태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지 구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하 였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문 적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학 생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서 우리는 국가문화의 기술혁신활동에의 영향을 탐색해 보았다. 먼저 (국가)문화의 개념을 정리하였고, 다양한 세부 국가문화지표들에 대한 논의도 추가하였다. 다음으로 국가문화가 기술혁신 활동 및 성과에 영향을 미치는 이론적 메커니즘을 기존 문헌 을 통하여 정리하였다. 국가문화는 국가 사회를 구성하는 근저를 이루는 틀을 형성하는 다양 한 개념을 종합한 것이기 때문에 각 개념별로 기술혁신시스템에 미치는 영향은 크게 다름을 알 수 있었다. 마지막으로 국가문화가 기술의 특성, 사회제도, 정책 등과 어떻게 상호작용을 하면서 기술혁신활동에 영향을 미치는 지를 탐색해 보았다. 관련 문헌, 이론 및 실증분석을 정리하면서 동시에 이에 기반 하여 새로운 논의를 제안하고 다양한 미래연구 가능성을 제시 하였다. 이를 통한 기술혁신이론에의 시사점도 정리하였다.

학생중심의 다양한 탐구활동 수업을 통해 학습자의 학습 태도와 흥미 신장의 변화를 알아보기 위한 본 연구는 문제풀이에만 치중하는 학생들에게 과정을 중요시하게하고 탐구의 즐거움을 느낄 수 있도록 하며, 수학 교과학습에 대한 학생들의 흥미 신장과 자기주도적 학습 태도를 배양할 수 있는 교수·학습 방법을 고안·실천하였다. 실천과제로는 첫째, 2009개정 수학과 교육과정과 교과서의 기본학습내용 분석을 통해, 탐구활동 수업을 위한 준비를 하였으며, 둘째, 중1수학 교과의 단원별 탐구활동 계획을 세우고 자료를 수집 재구성하여 다양한 탐구활동 수업 방법을 구안하였고, 셋째, 재구성한 자료를 교수·학습 활동에 적용하여 학생들의 수학교과에 대한 학습태도와 흥미의 변화를 알아보았다. 이러한 활동 결과 학생들의 수학교과에 대한 태도 변화에서 긍정적으로 대답한 비율이 향상되었으며 이는 수업에 적극적으로 참여하고 학습의욕을 키우며 스스로 학습하는 태도에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 수학 교과에 대한 긍정적 태도 변화는 수학에 대한 흥미 신장으로 연결되었다고 볼 수 있다.

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.

The purpose of this study was to develop an expression program geared toward improving the creativity of elementary school students and to examine its effects on the creativity of students. After creativity-related literature and earlier studies were anal

종래의 지구과학 교과서에서는 대중 과학잡지를 비롯한 각종 언론 매체에서 자주 다루는 최신 천문 현상들에 대한 내용이 매우 부실하였다. 2009 개정 과학과 교육과정에서는 이러한 내용들을 적극 수용하자는 것이 주요 개정 방향 중 하나이다. 추가로, 천문학과 물리학의 깊은 연관성에도 불구하고 그동안 지구과학 교과에서는 현대 물리학의 개념, 물리 교과에서는 천문학과의 연관성에 대한 내용이 많이 다루어지지 않았다. 따라서 2009 개정 과학과 교육과정에서는 과학의 융합 개념을 강조하고 있다. 위의 두 가지를 모두 포함하는 분야들 중 하나로서 고에너지 천체의 격변광 현상을 들 수 있다. 본 연구는 e-Science를 이용한 천체 관측의 실시간 자료 전송 및 영상화를 소개하였다. 그 첫 단계의 실험으로서 우리는 국가 연구 교육 시험망의 하나인 KOREN을 이용한 국내 최초의 한 일간 천문 관측 자료의 대용량 자료 전송 실험을 실시하였다. 또한 천문학 및 천체물리학 관측 분야에서 활발하게 진행되는 세계 각국의 e-Science 분야들을 소개하고, 과학탐구활동 및 과학 대중화 활동과 어떻게 연결되어 진행되는지 소개하였다. 아직 걸음마 단계인 국내 천문 분야의 e-Science에 있어서 우리의 실험이 가지는 과학적 및 교육적 의미를 짚어보고, 머지않아 상용화될 Gbps급 인터넷 환경에 있어서 이와 같은 실험의 과학탐구활동 및 과학 대중화 활동에 있어서의 활용을 전망해 보았다.

본 연구는 수업의 3가지 맥락(자료, 과제, 역할)에서 학습자의 특성과 그룹의 상호작용에 따른 그룹과 개인의 반성적 탐구는 어떤 차이가 있는지를 알아보고 이를 통해 효율적인 반성적 탐구활동을 위한 소그룹 구성과 교사의 지도에 시사점을 얻고자 하였다. 이를 위해 고등학교 1학년 1개 학급을 선정해서 반성적 탐구활동수업을 실시하고 수업을 녹화 전사해서 언어행동분석틀과 수업상황의 3가지 맥락으로 분석하였다. 본 연구의 결과로부터 학생개인과 그룹의 반성적 탐구는 학생들의 개별특성 그 자체보다는 다튼 학생과 학급에서 어떤 관계를 가지느냐에 더 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

고등학교 과학교과서의 개선을 위한 제안을 제시하기 위해 한국과 미국 고등학교 지구과학 교과서의 지질학 영역에 있는 탐구 활동이 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황 면에서 평가되었다. 탐구활동의 내용에서, 한국 교과서는 단원 당 5.8개로 미국 교과서의 단원 당 4개보다 더 많은 탐구활동 개수를 포함하고 있었다. 한국 교과서는 대부분 도표나 그래프 등 자료해석에 관련된 탐구활동을 포함하고 있고 미국 교과서는 스스로 조작하는 실험이나 자료변형 그리고 직접설계 할 수 있는 탐구활동 기회를 제공하고 있다. 탐구활동 1개당 사용된 탐구과정 개수는 한국 교과서가 평균 1.8개인 반면 미국 교과서는 3개로 미국 교과서가 한국 교과서보다 더욱 다양한 탐구과정을 사용한다는 것을 알 수 있다. 모든 교과서에서 가장 많이 사용된 탐구과정 요소는 추리와 자료해석으로 이 두 요소의 비율은 한국 교과서는 평균 73.3%이고 미국 교과서는 46.2%였다. 즉 한국 교과서는 특정 탐구과정 요소만을 강조하였고, 이런 고르지 못한 탐구과정 요소의 분포는 학생의 통합능력 신장에 저해요인으로 작용할 수도 있을 것으로 판단된다. 특히 통합적 탐구과정에서 미국교과서는 7개의 모든 요소가 다 제시되었지만 한국 교과서는 단지 2개 내지 4개의 요소만이 제시되어 한국 교과서가 미국 교과서보다 학생들이 다양한 탐구능력을 함양할 수 있게 하는 탐구활동을 제공하는데 있어 취약점을 갖고 있다는 것을 말해 준다. 탐구상황 분석에서 한국교과서는 다소 단편적 인이고 실생활과 관련이 낮은 탐구 상황이 제공되었고, 미국 교과서는 좀 더 실생활과 관련되어 적용된 탐구 상황의 내용들로 구성되어 있음을 보여주었다.

본 연구는 초 중 고등학교 과학 교과서의 천문영역에 수록된 탐구활동을 NRC(2000)에서 제시하는 탐구기본요소 5가지와 SAPA에서 제시하는 기초 및 통합적인 탐구과정을 통해 분석하였다. 이를 토대로 과학 교과서의 탐구 활동이 과학교육의 목표인 과학적 소양을 실현하기에 제한점이 있음을 제시하고, 보완적인 방법에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 천문영역을 분석한 결과 초 중 고등학교 대부분의 교과서가 NRC(2000)의 탐구요소 5가지 중 탐구요소 2에 해당하는 증거 수집이 가장 많이 나타난 반면에 탐구요소 1의 문제제기와 탐구요소 5의 발표 및 정당화 부분이 거의 나타나지 않았다. 또한 위의 결과를 바탕으로 구체적인 탐구과정인 SAPA로 분석해 본 결과, 천문영역의 교과서 탐구 활동은 기초탐구과정에는 관찰, 의사사통, 조작, 시공간관계사용 과정 빈도수가 학년에 따라 증가하며, 통합과정에서는 조사, 모델설정, 데이터 해석, 그래프 작성, 실험과정이 늘어나는 경향을 보여주었다. 이에 개정 7차 교육과정에서 제시된 과학적 소양 함양을 위한 교과서에서는 제한적인 탐구활동을 확장하여, 천문영역에서도 전반적이고 다양한 탐구요소 및 탐구과정을 학생들이 경험할 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 탐구활동을 가르치는 교사들을 위한 수업모듈뿐만 아니라 이를 사용하는 교사들의 탐구에 대한 이해도 및 교수전략에 있어서도 전문성이 이뤄져야 할 것이다.

이 연구는 우리나라 영재교육에서의 소그룹 탐구활동에서의 실태 및 인식을 정량적으로 조사한 것이다. 임의 표본으로 전국의 16개 도시의 영재담당 교사 614명, 수학에서는 1,670명, 과학에서는 1,732의 영재학생이 이 연구에 참여하였다. 자료 수집을 위하여 본 연구의 연구자들은 기존의 관련 문헌을 바탕으로 협동학습 형태의 소그룹활동 및 탐구활동에 대한 설문지를 개발하여 실태 및 인식을 조사하였다. 이 연구의 결과는 (1) 현 한국의 영재교육에서의 소그룹 탐구활동은 교실 내에서 효과적인 학습 및 교수법으로 빈번하게 사용되고 있었다. 또한 한국영재교육에서의 소그룹 탐구활동에 대해 교사 및 영재학생들은 인지적 및 정의적 측면에서 긍정적으로 인식하고 있음에도 불구하고, (2) 실질적으로 학생간의 상호작용을 활발하게 도모하기 위한 교수법이나 효과적인 조구성을 위한 교수법은 사용하지 않았다. 이는 영재교육에서 이루어지고 있는 소그룹 탐구활동은 단순한 전통적인 그룹 활동에 불과하다는 것을 지적하며, (3) 이는 영재담당 교사들의 소집단 탐구활동, 특히 협동학습 관련 이해 및 지식이 충분하지 않아 효과적으로 적용할 수 있는 교수법의 부족에서 오는 것이라 할 수 있겠다. 한국영재교육에서의 효과적인 소그룹 탐구활동의 적용을 위해서는 영재담당 교사연수를 통해 소그룹 탐구활동에 대한 이해도 및 지식을 반성하고 개발하며 또한, 학생들의 상호작용을 극대화할 수 있는 관련된 교수법 및 교수 모델을 창안할 수 있는 기회가 제공되어야 할 것이다.

이 연구는 고등학교 지구과학 탐구활동에서 2가지 수업유형에 따라 나타나는 학생들의 반성적 탐구의 특징을 알아봄으로써 수업의 맥락에서 학생들의 반성적 탐구의 실제를 이해하고, 탐구활동 수업에서 반성적 탐구를 촉진하기 위한 시사점을 얻고자 하였다. 기존의 탐구활동수업과 본 연구에서 개발한 반성적 탐구활동수업에서 반성적 탐구의 차이를 조사한 결과 반성적 탐구를 촉진하기 위해 개발된 반성적 탐구활동수업은 자료맥락의 다양한 요소와 연결된 반성적 탐구진술이 많아, 반성적 탐구의 양적 및 다양성의 측면에서 학생들의 반성적 탐구에 긍정적인 효과가 있었다. 이러한 결과로부터 학생들의 반성적 탐구를 활성화시키는 탐구활동 수업개발의 시사점을 얻을 수 있었다.

본 연구는 달의 일주 운동에서 관찰되는 월면 무늬의 겉보기 회전 운동에 관해서 정량적으로 기술하고 관측 결과를 제시하여 지구과학 교과 관점에서 지구 자전 현상과의 연관성을 고찰하였다. 이러한 연구를 통하여 달의 일주 운동 관측이 지구과학 교과 영역에서 수행할 수 있는 탐구활동 소재 중의 하나로 구성될 수 있다는 것을 제시하고자 한다. 월면 무늬 회전은 지표면에 서 있는 관측자가 일주 운동하고 있는 달을 보고 있을 때 달 표면에 있는 어두운 무늬들이 지평선에 대해서 회전하고 있는 것처럼 보이는 현상이다. 이 현상은 육안으로도 쉽게 관측되므로 지구과학 탐구 요소로서 의문을 품어볼 만한 자연현상임에도 불구하고 이 현상을 지구 자전과 관련된 내용으로 소개하고 있는 지구과학 전공 영역 서적을 찾아보기가 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 월면 회전 현상의 이론적인 원리를 수학적으로 상세히 유도하고, 실제관측을 통하여 이 현상이 지구과학 교과 영역의 탐구 소재로서 개발될 수 있는 가능성을 제시하였다. 또한 월면의 역회전 현상을 제시하고, 이를 수학적으로 증명하였으며 정성적인 이해가 가능하도록 설명 방법을 고안하여 소개하였다.

본 연구에서는 지질학 연구에 관한 과학철학적 논의를 기반으로 지구과학 탐구의 특징을 반영한 지구과학 탐구방법의 개념적 틀을 개발하고, 이 틀을 분석 도구로 하여 중학교 2학년 과학 교과서에 수록된 탐구 활동을 분석하였다. 분석틀에서는 지구과학의 탐구 방법을 논리적 추론 방법, 해석적 방법, 역사적 방법으로 구분하고, 각각에 부속하는 방법이나 방법론상의 특징들을 세분화하여 제시하였다. 분석을 위해서는 중학교 2학년 과학 교과서의 '지구의 역사와 지각 변동' 단원의 탐구 활동을 대상으로 하였다. 분석된 탐구 활동들에 논리적 추론 방법이 반영된 비율은 귀납적 방법이 23%, 연역적 방법이 22%, 귀추적 방법이 70로, 귀추적 방법이 가장 높은 반영 빈도를 보였다. 해석적 방법의 특징이 반영된 비율은 '이미 형성된 이해 구조의 역할'이 92%로 가장 높았으며, '순환적 추론'이 9%, '이해의 역사적 본성'이 17%였다. 역사적 방법은 그 반영된 비율이 높은 것으로부터 적절한 분류체계의 구성'(53%), '현대적 동일과정설의 원리 적용'(47%), '잔존물 해석'(41%), '단계이론화 과정에서 장소로써 시간을 대체'(3%), '독립된 연구 결과들의 수렴 정도 평가(3%) 순으로 나타났다.

Electrical Conductivity (EC) or Total Dissolved Solids (TDS) has been often used to evaluate the water quality in some water education program for children and youth. This study attempted to find out whether EC (or TDS) can be used as a water pollution criteria in water education program. To clarify it, we used the water analysis data of July 2019 and January 2020 from Water Environment Information System. Data from 332 points in Han-river were used to investigate correlation between the parameters, such as BOD, COD, TN, TP vs EC. Correlation(r) for all data of BOD vs. EC was 0.347 for July 2019 and 0.483 for January 2020. No correlation was observed for BOD Ia and BOD Ib for July 2019 (r=-0.041, -0.030, respectively) and BOD Ia for January 2020 (r=0.041). Better correlation for all data of COD vs. EC was obtained (r=0.543 for July 2019 and r=0.610 for January 2020). However, no correlation was observed for COD Ia for January 2020. High vlaue of EC or TDS does not always mean water pollution, especially for clean water environment. Thus, EC (or TDS) alone can not be used as a water pollution criteria.

본 연구의 목적은 과학 교사가 중학교 과학 교과서에 제시된 물리 영역 탐구 활동 자료를 평가 하는 기준을 알아보는 것이다. 이를 위해 3가지 유형의 탐구 활동 주제를 선정하여 16명의 과학 교사가 5종의 교과서 탐구 활동 자료를 평가하였다. 수집된 답변은 줄 단위 분석으로 반복적으로 비교하여 코드화하였다. 그 결과, 과학 교사는 교과서 탐구 활동 자료를 평가할 때 다음과 같은 기준을 고려하는 것으로 분석되었다. 첫째, 과학 교과서 탐구 활동 자료의 내·외적 체제로서 내적 체제(탐구 목표, 탐구 준비물, 탐구 과정 및 탐구 내용, 정리하기)와 외적 체제(시각적 자료의 배치, 합리적인 지면 구성)를 고려하였다. 둘째, 학습자 요소, 학교 환경 요소, 교사 요소로 과학 교과서 탐구 활동 자료를 사용하는 사용자 환경을 고려하였다. 본 연구를 바탕으로 다양해지는 과학 교과서에 제시된 탐구 활동 자료를 평가하는 기준을 제시할 수 있다. 과학 교사가 과학 교과서에 제시 된 탐구 활동 자료를 평가하는 데 있어 고려한 개념과 범주들은 추후 각 학교 내 교과서 선정 과정에서 평가 기준으로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 교과서 집필 과정에서 탐구 활동 내용을 구성할 때 고려될 수 있을 것이다.

이 논문의 목적은 어느 초등학교 소년이 방과후 학교 활동에 참여하지 않고 교실에서 홀로 지내다가 연구자와 만난 후에 몸짓을 하는 놀이를 통해 서서히 친구들과 함께 어울리면서 같이 변화하는 과정을 이해하는 것이다. 연구자인 ‘나’는 자전적 사례 기반 방법으로 두리를 만나서 아이들과 함께 방과후 활동에 재능기부를 하게 된 계기를 소개하 고 순천만 흑두루미 이야기를 소재로 몸으로 표현하는 학예회 공연 및 창의력 경연 대 회에 참가하는 과정에서 두리와 함께 변화하는 과정을 묘사하였다. 혼자 미술 활동을 하기 좋아하였던 두리는 몸짓에 어색해 하면서도 점차 친구들과 어울리기 시작하였고 학 예회 및 순천만 공연에서 흑두루미 몸짓 놀이를 해보면서 자신감과 공연의 재미를 느끼 게 되었다. 더 나아가 DI 경연 대회에서 몸짓 연기를 펼치는 활동을 통해 친구들과 서로 도우면서 의논하는 등 사교적인 측면이 향상되었음을 보여주었다. 연구자 자신도 순천 만의 흑두루미 이야기를 토대로 아이들과 함께 몸짓 놀이를 해 보면서 두루미와 사람의 관계에 대한 관심이 깊어지면서 흑두루미춤을 만들어보는 등 풍류를 즐기게 되었다. 전반적으로 이 논문은 학예회 및 창의 경연 대회에 참가하면서 경험한 몸짓놀이가 참여 학생들에게 자신감과 사회성을 고양해 주는 등 긍정적인 측면과 초등교육 현장에 던지는 시사점을 제시하였다.

본 연구의 목적은 바깥놀이에서의 미술․과학 통합활동이 유아의 과학적 탐구능력에 어떠한 영향을 미치 는지 알아보는 데 있다. 만5세 유아를 대상으로 20회의 실험처치를 실시한 후 사후검사 점수에서 사전검 사 점수를 뺀 증가분에 대한 t검정을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 유아의 과학적 탐구 능력에는 집단 간에 유의한 차이가 나타났고, 구성요소별로 살펴보면, 관찰하기, 분류하기, 측정하기, 추리하기, 예 측하기, 의사소통하기 등에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

본 연구는 구성주의에 기초한 과학활동이 유아의 과학적 탐구능력과 자기주도학습력에 어떠한 영향을 미 치는지 알아보는 데 목적이 있다. 연구 대상은 만 5세 유아 30명이며, 평균 연령은 5년 7개월 이었다. 연구 기간은 11주였으며, 실험집단은 구성주의에 기초하여 탑, 진자, 경사로의 세 가지 주제로 과학활동을 하였 고, 통제집단은 만 5세 누리과정 지도서에 제시된 과학활동을 하였다. 이 같은 과정을 통한 본 연구 결과는 구성주의 과학활동을 경험한 실험 집단과 경험하지 않은 통제집단 간에 과학적 탐구능력과 자기주도학습력 에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.