 같다. 반상조직이 모든 화성암에서 발견됨에도 불구하고 대부분의 초임 지구과학교사들은 산출상태에 집중하여 화산암과 심성암에서는 반상조직이 발견될 수 없다고 인식하고 있다. 반상조직의 생성 변수로서 냉각 속도, 핵형성 밀도, 성장속도, 성장기간 등의 요인이 고려되어야 하지만, 초임 지구과학교사들은 생성 온도와 냉각속도 등의 요인을 주로 생성 변수로서 인식하고 있다. 반상조직은 반정과 석기의 상대적인 결정의 크기나 입도를 고려하는 것이 바람직하지만 성분의 차이로 구별하려는 경향이 있다. 그리고 초임 지구과학 교사들은 보웬의 반응계열과 연관지어 각 반정과 석기의 성분이 반드시 다를 것이라고 인식하고 있다.

과학교육의 목표인 과학탐구에 대해서 초임과학교사들은 어떻게 인식하고 있는지를 조사하였다. 교사의 과학탐구에 대한 인식은 학생들의 과학탐구에 대한 인식에 영향을 미치는 것을 고려할 때 연구의 의미가 있다고 할 수 있겠다. 126명의 초임교사들을 대상으로 일반적인 과학탐구에 대한 인식과, 과학의 본성, 그리고 과학-기술-사회의 관계에 대한 인식을 파악할 수 있는 설문지를 개발하였다. 초임과학교사에 의한 과학의 본성과 과학-기술-사회 관계에 대한 인식을 포함하여 전반적인 과학탐구에 대한 인식은 코딩작업을 통해 파악되었으며 이 과정을 통한 자료수집 및 분석의 타당성 및 신뢰성은 과학교육전문가와의 토론을 통해 구축되었다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 초임교사들은 과학탐구를 실험적인 절차적 기술과 과학적 사고를 함양하는 기회로 정의하고는 있지만 과학탐구를 하는 이유와 과학탐구를 실행하는 데 있어 교사의 역할은 실험적인 절차적 기술을 함양하는 기회로 파악하고 있었다. 과학탐구에 대한 정의나 목적 또는 교사의 역할에 대해서는 정의적 영역에 해당하는 요소는 거의 파악되지 않았다. 과학의 본성에 대해서는 과학적 관점보다는 순수한 관점으로 인식하고 있었으며 과학-기술-사회의 관계에 대한 인식은 긍정적인 태도를 보여 주었었다. 초임교사를 위한 조직적인 교사교육을 개발할 필요가 있다.

이 연구의 목적은 고등학생과 예비 교사의 지구과학 그래프 해석 능력과 인식을 알아보는 것이다. 이를 위해 지구과학 그래프 해석 능력을 알아보기 위한 9개 그래프 유형의 18문항으로 구성된 1개의 검사지를 개발하였으며, 지구과학 그래프에 대한 인식을 알아보기 위한 2개의 설문지를 각각 개발하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 고등학생과 예비교사들은 선 그래프에 대한 해석 능력은 높은 반면, 중복 그래프와 방향성 변화 그래프에 대한 해석 능력은 낮은 것으로 나타나 그래프 해석 능력이 그래프의 유형의 영향을 받는 것으로 분석되었다; 고등학생과 예비교사 모두 학년에 따른 해석 능력에 차이가 있는 것으로 나타났다; 고등학생에 비해 예비교사가 동일한 주제의 서로 다른 표현 방법의 그래프 차이를 더 잘 인식하는 것으로 나타났다; 다수의 고등학생과 예비교사는 지구과학 그래프가 타 과학 교과와 상당한 차이가 있다고 인식하고 있었으며, 가장 많은 차이가 있는 그래프 유형은 방향성 변화 그래프, 분산 그래프, 등치선도, 영역 그래프인 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 효과적인 그래프 지도 방략에 대한 함의를 논의하였다.

이 연구의 목적은 학생들의 논증을 인식론적 (사고과정) 및 심리학적 (사고유형) 관점에서 탐색하여 어떠한 사고과정 및 유형으로 교사가 학생들의 논증 형성 능력을 향상시키는지 알아보는 것이다. 35년의 교사경력을 지니고 있는 교사 및 그의 26명 학생의 과학수업 60시간을 관찰하고, 전사하였으며, 전사한 학생들의 논증이 어떻게 표현되는지를 두 개의 도구, 즉 인식론적 및 심리학적 관점으로 분석하였다. 이 연구 참여자인 교사는 학생들의 논증의 질을 향상 시키기 위하여 특별한 목적으로 개발한 명시적인 교수법 "주장-근거 교수법"을 수업 시간에 활용하였다. 논증을 두 개의 다른 관점으로 분석해 본 결과, "보기" 또는 "예"를 이용한 사고과정에서는 "정교성" 사고유형이 가장 빈번하게 사용되었다. 모든 탐구의 시작인 가설을 세우기 위해 학생들은 "귀납" 사고과정으로 "일반화" 사고유형을 통해 탐구의 시작단계인 본인들의 "주장"을 형성하였다. 좀 더 높은 수준의 논증은 다른 지식이나 경험을 통한 개념의 "일관성" 사고 과정을 통해 교사의 도움에 힘입어 학생들이 "설명"을 형성하였다. 이러한 높은 수준의 논증 기회에서 확인된 교사의 역할은 학생들이 스스로 논증을 형성할 수 잇도록 도와주는 조력자, 그리고 학생들의 논증을 평가하는 것이 아닌 좀더 학생들의 사고과정을 확장시켜 주는 정교자 (elaborator), 그리고 학생들의 논증 수준이 높아질 수 있도록 논증을 추적하여 발전시켜주는 멘토로 확인되었다. 논증 본성에 대한 이해를 바탕으로 교사들은 학생들이 과학의 참 의미를 이해 할 수 있도록, 논증 기회를 제공하는 명시적인 교수전략을 개발하는 것이 필수적이라 할 수 있겠다.

교육활동에서 교사는 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 교육활동에 대한 교사들의 인식과 지향은 교육의 실천적인 맥락에서 핵심적인 요소로 작동한다. 따라서 과학교사의 지구계 수업에 대한 인식과 지향을 분석하는 것은, 지구계 교육의 목표가 현실에서 어떠한 모습으로 구현될지 가늠할 수 있게끔 한다. 이러한 생각을 바탕으로 이 연구에서는 두 명의 과학교사가 작성한 교수 학습계획안과 심층면담을 통하여 이들이 지구계 교육에 대한 인식을 알아보고, 교사의 지향을 수업에 대한 일반적 관점과 통합의 관점에서 분석하였다. 연구 결과 지구계 교육의 궁극적 겨냥점인 '전지구적 과학소양'에 대한 교사의 충분한 이해가 선행될 때 그 취지가 충분히 반영된 지구계 수업이 실천될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 교사가 전 지구적 과학 소양을 함양하기 위해서는 네트워크 통합을 포함한 다양한 통합의 상(像)이 교사에게 구체적으로 제시될 것이 요구되었다. 아울러 현장에서 지구계 수업을 활성화하기 위해서는 지구계 교육 커리큘럼 구성에 대한 제도적인 뒷받침이 필요한 것으로 보인다.

본 연구의 목적은 지구 시스템 과학을 학습하는 학생의 개념과 사고에 직접적인 영향을 미치게 될 지구과학 예비 교사들의 물 순환의 구성 요소와 순환 과정에 대한 인식을 밝히는 것이다. 국립사범대 지구과학교육학과에 재학 중인 지구과학 예비 교사 50명을 대상으로 개념 그리기 방법을 적용하여 물 순환의 구성요소로 응답한 개념들을 지구 시스템의 하위계인 수권, 기권, 암권, 생물권의 범주로 코딩하고, 물의 순환 과정으로 응답한 요소들로부터 지구 시스템 하위계의 상호작용에 대한 인식을 분석하였다. 예비 지구과학 교사들은 물 순환의 구성요소를 주로 수권과 기권에 한정하여 인식하고 있으며, 생물권에서 식물과 동물의 작용에 대한 인식이 매우 부족하고 특히 인간이 물의 순환에 미치는 영향에 대한 인식은 극히 드물었다. 물의 순환 과정에 대해서는 대부분의 예비 교사들이 증발과 강수만을 순환 과정으로 인식하고 있으며, 지표면의 이동에 비해 지하에서의 이동에 대한 인식이 부족하였다.

본 연구의 목적은 지구과학 교사 연구 모임에 참여하고 있는 교사의 야외 지질 학습에 관한 인식과 실행을 조사하는 것이다. 연구 참여자는 은대리 지역의 야외 지질 학습에 지도 교사로 참여한 지구과학 교사 4명이다. 자료 수집은 야외 지질 학습 수업 관찰 및 녹화, 학생들과 교사들을 대상으로 한 반구조화된 심층면담, 야외 지질 학습 수업 자료 및 학생 보고서 등을 통해 이루어졌으며, 야외 지질 학습 수업 및 면담 자료를 전사한 후 질적 분석을 하였다. 연구 결과에 의하면 연구 참여 교사들은 대체로 야외 지질 학습의 목적으로 심미적인 측면을 중요시하고 있었고, 실제 연구 참여 교사들의 야외 수업에서 학생들이 과학적 탐구에 참여할 수 있는 다양한 교수 방법과 전략이 활용되고 있었지만, 각 관찰 지점에서의 제한된 시간 등으로 인하여 학생들의 활동보다는 교사의 설명이 더 많은 야외 강의의 측면이 보였다. 연구 참여 교사들은 교사 연구 모임과 야외 지질 답사 참가, 대학원 진학 등을 통해 야외 지질 학습 지도를 위한 전문성 개발에 계속적인 노력을 해오고 있었다.

본 연구의 목적은 초임 지구과학 교사들이 야외 지질 학습에 대하여 어떻게 인식하고 있는지를 알아보는 것이다. 이를 위하여 2006년 1급 정교사 자격 연수를 받고 있는 지구과학 교사 116명을 대상으로 야외 지질 학습의 필요성과 교육적 가치, 교사의 야외 지질 학습 경험, 야외 지질 학습의 어려운 점과 바람직한 야외 지질 학습의 방법에 관한 인식을 조사하였다. 연구 결과, 초임 지구과학 교사들은 지구과학에서 야외 지질 학습은 필요하다고 인식하고 있었고, 교육적 가치에 대해서도 긍정적인 반응을 보였다. 대부분의 교사들은 교사양성과정에서 야외 지질 답사를 경험하였지만, 야외 지질 학습을 지도하는 방법을 배운 교사는 많지 않았다. 교직에 들어와서 야외 지질 답사를 다녀본 경험이나 학생들을 인솔하여 야외 지질 학습을 지도한 경험은 적은 것으로 나타났다. 많은 지구과학 교사들이 야외 지질 학습을 지도하기 어렵다고 인식하였으며, 가장 어려운 이유로 교사 자신의 경험 부족이라고 인식하였다. 이를 해결하기 위한 방안으로 현직 교사 연수를 통한 야외 지질 학습의 교육이 필요하다고 제안하였다 또한 바람직한 야외 지질 학습이 이루어지기 위해서는 야외 지질 학습의 사전 활동으로 야외 지질 학습 장소의 지질학적인 소개나 설명이 필요하다고 보았고, 활동 중에는 교사의 안내와 학생들의 협동학습이 바람직하다고 인식하였다. 그리고 사후 활동으로는 야외 지질 학습 결과에 대한 발표 및 토론이 적합하다고 보았다.

본 연구에서는 교양지구과학과목을 수강하는 36명의 예비과학교사를 대상으로 가상현실(VR)의 사용을 한 차시에 걸쳐 시도하였다. 수업을 하기 전과 후에 구성주의 학습환경 조사(CLES)를 실시하였다. CLES의 주된 초점은 수업이 학생중심 수업환경을 얼마나 잘 보조하고 지원하는가다. 학생의 자신의 수업환경에 대한 사전 및 사후검사는 여섯가지 하위 영역으로 나뉜다.: 학생적절성, 비판적 시각, 교실통제의 나눔, 학생 간의 타협, 과학적 불확정성, 태도이다. 아울러 가상현실에 대한 미래교사의 인식에 대한 설문지도 실시하였다. 미래의 과학교사들이 가상현실 자료를 교실에서 사용하는 것에 대하여 어떻게 생각하는가를 본 연구를 통해 알아보고자 했다. 이들 결과를 바탕으로 교사 주도의 수업환경을 학생의 적극적 참여를 유도하는 수업에로의 변화를 도모하는 것과 같은 기존에 연구되지 않은 측면을 제안하여가상현실의 잠재력에 대한 보다 완벽한 이해를 꾀하려 하였다.

본 연구는 중 ·고등학교 과학 교사를 대상으로 탐구 학습에 관한 인식을 조사하고 교사 수준의 탐구 학습 실태를 조사하기 위한 것이다. 탐구 학습 인식에 관한 설문지를 개발하여 서울교육과학연구원의 실험 연수에 참여한 서울지역 중 · 고등학교 과학 교사를 대상으로 조사한 결과에 의하면, 교사들은 과학 교육의 중요한 목표가 과학에 대한 흥미를 높이는 것이라고 생각하고 있으며, 실생활과 관련된 소재를 수업에 활용하는 것으로 조사되었다. 대부분의 교사가 탐구 학습을 학습자 중심의 열린 탐구 학습에 대한 인식하고 있었고, 대학 입시 제도, 탐구수업 보조 자료의 부족, 학생들의 의지 부족, 교사들의 탐구 학습에 대한 인식의 부족 등이 탐구 학습의 실현을 저해하는 요인으로 조사되었다.

본 연구는 구성주의 학습이론의 기초를 이루는 존재론 및 인식론적 신념 등의 철학적 근거에 대한 예비 과학교사들의 이해력을 조사한 것이다. 본 연구의 예비 과학교사들이 참가한 교사양성 프로그램은 구성주의에 대한 다양한 관점들과 일관된 철학적 개념들을 명시적으로 논의 및 검토하였다. 본 교사양성 프로그램은 예비 교사들이 지닌 존재론 및 인식론적 신념들이 과학교사로서의 역할에 주는 시사점에 대하여 반성적으로 생각해 볼 기회를 제공하였다. 4회의 심충 인터뷰를 통하여 얻어진 자료는 각 예비 교사들의 존재론, 인식론 및 교수론적 신념에 있어서의 변화를 추적하는데 사용되었다. 연구결과는 이들 예비 교사들의 존재론 및 인식론적 신념들이 그들의 과학 교수·학습관과 반드시 일치하는 것은 아니라는 것을 보여준다. 어떤 예비 교사들은 관념론과 상대주의자의 관점을 내면화하였지만 그들은 이러한 상대주의 인식론적 관점을 그들의 수업의 실제상황 속으로 통합하고 있지는 않았다. 또한 오류 가능성이 있고 잠정적인 과학 지식의 본성 측면에 있어서는, 본 연구에 참여한 예비 교사들이 지니고 있던 인식론적 신념이 그들의 과학수업에서 교사로서의 역할에 직접적으로 영향을 미치고 있었다. 본 연구결과가 교사양성 프로그램 및 예비 교사들의 철학적 신념변화에 주는 시사점도 논의되었다.

본 연구의 목적은 자유탐구지도 연수 프로그램이 과학교사의 자유탐구 교수 효능감과 자유탐구에 대한 인식에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하는 것이었다. 이를 위해 자유탐구의 이론, 자유탐구의 지도방법, 자유탐구의 예시 등 세 부분으로 구성된 자유탐구지도 연수 프로그램을 개발하여 실시한 후, 연수에 참여한 중등과학교사 67명을 대상으로 사전과 사후에 자유탐구 교수 효능감 검사와 인식 검사를 실시하였다. 분석 결과, 연수 프로그램이 자유탐구의 교수 효능감 향상에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 연수에 참여한 교사들은 자유탐구의 목적으로 ‘비판적 사고능력의 증진’과 ‘과학적 의사소통 능력의 증진’에 기여한다는 인식이 유의미하게 높아졌으며, 자유탐구의 주제에 대해서는 ‘교육과정과 연계된 자연, 생명현상 탐구 주제’에 대한 선호도가 유의미하게 증가하였다. 한편, 과제 수행 유형에서 다른 과제 개별 수행에 대한 선호도가 사전에 비해 감소하였으며, 평가 방식에 있어서는 다면적인 평가에 대한 선호도가 증가하는 등 긍정적인 인식 변화가 나타났다. 그러나 교사들은 연수 후 자유탐구의 도입에 대하여 ‘지도시간 부족’이나 ‘학급당 학생 수의 많음’, ‘학생의 시간 부족’ 등의 어려움에 대한 인식이 오히려 증가하였으며 이에 대한 연수프로그램의 보완이 필요함을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 자유탐구지도 연수 프로그램의 개선과 관련된 시사점들을 제시하였다.

이 연구는 고등학교 1학년 학생들의 인지수준과 고등학교 과학 물질 단원의 내용수준을 비교 분석하고, 이에 대한 공통과학 교사들의 인식을 알아봄으로써, 교수-학습 방법에 대한 시사점을 얻고자 하는 것이다. 연구를 위하여 4개 지역의 고등학교 1학년 학생 336명을 대상으로 SRT III (science reasoning task III)를 사용하여 인지수준을 조사하였으며, 고등학교 과학 물질 단원에서 10개의 과학 개념을 추출하여 CAT (curriculum analysis taxonomy) 분석틀로 내용수준을 분석하였다. 그리고 이에 대한 공통과학 교사들의 인식을 조사하였다. 연구 결과에 의하면, 고등학교 1학년 학생들의 51%가 형식적 조작기 수준이었으나, 30%의 학생들과 19%의 학생들은 각각 과도기 수준과 구체적 조작기 수준이었으며, 형식적 조작기 수준의 학생 비율은 학교별로 차이가 있었다. 고등학교 6종 과학교과서에 제시된 물질 단원 과학 개념들의 내용수준은 대부분 초기 형식적 조작기 수준이었으나, 같은 과학 개념이라도 설명하는 수준과 학생들에게 요구하는 답변의 수준 차이로 인해 교과서별로 내용수준에 차이가 있었다. 그리고 과학교사들은 과학 개념의 내용수준을 CAT 분석틀로 분석된 실제의 내용수준에 비해서 낮게 인식하고 있었다. 이러한 학생들의 인지수준과 과학 개념의 내용수준의 불일치와 과학교사들의 과학 개념 내용수준에 대한 잘못된 인식이 학생들의 과학 개념에 대한 이해도와 교수-학습에 영향을 미칠 것이다. 그러므로 학생들의 인지수준과 과학 개념 내용수준간의 불균형을 해소하고 과학 개념에 대한 학생들의 이해도를 높이기 위해서는 과학교사들이 학생들의 인지수준과 과학 개념의 내용수준을 사전에 파악하여, 학생들의 인지수준과 과학 개념의 내용수준을 고려하는 교수-학습 전략이 필요하다.

이 연구는 예비 과학교사들의 과제 발표 활동에 대한 동료평가의 양상을 분석했다. 또한 동료평가를 수행한 예비 과학교사들의 동료평가에 대한 인식도 알아보았다. 동료평가 결과 예비교사들은 발표 자세와 준비 등 발표의 전반적인 부분에 대해서는 높은 점수를 주었다. 그러나 교수전략, 교수 자료, 학습 목표 등의 세부적이고 인지적인 영역에 대해서는 상대적으로 낮은 점수를 나타냈다. 동료평가의 장점에 대해 예비교사들은 다양한 평가 관점의 적용을 들었다. 또한 동료평가의 단점으로는 개인적인 관계에 의한 주관적 평가의 가능성을 제시했다. 특히 동료평가 문항은 점수척도와 서술형을 같이 사용해 평가를 정확하고 객관적으로 하는 것이 바람직하다는 의견도 제시했다. 동료평가 결과의 객관성과 관련해서는 예비교사들이 비교적 객관적으로 평가했고, 동료들의 평가 결과에 대해서도 수용하겠다는 의견이 많이 제시되었다. 이는 동료평가가 발표활동에 대한 평가법으로서 높은 가능성을 가지고 있음을 시사하는 것으로 볼 수 있다. 동료평가가 활발하게 적용되기 위해서는 평가지 개발에 대한 연구와 평가 결과를 반영하는 방식에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

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.