이 연구의 목적은 사범 대학 과학교육학부에 재학 중인 예비 과학 교사들을 대상으로 고등학교에서의 지구과학 선택 과목의 이수 여부와 대학 전공이 일반지구과학 수업에 대한 태도, 학업 성취도에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 이 연구의 대상은 광역시 소재 대학교 과학교육학부 소속의 학생들 중 2012년 2학기부터 2015년 2학기까지 총 4개 학 기 동안 일반지구과학 강의를 수강한 273명의 학생들이다. 현재 전공과 고등학교 지구과학 교과목 이수 여부가 일반지 구과학 수업에 대한 태도 및 시험 체감 난이도, 학업 성취도에 미치는 영향을 SPSS 23.0을 활용하여 이원분산분석 (two-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과에 따르면, 지구과학교육 전공 학생들과 타 과학교육전공 학생들 사이에는 일반지구과학 수업에 대한 태도와 시험 체감 난이도에 대해서 차이가 없었지만, 고등학교에서 지구과학의 이수 여부는 학생들의 태도와 성취도에 영향을 미쳤다. 즉, 고등학교에서 지구과학 I과 지구과학 II를 모두 이수한 학생은 지구과학 I만 이수한 학생 또는 지구과학을 전혀 선택하지 않은 학생들보다 일반지구과학 수업 태도가 더 좋았으며 높은 성취 수 준을 보이는 것으로 분석되었다. 과학 교사를 양성하는 사범 대학의 교육에서는 학생들의 요구와 수준을 반영한 교수학습적 접근이 필요하며, 과학 교사로서 필요한 교과 지식을 효과적으로 학습할 수 있도록 사범 대학 과학과 교육과정의 지속적인 보완이 있어야 할 것이다.

본 연구의 목적은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 연구의 대상은 경기도 안성시 소재 K 고등학교 2학년 2개 반이다. 수업 처치 전에, 판구조론에 대한 학생들의 선개념을 조사하기 위해 개념 검사가 실시되었다. 비교 집단은 전통적 수업을, 실험 집단은 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업을 적용하였다. 수업 적용이 끝난 후에 실험 집단과 비교 집단의 과학 관련 태도 변화를 알아보기 위해 과학 관련 태도 검사지(TOSRA)를 사용하였다. 연구 결과, 수업처치에 따른 판구조론에 대한 개념 변화는 비교 집단보다 실험 집단에서 개념 이해도가 더 높게 향상되어 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 올바른 개념 변화에 더 효과적임을 알 수 있었고, 과학 관련 태도는 실험 집단의 경우 '과학자의 평범성', '과학 수업의 즐거움', '과학에 대한 취미로서의 관심'의 범주에서 통계적으로 유의미한 증가가 있었다. 이러한 연구 결과로 개념스케치를 활용한 탐구 문제 해결 수업이 판구조론에 대한 개념 변화와 과학 관련 태도에 긍정적인 변화를 준다는 것을 확인하였다.

이 연구의 목적은 9학년 학생들의 학습 양식과 과학에 대한 태도에 따라 한자기반 지구과학용어에 대한 이해 수준을 알아보는데 있다 연구 목적을 위해, 과학과 성취수준이 중간 순위 학생 8명을 선발하였으며, 이들을 시각적 학습자이자 과학에 대해 높은 태도를 가진 학생, 시각적 학습자이자 과학에 대하여 낮은 태도를 가진 학생, 언어적 학습자이자 과학에 대해 높은 태도를 가진 학생, 언어적 학습자이자 과학에 대해 낮은 태도를 가진 학생 그룹으로 분류하였다. 이들의 한자기반 과학용어에 대한 이해수준을 확인하기 위해 한글 표기형, 그림 표현형, 한자 음 훈 병행 표기형의 형태로 세 가지 형태의 질문지가 개발되었다. 이 질문지들로 9학년 학생들의 응답 자료를 수집한 결과, 학습 양식에 따른 차이는 없었으며, 한글 표기형이나 그림 표현형 보다는 한자 음 훈 병행 표기형에서 높은 이해수준을 보였다 따라서 중학생들에게 한자기반 과학용어를 제시할 때 한자의 음과 훈을 동시에 제공한다면 학생들의 과학용어 이해에 효과적일 것이다.

본 연구의 목적은 천문영역에서 STAD 모형의 협동학습이 고등학생들의 학업 성취도와 과학적 태도에 미치는 영향을 밝히는데 있다. 본 연구의 또 다른 목적은 천문영역에 있어서 향상 점수에 근거한 협동 학습과 교사 주도로 수업이 이루어지는 전통적 학습 사이의 영향을 비교해 보는 것이다. 본 연구는 인천시 소재 일반계 고등학교 1학년 남학생 2개 반을 대상으로 하였다. 협동학습 집단의 학생들은 협동학습 방법으로 주당 4시간씩 4주 동안 수업을 받았다. 협동학습을 받는 동안에 학생들은 매주 ‘태양계 탐사와 별’ 단원에 대한 형성 평가를 받았다. 그 결과, 위의 두 가지 접근 방법은 학생들의 천문학적 지식에 있어서 상당히 다른 영향을 주었으며, 학생들이 전통적인 학습방법보다는 협동적인 학습방법에 보다 긍정적인 과학적 태도를 취하는 것을 보여주고 있다. 결론적으로 협동 학습은 천문학적 지식의 학습과 과학적 태도에 있어서 전통적인 학습보다 보다 효과적이고 긍정적인 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 STS프로그램을 적용한 수업이 학생들의 과학에 관련된 태도와 과학학습성취도에 미치는 효과를 분석하는데 있다. 연구 목적에 따라 고등학교 3학년 학생들을 실험집단과 통제집단으로 나눈 뒤, 약 6주 동안 실험집단은 본 연구자가 개발한 STS 프로그램을 사용하여 수업을 실시하고 통제집단은 강의 중심의 전통적 수업을 실시하였다. 연구 결과 과학에 관련된 태도에 있어 실험집단이 통제 집단보다 더 긍정적인 방향으로 태도가 향상되었고, 과학학습 성취도에 있어서도 실험집단이 더 높은 성취도 향상을 나타내었다.

본 연구에서는 미래유망직업을 활용한 초등학교 과학수업이 초등학생의 과학에 대한 태도 및 진로발달에 미치는 효과에 대해 연구하기 위해, 미래유망직업을 활용한 수업을 실시한 후, 초등학생의 과학에 대한 인식, 흥미 및 진로 발달에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 수업에 활용한 미래유망직업은 2014년 미래창조과학부가 과학기술인재 진로지원센터를 통해 발표한 과학기술분야 미래유망직업과 한국직업능력개발원에서 발간한 미래의 직업세계(2014) 및 미래의 직업세계- 해외직업편(2015)를 토대로 선정하였으며, 초등학교 과학과 교육과정과 연계하여 적용할 수 있는 직업 및 단원을 선정하여 총 12차시의 수업을 실시하였다. 각 차시의 수업 단계는 권난주(2006)가 발표한 과학자에 대한 인식변화 과정으로 과학 꺼내기, 과학 깨닫기, 과학 친하기, 과학 꿈꾸기의 총 4단계이며, 연구를 통해 개발한 수업을 경기도 소재 G초등학교 6학년 학생들을 대상으로 적용 하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 미래유망직업을 활용한 초등학교 과학수업은 학생들의 과학에 대한 인식 및 흥미에 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 미래유망직업을 활용한 과학수업은 초등학생의 진로발달에 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 과학 통합교육의 적용 효과에 대한 메타분석을 실시하여 과학적 지식 획득, 과학탐구능력 습득, 과학에 관련된 태도 형성에 미치는 효과를 밝히는 데 있다. 2000년 1월부터 2010년 10월까지 온라인데이터로 구축되어 있는 국내의 과학 통합교육에 대한 학위논문과 저널 중에서 효과크기를 계산할 수 있는 자료가 포함된 양적연구를 대상으로, 연구물의 특성을 파악하여 코딩기준에 따라 코딩하고 효과크기 공식을 적용하여 60편의 논문으로부터 84개의 효과크기를 구했다. 분석 결과 첫째, 과학 통합교육은 학생의 과학적 지식 획득, 과학탐구능력 습득, 과학에 관련된 태도의 형성에 모두 긍정적인 효과가 있으며, 과학탐구능력 습득에 가장 효과적인 것으로 나타나났다. 둘째, 통합유형별로 나누어 보면 내용(교과)중심 통합 방법이 가장 큰 긍정적인 효과를 가지며 주제(소재)중심 통합 방법과 문제해결중심 통합 방법도 긍정적인 효과를 가진다. 셋째, 통합교육의 유형과는 대조적으로 학교급간의 통계적으로 의미 있는 차이가 없는 것으로 나타났다. 국제적인 맥락에서 과학교육의 통합적 시도에 대한 비교 연구가 필요하고 이러한 분석은 과학교육의 통합적 접근에 대한 연구와 실천에 기여할 것이다.

본 연구의 목적은 고등학교 3학년을 대상으로 ‘대기 중의 수증기’ 단원에 대한 멀티미디어 교수자료 개발과 과학 관련 태도 및 학습 동기에 관한 효과 및 멀티미디어 활용 수업에 대한 인식을 알아보는 것이다. 이를 위해, 이질집단 사전사후 검사로 본 연구를 설계하였다. 5가지 주제의 실험으로 동영상자료를 개발하였으며, 개발된 6차시에 걸쳐 실험집단에 적용하였다. 수업 이후, 멀티미디어 교수자료를 활용한 교수학습에서 과학 관련 태도, 과학 학습 동기에 모두 통계적으로 유의미하게 상승한 것으로 나타났다. 멀티미디어 활용한 수업에 대한 학생들의 인식을 조사한 결과, 대다수의 학생들이 멀티미디어를 활용한 수업에 대해 긍정적으로 생각하고 있었고, 다른 강의식 수업과 비교하여 지구과학의 개념을 쉽게 이해 할 수 있다고 답했다.

본 연구에서는 재적응형 대안교육 고등학교인 D고등학교와 일반계 고등학교인 Y고등학교의 과학과 교육과정 분석, 과학실험수업 분석, 과학/과학실험에 대한 학생 특성을 비교하였다. 이를 위하여, 두 학교에서 이루어지는 과학 수업을 관찰․분석하고, 수업을 담당한 교사와 수업에 참여한 학생들과 면담을 실시하였다. 그리고 두 학교 학생들을 대상으로 과학 및 과학실험활동에 대한 태도를 분석하였다. 두 학교의 과학실험수업을 분석한 결과, D고등학교에서는 Y고등학교보다 수업시 학생들의 의견에 좀 더 수용적인 반면, 실험활동의 전 단계를 교사 주도로 이끌어가는 측면에서 일반학교 보다 교사의존적인 수업분위기를 나타냈다. 다음으로 과학에 대한 태도를 분석한 결과, 살아가면서 과학이 필요하다고 생각하는 정도와 과학을 신뢰하는 정도가 Y고등학교가 D고등학교보다 좀 더 높게 나타났다. 또한 과학실험활동에 대한 태도 분석 결과, 두 학교 학생들 모두 과학실험과 같은 탐구활동을 선호하는 것으로 나타났다. 본 연구는 재적응형 대안교육 고등학교 교사와 학생들의 요구에 부합하는 과학교육 프로그램을 개발하는데 의미있는 시사점을 줄 수 있을 것이다.