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.

학생의 정의적 태도는 지적 성취에 의미있는 영향을 줄 뿐 아니라, 정의적 영역에 대한 성취 그 자체도 학교교육의 중요한 목표이다. 본 연구에서는 학생들의 과학 흥미도에 대한 국내 외의 선행 연구 자료 분석과 초 중 고 학생들의 과학 흥미도 설문 조사를 통하여 초등학교, 중학교, 고등학교로 올라가면서 우리나라 학생들의 과학에 대한 관심과 흥미가 어떻게 달라지는지를 고찰하였다. 조사 결과를 종합하여 (1) 과학에 대한 흥미와 즐거움, (2) 과학에서 도구적 동기유발, (3) 과학(학습)에서의 긴장감, (4) 과학에서 자아 개념 등의 측면에서 우리나라 학생들의 과학 교과목에 대한 태도 측면의 문제점을 분석하였다. 주요 연구 결과로는 내적 동기인 학생들의 과학에 대한 흥미와 즐거움, 도구적 동기 유발 및 과학에 대한 가치 인식, 과학에 대한 자신감 등은 학교급이 높아질수록 낮아지는 것으로 나타났다. 과학에 대한 학생들의 이러한 부정적 인식은 결국 이공계 기피 현상으로 연결되는 것으로 보인다. 학생들은 학교급이 높아질수록 또는 작년보다는 올해 수업이 더 재미없는 이유로 내용이 어려우며, 실험이나 활동을 하지 않고, 교사가 설명위주로 진도를 나가기 위한 지루한 수업을 하기 때문이라고 지적하였다. 연구 결과를 토대로 일상 생활과 관련된 교육과정 내용 구성, 교수학습 방법 개선, 최소한의 과학 수업 시수 확보 등의 측면에서 정의적 영역 교육 개선 방안을 제안하였다.

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.

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).