본 연구는 전북특별자치도 완주군의 지질학적 특성을 기반으로 지역 맞춤형 야외지질학습장을 개발하고, 이를 초·중·고 교육과정과 연계하여 교육적 활용 방안을 제시하는 데 목적이 있다. 전북특별자치도는 국가지질공원이 지정된 지역을 중심으로 야외지질학습장 개발 연구가 선행하여 활발히 이루어졌으나, 완주군은 국가지질공원이 아님에도 복합 적인 지질학적 특징을 지닌 지역으로서 교육적 가치가 충분하다. 연구 결과, 오성제 일대는 셰일·사암·역암·응회암 등 다양한 퇴적암과 화산암이 층서적으로 배열되어 있으며, 식물화석과 퇴적구조가 쉽게 관찰되는 지역으로 암석 분류와 층서 및 고기후·고환경 해석 등 탐구활동이 이루어질 수 있다. 위봉폭포 및 무학대사교 하천 일대는 반상조직이 발달 한 화산암과 절리가 발달되어 있어 화산암의 생성 과정에 대한 학습 가능성을 확인하였다. 동상면 하천 일대는 다양한 암석들이 퇴적되어 분포하는 환경으로 풍화·침식·운반·퇴적 과정과 자연재해 예방 교육 관련하여 STS와 STEAM 수 업모형을 적용할 수 있다. 이처럼 완주군의 지질학습장은 학생들이 실제 야외 지질 현장에서 자기주도적 탐구 학습을 수행함으로써 과학적 사고력과 탐구 역량을 기르는 데 기여할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 군산시 옥서면, 산북동, 비응도와 야미도, 신시도, 선유도 일대를 중심으로 야외지질학습을 위한 적절한 지질명소를 탐색하고 교육적 활용 방안을 논의하였다. 이를 위하여 2015 개정 교육과정의 지질 학습요소를 분 석하고 연구 지역에 관한 선행 연구를 바탕으로 현장 답사를 통해 7곳의 지질명소를 선정하였다. 이 일대는 중생대 쥐 라기부터 백악기 무렵 한반도 화성 활동의 결과로 형성된 화성암류와 백악기 퇴적암류, 공룡 발자국 및 식물 화석, 연 흔, 습곡 등 한반도 중생대 지질을 이해하는데 교육적 가치를 지니고 있다. 지질명소의 학습요소를 교육과정과 비교한 결과, 초등학교 고학년 수준에서 고등학교 수준의 학습요소를 내포하고 있으며 특히 고등학교에서 다루어지는 학습요소 를 두루 갖추고 있었다. 이에 따라 군산시 일대 지질명소와 각 장소에서 이루어질 수 있는 교육 활동을 제안하였다.

이 연구는 야외 지질 학습에 대한 관찰 및 가설을 분석하여 야외 지질 학습에 대한 방향을 찾아보고자 하는 기초 연구의 성격을 가진 질적 연구이다. 야외 지질 학습장에서의 학습 내용을 분석함으로써 관찰, 가설의 관련성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 지질학습의 특성상 초등학생들은 대부분 시각에 의존하여 관찰하며, 퇴적 지층 지역의 관찰은 암석 관찰에, 가설은 지질 구조에 관한 가설을 많이 생성하였다. 둘째, 관찰 분류들로 분석 한 결과, 이 연구에서 추가한 관찰 행동 영역인 비교 관찰의 빈도가 높게 나타났으며, 2가지 관찰 행동의 조합으로 나타난 사례의 빈도도 높았다. 셋째, 관찰 유형을 기준으로 보면 해석적 관찰 및 비교 관찰과 조합된 과학적 설명 가설의 비율이 가장 높게 나타났다. 이것은 암석과 지질 구조를 해석하고 다른 것과 비교하여 자신의 사고를 합리화 하려는 경향으로 볼 수 있다. 가설 유형을 기준으로 분석한 결과 과학적 설명 가설이 가장 많은 비율을 차지하였고, 사전 지식이나 선개념을 적용하여 해석하고 설명하려는 경향이 있다고 판단된다.

이 연구의 목적은 열린교육과 탐구학습을 위한 야외 지질학습장을 개발하고, 야외학습이 과학의 정의적 영역과 학업성취도에 미치는 영향 등을 알아보았다. 야외지질 학습장은 전북 부안군 격포 채석강 일대와 정읍시 내장동에서 순창군 쌍치면에 이르는 방산재 일대를 개발 하였다. 정의적 영역은 과학에 관한 인식, 과학에 대한 흥미, 과학적 태도로 세분해 조사하였고 학업성취도 평가는 25문항을 만들어 사용하였다. 정의적 영역의 세 가지 항목에서 모두 통제 집단이 비교적 변화가 없는데 반해 실험집단은 리커트 척도 2.44에서 2.37(과학에 관한 인식), 3.15에서 3.08(과학에 대한 흥미), 2.91에서 2.74(과학적 태도)로 긍정적인 변화가 있었다. 또한 공변량 분석으로 조정된 점수에서 실험집단이 통제집단에 비해 과학에 관한 인식은 0.12 포인트, 과학에 대한 흥미는 0.15포인트, 과학적 태도에서 0.23 포인트 차를 보이며 더 긍정적이었다. 학업성취도는 공변량 분석으로 조정된 점수가 100점 만점 척도로 실험집단이 통제집단보다 7.68점 높았다.

야외 학습의 많은 이점에도 불구하고, 중 고등학교에서는 야외 지질 활동이 잘 이루어지지 않고 있다. 최근에 지질 답사 지역이 많이 개발되고 있으나, 대부분 지질학적 층서에 관한 서술적 설명으로 기재되어 있어 중 고등학생들에게 적합하지 않다. 따라서 전문적인 내용보다는 지구과학 교사가 손쉽게 학생들을 데리고 야외로 나갈 수 있는 야외 학습 프로그램이 필요한 실정이다. 본 연구는 중 고등학생을 위한 야외 지질 학습장을 개발하고 이를 효과적으로 수행할 수 있는 교수 학습 전략을 제시하여 일선 지구과학 교사들에게 도움을 주고자 한다.