본 연구는 중학교 교과서의 대기압 단원을 학습하였을 때 학생들의 개념유형이 어떻게 변하는지 조사하고, 대체개념을 개선해나갈 수 있는 실험방법을 모색하는데 목적이 있다. 중학교 2학년을 대상으로 ‘대기압’ 에 관한 사전 개념을 질문지와 면담을 통하여 조사하고 두 집단으로 나누어 6차 교육과정의 중학교 2학년 과학교과서 중 8종의 교과서에 나오는 대기압에 관한 실험을 모두 한 집단과 교과서 외의 제안실험을 한 집단으로 구분하여 2주 동안 실시하였다. 두 집단간의 수업방식은 차별화하지 않았고 실험소재만 다르게 하였으며, 기압단원 학습 일주일 후 동일한 질문지를 사용하여 개념변화를 알아보았다. 결론적으로 학생들의 기압에 대한 대체개념이 학습 후에도 쉽게 변화되지 않았지만, 제안실험을 한 집단이 기압에 대한 개념형성이 효과적으로 나타난 점으로 보아 대체개념을 개선시킬 수 있는 다양한 학습방법과 과학적 개념획득을 위한 실험손재가 지속적으로 연구되어져야 할 필요성이 있다.

『한국지구과학회지』가 발간된 지 20년이 지난 이 시점에 우리 나라 지구 과학 연구의 과거와 현재를 살펴보고 이를 근거로 나아갈 방향을 알아보기 위하여 『한국지구과학회지』에 게재된 106편의 지구 과학 교육 연구 논문을 분석하였다. 양적 측면의 분석 결과, 지구 과학 교육 관련 연구가 최근 2년 동안 증가 추세에 있는 것으로 나타났다, 연구의 주제 측면에서 보면, 지구 과학 교육 내용에 관한 연구가 가장 많았으나, 우주 과학, 지질 과학, 대기 과학, 해양 과학 등의 ,세부 영역별 연구가 동일한 비중으로 이루어지지는 않았다. 연구의 대상 측면에서 보면, 교사보다는 학생 , 특히 고등 학생을 대상으로 하는 연구가 많았다. 연구의 방법 측면에서 보면, 교과서나 교육 과정을 분석하거나 검사 문항 등을 활용한 조사 연구가 가장 많았고, 문헌 연구는 거의 이루어지지 않았다. 연구의 내용 측면에서 보면, 교수/학습과 관련된 연구가 가장 많이 이루어진 반면 평가나 교사 양성에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다.

월엄범오위(月掩犯五緯)의 사례에 나타난 전통적인 천문관(天文觀)에 관하여 중학생(164명), 고등학생(157명), 대학생(172명) 및 일반인(139명)의 판단 유형과 판단 이유를 조사, 비교하였다. 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째 , 월엄범오위에 대한 전통적인 해석 방식에 동의하는 응답자들이 15.7%, 동의하지 않는 응답자들이 38.1%, 분명히 말할 수 없다는 응답자들이 46.2%이었다. 상대적으로 많은 수의 대학생들이 전통적인 천문관에 동의하지 않는다고 하여 과학적으로 옳은 판단을 내린 반면, 그와 같이 판단한 중학생들의 비율이 가장 적었다. 둘째 , 전통적인 천문관을 판단하는 데에는, 응답자들의 집단이나 판단 유형과는 관계없이, 자연관과 과학관이 공통적으로 중요한 판단 이유가 되었다. 특히, 우리 나라의 전통적인 자연관과 유사한 관념을 지니고 있는 응답자들이 많았으며, 대부분의 응답자들은 다수의 경험적 자료와 실험을 통한 증명을 중요하게 생각하였다. 셋째, 고등학생들과 대학생들이 다른 집단에 비해 자연관이나 과학관과 같은 형이상학적인 믿음을 더욱 중요하게 고려하는 반면, 중학생들과 일반인들은 자신들의 개인적 경험을 상대적으로 보다 중요하게 생각하였다. 넷째, 응답자들의 사회적 경험과 과학 지식 또한 전통적인 천문관을 판단하는 중요한 이유가 되었다. 하지만, 응답자들의 과학 지식의 차이가 판단 과정에 서로 다른 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 같은 결론들은 개인의 사고 과정에 영향을 미치는 요인들이 다양하며, 그들이 속한 집단이 공유하고 있는 사고의 방식 또한 서로 다르다는 것을 잘 말해 준다. 따라서, 다문화적인 환경을 고려한 과학 교육과 연구가 필요하다. 또, 학생들의 자연관과 과학관과 같은 형이상학적인 믿음에도 주목할 필요가 있다.

2000년도부터 교육 현장에 적용될 제7차 교육과정의 개정은 수준별 교육과정의 편성과 운영을 주요 핵심으로 하고 있으며, 특히 과학과에서는 심화 · 보충형 수준별 교육과정이 적용될 것이다. 이에 대비하여 본 연구에서는 심화 · 보충형 수준별 수업 모형이 학업 성취도 및 과학에 관련된 태토에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 '물의순환과 일기 변화' 단원에 대하여 심화 · 보충형 교수-학습 자료를 개발하였다. 또한 중학교 2학년의 4개반 152명을 대상으로 실험반(76명)에 대하여 심화 · 보충형 수준별 수업을, 그리고 통제반(76명)에 대하여 수준을 고려하지 않은 획일적인 수업을 각각 약 6주간 실시하여 학업 성취도 및 과학에 관련된 태도에 대한 변화를 공분산 분석으로 비교 · 분석하였다. 수업 처치 후, 실험 집단은 통제 집단에 비하여 학업 성취도에서 유의미한 향상을 보였고, 이러한 효과는 상위권 학생들보다 하위권에서 더 크게 나타났다. 한편 과학에 관련된 태도 변화에 있어서 통제 집단은 향상되었으나 실험 집단은 거의 변화가 없는 수준별 수업의 유의미한 부정적 효과를 보였다. 과학에 관련된 태도의 세 가지 영역을 분석한 결과에서 실험 집단은 '과학에 대한 태도'와 '과학적 태도' 에서 거의 변화를 보이지 않았지만, '과학 교과에 대한 태도' 에서는 유의미한 부정적 변화를 보였다. 특히, 하위 요소 중 '과학 수업에 대한 불안' 에서 수준별 수업의 부정적 효과가 컸다. 학업 성취 수준에 따른 과학에 관련된 태도에서 상위권 학생들은 '과학 교과에 대한 태도'의 하위 요소인 '과학 교수 방법에 대한 인식 ·만족' 에서 긍정적, 그리고 하위권은 '과학 수업에 대한 불안 에서 부정적 변화를 보였다. 본 연구의 수준별 수업 방법이 학생 개개인의 수준에 적합한 학습을 제공하여 학업 성취도를 증진시켰지만, 과학 관련 태도를 전반적으로 개선하지 못했다. 따라서 학생들의 흥미와관심도 고려되는 교수-학습 방법에 대한 지속적인 연구와 교과 내용의 적절한 변화가 동반된다면, 수준별 수업의 효과가 극대화될 수 있다고 본다.

본 연구는 지구계 교육을 고찰하고, 내용을 분석한 후, 우리 나라에서 지구계 교육의 적용 가능성을 알아보는 데 그 목적이 있다. 먼저 지구계 교육을 고찰하여 교육적 의의를 알아보았다. 지구계 교육의 현장적용 가능성을 알아보기 위해 우리 나라 현행 중학교 교과서 2종과 지구계 교육의 활동 프로그램과 내용을 비교 · 분석하고, 지구계 교육의 목표, 내용 구성, 수업 전략 등에 관한 교사 설문을 실시하였다. 중학교 1학년 2학급 96명에게 지구계 교육의 활동프로그램을 투입한 후 면담을 실시하여 그 결과를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 지구계 교육은 지구적 소양의 향상에 기여하며, 지구계를 중심으로 과학 과목을 간학문적으로 통합하여, 학생들이 자연을 통합적으로 탐구할 수 있도록 돕는다. 2. 현행 우리 나라 교과서의 내용에서 지구계나 하위계와 같은 관점은 나타나지 않지만, 하위계 간의 상호 작용과 그로 인한 변화에 대해 설명하고 있다. 3. 교사 설문 결과 지구계 교육의 시스템적 접근(system approach)이나 내용 구성, 수업 전략 등에서 긍정적인 반응을 나타내고 있다. 4. 학생 면담결과 지구계를 구성하는 하위계와 각 하위계 간의 상호 작용에 대해 잘 인식하고 있는 것으로 나타나 지구계 교육의 적용이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 지구계 교육은 지구와 과학에 대한 새로운 인식을 심어 주는 효과적인 수업으로서, 나아가 통합 과학교육 과정을 구성하기 위한 새로운 방안으로서 우리 나라에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

남북한 중등학교 지구과학 관련 교육과정 및 교과서를 TIMSS 교육과정 분석틀에 의해 비교 분석하였다. 북한의 고등중학교에서는 '지구과학' 과목이 별도로 개설되어 있지 않으며, '지리'에서 부분적으로 지도된다('천문학'은 1996년 고등중학교 교육과정에 처음으로 설정된 과목으로 추정되나 본 연구에서는 구체적 자료를 입수하지 못함). 북한에서 지리는 고등중학교 1∼5학년에서 주당 2시간씩 지도되고 있으며, 1학년 및 5학년용 지리 내용의 대부분이 지구과학과 관련되어 있다. 남한의 경우 지구 과학 영역의 목표는 '자연 현상의 탐구에 흥미와 호기심을 가지고, 기본적인 탐구 방법과 과학 지식을 습득하여 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르게 한다'는 데 있으며, 북한 지리 교육의 목표는 '김일성 및 김정일 부자에게 충직한 주체형의 공산주의 혁명가 양성'이라고 할 수 있다. 남한과 북한 모두 '지구의 모양과 '지구의 변화 과정'을 많이 지도하고 있는데 비해, 남한에서 많은 비중을 차지하는 '우주 속에서의 지구'가 북한에서 매우 적은 것은 북한에서 '천문학'을 별도로 지도함을 시사한다. 전체적으로 북한의 지구과학 영역의 범위와 수준은 남한의 중학교 수준에 해당한다고 볼 수 있는데, 특히 기상 분야 및 천문분야의 경우는 남한과 수준차가 심하다.

유한요소법의 강의와 학습을 지원하는 컴퓨터 기반 교육시스템(computer-based training system)을 개발하였다. 이 시스템은 유한요소해석을 요소 모델링에서부터, 최종결과의 계산에 이르기까지 여러 개념과 과정을 가시화하고, 사용자가 직접 상호작용 적으로 실습하고, 해석과정에 개입하여 모의 조작(simulation)하며, 그 반응을 관찰할 수 있는 여러 기능을 갖추고 있다. 이 시스템을 이용하여 실제적인 유한요소해석을 실행 할 수 있다. 따라서 이 시스템을 유한요소법의 보조 교육 재료로 활용할 뿐만 아니라 실제적인 유한요소해석 소프트웨어로 병용함으로써 유한요소법의 교육과 학습의 효과를 높일 수 있다.

현행 안경사 관련법에 규정된 업무 범위에 부응하는 교육을 위해서는 현행 교과 과정에서 설무과목의 교육시간이 부족하다는 것과 안경사 국가 시험의 주관처가 ‘한 국보건의료인국가시험원(약칭 국시원)‘으로 바렘에 따라 12 년 전 안경사 시험 초기에 한사적으로 편성된 시험과목의 종류 및 과목의 내용을 시의성 있게 바꾸어야 하는데， 이에 대비한 정책 연구가 미홉-한 설정이다. 본 논문은 미국과 일본의 대표적인 .옵토 베트릭 스쿨’인 S ,C,C,O. (Southern California College of Optometry) 와 후 7-r~ø.鏡專 l써뺑校의 교과과정 과 교과목 내 용에 대 힌 자료를 현지 방문하여 수집 및 청 취 하고 이플 참고로 하고 현행의 교과과정과 시험과목 및 문항수를 저자들의 그 동안의 경 험착에 비추어 우리나라의 현설에 맞게 연구. 정리하여 개선한 것이다.

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