This study investigates the integration of astronomy-related topics in the Korean national science curricula spanning from 1945 to 2023. We analyze the placement and extent of astronomy content across different school levels. Astronomy contents in the science curricula have changed in response to social needs (e.g., practical knowledge required for agriculture and fishery) and advancement in astronomical research (e.g., the discovery of exoplanets and the suggestion of new cosmological parameters). Contents addressing the motions of celestial objects and stellar physical properties have remained relatively consistent. In the latest 2022 revised national curriculum, scheduled for implementation in 2024, several elements, such as coordinate systems, have been removed, while the inquiry activities using digital tools are emphasized. The incorporation of the cosmic perspectives in the national curriculum, as well as astronomy education within the context of education for sustainable development, remains limited even in the most recent curriculum. For future life revisions, the active participation of researchers is needed to reflect the latest astronomical research progress and scientific characteristics in the field of astronomy.

지구과학 II 및 한국지리 교과서는 ‘한반도의 지질’과 관련된 내용을 공통적으로 중요하게 다루고 있다. 이 연구 는 지구과학 II 및 한국지리 교과서에 제시된 ‘한반도의 지질’ 관련 내용의 차이를 분석하고, 차이가 있다면 최신 과학 지식과의 일치 여부를 비교하기 위한 것이다. 이를 위하여 2015 개정 교육과정에서 발간된 교과서 7종(지구과학 II 4종, 한국지리 3종)을 분석 대상으로 선정하고, 한반도의 지체구조, 지질 연대 자료 및 지질시대별 지질학적 특성의 설명 텍 스트에 대한 차이를 비교하였다. 분석 결과, 한반도의 지체구조와 관련된 용어, 명칭, 분포 범위에서 교과서 간에 불일 치 사례가 발견되었다. 한반도의 지질 연대 자료도 불일치 사례를 보였는데, 한국지리 교과서의 경우 오래된 자료를 인 용하여 최신 과학 지식과의 차이를 보였다. 또한, ‘한반도의 암석 분포’, ‘평안누층군의 특징’, ‘고생대의 대결층’에 대한 설명 텍스트에서 불일치 사례가 발견되었다. 지구과학 및 지리 교과는 중복되는 내용 요소가 많기 때문에 교과 간의 내용 차이를 최소화하는 노력이 필요하며, 이를 위해서는 최신의 과학 지식을 반영한 적절한 내용을 선정하여 교과에 관계없이 일관성 있게 제시하는 것이 중요하다.

The purpose of this study was to examine the status of the field application of the Science II career electives with the application of the 2015 revised curriculum up to the 3rd year of high school. This study focused on examining high school science teachers’ perceptions of the student-participatory class and process-centered assessment in Science II subjects, which are career-intensive high school science electives. A total of 192 science teachers responded to the survey questionnaire, and 12 teachers participated in interviews. In the in-depth interviews conducted to supplement the survey results, questions were asked about changes in the overall class, the status of student-participatory classes, and changes in the assessment of Science II subjects due to the emphasis on process-centered assessment. The main research results included teachers’perceptions of changes in teaching and assessment methods with the application of the revised curriculum, the degree to which the eight skills used in Science II classes develop the key competencies of science, and the teaching and assessment methods commonly used in Science II classes. Science teachers generally agreed with the purpose and necessity of introducing student-participatory classes and process-centered assessment, which are the core purpose of the 2015 revised curriculum. However, they had difficulties in practice due to the excessive content of Science II subjects. Problems were also encountered with securing objectivity and fairness during assessments and the operation of online science classes due to COVID-19.

This study aimed to explore alignments among three curricula based on the contents of the university level curriculum. The 2015 revised curriculum, International Baccalaureate(IB), and Next Generation Science Standards(NGSS) were selected for this study, and a college textbook was analyzed to compare the curricula. As the age groups studying the curricular were different, we reorganized them according to school ages prior to conducting the study. The results of the analysis were: first, the contents of the 2015 revised curriculum did not sufficiently elaborate on the natural hazards related to humans, unlike the university level, IB PYP, and NGSS curricula. Third, there are different ways of introducing scientific vocabulary curricula, meaning that the number of scientific vocabularies in the 2015 revised curriculum was less than that in the IB, PYP, and NGSS.

This study identified and examined earth science education department programs in Korea. Major courses provided by 11 universities and their course requirements were analyzed, and the main research results are as follows. First, many basic courses, other major requisite, and elective courses are provided in geology, astronomy, and atmospheric science. oceanography, geophysics, earth environmental science, and natural disaster and energy resources had fewer major requisite courses provided in addition to basic courses, and few elective courses were offered. Second, many courses in science education focused on earth science, while others focused on general science and there were few courses that covered education theory regarding the specific subject. Third, science course application requirements emphasized the understanding of science in general or of earth science specifically. From the above results, additional studies are proposed to reflect on the current state and supplement these programs.

The purpose of this study was to compare the earth science curriculums of South Korea and North Korea. Aspects such as the content of the curriculums and the timing of learning were analyzed, in order to provide basic data that can be used to design a revised and integrated Korean curriculum. The objects of this study were South Korean Science textbooks from grades 5-9, and the high school Unity of Science and Earth Science I and II textbooks. Additionally, from North Korea, the junior middle school Natural Science 1 and 2 textbooks and the senior middle school Chosun Geography 2 and Geography 1 textbooks were analyzed. The results of this study obtained through an analysis that used the Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS 2019) grade 8 earth science assessment framework were as follows. First, South Korea needs to adopt iterative learning. Repetitive learning, which is effective for understanding what is being learned, is applied to only 1 by 8th grade. Second, South Korea needs to adjust the time when certain content is learned. This is because there is a disparity between when content is learned in comparison to North Korea, and the timing of learning of about 50% of the TIMSS standards have not been followed. Third, it is necessary to reflect the content present within the TIMSS that have not been learned. This can be a way to increase the nations’ educational competitiveness in the international community. This paper proposed a comparative analysis of South korean and North Korean approaches to the earth science curriculum and conducted practical research to facilitate the construction of an integrated curriculum.

Oceanic current maps introduced in science and earth science textbooks can offer a valuable opportunity for students to learn about rapid climate change and the role of currents associated with the global energy balance problem. Previously developed oceanic current maps in middle and high school textbooks under the 2007 and 2009-revised national curriculum contained various errors in terms of scientific accuracy. To resolve these problems, marine experts have constructed a unified oceanographic map of the oceans surrounding the Korean Peninsula. Since 2010, this process has involved a continuous, long-term consultation procedure. By extensively gathering opinions and through verification process, a representative and scientific oceanic current map was eventually constructed. Based on this, the educational oceanic current maps, targeting the comprehension of middle and high school students, were developed. These maps were incorporated into middle and high school textbooks in accordance with the revised 2015 curriculum. In this study, we analyzed the oceanic current maps of five middle school science textbooks and six earth science textbooks that were published in high school in 2019. Although all the oceanic current maps in the textbooks were unified based on the proposed scientific oceanic current maps, there were problems such as the omission of certain oceanic currents or the use of a combination of dotted and solid lines. Moreover, several textbooks were found to be using incorrect names for oceanic currents. This study suggests that oceanic current maps, produced by integrating scientific knowledge, should be visually accurate and utilized appropriately to avoid students’ misconception.

본 연구는 우리나라 과학교육에서 통합교육의 주제로 다루어지는 환경문제와 관련하여 환경교육의 현황과 교육 과정을 비교 분석하여 상호연계성과 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해 2015 개정 환경과 교육과정과 2015 개정 과학과 교육과정을 분석대상으로 선정하고, 각 교과의 교육과정과 그 변천에 대한 문헌연구와 내용분석(Content Analysis)을 수행하였다. 교육과정 분석은 선행연구를 토대로 핵심역량과 교육목표를 비교하고, 과학과 및 환경과의 공통 소양 요소인 지식, 태도, 탐구, 그리고 참여와 실천의 4가지 범주를 도출하여 분석틀을 구안하고 이를 토대로 내용체계를 재구성 하였다. 연구결과 핵심역량과 목표에서 환경교과는 총론기반의 지속가능한 사회참여를, 과학교과는 과학탐구능력과 과학적 소양이 강조되는 차이가 있었다. 또한 내용체계에서는 환경교과가 학습자의 관점을 중시한다면 과학교과는 과학탐구자로의 자세를 강조하였으며, 내용지식의 체계를 중요시하는 과학교과에 비해, 환경교과는 학년간 경계가 거의 없이 과학개념이 적용되는 것으로 나타나 국가 교육과정에서 교과간 내용 지식 연계성에 대한 충분한 정보를 제공할 필요성이 제기되었다. 또한 환경교과가 참여와 실천에 목적을 둔다면 과학교과는 지속가능한 과학기술개발과 개선, 과학적 흥미와 의사결정능력을 기르는데 초점을 두고 있어 체계적인 지속가능발전 교육을 위해 과학과 및 환경과 교육과정이 상호 보완 될 필요가 있으며 과학과 교육과정에서 탐구활동의 주제를 더욱 다양하고 통합적인 주제로 다룰 필요가 있음을 제안하였다. 이를 통해 탐구 중심의 통합 교과서에서 보다 과학적 문제해결과 평생학습과 참여 역량을 강조하는 교과서로 바꿀 수 있는 기반이 될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 지속가능발전 교육을 위해 과학과 및 환경과 교육과정의 상호보완에 대한 시사점과 함께 과학교육이 환경교육의 버거운 역할을 분담할 수 있기를 기대한다.

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.

The purpose of the study was to define five science core competencies introduced in the 2015 revised science curriculum with each component and practical indicators into the frame. Science teachers on site could use it in teaching and developing science program to equip students with the competencies to creatively solve problems which is the aim of science education in the 21st century. To develop this frame, we contacted 10 experienced science educators and collected the data through a questionnaire. We coded all responses and categorized into the components and practical indicators of each competency which were all compared with those from well-known theories in order to validate. We then contacted other 35 science educators again to construct the validity to fill out the survey of Likert scale. The finalized science core competency included 19 components in total with practical indicators that can be observable and measurable in the classroom. This frame was used to see how it fits into a STEAM program. The finding was that two different topics of the STEAM program displayed the different description of science core competency usage, which could be used as the prescription of the competency as to whether or not it is more promoted in science class.

개발도상국에서 해양대학의 설립과 우수한 해기사의 양성은 해당 국가의 해양산업발전에 큰 영향을 줄 수 있다. 한국의 해양산업발전에 도전을 받은 케냐 정부에 의해 케냐해양대학의 설립을 위한 프로젝트가 추진되고 있다. 이 연구의 목적은 케냐해양대학을 위한 항해학과 교과과정을 개발하는 것이다. 이를 위해 먼저 케냐의 환경을 조사하였고, 이어서 IMO 해기교육요건, 모델코스 및 세계 주요 해양대학의 항해학과 교과과정을 검토하였으며, 이를 바탕으로 케냐해양대학 항해학과 교과과정을 개발하였다. 개발된 교과과정은 승선실습 1년을 포함하여 총 5년이 소요되는 과정이며, 총 200학점(매학기 20학점)을 이수하도록 되어 있다. 이 교과과정은 비록 케냐의 환경에 맞추어 개발된 것이지만, 국제적으로 표준화된 해기교육의 특성상 다른 국가의 유사한 연구에도 좋은 참고가 될 것으로 기대된다.

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.

학교 교육과정의 자율화가 확대됨에 따라 단위학교를 중심으로 교사의 교육과정 역량을 강화하기 위한 방안을 탐색하는 연구는 중요한 의미를 갖는다. 이에 본 연구에서는 단위 학교의 교육과정 편성 운영 자율성 확대에 부응하기 위해 요청되는 교사의 전문성, 자율성, 책무성 확대 방안을 교사의 교육과정 역량 측면에서 찾고자 하였다. 미래 학교의 교사는 구체적인 학교 상황에서 교육과정을 어떻게 해석하고 적용할 것인지를 탐색하고 개발하는 역할을 수행하도록 기대된다. 본 연구에서는 문헌분석, 국내외 사례연구, 설문조사 등을 통해 과학 교사의 학교 교육과정 편성 운영 역량의 발휘 실태를 진단하였다. 과학교사들은 교육과정 운영에서의 실질적 자율성 부족, 인프라 미비, 학생성취도로 책무성을 묻는 체제, 숙고를 위한 시간의 부족, 교육과정에 대한 주체성 인식 부족 등이 교사의 자율적 학교 교육과정 편성 운영의 장애요인이라고 지적하였다. 본 연구의 결론 부분에서는 과학교사를 비롯한 현장 교사의 교육과정 역량 발휘의 장애요인에 대한 해결 방안으로 실질적 자율화의 확대, 현장 교사의 교육정책 결정 참여 활성화, 학교평가에서 정성적 요소 강화, 교사의 직급 및 승진 경로의 다양화를 통한 교육과정 역량 강화, 교사의 학습공동체 참여 활성화 등을 제안하였다.

본 연구의 목적은 2009 개정 과학 교육과정의 지구과학 I 목표와 교과서의 학습 목표와의 일치성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 교육과정의 목표와 교과서의 학습 목표를 능력, 공통 개념, 행위 동사로 구분하였으며, 이 자료를 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 능력 요소와 관련하여 교과서는 인지적, 정의적 영역을 주로 강조하였다면 교육과정은 이외에도 탐구능력을 함께 강조하였다. 공통 개념은 교과서가 교육과정보다 더 다양한 요소가 사용되었다. 행위 동사 요소는 '이해'를 가장 많이 사용하였으나 대부분 인지 체제 수준으로 제시한 것에 그치고 있다.

In this commentary, I examined the implications of Existentialism for science teaching and teacher education. Existentialist thoughts and premises can be used to explore the human element in an educational system. Before emphasizing the pragmatic and technical aspects of teaching, we need to rethink why we teach and recognize our learners as unique beings in a continual process of becoming. By incorporating the existential perspective into curriculums and pedagogies of science education, we can help learners to make their existences and experiences meaningful. This paper consists of three parts. In the first part, I drew on relevant aspects of Existentialism and its implications on the views of the learner. In the second part, I examined the competency-based curriculum in light of Existentialism. Existentialism aims, in part, to develop an educated person who possesses a clear sense of personal identity, a critical attitude, and the inclination to be a life-long learner, and so on. These characteristics are consistent with the implications developed from the competency-based curriculum. In the third part, I explored pedagogical activities consistent with existentialist thinking the ultimate goal of which is to create authentic individuals who can take responsibility for being humans. In the conclusion, I discussed how existentialist ways of thinking and teaching call for the science teacher's reflective practices, where the teacher needs to integrate personal and professional knowledge as the situation demands.

본 연구는 향후 과학과 교육과정 개정에서 다루어야 할 핵심역량들을 재구조화하는 방안을 탐색하는 것이다. 최근 세계 각국에서 미래 사회의 변화된 상황에 맞추어 학교 교육의 방향을 근본적으로 재조정하려는 노력이 진행되고 있다. 그리고 이러한 교육 개혁의 핵심 키워드로 등장하게 된 것이 핵심역량이다. 본 연구에서는 향후 핵심역량 중심의 과학과 교육과정 재구조화를 위한 선결 요건으로 선행연구에서 다양하게 논의되어온 핵심역량 대범주를 재구조화하고 국가수준의 교육과정에서 제시됨직한 각 영역별 핵심역량 구성요소를 논의하였다. 문헌분석, 전문가 심층면담, 델파이 및 설문조사 등을 통해 핵심역량 대범주 3가지를 (1) 인성 역량, (2) 지적 역량, (3) 사회적 역량으로 구성하고, 각 핵심역량 대범주별로 의미와 특징을 제시하였다. 각 대범주별로 어떤 핵심역량을 선정하고 가르칠 것인지는 교과 및 교사수준에서 전문성을 발휘하여 결정하도록 맡겨둘 필요가 있다. 본 연구의 결론 부분에서는 본 연구에서 논의한 핵심역량 대범주들을 중심으로 향후 과학과 교육과정을 재구성할 때 주목할 점을 제안하였다. 향후 과학과 교육과정을 개발할 때는 인성 역량을 포함하여 핵심역량의 3개 대범주들을 적극적으로 포함시켜야 하며, 핵심역량을 모든 학생들이 도달해야 할 최소 수준의 목표로 설정해야 할 것이다. 또한 과학 주제와 목표 등에 따라 각 대범주별 핵심역량 구성요소와 구성요소들 간의 연계방식이 달라질 수 있음을 기억해야 할 것이다.

This study explored ways to implement a competencies-based curriculum in schools by reviewing exemplary cases that have introduced Key Competencies (KCs) in the school science curriculum. Since the OECD redefined key competencies as 'what people should know and do in order to lead a successful life in a well-functioning society', many countries have emphasized the use of a competencies-based curriculum. Foreign and domestic classroom cases, which have used a competencies-based curriculum in science teaching, were collected and analyzed. Through open-ended interviews with teachers and principals, we investigated changes of teachers' professional knowledge and practice that were evident as a result of the implementation of competencies-based curriculum in science class. Foreign science teachers suggested ways to relate competencies-based curriculum and science curriculum including maintaining a balance between competencies-based curriculum and content-based curriculum. They also integrated KCs into all subject-based curriculums, gave priority to KCs over subject matter knowledge, and developed KCs through teaching science contents that students wanted to learn. On the other hand, Korean science teachers suggested reconstructing competencies-based curriculum by extracting common attributes from the existing subject areas. They also made KCs realized through content teaching, and developed various KCs within science contexts. Implications of the competencies-based curriculum for science teaching and learning were discussed at the end.

이 연구의 목적은 2009 개정 과학과 중학교 교육과정을 효과적으로 실행하기 위해 중학생들의 지구계에 대한 기초적인 인식을 조사하였다. 1219명의 학생들이 설문조사에 참여했으며 학생들의 지구계에 대한 기초적인 이해, 지구계와 관련된 23개의 개념(내용)에 대한 이해 수준과 중요성을 조사하였다. 지구계에 대한 기초적인 이해 결과를 살펴보면 약 67%의 학생들이 지구계에 대한 용어에 대해 잘 모른다고 응답하였다. 지구계의 구성요소 중에서는 대기권과 수권을 가장 잘 인식하고 있었으며, 빙권에 대해서는 지구계의 구성요소로서 낮은 이해 수준을 보였다. 23개 지구계 관련개념(내용)에서는 성별에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, ESU#4, 5, 6에 관련된 주요 개념에서 남학생들이 이해 수준과 중요성에 대한 인식 수준이 더 높게 나타났다. 아울러, 학년별로는 23개 중에 10개의 개념에 대한 중요성의 인식 차이를 나타냈다. 교육과정의 실행과 학교 현장을 위한 제언이 논의되었다.

시각자료는 과학교과서의 주된 구성 요소이며, 학습자에게 과학적 개념을 효과적으로 이해시키는 매개체가 된다. 본 연구에서는 제7차 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서 지구과학 분야에 사용된 시각자료의 유형과 기능 및 구조를 분석하였다. 시각자료 유형에서는 사진과 삽화의 비율이 그래프와 표에 비해 매우 높게 나타났다. 시각자료의 기능에서는 예시적 기능과 보충적 기능의 비율이 높게 나타난 반면, 장식적 기능, 설명적 기능, 탐구적 기능의 비율은 낮게 나타났다. 시각자료의 구조에서는 단독의 비율이 다중에 비해 압도적으로 높았다. 또한 다중 구조에서 짝은 주로 대비에, 연속은 주로 순서를 표상하는데 사용되고 있었다. 시각자료의 유형, 기능, 구조 모두 교과서에 따라 유의미한 차이가 있었다. 이러한 연구 결과를 토대로 학교 과학에서 시각자료의 교육학적 의의에 대한 보다 나은 이해를 위해 지구과학 분야에서 시각자료의 기능과 구조에 대한 기호학적 연구를 제안하였다.