본 연구는 과학공학 융합 수업을 통해 학생들의 공학과 공학자에 대한 인식이 어떻게 변화되었는지 알아보기 위 한 연구이다. 본 연구에서 사용한 과학공학 융합 수업은 제한된 예산과 시간동안 공학적 문제를 해결하는 24차시 수업으로 설계되었으며 20명의 초등 과학 영재 학생들에게 적용하였다. 본 연구의 주요데이터는 공학자 그림 그리기와 설명문 항, 그리고 이에 대한 개별 인터뷰와 초점 집단 면접을 통해 수집되었으며, 공학자 그리기에 대한 설명과 인터뷰는 전사 내용을 토대로 양적(빈도분석과 대응표본 t-검증), 질적 분석 방법을 모두 사용하여 분석하였다. 과학공학 융합 수업은 과학 영재 학생들의 공학 설계에 대한 이해에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 공학과 공학자, 그리고 공학 과 사회의 관계에 대한 인식도 바람직한 방향으로 변화하였다. 공학은 여러명이 협력하는 사회적인 활동이라는 인식, 그리고 공학자의 윤리의식, 공학의 사회적 가치 등 공학과 사회의 관계에 대한 인식도 바람직하게 변화하였다.

본 연구의 목적은 탐구를 도모하는 과학글쓰기를 이용한 학생주도적 모둠 탐구활동을 실시한 과학수업에서 나타난 변화를 탐색하는 것이다. 본 연구에서는 학생의 활동 보고서, 학습 환경에 대한 인식, 담화유형을 변화의 핵심으로 보았다. 학생들의 탐구활동에서 비계의 역할을 할 수 있도록 과학 글쓰기 활동지를 개발하여 초등학교 4학년 1학급 29명의 학생을 대상으로 학생주도적 모둠 탐구활동에 적용하였다. 이를 위해 모둠 탐구활동은 2007 개정교육과정 4학년 1학기 4개 단원에서 총 16차시 수업을 실시하였고, 이를 모두 녹화하였다. 우선 학생 보고서를 분석하기 위해 Millar (2010)가 제시한 분석틀을 이용하여 과학탐구 정합성 평가의 틀로 활용하였다. 두 번째로 학생의 과학 수업 및 과학에 대한 인식의 변화를 알아보기 위하여 비교반 1개 반을 선정하여 과학수업 및 과학에 대한 인식을 사전 사후 비교하였다. 마지막으로 16차시 수업 중, 초기 수업과 말기 수업에서의 교사와 학생 간의 담화 형태가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 이러한 과정을 통하여 얻어진 결과 통해 학생의 질문과 주장 사이의 정합성은 초기보다 말기에 증가했고, 학생의 자신의 학습 환경에 대한 인식이 좀 더 학생 중심 쪽으로 이동한 것을 알 수 있었다. 또한 담화의 유형이 더욱 교사중심보다는 학생중심에 가까워졌음을 발견하였다.

본 연구에서는 초등학교 과학수업의 실태를 탐구하고 그 개선 방안을 탐색하였다. 초등학교 과학수업의 경우 교사들 스스로 과학개념이나 내용에서 오개념을 갖고 있는 경우가 많이 발견된다. 이렇듯 초등교사들이 과학에 부담을 느끼고 과학내용지식에 부족함을 느끼는 상태에서 수업을 하게 되면, 좋은 수업이나 학생들에게 유의미한 수업이 되기는 어렵다고 경력교사들은 지적하였다. 이러한 초등학교 수업의 전반적인 특징과 초등교사들의 과학내용지식에 대한 문제의식에 대한 이해를 토대로 본 연구에서는 초등학교 과학수업의 실태를 탐구하였다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 초등교사와의 면담 등을 활용하여 학생들이 초등학교 저학년에서는 과학을 가장 선호하다가 고학년이 되면서 과학을 가장 기피하는 이유, 초등 과학수업에서 활동이나 실험이 반드시 필요한 이유, 초등 과학수업에서 hands-on 활동에 머물지 않고 minds-on 활동을 만드는 방안 등을 논의하였다. 또한 초등 과학수업을 개선하기 위한 방안으로 초등교사의 과학내용전문성 재교육의 필요성, 초등과 중등 간의 교류의 필요성, 초임교사 지원을 위한 공식적인 입문 프로그램의 필요성, 초등학교 5, 6학년의 경우 교과전담 체제 도입의 필요성 등을 논의하였다. 연구결과를 토대로 초등학교 과학수업 내실화를 위해 요청되는 초등학교 현직교사 연수 방안을 제언하였다.

The purpose of this study is to develop an integrated instruction model in primary schools by exploring the process of science theater in English. To accomplish the objective, the researchers set up a program which includes science experiments, drama games, and performance in English by primary school students. The data collected from diverse sources were analyzed using both quantitative and qualitative techniques. There were four results found from this study. First, the scholastic achievement both in Korean and English was improved. In addition, the students' interest and learning style influenced the test scores. Second, children in this study achieved real accomplishment through diverse student-centered activities. For example, they experienced accomplishment by getting over their mistakes in experiments, fostered a collaborative attitude through process-based tasks, and realized responsibility in their learning by leading their own learning. Third, students experienced a new type of integrated learning in English and science. In other words, they recognized English as a means of learning a subject and regarded science experiments as activities for exploring knowledge. They also considered science theatre as an opportunity for self-realization. Fourth, a model for integrating English and science in primary schools through science theater is presented. Finally, based on the results, the researchers provided several suggestions for future studies.

이 연구의 목적은 ARCS(Attention, Relevance, Confidence, Satisfaction) 전략을 적용한 STS(Science, Technology and Society) 수업이 초등학교 5학년 학생들의 학습 동기와 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 53명의 초등학교 5학년 학생들을 표집하여 실험반과 통제반으로 구분하였다. 그리고 4주 동안 실험반에는 ARCS 전략을 적용한 STS 수업을 처치하였고, 통제반에는 전통적인 수업을 실시하였다. 연구 결과는 ARCS 전략을 적용한 STS수업이 전통적인 수업보다 초등학교 5학년 학생들의 학습 동기와 과학적 태도 향상에 효과적이었음을 보여주었다.

본 연구는 여러 종류의 ICT 활용 수업자료 중 WBI 수업자료, CD-ROM 타이틀 그리고 ICT 활용 수업모듈 수업자료가 과학 학업성취 및 자기 주도적 학습특성과 창의력에 미치는 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이를 위하여 초등학교 과학 ‘지구’ 분야의 단원에 대하여 세 가지 자료를 활용하여 수업을 실시하고 그 효과를 분석하였다. 그 결과, WBI 수업자료, CD-ROM 타이틀 수업자료와 ICT 활용 수업모듈을 활용한 수업은 과학 학업성취, 자기 주도적 학습특성, 창의력을 변화시키는데 효과적인 것으로 나타났다. WBI 수업자료는 자기 주도적 학습특성을 변화시키는데 효과적이며, ICT 활용 수업모듈 수업자료는 창의력을 향상시킨 것으로 나타났다.

본 연구는 초등학교 과학수업을 위한 ICT 활용 수업모듈의 개발과 그 효과를 알아보고자 하는 연구이다. 연구의 결과, 첫째, ICT 활용 수업모듈을 활용한 집단은 전통적 집단에 비해 과학 학업성취도를 향상시키는데 효과적이었다. 둘째, ICT 활용 수업모듈을 활용한 집단은 전통적 집단에 비해 자기주도적 학습특성을 향상시키는데 효과적이었다. 특히, 자기주도적 학습특성의 하위요소인 개방성, 자아개념, 솔선수범, 미래지향적 자기이해, 창의성, 자기 평가력에 대해서 향상을 보였다. 그러나 자기주도적 학습특성의 하위요소인 학습열성, 책임감에서는 향상된 효과를 보이지 않았다. 셋째, ICT 활용 수업모듈을 활용한 집단은 전통적 집단에 비해 창의성을 향상시키는데 효과적이었다. 이를 세부적으로 보면, 창의성의 하위요소인 유창성, 독창성에서는 향상을 보이고 있으나 융통성에서는 효과를 보이지 않았다.

본 연구의 목적은 초등학교 화산 수업에서 학생들이 유의미 학습을 통해 성취도 향상을 이룰 수 있는 수업 전략의 한 방법으로 개념도 활용의 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 1개 초등학교 6학년 2개반 학생 80명의 학생들이 본 연구에 참가하였으며, 전통적인 수업방법으로 수업을 한 통제집단과 개념도를 수업에 활용한 실험집단으로 나누어 개념검사지를 통한 학생들의 화산 개념의 성취도 분석 및 개념도 수업 전략의 활동에 따른 정량적, 정성적 분석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 전통적인 수업을 받은 집단과 개념도를 수업에 이용한 집단 사이의 성취도 평가에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타나 개념도를 활용한 수업이 효과적임을 보였다. 둘째, 수업 후 중 · 하위그룹간의 개념성취 수준에 있어서 통계적인 차이를 보이지 않았으나, 상 · 하, 상 · 중위 그룹은 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 즉, 개념도 수업이 상위그룹보다는 중 · 하위 그룹에게 보다 큰 효과가 있었다. 셋째, 개념도 수업이 진행됨에 따라 관계, 위계, 연관, 예의 범주에 있어서 교재 내용의 개념을 구조화하는데 학생들이 능숙해짐을 보였다.

이 연구는 서울 지역 소재 3개 초등학교 103명의 4학년 학생들을 대상으로 사회적 구성주의 교수학습모형을 적용한 후 학생들이 가지는 개념의 변화를 분석하였다. 특히, 사회적 구성주의 교수학습모형의 개념원도 활용 수업 전후 학생들의 개념 변화를 지필고사로 평가, 조사하였다. 103명을 대상으로 개념원도를 도입한 수업을 1개월 동안 실시한 전후 지필고사를 실시하였다. 연구결과에 따르면, 개념원도를 적용한 수업은 유의미하게 학생들의 개념을 신장시킨 것으로 나타났다. 결론적으로, 개념원도를 적용한 사회적 구성주의 교수-학습모형은 진단평가, 형성평가에 도입할 가치가있는 것으로 고찰되었다.

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 연구는 세 명의 미국 초등학교 선생님들이 문화와 언어가 다른 도심지 저소득층 학생들을 위한 과학 수업 구성함에 있어서 어떻게 여러 가지 상황에 대한 지식이 영향을 미치는지에 대한 사례연구이다. 도심지 저소득 학생들을 위한 각 교사의 세부적인 교육적 결정과 여러 가지 당면 한 상황 간에 역동적인 상호작용을 이해하기 위해 “상황에 대한 교사지식”에 관한 이론적 분류틀 이 제안되었다. 본 연구의 방법은 다중 사례연구로 각 교사에 대한 연구가 독립적인 사례로 제시 되었다(Merriam, 2001). 교실 관찰 기록과 인터뷰 전사 자료가 주요 연구 데이터로 사용되었으며 해석학적 질적 분석 방법을 통해 분석되었다. 본 연구의 결과는 교사들이 가지는 학생들의 과학 용어 이해의 부족과 같은 학생 상황에 대한 이해와 국어가 강조되는 학교 교육과정과 같은 외부 상황에 대한 이해가 비슷할지라도 각 교사의 실제적인 수업에는 큰 차이가 있음을 보여 준다. 특 히 각 교사의 내부적 상황 지식(knowledge of internal context)이 각 교사가 교수법적 결정과 실 제에 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다. 본 연구결과는 교사가 문화 반영적 과학 교수법 (culturally relevant science teaching practices)에 대한 이해 부족의 문제점을 보여준다. 마지막으 로 연구 결과에 근거하여 도심지 빈민 다문화 학생을 위한 초등과학교육에 대한 제언을 기술하 였다.

본 연구는 식물재배 경험이 적고 실습재료의 준비 및 유지, 관리에 어려움을 느끼는 초등학교 교사들이 5학년 1학기 식물의 구조와 기능 단원 실험 실습에 보다 용이하게 접근하면서 교육효과를 높이기 위한 교구 개발을 위한 기초자료를 수집하기 위하여 수행되었다. 수업을 수행하는 교사가 대부분 더 많았으나 뿌리의 구조와 하는 일 단원의 당근 활용 실험 실습은 수행하지 않은 교사가 더 많게 나타났다. 재료의 준비는 학생들에게 가져오게 하거나 학교에서 일괄 구입하였고, 개별 실험보다는 4명의 모둠으로 실험을 진행하였다. 가장 많이 지적된 어려움으로는 식물 구입 및 구비, 실험 결과 재현으로 나타났다. 식물의 구조와 기능에 관련한 교구개발 및 공급에 대한 고려는 교사들이 경험하는 실습수업의 문제점을 해소하고 이를 통하여 실습수업의 생략 및 축소를 막아, 교사 및 학생의 식물에 대한 친숙도를 높이면서 궁극적으로 교육의 효과를 높이는데 기여 할 것으로 사료된다.

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).

이 연구의 목적은 초등교사들의 과학실험수업 유형 실행에 영향을 미친 PCK를 분석하는 것이다. 이를 위해 제7차 4, 5, 6학년 과학과 교과서 및 지도서를 실험수업 유형별로 분류하여 실험수업 유형을 선정하고, 적절한 차시를 선정하여 초등교사 5인의 실제 실험수업을 녹화하여 전사 후 분석하였다. 이를 통해 실제 수행한 실험수업과 과학과 교과서 및 지도서에 제시된 실험수업이 차이가 있는지 분석하였다. 수업 실시 후에는 면담을 통해 교사가 가진 PCK를 알아보았다. 연구 결과 첫째, 초등학교 교과서 및 지도서에는 발견, 확인, 탐색, 연구실험수업의 실험수업 유형이 모두 나타나며, 발견실험수업과 연구실험수업 유형이 가장 많이 제시되어 있었다. 둘째, 초등교사들이 실제 수행하는 실험수업 유형은 과학과 교과서 및 지도서에 제시된 실험수업 유형과는 다르다는 것을 알 수 있었다. 셋째, 교사들의 PCK 분석 결과 교사들의 수업 실행에 교사의 PCK가 영향을 주고 있음을 확인하였다.

제 7차 교육과정이 발표된 초기, 특히 과학 교과에서는 새로운 교육과정에 대한 시각은 극과 극이었다. 학습자 중심, 생활 중심과 활동 중심의 목표가 잘 구현된 이상적인 교육과정이라는 소리도 있었으나, 탐구 중심에 치우친 나머지, 과학의 개념이나 본질을 간과 또는 무시되었다는 비판이 컸던 것도 사실이다. 그러나 새 교육과정은 예정대로 시행되었고, 이에 맞추어 정보와 과학의 시대답게, 탐구 중심과 활동 중심 수업에 대한 교수-학습 방법들이 등장하였다. 일단 새로운 교수-학습 방법들이 제 역할을 하기 위해서는 교사가 직접 현장에서 많이 활용하여야 한다. 그러나 교사가 새로운 교육과정을 이해하는 데 많은 시간과 노력, 연수 등이 필요하였듯이, 새로운 교수-학습 방법과 자료를 자신의 것으로 만들어 활용하는 데에도 많은 준비가 필요하다. 하지만 전(全) 과목을 가르쳐야 할 뿐 아니라 각종 업무와 생활 지도까지 전적으로 담당해야 하는 초등교사들에게는 교재 연구나 수업 준비에 절대적으로 시간이 부족하다는 말은 결코 과장이나 변명이 아니다. 수많은 연구에서 수많은 교수-학습 방법과 전략 또는 모형들이 개발되어 있다 해도 그 활용까지 이어지기 어려운 가장 큰 이유가 바로 이것이다. 활용이 쉽도록 잘 개발된 자료나 간편한 교수-학습 방법이 절실하다(권난주, 2005). 그러므로, 이러한 현장의 특성을 반영하면, 학습 모형이나 전략 등 무형(無形)으로 개발된 이론과 방법들보다는 책자나 파일로 제공되는 유형(有形)의 자료를 활용하는 교수-학습 방법이 훨씬 현실적인 도움이 될 것이다. 그러나 실제로 ‘매년’ 각 시도 교육청과 교육과학연구원을 비롯한 기관 및 단체에서 학교에 보급하는 자료가 50여종이 넘는다. 게다가 각종 교사 자료전의 출품 또는 입상작, 소프트웨어 공모전의 응모 또는 입상작을 포함하고, 과학 교과 내용과 관련된 인터넷 사이트나 교사용, 학생용 학습 사이트까지 본다고 하면, 우리는 실제로 자료의 바다 속에 있다고 해도 과언이 아니다. 과학교육을 담당하는 학자나 교사들은 이 바다 속에서 진주를 찾아내야 하는 것이다. 본 연구에서는 수많은 자료 중에서 좋은 자료를 추출해야 하는 현장의 이러한 숙제를 해결한다는 취지에서, 접근과 활용이 용이한 교수-학습 자료를 두 가지 선정하여 소개 ․ 기술하고자 한다. 이들 자료 및 방법은 전국 또는 지역 단위로 개발 ․ 보급된 것으로, 현재 초등학교 과학과 교육에서 획기적이면서도 성과가 좋은 자료 활용 교수 방법으로 주목받고 있는 것이다. 이 중 하나는 국가에서 지원 ․ 개발하여 전국의 모든 초등학교에 보급한 ‘탐구수업 지도자료’의 활용이며, 나머지 하나는 지역 교육청이 지원하여 개발 ․ 보급한 ‘과학완구 활용 교수-학습’ 방법이다.