The purpose of this study is to analyze students' learning characteristics regarding spatial ability, orienteering ability and earth science content learning ability and their relationship through development and application of earth science activities using orienteering. The programme aims to improve students' spatial ability using orienteering activity which requires spatial ability. Topics in the programme included map, compass, contour, movement of celestial, and constellation application. Students were to orienteer in the field using the method they learned in class. This programme was applied to five 7th graders. The results are, first, students who have positive attitude toward science and do well at school tended to perceive their orienteering ability high. Second, all parts of spatial ability, spatial visualization, spatial orientation, spatial relation were used during orienteering, especially spatial visualization and spatial orientation. The relationship between spatial ability, orienteering ability, and earth science content learning abilities was not clear. However, orienteering ability and earth science content learning ability were in similar tendency.

본 연구의 목적은 노화에 따라 나타나는 시공간 주의배분능력과 정서지각 편향성의 변화에 대해 탐구하는 것이다. 본 연구에서는 시공간 주의배분능력을 측정하기 위해 useful field of view (UFOV) 과제와 정서지각 편향성을 측정하 기 위해 정서지각과제(emotional perception task)를 사용하였다. 본 연구에는 노인 집단의 23명과 청년 집단의 25명의 총 48명의 실험참가자가 참여하였다. 실험 결과, UFOV 과제에서는 노인 집단이 청년 집단에 비해 느린 반응속도와 낮은 정답률을 보여 노인 집단이 청년 집단보다 저하된 시공간 주의배분능력을 가지고 있다는 것을 나타냈다. 또한, 정서지각과제에서는 노인 집단이 청년 집단에 비해 긍정적 정서지각 편향성과 부정적 정서지각 편향성 모두 크게 나타났다. 상관분석 결과에서는 정서지각과제의 정답률에 대한 부정적 정서지각 편향성이 UFOV 과제의 시야각 30° 조건의 반응속도와 유의미한 정적 상관관계가 나타났다(r=.289). 또한, 정서지각과제의 정답률에 대한 긍정적 정서지각 편향성은 UFOV 과제의 모든 시야각 조건들의 정답률과 유의미한 정적 상관관계가 나타났으며(r=.305, r=.322, r=.299), 반응속도와 유의미한 부적 상관관계가 나타났다(r=-.345, r=-.295, r=-.308). 이러한 결과는 노화가 저하된 시공간 주의배분능력 그리고 긍정적 정서지각 편향성과 부정적 정서지각 편향성의 증가와 관련있다는 것을 의미하고, 노화에 따라 나타나는 긍정적 및 부정적 정서지각 편향성은 저하된 시공간 주의배분능력과 관련성이 있는 것으로 여겨진다.

본 연구의 목적은 정신 질환을 진단받지 않은 일반인들이 양극성 장애 경향성에 따라 변화하는 시공간 주의집중력과 정서 지각 능력을 탐구하는 것이다. 양극성 장애 경향성을 측정하기 위해 한국형 자기보고형 양극성 장애 검사(K-MDQ)를 사용하였고, 시공간 주의집중력와 정서 지각 능력을 측정하기 위해서는 시공간 주의 과제(useful field of view task)와 정서 지각 과제(emotional perception task)를 사용하였다. 또한 본 연구에는 정신 질환 혹은 기타 의학적 문제가 없는 참가자들만 참여하였고 K-MDQ 점수에 따라 세 집단으로 나뉘어졌다. 시공간 주의 과제 수행 결과, K-MDQ 점수가 높은 집단이 다른 집단들에 비해 수행 수준이 낮았다. 이는 양극성 장애 경향성이 높은 일반인은 시공간 주의집중력의 저하가 나타난 것을 의미했다. 또한 정서 지각 과제 수행 결과, K-MDQ 점수가 높은 집단이 다른 집단들에 비해 부정적 정서 지각 편향성이 높게 나타났다. 이는 양극성 장애 경향성이 높은 일반인은 부정적 정서 지각 편향성이 높게 나타났으며 즉, 양극성 장애 경향성이 높은 일반인은 정서 지각 능력이 저하되었음을 의미했다. 이러한 결과는 양극성 장애 환자가 아닌 일반인이 양극성 장애 경향성이 높아지면 양극성 장애 환자에게 나타난 시공간 주의집중력과 정서 지각 능력의 저하가 점진적으로 나타난다는 것을 함의한다.

이 연구의 목적은 지질 전개도를 활용한 수업이 고등학생들의 공간 시각화 능력 및 지질 공간 능력에 미치는 효과를 살펴보고, 이 수업에 대한 학생들의 인식을 혼합연구 방법으로 조사함으로써 지질 전개도를 활용한 수업의 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 이를 위해 10개의 지질 전개도(수평층 2개, 수직층 2개, 경사층 4개, 단층 1개, 습곡 1개)를 개발하였고, 지질 전개도를 활용한 수업 실시 전후에 학생들의 공간 시각화 능력과 지질 공간 능력을 검사하였다. 또한, 이 수업에 대한 학생들의 인식을 조사하기 위하여 인지적 영역과 정의적 영역으로 구성된 설문지를 이용하여 양적 연구를 실시한 후, 이를 보완하기 위한 질적 연구로 참가 학생에 대한 포커스 그룹 인터뷰를 진행하였다. 연구 결과, 지질 전개도를 활용한 수업은 공간 시각화 능력과 지질 공간 능력을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 이 수업은 학생들의 지질 구조 공간 배치에 대한 인식 능력 및 시각 투시 능력을 향상시키는 데 도움을 주는 것으로 나타났다. 지질 전개도를 활용한 수업에 대해 학생들의 인식을 조사한 결과, 학생들은 인지적 영역과 정의적 영역 모두에서 상당히 긍정적으로 평가하고 있었다. 이 연구에서 개발된 지질 전개도는 ‘지질도의 작성과 해석’에 관한 수업을 위해 효과적인 도구로 사용될 수 있으며, 일반 고등학교의 지질 수업에서 과학 성취도가 높은 학생들을 대상으로 한 수업에의 적용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

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 연구에서는 플래시 파노라마 기반 가상야외답사(VFT)를 활용한 야외 지질 답사 활동의 효과를 공간 시각화 능력, 개념 이해와 인식 측면에서 분석하고자 하였다. 17명의 강원도 소재 중학교 학생을 대상으로 Kim and Lee (2011)에 의해 제안된 플래시 파노라마 기반 VFT 활용을 위한 3단계 모형을 적용하여 제주도 일대에서 2박 3일간 실제 지질 답사 활동을 수행하였다. 전실험 연구 설계를 적용하여 단일 집단에 대하여 사전과 사후의 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해 변화를 각각 분석하였으며, 사후 설문을 통해 VFT 활용 효과에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 플래시 파노라마 기반 VFT 활용 모형을 적용하여 야외 답사 활동을 수행한 결과, 공간 시각화 능력에서는 '공간 관계' 능력이, 화산 개념 이해에서는 '지식'과 '이해'에서 유의미한 증가를 나타내었다. 또한, 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해에서 대부분의 학생들의 향상 지수가 양(+)으로 산출되었다. 한편, 참가 학생들은 플래시 파노라마 기반 VFT 활용에 대해서 높은 흥미와 만족도를 나타내었으며, 야외 답사 활동에서 플래시 파노라마 기반 VFT의 활용에 대해 매우 긍정적으로 인식하는 것으로 분석되었다. 또한 플래시 파노라마 기반 VFT 활용이 인지적, 지리적 요소에서 실제 야외 답사 활동에 많은 도움이 되는 것으로 인식하였다.

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.

본 연구의 목적은 구성주의 이론에 기초한 물리적 지식활동 중 던지기 활동이 유아의 문제해결력과 공간능력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보는데 있다. 연구대상은 경기도 S시에 소대한 두 개의 초등학교 병설유치원에 재원중인 만 5세 유아 40명이며 12주 동안 24회 실시하였다. 연구도구는 유아의 문제해결력을 알아보기 위하여 Tegano, Sawyer와 Moran(1989)의 유아 문제해결력 검사에 기초하여 안경숙(1992)이 사용하고 장경혜(1994)가 수정, 보완한 검사도구를 사용하고 유아의 공간능력을 알아보기 위하여 홍혜경(2001)의 공간능력검사도구를 사용하였다. 본 연구의 결과 구성주의 이론에 기초한 물리적 지식활동 중 던지기 활동은 문제해결력의 하위요소인 문제의 발견 및 진술, 문제 해결에 대한 결론짓기와 공간능력의 하위요소인 눈-운동 협응, 공간적 추리, 시각적 기억 및 회상하기에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 구성주의 이론에 기초한 물리적 지식활동 중 던지기 활동은 유아의 문제해결력과 공간능력에 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다.

본 연구는 공간시각화 활동에서 교사개입을 적용한 실험집단과 비교집단 유아의 수학적 문제해결능력의 차이에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 도구는 수학적 문제해결능력 검사로 Ward(1993)가 제작한 것을 황정숙(1996)이 번안한 것을 사용하였으며, 공간시각화 활동에는 탠그램 활동과 패턴활동을 포함하였다. 교사개입은 한은숙(1996)의 7가지 유형을 5가지 유형으로 재구성하여 사용하였다. 연구결과 유아의 수학적 문제해결능력은 공간시각화 활동에서 교사개입이 적용된 실험집단이 비교집단보다 더 증진되었다.