본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정에 따라 개발된 고등학교 통합과학1·2 및 지구과학 교과서를 대상으 로, 과학 관련 사회적 쟁점(Socio-Scientific Issues, SSI)의 주제 구성, 교수·학습 전략, 그리고 민주시민역량 요소의 반영 양상을 분석하였다. 분석틀로는 SSI 주제 영역 8개 범주와 Park et al. (2022)이 제시한 민주시민역량 분석틀(8개 요 소)을 적용하였다. 연구 결과, 통합과학 교과서는 첨단과학, 기후변화, 자연재해 등 다양한 SSI 주제를 폭넓게 다루는 경향을 보인 반면, 지구과학 교과서는 기후변화와 자연재해 관련 주제가 상대적으로 높은 비율을 차지하는 주제 분포 특성을 나타냈다. 교수·학습 전략 측면에서는 두 교과 모두 탐구 중심 활동의 비중이 높게 나타났으며, 논증, 의사결정, 시민 실천과 같은 고차적 SSI 전략은 상대적으로 제한적으로 제시되는 경향을 보였다. 민주시민역량의 경우, 정보처리 능력, 의사소통 및 협력, 의사결정력과 같은 인지적·기능적 요소의 비중이 높게 나타난 반면, 공감능력과 사회적 책임 감과 같은 정의적 시민성 요소는 상대적으로 낮은 빈도로 나타났다. 이러한 결과는 교과서에 제시된 SSI 활동이 과학 적 탐구와 개념 이해를 중심으로 구성되는 경향을 보이며, 사회적 성찰과 가치 판단, 시민적 실천의 요소는 교사의 수 업 설계를 통해 확장될 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과는 향후 교과서 개발과 SSI 기반 수업 설계에 시사 점을 제공하며, 과학교육에서 민주시민역량을 보다 체계적으로 고려할 필요성을 강조한다.

과학기술 분야의 고위험 환경에서 안전교육의 필요성 및 중요성이 지속적으로 강조되고 있다. 이에 따 라 학습전이를 위한 학습자 중심 교육 콘텐츠 제공을 목적으로 VR을 적용한 교육 프로그램에 대한 논의 가 교육현장을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 특히, VR 교육의 효과성을 제고하기 위해서는 학습자 의 실제 기술 활용 여부를 예측할 수 있는 VR 기술수용의도에 대한 이해가 중요하며, 이를 기반으로 한 관련 연구가 다수 진행되고 있다. 본 연구는 이와 같은 흐름에 입각하여 연구실 안전교육에서 VR 기술의 수용 의도와 실제 사용행동에 영향을 미치는 요인을 실증적으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 A기관에서 연구실 안전사고 예방교육을 이수한 379명을 대상으로 온라인 설문조사를 실시 하고, 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석, 구조방정식 모형 분석을 통해 가설을 검증하였다. 통합기술수용 모형(UTAUT)을 토대로 성과기대, 노력기대, 사회적 영향, 촉진조건이 VR 기술의 사용 의도와 실제 사 용 행동에 미치는 영향을 분석하고, 사용 의도의 매개 효과도 함께 검토하였다. 연구 결과, 성과기대와 노력기대는 VR 기술 사용 의도에 통계적으로 유의한 영향을 미쳤으며, 사용 의도는 실제 사용 행동에도 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 반면 사회적 영향과 촉진조건은 VR 기술 사용 의도와 행동에 대해 유의한 영향력을 보이지 않았다. 더불어 성과기대와 노력기대는 사용 의도를 매개로 하여 사용 행동 에 간접적인 유의미한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이 연구결과는 연구실 안전교육과 같은 실천 중심의 교육에서는 동료나 조직의 기대와 같은 외재적 영향보다 학습자의 내적 동기와 기술 활용에 대한 자기 인식이 보다 중요한 영향요인으로 작용함을 보여 준다. 이에 따라 VR 기반 교육의 효과를 극대화하기 위해 학습자의 기술 인식과 수용 특성을 반영한 맞춤 형 설계가 필요하며, 향후 몰입형 안전교육 콘텐츠의 개발과 운영에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

This study investigated the current research trends related to the integration of artificial intelligence (AI) into science education by analyzing 106 domestic and international research papers published between 2020 and 2025. The analysis categorized the studies according to research stage, topic, methodology, educational subject, and keyword frequency. The results indicate that most research is conceptual and theoretical, focusing on understanding the role of AI and developing educational materials, with limited large-scale empirical or curriculum integration studies. Research is methodologically early stage, predominantly design-based, and exploratory, with a notable lack of studies addressing expanded applications and long-term impacts. Curriculum development is active but incomplete; while AI technology advances rapidly, it often outpaces pedagogical adaptation. Teachers and students’ readiness for AI integration has been identified as a critical gap in emerging training models. Additionally, research on Earth Science Education in the context of AI remains sparse. These findings highlight the need for more comprehensive, empirical, and application-focused research to effectively incorporate AI into science education across all disciplines.

본 연구는 고등학교 지구과학교육에서 ChatGPT가 제공하는 과학적 응답의 타당성을 분석하고, 그 한계 및 향 후 과제 탐색을 목적으로 한다. 이를 위해 15명의 지구과학 예비교사가 2015 개정 교육과정을 기반으로 지구과학 I과 지구과학 II의 내용을 바탕으로 총 600개의 질문-이유-확신도(Q-R-C) 프롬프트 구조의 문답을 생성하였다. 본 연구는 문서 분석(document analysis) 방법을 적용하여 ChatGPT의 응답을 과학적 타당성, 설명적 명확성, 교육적 적합성의 기 준으로 독립적으로 평가하였다. 분석 결과, ChatGPT의 응답 중 85% (N=510)는 과학적으로 타당했으며, 81.2% (N=487)는 설명적 명확성을 충족하였고, 78.7% (N=472)는 지구과학 교육과정에 부합하는 내용을 포함하고 있는 것으 로 나타났다. 반면, ChatGPT 응답의 한계로는 개념적 일관성 부족, 추론 기반 응답의 오류 가능성, 응답 수준의 불균형, 지역별 특이성 미반영이 확인되었다. 이는 ChatGPT가 개념 학습을 지원하는 교육적 도구로 활용될 가능성을 시사하지 만, 향후 효과적인 교수 전략을 통해 교사의 지도와 비판적 사고를 촉진하는 과정이 필수적임을 보여준다. 본 연구는 생성형 AI (Gen AI) 기반 도구가 지구과학교육에서 효과적으로 적용될 수 있는 방안을 탐색하며, 향후 교수·학습 설계 에서 고려해야 할 시사점을 제공한다.

Many risk-related issues within the realm of science education have been addressed through science-technologyrelated socioscientific issues (SSI) education. It has been established that the topics categorized as SSI are interconnected with risk-related issues. These topics emphasize numerous points of convergence with the goals of SSI education, particularly in understanding and analyzing risks, including risk assessment, risk management, and risk decision-making. Such understanding can aid in grasping the complexity of SSI based on risk-related issues and facilitate informed decision-making by structuring debates. Although there has been discourse on the need for education aimed at future survival and reflection on the responsibilities and roles of education in risk-prone societies, concepts or strategies related to actual risk responses are rarely addressed in science education and schools. Education tailored to risk-prone societies is not yet well established. This study explored the incorporation of climate change risk education into science education. A framework for climate change risk education was developed, encompassing seven elements, with corresponding definitions and examples. The researchers applied this framework to evaluate the extent to which climate change risk education is integrated into the current science curriculum of Korea. Additionally, SSI lesson scenarios related to climate change were analyzed using this risk education framework to determine the types and extent of risk education incorporated. The findings underscore the importance of teaching climate change risk education to equip students for rational decision-making.

Purpose: This study aims to explore the in-depth experiences of participating in a parent education program at the H Science Institute and understand the meaning and essence of their experiences. Methods: This study employed qualitative content analysis. Data were collected from June 20 to 30, 2023. Participants were a total of 28 people who could provide detailed experiences of participation in the parent education program at the H Science Institute. Focus-group interviews were conducted with 28 participants. Results: The qualitative content analysis revealed six themes: “Exploring the genuine path to become a parent”, “Precious experiences acquired through education that is not easily accessible”, “Discovering the transformed self through education”, “I believe that there had been a change in family relationships”, “Improvements are required in a few contents”, and “I look forward to the program with more extended outreach”. Conclusion: Efforts are required to understand the current status of parent education, verify its empirical effectiveness, and provide parents with awareness of the necessity to observe and control their minds.

The goal of this study was to examine the PCK required for science teachers and PCK required for university teacher educators in terms of school science knowledge, science teaching and learning, and the role of science educators, which are the main axes of science education in future schools, and to explore the relationship between them. This study is a follow-up to a previous stage of research that explored the prospects for changes in schools in the future (2040-2050) in terms of school knowledge, educational methods, and teacher roles. Based on in-depth interviews, qualitative and semantic network analyses were conducted to derive and compare the characteristics of PCK and PCK. As for the main research results, science teacher PCK in future schools should include expertise in organizing science classes centered on convergence topics, expertise in digital platforms and ICT use, and expertise in building a network of learning communities and resources, as part of the expertise of human teachers differentiated from AI. Teacher educators' PCK includes expertise in the research and development of T-L methods using AI, expertise in the knowledge construction process and practice, and expertise in developing preservice teachers’ research competencies. Discussed in the conclusion is the change in teacher PCK and teacher educator PCK with changes in science knowledge, such as convergence-type knowledge and cognition-value integrated knowledge; and the need to emphasize values, attitudes, and ethical judgments for the coexistence of humans and non-humans as school science knowledge in the post-humanism future society.

이 연구의 목적은 교직과정을 이수하는 교육대학원생의 심리적, 재정적 어려움으로부터 파생된 불안과 이들이 가진 교직에 대한 희망 사이의 갈등상황을 파악하는 것이다. 이를 위해 지구과학교육 전공 교육대학원생 3명을 연구 대상자로 선정해 내러티브 탐구기법을 적용하여 분석하였다. 첫째, 연구 참여자들의 심리적 불안에 영향을 주는 요소는 전공 지식의 부족, 멘토의 부족, 늦은 출발, 재정적 문제와 차별, 정보의 부족 등이다. 둘째, 연구 참여자는 자신의 삶은 가치가 있다는 인식, 학생들을 선하게 변화시킬 수 있다는 인식, 자신은 점점 발전하고 있다는 인식에서 희망을 얻는다. 셋째, 연구 참여자들은 자신이 가진 희망 요소에 의해 현 상황을 감내하고 있지만 어려움으로부터 파생된 불안과 교직 으로 진출하고자 하는 희망 사이에서 심리적 갈등상황에 놓여 있다. 이러한 결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 도출 하였다. 첫째, 교직과정을 이수하는 교육대학원생의 수요를 바탕으로 정보의 수집 및 분석하여 그들의 요구를 충족시킬수 있는 제도 개선이 필요하다. 둘째, 불안을 극복하지 못하는 교육대학원생들을 대상으로 심리상담 프로그램이 필요하 다. 이 연구는 향후 현시점의 교육대학원이 현직 교사의 재양성에만 초점을 두지 않고 구성원 모두의 만족감을 높일 수 있는 방향을 제시함으로써 더 나은 교육대학원의 환경이 마련될 수 있길 기대한다.

본 연구는 대학교양교육의 전통적인 교육목표를 넘어서 새로운 사회변화에 대응할 수 있는 교양교육의 필요성과 방향성을 제시했다. 또한 최근 융합문화 시대를 맞이하여 사회적 가치를 실현하기 위한 대학 교양교육의 중요성을 논의했다. 특히 4차 산업혁명 시대로의 전환을 통해 나타난 급격한 사회구조적 변화에 대응하기 위해서는 보편적 규범을 실천하기 위한 학습이 요구된다. 사회과학지식에 토대를 둔 대학교양교육 체계는 현실 사회문제를 해결하고 올바른 가치를 함양시키며, 인간에게 필요한 핵심역량 을 내재화시키는데 중요한 역할을 하게 된다. 공공적 지혜와 시장적 지식으로 각각 대변되는 윤리와 기 술에 기반을 둔 대학교양강좌의 교육목표 실행은 사회구성원들의 삶의 질을 향상시킬 수 있다. 요컨대 사회과학에 기반을 둔 대학교양교육 콘텐츠의 학습은 사람들이 사회적 가치를 실현하는데 크게 기여할 수 있을 것이다.

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.

과학영재교육 관점에서 성공지능 이론은 영재교육과정이 과학영재의 특성에 맞게 제시되고 있는지를 파악할 수 있는 수단이 된다. 이 연구의 목적은 초등 과학영재교육 교재에 제시된 발문 특성을 Sternberg의 성공지능 관점을 적용 하여 분석하기 위한 것이다. 이를 위하여 교육청 영재교육원 2곳과 대학부설 영재교육원 1곳의 초등 과학영재교육 교재에 제시된 발문 각각 143개와 134개를 추출한 후, 이렇게 추출된 발문들의 구조적 특성에 차이가 있는지를 비교하기 위해 언어네트워크분석 방법을 활용하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 분석적 능력, 창의적 능력, 실행적 능력 등과 같은 성공지능을 균형 있게 반영하지 못하고 있었다. 둘째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 학생들에게 ‘문제 확인하기’, ‘정보 표상하고 조직하기’, ‘분석적 사고 촉진하기’ 등 분석적 능력 영역을 집중적으로 요구하고 있었다. 셋째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 성공지능의 각 프레임 요소를 서로 유기적으로 연결되지 못한 채 제시되고 있다는 한계를 보였다. 과학영재들은 일반학생과 달리 학습속도 가 빠르고 보다 복합적인 사고를 선호하는 특성을 보이기 때문에, 앞으로 과학영재교육 교재를 개발할 때에는 과학영재의 수준에 맞게 다양한 영역의 능력을 경험하고 통합적 사고를 촉진할 수 있도록 개발할 필요가 있을 것이다. 이런 측면에서 이 연구는 과학영재들의 맞춤형 교육지원을 위한 교재 개발을 위해 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대 된다.

본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학·과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.

The purpose of science education is scientific literacy, which is extended in its meaning in the 21st century. Students must be equipped with the skills necessary to solve problems from the community beyond obtaining the knowledge from curiosity, which is called ‘computational thinking’. In this paper, the authors tried to define computational thinking in science education from the view of scientific literacy in the 21st century; (1) computational thinking is an explicit skill shown in the two steps of abstracting the problems and automating solutions, (2) computational thinking consists of concrete components and practices which are observable and measurable, (3) computational thinking is a catalyst for STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) education, and (4) computational thinking is a cognitive process to be learned. More implication about the necessity of including computational thinking and its emphasis in implementing in science teaching and learning for the envisioned scientific literacy is added.