본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학·과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.

본 연구의 목적은 우리나라에서 수행된 지구과학교육 분야의 개념변화 연구 동향을 분석하여 향후 개념변화 연구의 기초 자료로 제공하는 것이다. 우리나라 지구과학 개념변화 연구의 경향성을 논문의 키워드, 발표 연도, 논문 출처, 연구 목적, 연구 대상, 연구 영역, 연구 방법 측면에서 분석하였다. 연구 대상은 우리나라 지구과학교육의 개념변화 연구 논문이 처음 발표된 1989년부터 2017년 7월까지, 총 126편의 지구과학교육의 개념변화 논문이었다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 개념변화 논문은 ‘개념변화’라는 용어를 ‘오개념’, ‘선개념’ 보다 더 많이 사용하였다. 둘째, 개념변화 논문은 2000년대에 많은 양적인 성장을 이루었다. 셋째, 개념변화는 석사 학위의 연구주제로 많이 이루어지고 있었다. 넷째, 오개념 조사와 그에 따른 교정을 함께 다룬 연구가 많았고, 오개념 조사로는 자유응답 검사법을, 오개념 교정 방법으로는 인지갈등 수업모형과 CAI 교수전략을 주로 활용하였다. 다섯째, 초등학생 대상 연구가 가장 많이 이루어졌다. 여섯째, 개념변화 연구의 지구과학 영역은 천문과 대기의 비중이 높았다. 마지막으로, 연구 초기에는 양적 분석 방법을 많이 사용하였지만, 2010년대에 들어서는 질적 분석 방법을 많이 사용하였다. 향후 개념변화의 연구 과제로 예비 및 현직 교사 대상의 개념변화 연구, 지질·해양·대기 등 다양한 영역으로의 연구 확대, 오개념 형성원인 파악 및 정의적 요인에 관한 연구 등을 제안하였다.

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.

이 연구는 일본지학교육학회가 발간한 『지학교육(地學敎育)』에 게재된 논문을 통해서 일본의 지구과학교육 연구 동향을 분석하는 데 목적이 있다. 연구 대상은 1998년부터 2003년까지 6년 동안 발간한 총 129편의 논문이다. 일본의 『지학교육(地學敎育)』은 1년에 6회 발간되고 있으며, 매 학회지마다 평균 4편 내외의 논문이 게재되고 있다. 연평균 20편 내외로 꾸준하게 발간되고 있지만, 발행 횟수에 비하여 논문의 수는 비교적 적은 편이다. 이 학회지에 게재된 논문 당 연구자의 수는 단독인 경우가 눈에 띄게 많다(약 60%). 내용별로 살펴보면, 지질학 관련 교육 논문이 가장 많으며(41.1%), 해양학 관련 교육 논문(1.6%)과 과학교육학적 논의를 한 논문(1.6%)이 가장 적다. 일본의 지구과학교육 연구의 특징을 나열하면 다음과 같다. 첫째, 일본에서 쉽게 접할 수 있는 자연 재해인 화산, 지진, 쓰나미 등을 다룬 논문이 많다. 둘째, 지역을 기반으로 한 야외 지질조사나 화석에 관한 논문이 상당 부분을 차지한다. 셋째, 환경교육을 지구과학교육에 접목시키려는 시도를 하고 있다. 넷째, '컴퓨터와 지구과학교육' 같은 새로운 교육 방법을 받아들이려는 노력을 보이고 있다.

『한국지구과학회지』가 발간된 지 20년이 지난 이 시점에 우리 나라 지구 과학 연구의 과거와 현재를 살펴보고 이를 근거로 나아갈 방향을 알아보기 위하여 『한국지구과학회지』에 게재된 106편의 지구 과학 교육 연구 논문을 분석하였다. 양적 측면의 분석 결과, 지구 과학 교육 관련 연구가 최근 2년 동안 증가 추세에 있는 것으로 나타났다, 연구의 주제 측면에서 보면, 지구 과학 교육 내용에 관한 연구가 가장 많았으나, 우주 과학, 지질 과학, 대기 과학, 해양 과학 등의 ,세부 영역별 연구가 동일한 비중으로 이루어지지는 않았다. 연구의 대상 측면에서 보면, 교사보다는 학생 , 특히 고등 학생을 대상으로 하는 연구가 많았다. 연구의 방법 측면에서 보면, 교과서나 교육 과정을 분석하거나 검사 문항 등을 활용한 조사 연구가 가장 많았고, 문헌 연구는 거의 이루어지지 않았다. 연구의 내용 측면에서 보면, 교수/학습과 관련된 연구가 가장 많이 이루어진 반면 평가나 교사 양성에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다.

남북한 중등학교 지구과학 관련 교육과정 및 교과서를 TIMSS 교육과정 분석틀에 의해 비교 분석하였다. 북한의 고등중학교에서는 '지구과학' 과목이 별도로 개설되어 있지 않으며, '지리'에서 부분적으로 지도된다('천문학'은 1996년 고등중학교 교육과정에 처음으로 설정된 과목으로 추정되나 본 연구에서는 구체적 자료를 입수하지 못함). 북한에서 지리는 고등중학교 1∼5학년에서 주당 2시간씩 지도되고 있으며, 1학년 및 5학년용 지리 내용의 대부분이 지구과학과 관련되어 있다. 남한의 경우 지구 과학 영역의 목표는 '자연 현상의 탐구에 흥미와 호기심을 가지고, 기본적인 탐구 방법과 과학 지식을 습득하여 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르게 한다'는 데 있으며, 북한 지리 교육의 목표는 '김일성 및 김정일 부자에게 충직한 주체형의 공산주의 혁명가 양성'이라고 할 수 있다. 남한과 북한 모두 '지구의 모양과 '지구의 변화 과정'을 많이 지도하고 있는데 비해, 남한에서 많은 비중을 차지하는 '우주 속에서의 지구'가 북한에서 매우 적은 것은 북한에서 '천문학'을 별도로 지도함을 시사한다. 전체적으로 북한의 지구과학 영역의 범위와 수준은 남한의 중학교 수준에 해당한다고 볼 수 있는데, 특히 기상 분야 및 천문분야의 경우는 남한과 수준차가 심하다.

The purpose of the present study is to figure out the characteristics and differences among eight textbooks of high school Science I B (Earth Science) among all currently used high school Earth Science textbooks (Science I B and Earth Science) published in accordance with the fifth amended high school curriculum by comparing and analysing the contents in them The conclusions are as follows 1. The contents of each unit are not much different among textbooks since they are written according to the curriculum ordinance and textbook guidelines of the Ministry of Education. However, the contents and the sizes of the newly introduced unit 1 on $quot;Exploration of the Earth$quot; are found to vary significantly from one to another. This unit is also found to be rather formally and inattentatively written. 2. In many instances certain identical concepts and phenomena are found to be described using different terminology in different textbooks. 3. Some physical quantities are found to be described in different ways for the identical conceps and phenomena in different textbooks. 4. The amount of pages devoted to each field is found to be ordered as follows : Geology, Astronomy, Meteorology, Geophysics, Oceanography, etc. However, the relative amounts vary significantly among different textbooks with exceptions of textbooks A and D. This is believed to be caused by preponderence of authors in certain fields instead of balanced composition. Therefore, the education authorities are urged to unify the terminology and physical quantities that are used differently for identical concept and phenomena by consulting with textbook writers and professional institutions so that efficient teaching and learning can be achieved in the school. In addition, considering the multi-science nature of Earth Science which emphasizes the interdisciplinary approach as well as the importance of Earth Science as a basic science, the textbook should be written without preponderating of certain field over others.

This study aims at giving effective suggestions for future Earth Science Education by making a theoretical teaching-learning model for inquiry science. The main subject of this study is to establish the learning system, educational goal and guide theory of Earth Science Education. Through above mentioned, following suggestions are presented: (1) The experiments and observations should be more emphasized than lectures in Earth Science Education. (2) It is necessary to retrain Earth Science teachers in order to improve their ability to guide the student's experiments. (3) Well designed laboratory equipments and kids of good quality and resonable price should be supplied. (4) Every teacher should work on positive line, extending the range of information through participating in the Korean Earth Science Education society, Earth Science meetings and various science education seminars.

이 硏究는 우리나라 國民學校 自然科 敎師用 指針書와 美國(Holt Science)의 敎師用 指針書를 分析 比較하였다. 各國의 科學敎育의 性格과 硏究課程 要素를 比較하여 보고 實際 內容에 있어서는 低學年에서 空氣分野와 高學年에서 海洋分野의 것을 다루었다.

地球科學 敎育에 關心을 갖고 硏究하던 중 1984年 2學期부터 1年間 美國 노-드 카로라이나 주립대학에 硏究敎授로 가서 國民學校 科學中 地球科學 敎育課程 內容을 比較 分析 硏究하게 되었다. 이 硏究는 우리 敎科書와 美國의 敎科書(Holt Science)의 體裁, 開發順序, 內容 및 槪念들을 比較하였다.

This study aims to present an effective basic material and data . for the future earth science education by examining the present condition of scientific laboratory and observation unit of earth science test books. The method used in this study is based on the questionnaire obtained from the earth science teachers throughout the nation and an analysis of reference material related. The main subject of this study is the basic qualification of earth science teacher, the present condition of laboratory equipment, the status of scientific experiment and the problems of earth science experiment kits. Based on the above investigations, suggestions are presented for future earth science education: (1) The laboratory and observation education should be more emphasised than lecture. (2) A team should consists of 10 students at laboratory. (3) It is in urgent need to publish a laboratory manual for the student. (4) Well designed laboratory equipments and good quality kits of reasonable price should be supplied.