본 연구에서는 지구과학 교육 연구 논문들을 대상으로 질적 메타 분석을 통해 집단적 PCK (cPCK) 중 ‘특정 과 학 주제(온실 효과, 지구 온난화, 기후변화)에 대한 학생 이해 지식’을 도출하고자 하였다. 이를 위해 온실 효과, 지구 온난화, 기후변화에 대한 학생 대체 개념(오개념)과 관련된 지구과학 교육 연구 논문 22편을 선정하여 각각의 정의, 원 인(매커니즘), 그리고 영향에 대하여 분석하였다. 분석 결과를 종합하기 위해 언어 네트워크 분석, 정신모형틀을 적용하 였다. 연구 결과는 다음과 같다; (1) 온실 효과에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 온실 효과와 지구 온난 화를 같은 의미로 사용하는 것으로 분석되었으며, 온실 기체의 종류를 제한적으로 알고 있고, 온실 기체의 역할을 이해 하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 온실 효과의 발생을 환경오염이나 오존층의 변화와 관련지어 생각하고, 지표-대기의 열수지 평형과 온실 효과를 관련짓지 못하는 것으로 분석되었다. (2) 지구 온난화에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 지구 온난화를 해수면 상승과 같은 의미로 사용하는 것으로 분석되었으며, 지구 온난화의 발생을 환경오 염, 오존층의 변화, 빙하의 융해와 관련지어 생각하고, 지표-대기의 열수지 평형이 깨져 지구 온난화가 나타나는 것으로 이해하고 있었다. 또한 지구 온난화가 환경에 미치는 영향을 잘못 알고 있는 것으로 분석되었다. (3) 기후변화에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 기후변화를 지구 온난화, 기상 변화, 기상 이변과 같은 의미로 사용하는 것으 로 분석되었으며, 기후변화의 발생을 대기오염, 오존층의 파괴와 관련지어 생각하는 것으로 분석되었다. 또한 기후변화 가 우리 생활과 환경에 미치는 영향을 잘못 알고 있는 것으로 분석되었다. 이에 대한 분석 결과를 언어 네트워크 분석 을 통해 종합한 결과, 집단적 PCK로서 3가지 정신모형(범주적 오해, 기제적 오해, 위계적 오해)을 표현할 수 있었다. 이 와 같은 연구 결과를 바탕으로 지구과학 교사 PCK 개발을 위한 함의를 논의하였다.

이 연구의 목적은 학생들이 그린 그림이 야외지질답사와 모델링 기반 순환 학습에서 어떤 의미를 갖는지 질적으로 탐색하는 것이다. 서울의 한 대학 부설 영재교육원에 재학 중인 10명의 학생이 참여하였다. 한탄강 형성과정이라는 것을 주제로 야외지질답사와 3차시 모델링 3차시 수업을 진행하였다. 각 차시별 학생들이 작성했던 모든 기록장(글, 그림), 연구자 필드노트, 학생들이 참여한 모든 영상 자료 및 음성 녹음, 전사한 인터뷰 자료 등을 연구진과 공유하였다. Hatisaru (2020) 그림 표상화를 야외지질학습의 맥락에 맞게 수정하여 그림의 유형을 분류하였다. 학생들의 글(text, memo)을 포함한 그림의 특징을 분석하기 위해 연연적 내용 분석(deductive content analysis)을 사용하였다. 또한, 그림 이 모델링 기반 순환 과정(자료 수집 관찰, 모델 생성, 모델 발달, 자연현상의 구체화) 속에서 어떤 역할을 하는지 분석 하였다. 그 결과 학생들의 그림 유형은 지질학적인 개념을 포함한 상징적 이미지, 지형학적으로 외형을 묘사한 외형적 이미지, 학생들의 심리적인 영역을 표현한 정의적 이미지가 있었다. 특징은 설명, 생산화, 정교화, 증거, 일치, 심상(心狀) 으로 분류하였다. 그림의 유형과 특징은 모델링 기반 순환 학습 과정에서 연속적으로 나타나며 학생들의 모델 발달 과정 속에서 학생들의 인지적인 영역에 관한 특성과 학업에 대한 긍정적인 태도와 감정을 반영하였다. 학생들이 그린 그 림은 야외지질답사와 모델링 과정 모두에 있어서 학생들의 사고와 의사표현을 반영할 수 있는 도구로써 의미를 있음을 밝힘으로써 과학교육 관계자들에게 학생들의 그림 그리기 활동의 중요성을 역설하였다.

이 연구의 목적은 진안·무주 국가지질공원의 안내 표지판에 제시된 용어에 대한 학생들의 이해 정도를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 학생 219명(초등학교 147명, 중학교 41명, 고등학교 31명)을 대상으로 지질공원에 대한 인식 수준, 안내 표지판의 유용성에 대한 인식, 그리고 국가지질공원에 설치된 안내판에 제시된 용어에 대한 이해 정도를 알아보기 위한 설문을 실시하였다. 이때 학생들의 용어에 대한 이해정도를 알아보기 위해 지질명소에 설치된 대표적인 안내 표지판 10개를 선정하고 전체 내용을 텍스트 형태로 변환하였으며, 전문가 3인과의 논의를 통해 핵심 용어 256개를 추출한 후 학생들에게 제시하여 이해 정도를 파악하였고, 이에 대한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들의 지질 공원에 대한 인식 수준은 매우 낮은 것으로 나타나 이에 대한 홍보와 교육적 접근이 필요해 보인다. 둘째, 학생들은 안내판에 대해 흥미를 보이지 않았으며 내용이 많고 어려워 이해도가 낮은 것으로 나타났다. 셋째, 256개의 용어 중에서 학생들이 이해하기 어려워하는 용어의 수는 초등학생 80개, 중학생 53개, 고등학생 31개로 나타나 학교 급이 높아지면서 감소하는 경향을 보였다. 이때 용어를 이해하기 어려운 이유는 초등학생은 교육과정에서 아직 배우지 않은 용어이기 때문이며, 중·고등학생은 전문 용어와 한자어에 대한 이해의 어려움 때문인 것으로 나타났다. 따라서 지질공원의 안내 표지판은 학생 및 방문객들이 보다 이해하기 쉽도록 한자어를 쉽게 풀어 쓰거나 전문 용어에 대한 추가 설명이 필요할 것으로 보인다.

This study aims to investigate tenth graders’ understanding of the nature of scientific inquiry (NOSI). A total of 100 public school students participated. A questionnaire of Views about Scientific Inquiry was used to assess their understanding of the NOSI, and data were collected using qualitative research methods such as open-ended questionnaires and, when necessary, semi-structured interviews. By employing a constant comparison method to analyze their responses, five students were consistently categorized as the group with informed views regarding all the eight aspects of the NOSI. The rest of the students showed different levels of understanding regarding each aspect. A large portion of the students represented a group with mixed views about four aspects and informed views about three aspects, whereas naive views about one aspect prevailed among them. The results showed that many students comparatively lacked understanding of the aspect related to the scientists’ process of constructing explanations and formulating theories. This study discusses the relationship between its results and the current science curriculum and presents implications for the overall enhancement of students’ understanding of the NOSI. Finally, it encourages the acquisition of scientific inquiry ability and makes suggestions to promote further studies.

본 연구의 목적은 수온-염분도를 분석하여 음속최소층을 유추하는 과정을 통해 과학영재들의 그래프 해석 능력과 해양의 물리적 개념 이해 정도를 살펴보는 것이다. 이에 과학영재학교에 재학 중인 3학년 총 106명의 영재학생을 대상으로 해양학 학술지에 게재된 수온-염분도를 이용하여 SOFAR (SOund Fixing And Ranging) channel의 깊이를 추정하는 논서술형 문항을 만들어 양적, 질적 분석을 수행하였다. 연구결과 수온-염분도를 해석, 모델링, 변환하는 등 과학영재마다 그래프를 분석하는 수준에서 차이가 나타났으며 수온, 염분, 밀도 등에 관한 대안 개념도 노출되었다. 본 연구 결과는 과학영재들의 그래프 해석 수준을 이해하고, 그 과정에서 나타난 대안 개념을 토대로 해양 분야 교수-학습 방법 개선 프로그램 및 그래프 분석과 관련된 소재 발굴을 위한 기초 자료를 제공할 것이다.

최근 경제 교육에 대한 관심이 높아져가고 있지만 아직까지 학교 현장에서는 경제 교육 프로그램들이 충분하게 활용되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제에 대한 해결 방안을 찾기 위해 한진수가 제시한 ‘네모 피자 만들기’ 프로그램을 수정·보완 하여 실제 현장에 적용한 뒤 그 결과를 분석하였다. 이 활동은 총 세 라운드로 구성되어있다. 1라운드에서 학생들은 네모 피자 가게에 서 근무하는 직원이 되어 여러 색의 종이를 이용하여 네모 피자를 만들게 된다. 이 때 가위는 사용하지 못하도록 한다. 2라운드에서는 1라운드와 같은 활동을 반복하 되, 가위를 사용할 수 있도록 한다. 본 연구에서 새롭게 추가된 3라운드에서는 그 동안의 노동으로 벌어둔 가상의 돈으로 가위라는 자본에 직접 투자를 하여 작업을 할 수 있도록 한다. 기존에 개발된 ‘네모 피자 만들기’ 프로그램은 초등학교 고학년을 대상으로 개발되 었기 때문에, 이를 4학년 학생들에게 적용하기 위해 작업 수준을 다소 낮추고 수업 내용도 재구성하였다. 그리고 활동 전과 활동 후에 각각 경제 이해력 및 태도에 관 한 검사를 실시한 결과 학생들의 경제 이해력과 경제에 대한 의사결정 태도가 유의 미하게 향상되었음을 확인할 수 있었다.

이 연구의 목적은 과학 글쓰기를 통해 고등학생의 지구 시스템에 대한 이해와 시스템 사고 과정을 분석하는 것 이다. 글쓰기 활동에 활용한 자료는 지구과학 I 교과 내용 중 지구환경 변화에 관련된 3가지 주제(지구 온난화, 화산 분출, 사막화)이며 이와 관련된 과제를 개발하였다. 개발한 자료는 고등학교 2학년 학생 8명을 대상으로 투입하였으며 작성한 과학 글쓰기 내용을 바탕으로 DAET-C 체크리스트와 지구 시스템에 관련된 개념을 구성요소로 하여 인과지도 를 작성한 후, 이를 근거로 하여 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 그 결과로 첫째, 학생들은 지구 시스템의 구성, 지구 시스템의 상호작용, 지구과학적 소양, 시스템 순으로 지구 시스템을 이해하는 것으로 조사되었다. 둘째, 학생들의 과학 글쓰기 내용을 바탕으로 각각의 주제별로 인과지도를 작성한 결과 피드백 순환 고리가 나타난 학생은 연구에 참 여한 8명 중 지구 온난화 관련 주제에서는 4명, 화산 분출 관련 주제에서는 1명, 사막화 관련 주제에서는 4명의 학생 이 지구 시스템에서 하위 요소 간의 상호작용을 고려하는 시스템 사고를 하고 있는 것으로 조사되었다. 결론적으로 연 구에 참여한 학생들은 지구환경 변화가 지구계 하위 요소 사이의 상호작용을 통해 복잡한 과정 속에서 복합적으로 이 루어지고 있다는 사고를 하고 있었으나, 지구 시스템의 순환에 대한 과정에서 시스템 사고는 미흡한 것으로 나타났다. 과학 글쓰기 활동을 활용하여 지구 시스템 교육과 시스템 사고를 향상 시킬 수 있는 다양한 연구가 필요할 것이다.

이 연구는 청소년기 자녀를 둔 중년 여성들이 학생상담자원봉사활동 참여 경험을 통해 청소년기 자녀 에 대한 이해 변화와 자기성장을 이루어가는 과정에 대해 살펴보고자 하였다. 이를 위해 한 지역의 학생 상담자원봉사협의회에서 4년 이상 봉사활동을 하고 있는 주로 40대에서 50대의 여성 봉사자 9명과 심층 면담을 실시하였다. 먼저, 청소년기 자녀 이해 변화 과정에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 학교 현 장의 아이들을 접하면서 이들은 청소년기 아이들에 대해 이해하게 되었다. 둘째, 청소년기 자녀 이해 과정 에서 이들은 자녀의 마음 읽기, 기다려주기 등 공감적 이해를 할 수 있는 계기를 갖게 되었다. 셋째, 상담 봉사 경험을 하게 되면서 자녀 양육태도도 점검하게 되고 부모-자녀관계의 개선을 위해 자신을 변화시키 고 있었다. 넷째, 상담교육과 경험을 통해 얻은 의사소통기술이나 대화법 등의 실제적 적용은 자녀와의 의 사소통에도 긍정적인 영향을 주며 자녀와의 관계 개선에도 기여하고 있었다. 이와 함께 연구 참여자들은 봉사활동 경험을 통하여 자기성장의 의미를 터득하고 있었다. 첫째, 상담 관련 교육을 받고 공부하는 과정 에서 봉사자들은 자기주도 학습 기회를 가지게 되었다. 둘째, 상담 관련 교육과 경험은 자기이해와 자기반 성의 기회를 제공하고 있었다. 셋째, 학생상담봉사활동을 통해 자기만족감, 성취감을 느끼고 있으며, 자아 존중감 향상에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 넷째, 상담봉사활동을 통하여 타인의 관점을 이해하고 존 중할 수 있는 태도도 기르고 있었다. 다섯째, 학생상담자원봉사협의회의 회원으로 함께 활동하며 소속감 과 사회적 지지 향상에 도움을 얻게 되었다.

본 연구는 초등학교 학생들의 금융이해력을 주제로 한 연구이다. 금융이해력은 금융 생활에 대한 지식과 적용능력, 의사결정능력, 책임을 포함하는 광범위한 능력이라 할 수 있다. 본 연구는 초등학생들의 금융이해력을 측정함으로써 경제·금융교육 전 반에 시사점을 줄 수 있는 잣대를 제시하는데 연구의 목적을 두었다. 초등 금융이해력은 중고등학생은 물론, 금융관의 체화 과정을 거쳐 성인기의 금융이 용 역량에도 절대적 영향을 미친다. 고도 압축경제 상황에서는 세대 간 성장 경험 의 단절로 각 세대의 금융경험이 공유되기 어렵지만, 성숙 사회로 진입할수록 어린 시절의 금융적 경험은 어른이 되어서의 금융 의사결정의 향방에 단초를 제공하게 된다. 본 측정은 모바일 환경이 정착되기 이전에 이루어졌고, 측정 표본도 인구통계학적으 로 우리나라 초등학생의 금융이해력을 대표할 수 있을 만큼 충분하지 않았다. 그러 나 응답 결과는 초등학생의 보편적 금융생활 역량을 파악할 수 있는 기본 자료를 형성해주었다. 초등학생의 금융이해력은 문항 설계 단계에서의 예상보다 높게 나타 났다. 학교나 가정에서의 체계적 지도가 미흡하다는 점을 고려하여 평균 점수가 60 점을 넘기 어려울 것으로 예상했으나, 측정 결과는 평균 75.6점으로 상당히 높게 나타났다. 특이할 만 한 점은 여학생의 평균 점수가 79.6점으로 남학생의 72.2점 보다 높았다는 것이다. 그 격차는「금융의사결정」, 「수입과 지출」, 「저축과 자산」 영 역에서는 큰 차이를 보이지 않았으나, 「신용과 부채」, 그리고 「위험관리와 보험」영 역에서 더 크게 나타났다. 돈 관리 특성에 따른 이해도 수준은 어린이들의 돈 사용 습관과 금융이해력과 상관 관계가 어떤가를 나타내는데 바람직한 돈 사용 습관을 가진 어린이들일수록 금융이 해력이 높게 나타났다. 비교 지출 습관은 금융이해력을 높이는 원인으로서, 금융교 육의 결과라고 할 수 있다. 비교의 관점과 비교 방법에 대한 조사를 더 진행한다면 초등학생 금융이해력 제고를 위해 더욱 양호한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

가상 야외 답사(VFT)는 전통적인 야외 답사의 매력적인 대안으로 간주되지만, 지구과학 교육과정에서 어떻게 가장 효과적으로 활용될 수 있는지는 아직 명확하지 않다. 이 연구에서는 플래시 파노라마 기반 VFT를 활용한 지구과학 수업이 고등학교 학생들의 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해에 미치는 영향을 알아보았다. 플래시 파노라마 기반 VFT 활용의 효과를 알아보기 위해 수업 처치 사전 및 사후에 공간 시각화 능력 및 화산 개념 검사를 실시하였으며, 수업 처치 결과를 분석하기 위해 공변량 분석과 선형 회귀 분석을 수행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단의 공간 시각화 능력 향상 정도가 통제 집단에 비해 통계적으로 유의미하게 더 높게 나타났다. 특히, 공간 시각화 능력의 세 가지 하부 범주 중 공간 조작 능력 향상이 가장 큰 것으로 나타났다. 둘째, 대부분의 범주에서 실험 집단의 화산 개념 이해 향상 정도가 통제 집단에 비해 더 높게 나타났으나, 1개 범주를 제외하고 통계적으로 유의미한 차이는 아니었다. 셋째, VFT 활용 후 실험 집단이 통제 집단에 비해 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해 간의 상관관계가 현저하게 증가하였다.

이 연구의 목적은 10학년 학생들의 공간능력의 차이에 따라 판의 운동과 관련된 개념 이해가 어떻게 다른지 알아보는 데 있다. 이를 위하여 공간능력과 판의 운동 관련 개념 검사 도구를 선정 개발하였다. 공간능력 검사는 KTC에서 개발한 적성종합 검사지 20문항을 사용하였다. 또 다른 검사지는 판의 운동과 관련된 개념을 묻는 것으로 총 10문항으로 구성되었다. 검사지들은 광역시 소재 10학년 학생 118명에게 투입하여 상관관계를 분석하였고, 공간능력 검사점수를 통해 공간능력이 높은 집단과 낮은 집단으로 구분하여 두 집단 간의 판의 운동 관련 개념 이해 정도 차이를 분석하였다. 또한 공간능력 점수가 높은 학생 3명과 낮은 학생 3명을 표집하여 반구조화된 면담을 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 공간능력 점수와 판의 운동 개념 성취도의 상관관계를 분석한 결과, 상관계수 r=0.439 (p〈.01)로 둘 사이에는 보통 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 그리고 공간능력 검사 점수에 따라 상 하 두 집단으로 구분하여 두 집단 간의 판의 운동 관련 개념 성취도에 차이가 있는지를 알아보기 위해 t-검정을 실시한 결과, 두 집단 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 공간능력 차이에 따른 판의 운동과 관련된 개념 이해를 조사하기 위해 공간능력 점수 상 하 두 집단에서 각각 3명씩 표집하여 면담을 실시하였다. 그 결과, 공간능력 점수에 관계없이 바르게 이해하고 있는 개념, 공간능력 점수에 관계없이 잘못 이해하고 있는 개념, 공간능력에 따라 이해 정도가 다른 개념으로 나누어 볼 수 있었다. 면담 학생 대부분이 해구와 해령, 맨틀의 상승과 하강 지역, 발산 수렴 경계에 대해 알고 있었다. 해구와 해령의 단면 모습에 대해서는 대부분 학생이 오개념을 가지고 있었다. 이에 반해 판의 생성과 소멸과정, 판 경계에서 일어나는 지각변동, 해저확장에 관한 내용에 대해서는 공간능력 점수가 높은 학생들은 대부분 바르게 이해하고 있었고, 공간능력이 낮은 학생들은 많은 오개념이 있음이 확인되었다.

이 연구의 목적은 '지구'에 대한 8학년 학생들의 심상을 탐색하는 것이다. '지구'에 관해 단어와 그리기로 표현된 중학생들의 심상을 지구계 이해 분석틀로 분석하였다. 학생들의 '지구'에 관한 심상은 시각적 이미지를 형성하게 된주된 영향을 미친 경험과 선행 지식에 따라 달라졌다. 특히 간접적 시각 경험에 의한 지구의 전체 모습에 기반을 둔 천문학적 관점과 직접적 시각 경험에 의한 지표의 풍경과 환경에 기반을 둔 일상적 관점에 따라 지구계 이해가 다르게 나타났다. 대체적으로 학생들의 '지구'에 관한 심상은 시각적 경험에 의해 영향을 받은 것으로 보이며 이러한 학생들의 지구계 이해는 단어라는 형식적 언어의 형태보다는 시각적 심상인 그리기로 더 잘 표상되었다. 지구계 하위계 간의 상호작용에서 학생들의 부정적 이미지가 표상되었다.

본 연구에서는 달의 위상 변화에 대한 교과서 모델과 중 고등학생이 표현하는 모델의 비교 분석을 통해 보완 모델을 제안하고자 한다. 수도권 지역의 일반계 고등학교 1, 2학년 학생 20명과 중학교 1, 2, 3학년 학생 36명을 무선 표집하고 구두 인터뷰를 통해 달의 위상 변화 모델을 그리도록 하였다. 현행 중 고등학교 교과서의 달의 위상 변화 단원에서 직접적으로 달의 위상 변화를 설명하는 모델은 대체로 한가지로 제시되어 있는 것에 비해, 학생들의 모델은 크게 6가지 유형으로 나타났다. 학생들의 모델을 분석한 결과 낮은 학년의 학생일수록 유년적 개념과 대안적 개념이 많이 포함된 모델을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 달의 위상 변화 단원을 배운 후에도 이러한 대안적 모델을 여전히 가지고 있는 학생들이 많은 것으로 나타났다. 이것은 교과서에서 제시하고 있는 과학적 모델의 설명이 학생들의 선개념을 극복하기에 충분치 못하기 때문인 것으로 보인다. 교과서에서는 달의 위상 변화 모델이지고 있는 제한점에 대한 설명 없이 모델이 제시되어 있으며, 이런 부분이 학생들에게 대안적 개념을 유발 할 수 있는 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 다양한 모델을 사용함으로써, 교과서 모델의 제한점을 보충하고 학생들의 달의 위상 변화에 대한 이해를 도울 수 있도록 보완 모델을 제안하고자 한다.

이 연구의 목적은 과학 영재학생들이 작성한 지질답사 보고서를 분석하여 학생들의 지구계 이해정도와 지구계 의미 생성 방법을 탐색하는 것이다. 이 연구의 분석에 사용된 보고서는 시화호 지질 답사에 참여했던 8학년 과학영재 학생 20명의 보고서 중에서 8개(남 4, 여 4)를 선정한 것이다. 시화호 지질 답사는 학생들이 더욱 유의미한 야외 경험을 할 수 있도록 준비, 지질답사, 정리의 세 단계로 진행되었다. 보고서 분석에 사용한 틀은 Seven Earth Systems Understanding(Mayer, 1991)와 Thematic types(Keys, 1999)이었다. 분석 결과 대부분의 학생들의 지질답사 보고서에서 지구계 이해의 가장 구별 되는 특징인 지구를 감상하고 지구의 소중함을 느끼는 등의 지구적 소양을 상당히 반영하고 있었으며, 지구계 의미생성을 위해 의미 강화, 의미 연장, 의미 정교화 등을 사용하여 의미 확장을 시도하고 있었다. 종합적으로, 일부 학생들은 관찰한 것을 개념화 하는데 있어 해석적 혹은 추론적 문장을 사용하는 등 높은 수준의 글쓰기 형태인 '지식 변형'(knowledge-transforming)을 보였으며, 대부분의 학생들은 관찰적 혹은 사실적/한정적인 문장을 사용하는 초보적 글쓰기 형태인 '지식 이야기'(knowledge-telling)의 특성을 보여주었다.

이 연구의 목적은 고등학생들의 광물과 암석에 대한 개념 이해의 특징을 알아보는 것이다. 연구 목적을 위하여, 광물과 암석에 대한 개념 질문지를 개발하였다 질문지는 4개의 영역으로 총 12문제로 구성되어 있었다. 고등학교 10학년 학생 93명, 11학년 학생 119명을 대상으로 자료를 수집하였다. 수집된 자료의 분석을 통해 고등학생들의 광물과 암석에 대한 이해 수준 및 특징은 다음과 같이 나타났다. 전체적으로 고등학생들은 절반정도의 이해 수준을 보였으며, 10학년 학생은 화성암 영역에서, 11학년 학생들은 암석 영역에서 평균보다 약간 낮은 이해 수준을 보였으나, 광물의 녹는점과 관련된 특정 개념에서 매우 낮은 이해를 나타냈다. 둘째, 10학년과 11학년 학생의 이해수준은 대체로 비슷하여 과학적 개념 형성 비율이 유사함을 나타냈으나, 몇몇 문항에 대해서는 학년이 올라감에 따라 과학적 개념 형성 비율이 증가한 경우도 있었다. 그러나 학년이 올라갔음에도 통계적으로 유의하지는 않았지만, 현무암의 표면적 특징을 묻는 문항에서 오히려 비과학적 개념의 빈도가 줄어들지 않고 늘어나는 경향을 보인 것도 있었다. 셋째, 학생들의 과학적 개념 형성에 지구과학 교과에서 배운 개념뿐만 아니라 주변 과학교과에서 배운 개념이 광물과 암석 개념 형성에 도움을 준 것도 있었지만 오히려 방해된 것도 있었다. 이 결과를 통해 학생들에게 지구과학 교과에서 사용되는 특징적인 용어들에 대한 교육을 할 경우 타 교과에서 사용되는 의미와는 별도로 이해되어야 한다는 것을 염두에 두고 가르칠 필요성이 제시되었다.

이 연구의 목적은 초임 중등 과학 교사들이 과학 수업에서 학생들의 동기 유발과 학생 이해에 대해서 어떠한 지향을 하고 있으며, 그것이 실제 수업에서 어떻게 실행되고 있는지를 분석하는 것이다. 연구 참여자는 수도권 중 고등학교에서 근무하는 경력 1년 미만의 과학 교사 6명이다. 자료 수집은 수업 관찰 및 녹화, 구조화된 심층 면담과 우선순위 면담, 수업 자료를 통해 이루어졌다. 모든 수업과 면담 자료를 전사한 후, 분석틀에 맞추어 분석하였다. 연구 결과, 초임 과학 교사들은 동기 유발과 학생 이해에 관해 '관리 중심 과학 수업'에서부터 '전통적 과학 수업'까지 지향하고 있었으며, '구성주의적 과학 수업'은 지향하지 못하였다. 지향하는 바를 실행하는데 있어서 한명의 교사는 전문 단계의 실행 수준을 보여주었지만, 나머지 교사들은 초보 단계의 실행을 나타냈다. 본 연구를 통해 과학 교사들에게 동기 유발과 학생 이해에 관한 구성주의적 과학 수업의 방향을 제시해 줄 수 있을 것이다.

북한에서는 중등과정 기상학 내용을 지리학 분야에서 배운다. 본 연구는 북한 지리교과서에 나오는 기상학분야 용어를 남한의 지구과학 교과서에서 사용하는 용어와 비교하여 같은 의미이면서 다른 용어 40개를 발췌하여 각 용어에 대해 전남지방 고등학생들이 이해하는 정도를 비교하였다. 용어의 이해도 조사는 전남지역 소재 2개 고등학교 89명을 대상으로 하였다. 고등학생들이 남한 용어에 대한 이해 수준은 북한용어의 이해 수준에 비해 평균적으로 30% 정도 높다. 더운전선, 합치기과정, 하루변화, 비탈면 등 9개의 북한 용어는 오히려 남한 용어보다 이해 수준이 높다. 이해 수준이 보다 낮은 3때 용어 가운데 2때 용어는 북한 고유어를 이용하여 최근 만들어진 것들이다. 남한의 용어 대부분은 한자어, 외래어 등에서 유래한 용어로 이루어져 있으며 대체로 북한 고유어로 새로 만들어진 용어보다 더 높게 이해되고 있다.

이 연구의 목적은 학습자의 특성에 따라 한자로 된 지구과학 용어에 대한 고등학생의 이해 수준을 알아보는데 있다. 문항에 대한 학생들의 응답이 학습자 특성에 따라 어떻게 다른지 알아보기 위하여, 연구 대상 한자 과학용어를 선정한 후, 한글 표기형, 그림 표현형, 한글 · 한자 병행 표기형의 질문지를 개발하여 충북 제천시 소재 인문계 고등학교 2학년 학생 15명을 대상으로 면담법을 병행한 지필 평가를 실시하였다. 연구 결과, 형식적 논리 조작 수준의 학습자와 장 독립성학습자의 완전 이해의 응답률이 높았으며, 그림 기억 응답률도 높은 것으로 나타났다. 또한, 한자의 쓰임을 참고하여 개념 발전된 응답률이 높았으며, 그 쓰임이 부정적 영향을 미친 응답률은 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서 과학 교과서에 제시되는 지구과학 관련 영역의 한자 과학 용어를 학습함에 있어 한자의 음과 뜻풀이를 병행하고, 한자 과학 용어의 특징이 잘 나타나는 그림으로 표현할 시간적 여유를 학생들에게 제공하면 효과적인 한자 과학 용어 학습이 될 수 있을 것이다.