This study investigated the perceptions of elementary school preservice teachers in their 4th year at KEducation University, an elementary school teacher-training institution, on the nature of science (NOS). To examine the differences in elementary school preservice teachers’ perceptions of NOS according to their high school career aptitude, we conducted in-depth interviews with two students each in the humanities and social sciences (HS) and natural sciences (NS) based on the subjects that they had taken while attending high school. For this purpose, we used the Views of Nature of Science Form C (VNOS-C) and Views about Scientific Inquiry (VASI) questionnaires, which were reconfigured. The main research results were that the elementary school preservice teachers showed a positivistic perspective on the NOS, validity of scientific knowledge, difference between theory and law, and social and cultural embeddedness of science. However, they had a latest perspective on the tentativeness of scientific knowledge, observation and inference, and the role of imagination and creativity. In particular, there were clear differences in perception between HS and NS teachers in the areas of tentativeness of scientific knowledge and understanding of observation and inference. Based on these research results, educational implications for improving the science education competencies of preservice elementary school teachers were proposed.

이 연구의 목적은 초등학교 학생들의 과학에 대한 인식론적 신념을 분석하여 그들의 과학의 목적, 과학 지식의 본성, 과학 지식의 근원, 과학에서의 실험의 역할에 대한 신념의 특징을 알아보고자 하는 것이다. 본 연구의 대상은 S시에 위치한 K 초등학교 4-6학년 학생 99명이고, 과학에 대한 인식론적 신념을 검사하기 위한 도구로 Elder(1999)가 그의 연구에서 제시한 과학에 대한 인식론적 신념을 구성하는 요소로 이루어진 검사지를 번안하여 사용하였다. 설문지 응답을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학의 목적에 대한 인식론적 신념을 분석한 결과, 6학년이 가장 현대적인 신념을 보유하고 있었다. 둘째, 과학 지식의 본성에 대한 신념의 경우, 4학년이 5, 6학년과 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 셋째, 과학 지식의 근원과 과학에서의 실험의 역할에 대한 신념을 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다.

자기 주도적으로 자신에게 맞는 자료와 정보통신 기술을 활용하는 학습유도 정책인 스마트교육은 현재 한국 교육의 중요한 목표중 하나이다. 스마트교육에 적합한 과학교육을 위한 스마트 콘텐츠의 주요 고려사항은 사용자의 수준과 적성을 고려한 자기 주도적이고 흥미로운 콘텐츠를 만드는 것이다. 특히 실험을 통하여 이론을 배우는 과학교육의 특성상 사용자 스스로 실험을 할 수 있는 내용이 포함되어야 한다. 본 연구는 초중등 과학 교과 과정의 교육목표를 충족시키는 실험을 통하여 이론을 학습할 수 있는 스마트교육 콘텐츠 개발에 대한 것이다. 초, 중등 과학 교과과정 중 물리의 기본이 되는 뉴턴의 운동법칙을 연구 대상으로 선정하였다. 전통적인 과학실에서 교사 한명이 다수의 학생을 상대로 교육하는 과학 실험이 가진 시간, 장소, 경제적 제한 그리고 실험시 안전사고의 가능성과 같은 단점들을 보완하고, 모든 사용자에게 평등한 배움의 기회를 가지도록 하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서 개발한 정규 교과과정을 충족하는 시리어스게임 형태의 뉴턴의 운동법칙 실험 콘텐츠를 통해 스마트교육시대의 교육 현장에서, 새로운 방식의 실험 콘텐츠의 가능성을 보여줄 수 있을 것이다.

이 연구는 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행한 초등학교 교사들의 경험을 현상학적 연구 방법을 사용하 여 이해하는 것이다. 4명의 초등 교사가 참여했으며, 심층 면담을 실시하였다. 사용한 질문은 Seidman(1998)과 Schuman(1982)이 제시한 면담법을 재구성하였으며, Giorgi(1985)의 현상학적 체험 연구 방법 4단계를 적용하였다. 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 교사들은 수업 중에 시스템 사고를 증진시키는 확산적 발문을 많이 하였고, 학생 중심의 물리적, 심리적인 환경을 조성하여 시스템 사고를 향상시켰다. 둘째, 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 교수학습 예시 자료의 부족과 수업 주제 선정의 어려움을 언급하였다. 또한, 평가 도구와 측정 방법이 부족하여 학생들의 학습 내용과 과정을 올바르게 평가하는 것이 어렵다고 지적하였다. 초등학생들의 탐구 활동 능력 부족으로 시스템 사고를 기반으로 한 과학 탐구 수업의 효과를 극대화 시키는 데 한계가 있는 것으로 나타났 다. 이 연구를 통해 초등학교 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 여러 역할을 수행하고, 어려움을 겪으면서도 더 나은 수업의 방향을 찾고 있었다. 이 연구 결과는 앞으로 초등학교 수업 현장에서 시스템 사고를 적용하는 데에 가치 있게 활용될 것으로 기대된다.

감성이 중요시되고 있는 시대가 발전함에 따라 미래 시대에 필요한 인재를 양성하기 위한 교육 분야에서도 감성과학과 관련된 교육이 요구되는 시점이다. 본 논문은 초등학교 저학년 학생을 위한 감성과학을 학습할 수 있는 융합인재교육 프로그램을 개발하고 수업에 적용해봄으로써, 가능성과 효과적인 방법을 제안하고자 한다. 이를 위하여 첫째, 감성과학을 교육하기에 적합한 융합인재교육(STEAM) 방식을 채택하여 초등학교 1~2학년을 대상으로 한 ‘도형으로 만드는 마음’을 개발하였다. 감성과학 관련 STEAM의 이론적 배경과 벤치마킹을 실시하고, 초등학교 해당 학년 교과서를 기반으로 한 구체적인 수업 내용과 활동 및 교재와 키트 등을 개발하였다. 둘째, 개발된 프로그램을 두 학급에 시범적으로 적용하여 만족도 조사와 교사 인터뷰 등을 통해 결과를 분석하였다. 분석 결과는 전체 만족도 평균은 매우 높게(4.40/5) 나왔으며 특히, ‘수업 참여도’에 대한 만족도가 높은 것으로 분석되었다. 셋째, 분석 결과를 바탕으로 개발한 프로그램에 대한 가능성과 가치, 한계점 등을 논한다. 본 연구 결과는 과학에 대한 직접적인 이해가 어려운 초등학교 저학년을 대상으로 감성과학에 대해 쉽고 흥미롭게 접근할 수 있는 교육 프로그램이라 할 수 있다. 이러한 교육을 통해 감성과학을 효과적으로 이해하고, 감성 중심 시대를 선도할 인재를 양성하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

Smart Education strives to become one of the goals of current Korean education, and is a prominent core keyword. A major consideration for smart content for science education is creating self-directed, interesting content that considers user level and aptitude. The present paper will examine the development of interactive edutainment content, which meets the education goals of elementary and middle school curriculums. Among various scientific experiments found in both elementary and middle school curriculums, a physics experiment dealing with the law of levers was chosen for investigation. Through this prototype application that meets the standards of current elementary and middle school curriculums, new possibilities of scientific experiments may be uncovered for the smart education age.

이 연구의 목적은 초 중 고등학교 과학 교과서 글의 구조적 특징을 종합적으로 분석하여 학생들이 상급 학교로 진학하면서 경험하게 되는 과학 교과서 글의 변화 양상을 살펴보는 것이다. 연구 자료로 제 7차 교육 과정에 의해 개발된 초 중 고등학교 과학 교과서의 '화산과 지진' 관련 단원의 글을 선정하였으며, '텍스트 구성적 의미', '상호 관계적 의미', '내용과 논리 관계 의미'의 측면에서 글을 비교 분석하였다. 연구 결과, 과학 교과서의 글은 학교급에 따라 글의 구조를 비롯한 언어적 특징이 다르게 나타나며, 학생들이 상급 학교로 진학하면서 이러한 글의 구조적 특징 차이에 의해서도 과학 교과서를 읽고 이해하는 것이 어렵고 생소하다고 인식할 수 있음을 문제로 제기하였다. 또한 과학을 학습하는 과정에서 과학의 언어가 지니는 구조적 특징에 대한 과학 교사의 중재자 역할이 필요함을 제안하였다.

이 연구의 목적은 과학관 전시의 교육 과정 반영에 대한 평가 기준을 개발하고 적용하는 것이다. 이 목적을 구현하기 위하여 초등 과학과 지구과학 성취기준에 근거한 평가 기준을 개발하였고 이를 국립중앙과학관 전시에 적용하여 과학관 전시의 교육 과정 반영도와 평가 척도를 측정하였다. 연구결과 국립중앙과학관의 초등 과학과 교육 과정 중 지구과학 내용의 반영도는 52%이고 평가 척도는 3.53으로 평가되었다. 특히 지질 영역과 천문 영역에서는 높은 반영수준을 보였다. 이러한 결과는 국립중앙과학관이 비형식 교육 기관으로서 학교 과학 교육과 비교적 잘 연계되고 있음을 보여준다. 과학관은 학교 과학 교육과 연계되어야 하며, 그 과정은 과학관이 교육 과정을 충실히 반영하는 것으로부터 시작되어야 한다. 이를 위해 과학관이 교육 과정을 반영하는데 지표가 될 기준이 필요하다. 이러한 관점에서 이 연구의 결과는 과학관과 학교 과학 교육의 연계 수준을 진단하고 발전 방향을 설정하는데 필요한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

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.

초등학교 지구과학 학습내용에서 지진학습은 학생들이 직접 체험하기 힘든 내용이다. 따라서 이러한 내용을 효율적으로 학습하기 위해서 학생들의 흥미와 특성에 맞게 애니메이션 모듈을 개발하였다. 개발된 모듈을 ICT 교수 · 학습전략에 맞게 ICT 활용수업을 실시함으로써 학습의 효과를 거두고자 하였다. 개발된 애니메이션 모듈은 35명의 초등학생들에게 투입하였다. 그 결과 애니메이션 모듈을 적용한 수업이 학생들의 과학적 태도에 향상이 있는 것으로 나타났다.

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 연구의 목적은 교사의 과학 교과교육학 지식의 발달이 교수 실제와 교수 효능감에 어떤 영향을 미치는가를 알아보는데 있다. 연구 목적을 달성하기 위한 연구 문제는 첫째, 교사의 과학 교과교육학 지식의 발달과 과학 교수 효능감은 어떤 관련성이 있는가? 둘째, 교사의 과학 교과교육학 지식의 발달 정도에 따라서 과학 교수 실제에 어떤 영향을 미치는가? 셋째, 교사의 과학 교수 효능감 정도에 따라서 과학 교수 실제에 어떤 영향을 미치는가? 이다. 이를 해결하기 위해서 53개 공립 초등학교에서 120명의 교사를 표집하여 과학 교과교육학 지식 측정 도구와 과학 교수 효능감측정 도구를 투입하였고, 수업 관찰과 면담을 통하여 데이터를 획득하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들의 과학 교과교육학 지식과 과학 교수 효능감은 경력이 많을수록 점차 증가하며, 학력이 높을수록 발달한다. 과학 교과교육학 지식과 과학 교수 효능감의 상관분석 결과 둘 사이에 높은 상관 관계가 있었으며 통계적으로도 유의미하였다. 둘째, 과학 교과교육학 지식이 높은 교사의 수업 실제의 특징은 교사가 가지고 있는 과학 교과교육학 지식을 충분히 활용하고 있었으며 수업 전체에 대한 자신감을 가지고 있었다. 셋째, 과학 교수 효능감이 높은 교사의 수업 실제의 수업의 초기에 수업 목표와 학습 문제를 학생들에게 정확하게 인식시키려고 노력하며 수업의 각 과정에도 재인식시키는 특징이 있다. 자기의 과학 수업에 대한 상당한 자신감이 있고 내용에 대한 지식뿐만 아니라 수업에 관련된 그 외의 분야에도 지식이 풍부한 공통점이 있다.

The aim of this study was to investigate the factors affecting earth science problem-solving performances of elementary school pre-service teachers. The participants of the study were 81 students attending an elementary school teacher education university. The instruments of the study were paper-and-pencil tests, questionnaires, and interviews. The tests mainly measured the participants' problem solving abilities in the motions of the moon and the planets. Correlation and multiple regression techniques were used for data analysis. The results demonstrated that the pre-service teachers' problem solving abilities were low. Problem-solving performances were affected by the procedural knowledge, the participants' perception of the past earth science performance, self-efficacy, and the prerequisite declarative knowledge. Contrary to our expectation, the spatial visualization ability was not found to be related to the problem-solving performances. Implications of the study are drawn, and suggestions are made for further research.

생태학적 관점에 입각한 환경 교육 과정 개발 연구의 일환으로, 초, 중, 고등학교의 과학 교과서에 실려있는 환경 관련 내용을 1)환경 오염의 원인, 2)환경 오염의 실태, 3)생태계 원리, 4)환경 위기극복을 위한 노력 등 4분야로 구분하여 분석하였다. 본 연구 결과, 초, 중, 고등학교 과학 교과서에 실려있는 환경 관련 내용은 생태주의적 관점보다는 환경주의적 관점에서 저술된 것으로 파악되었고, 또한 환경 관련 내용들은 서로 교과목간 또는 교과목 내에서

We introduce the National Science Curriculum issued by the Education Ministry in Korea. Astronomy should be given and taught as compulsory courses in Nature of elementary school, Science of middle school, General Science of high school, and as elective courses in Earth Science I, II. Astronomy concepts have been designed in sprial pattern. College levels of astronomy have been given as majoring in astronomy course, cultivating one for earth science pre-teacher students and cultural subjects for non-major students

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.