본 연구의 목적은 교사의 과학 교과교육학 지식의 발달이 교수 실제와 교수 효능감에 어떤 영향을 미치는가를 알아보는데 있다. 연구 목적을 달성하기 위한 연구 문제는 첫째, 교사의 과학 교과교육학 지식의 발달과 과학 교수 효능감은 어떤 관련성이 있는가? 둘째, 교사의 과학 교과교육학 지식의 발달 정도에 따라서 과학 교수 실제에 어떤 영향을 미치는가? 셋째, 교사의 과학 교수 효능감 정도에 따라서 과학 교수 실제에 어떤 영향을 미치는가? 이다. 이를 해결하기 위해서 53개 공립 초등학교에서 120명의 교사를 표집하여 과학 교과교육학 지식 측정 도구와 과학 교수 효능감측정 도구를 투입하였고, 수업 관찰과 면담을 통하여 데이터를 획득하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들의 과학 교과교육학 지식과 과학 교수 효능감은 경력이 많을수록 점차 증가하며, 학력이 높을수록 발달한다. 과학 교과교육학 지식과 과학 교수 효능감의 상관분석 결과 둘 사이에 높은 상관 관계가 있었으며 통계적으로도 유의미하였다. 둘째, 과학 교과교육학 지식이 높은 교사의 수업 실제의 특징은 교사가 가지고 있는 과학 교과교육학 지식을 충분히 활용하고 있었으며 수업 전체에 대한 자신감을 가지고 있었다. 셋째, 과학 교수 효능감이 높은 교사의 수업 실제의 수업의 초기에 수업 목표와 학습 문제를 학생들에게 정확하게 인식시키려고 노력하며 수업의 각 과정에도 재인식시키는 특징이 있다. 자기의 과학 수업에 대한 상당한 자신감이 있고 내용에 대한 지식뿐만 아니라 수업에 관련된 그 외의 분야에도 지식이 풍부한 공통점이 있다.

본 연구는 교재연구 및 지도법 수강과 학교현장실습 전후의 예비 생물교사의 과학 교수 지식과 과학 교수 효능감 수준의 변화를 연구하였다. 약 9개월에 걸친 연구기간동안 사전검사와 두 차례의 사후검사를 통해 분석하고, 학교현장실습을 기점으로 이 변인들이 어떻게 변화하는지에 대해 살펴보았다. 연구 결과, 교재연구 및 지도법 수강 전과 후 사이에는 과학 교수 지식 수준과 과학 교수 효능감에 통계적으로 의미 있는 향상이 나타났으나 학교현장실습 후에는 과학 교수 지식과 과학 교수 효능감 모두 통계적으로 의미 있는 차이가 없었다. 과학 교수 지식의 세부항목 중 ‘교수요목 및 효율적 과학 프로그램에 대한 이해’, ‘학생들의 과학적 탐구능력에 대한 이해’, 그리고 ‘정의적 영역에 대한 이해’에서는 그 수준이 저하되어 예비 과학교사의 특화된 교수지식 향상을 위한 구체적인 처방 또는 관련 경험의 제공이 필요함을 나타냈다. 예비 교사들은 현장실습 기간 동안 작성한 반성적 일지에서 구성주의 수업 실행의 어려움, 학생과의 상호작용의 어려움 그리고 학생들의 수업 참여 유도의 어려움 등을 나타냈다. 본 연구의 결과는 추후 효과적인 학교현장실습을 위해서 예비 과학교사들에게 어떤 경험을 제공해야 하는지에 대한 설계 방향성을 도출하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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.