이 연구의 목적은 멀티미디어 자료를 활용한 과학수업이 고등학생들의 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구 대상은 222명의 고등학교 학생들이다. 연구를 위해서 고등학교 2학년 학생을 비교 집단과 실험 집단으로 할당하였다. 실험 집단은 멀티미디어 자료를 활용한 과학수업을 3개월 동안 받았다. 연구 설계는 실험 집단 사전-사후 설계이며, 데이터는 PASW 18.0 통계 프로그램에 의해 분석되었다. 수업에 활용된 멀티미디어 자료의 유형은 과학영화, 과학다큐멘터리, 과학 TV 프로그램과 학생 스스로 제작한 파워포인트 등이었다. 수업 처치 전 후에 과학에 대한 태도 검사를 실시하였고, 두 집단 간의 사전검사 점수와 사후검사 점수의 차이를 공변량 분석을 통해 비교하였다. 성별에 따른 과학에 대한 태도에 미치는 영향의 차이는 공변량 분석을 통해 비교하였다. 더불어 실험 집단 학생들의 멀티미디어 자료를 활용한 과학수업에 대한 인식도 조사하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학에 대한 태도 사후점수가 사전점수에 비해 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 하위영역 중에서는 과학수업에 대한 태도, 과학교과 내용에 대한 태도 영역에서 유의미한 향상이 나타났다. 둘째, 성별에 따라서 분석한 결과 남학생, 여학생 간의 유의미한 차이는 나타나지 않았다. 그러나 하위영역 중 과학 과학자 사회에 대한 태도 점수에서 여학생이 남학생에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 멀티미디어 자료를 활용한 수업에 대한 학생들의 인식 조사에서 81%의 학생들은 과학수업에 대한 흥미를 높여주었다는 긍정적인 인식을 나타내었으며, 69%의 학생들은 과학-기술-사회와의 관련성을 생각해보게 해주었다고 응답하였다. 학생들이 선호하는 멀티미디어 자료 유형은 과학영화, 과학다큐멘터리, 과학 TV 프로그램으로 나타났다.

장애인과 비장애인을 통합하는 환경에서의 과학교육은 최근 들어 점차 강조되고 있지만 과학교사양성 과정을 비롯하여 과학교육에서 이에 대한 구체적인 연구와 실천은 아직 미흡하다. 또, 교과 학습지도에 대한 교사의 자기효능감은 교수 수행과 학생의 성취에 중요한 영향을 미치는 요인으로 알려져 왔으나 장애학생의 과학학습지도에 대한 자기효능감을 조사한 연구는 거의 없었다. 따라서 이 연구에서는 장애학생과학학습지도에 대한 예비과학교사의 자기효능감을 조사 분석하였다. 이를 위해 학습효능감, 교수효능감, 성과기대감의 하위 차원으로 구성된 장애학생 과학학습지도에 대한 자기효능감 설문을 97명의 예비과학교사를 대상으로 실시하였다. 설문 결과 예비과학교사들은 장애학생에게 과학을 지도하는 수행 능력에 대한 효능감은 상대적으로 낮았지만 자신의 과학학습능력과 장애학생 대상의 과학교수성과에 대해서는 긍정적인 기대감을 보이고 있었다. 이와 같은 자기효능감의 분포는 응답자의 성별과는 유의미한 차이가 없었으나 응답자의 장애학생 과학학습지도 관련 경험에 따라서는 교수성과의 기대감에서 차이를 보였다. 이러한 연구 결과로부터 통합교육 환경의 과학교육을 대비하기 위한 과학교사양성과정에 있어서 시사점을 도출하였다.

이 연구는 초등학생을 위한 과학영재교육 프로그램이 초등학교 학생들의 과학창의성에 미치는 영향을 분석하고, 학생들의 과학영재교육 프로그램에 대한 학생들의 인식을 분석하여, 초등학교 학생들의 과학영재교육 프로그램을 개발하기 위한 시사점을 얻는데 그 목적이 있다. 연구문제를 해결하기 위하여 과학영재학급 5학년 20명 학생들을 연구 대상으로 하였으며, 총 28차시에 걸쳐 과학영재교육을 실시하였다. 과학창의성 검사지, 과학영재교육 프로그램에 대한 학생들의 인식 설문지, 면담으로 프로그램의 효과를 분석하였다. 연구결과는 과학영재교육 프로그램은 영재학생들의 과학창의성을 향상시켰다. 학생들에게 사전 사후에 과학창의성 검사를 실시한 결과 과학창의성이 향상되었으며 특히 유창성이 가장 많이 향상되었다. 그리고 과학영재교육에 대한 영재학생들의 인식은 긍정적이었다. 수업, 학습자료, 영재교사에 대하여 대체적으로 만족하고 있었다. 학생들의 설문지 분석을 통해 과학영재교육 프로그램은 학생들이 선호하는 실험과 주제탐구와 같은 내용이 포함되어야 하고, 프로그램을 제작 및 운영할 때에는 학습하는 방법에 대한 구체적인 안내가 선행되어야 하며, 내용수준 및 과제의 양은 학생들이 소화해낼 수 있는 정도로 조정될 필요가 있다는 시사점을 얻게 되었다.

이 연구의 목적은 영재교육의 참여 주체인 과학영재학생, 학부모, 전문가(교사)의 과학영재교육 정보센터 설치에 대한 관점 및 요구를 조사하는 것이다. 전국대학교 부설 과학영재교육원과 과학 고등학교를 대상으로 과학영재교육에 참여하고 있는 전문가(교사) 113명, 학부모 194명, 재학생 343명이 참여하였다. 대상별로 개발된 설문지를 통해 조사한 결과, 연구대상별로 선호하는 정보 및 방문하는 홈페이지가 다르게 나타났다. 과학영재교육 정보센터의 필요성을 묻는 문항에 대상에 따른 차이 없이 전부 긍정적으로 인식하였다. 연구의 결과, 대상에 따라 정보의 이용실태와 요구가 약간씩 다르게 나타나는 것으로 조사되었다. 이 연구의 결과는 과학영재교육을 위한 정보센터구축에 기초자료를 제공하며, 과학영재교육의 개선을 위해 가치 있는 정보를 제공할 것으로 기대한다.

이 연구는 대학 부설 과학영재교육원에서 실시되는 사사교육을 위한 효과적인 모형을 제안하기 위해 수행되었다. 지금까지 발표된 과학영재를 위한 사사모형은 과학고 학생이 참여하는 R&E에 초점이 맞추어져 있다. 대학부설 과학영재교육원에서도 중학교 3학년 학생들을 대상으로 사사교육이 이루어지고 있어 이들을 위한 사사모형 개발이 필요하다. 이 연구의 목적은 비교적 명확한 단계와 용어를 사용하면서 과학탐구 능력과 과학 창의성에 이론적 배경을 둔, 과학영재교육원 사사교육을 위한 모형을 제안하는데 있다. 과학영재를 위한 사사모형들을 분석하였고, 과학 탐구 과정과 과학 논문 형식에 비교하여 서론-방법-결과-결론 4단계로 이루어진 과학 논문 형식을 채택하였다. 본격적인 연구 전에 '준비' 단계를, 연구 후에 '정리' 단계를 두어 총 6단계로 이루어진 모형을 개발하였다. 이 모형을 토대로 국립 K대학교 과학영재교육원 물리 사사과정 학생들을 대상으로 적용하여 모형을 평가하고 수정하였다. 적용 결과, 모형의 장점과 개선점을 파악하였다. 이 모형은 전체적으로 학생들을 지도하는데 효과적이었으며, 피드백이 필요한 부분 등의 개선점은 보완되었다. 결론적으로 준비-서론-방법-결과-결론-정리 6단계로 이루어진 사사 모형을 제안하였다. '준비' 단계에서는 팀 구성, 래포 형성, 일정 안내를, '서론' 단계에서는 이론 교육, 실험 기능 교육, 연구의 필요성과 목적 안내, 연구문제 설정을, '방법' 단계에서는 실험 시스템 구성, 실험설계, 재료 준비를, '결과'단계에서는 실험수행, 그래프 작성, 자료 해석을, '결론' 단계에서는 토의, 결론 도출, 새로운 연구주제 제안을, '정리'단계에서는 보고서 작성, 발표, 반성을 세부 과정으로 제안하였다. '서론'과 '방법' 사이에, '방법'과 '결과' 사이에 피드백이 이루어지도록 하였다. 세부 과정별로 필요한 과학탐구요소와 과학창의성요소를 표시하여 멘토가 참고하도록 제시하였다.

이 연구의 목적은 과학학습 동기체계와 과학 성취도의 관계를 분석하는 것이다. 과학 성취도 검사를 위해 TIMSS 2007을 선정하고 번역하였다. 이후, 초등학교 4학년 496명, 중학교 2학년 425명이 과학학습행동억제/활성화체계(SL-BIS/BAS)와 과학 성취도 검사지를 수행하였다. 연구 결과, 과학 성취도는 SL-BIS와 부적상관이 있으며, SL-BAS와 정적상관이 있었다. 또한 과학 성취도에 대한 두 체계의 설명력은 12%로 유의미하였다. 본 연구에서 SL-BIS/BAS의 분석을 통해 동기와 관련변인을 근본적으로 이해하여, 학습자에게 적합한 지도 계획을 세우기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

이 연구에서는 형식적 사고를 요구하는 '기체 분자운동'의 개념 이해에 형식적 조작기로의 인지가속을 목적으로 하는 '생각하는 과학' 활동을 사전에 적용했을 때 어떠한 효과가 있는지 알아보았으며 이 활동에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 교과서 내용 분석을 통하여, 기체 분자 운동의 개념 이해에 필요한 논리적 요소로 변인, 비례, 보상, 형식적 모형 등의 4가지 논리를 추출하였다. 실험 집단 학생들에게 4가지 논리와 관련된 9개의 '생각하는 과학' 활동을 처치한 후에 기체 분자 운동의 수업을 실시하고, 기체 분자 운동의 개념 이해에 대한 성취도 평가를 하였다. 기체 분자 운동 개념에 대한 실험 집단과 통제 집단간의 성취도는 t-검증 결과 유의미한 차이가 없었다. 성 별 분석에서는 사전 인지 수준을 공변인으로 한 공변량 분석 결과 실험 집단의 여학생이 유의미하게 성취도가 향상된 것으로 나타났다. 과학 성취도 평가의 논리 별 정답률에서는 변인 통제, 보상, 형식적 모형논리의 정답률이 통제 집단에 비해 높게 나타났으나 비례 논리는 거의 비슷하게 나타났다. 실험 집단의 '생각하는 과학' 활동에 대한 인식 조사 결과, 활동에 대한 인식이 긍정적일수록 성취도가 높게 나타났으며 과학적 사고력과 태도 영역이 기체 분자 운동의 성취도 사이에 상관관계가 있었다. 특히 구체적 조작기 후기(2B)의 학생들이 가장 긍정적 인식을 가지고 있었으며 성취도도 높았다. 학생들은 교과서에 나와 있지 않는 실험 소재를 다루게 되어 흥미로웠으며 실험 후 토론 시간을 가지면서 연구자가 된 듯한 느낌을 갖게 되어 '생각하는 과학' 활동을 통해 자신의 과학적 사고력이 향상된 것 같다고 답변하였다.

이 연구는 초등 예비교사들의 실험 수행 과정에서 나타나는 실험 기구 조작 능력을 알아보기 위해서 초등 예비교사의 실험 수행 과정을 관찰, 분석하였다. 연구를 위하여 중소도시 소재 H대학교 초등교육과 학생 24명을 연구 대상자로 선정하였으며 2007 개정 과학과 교육과정에 근거하여 개발된 초등학교 3-6학년 과학 교과서를 분석하여 실험 도구를 선정하였다. 선정된 실험 기구는 현미경, 프레파라트 제작, 스포이트, 알코올램프이다. 또한 실제 실험 수행 과정에서 나타나는 실험 기구 조작 능력을 알아보기 위하여 실험 과제를 선정하였으며 실험 기구의 조작 능력을 평가하기 위한 평가 관점을 개발하였다. 3명의 연구 대상자가 각자 독립된 공간에서 동시에 실험 과제를 수행하였고 이 때 3명의 공동 연구자가 각 연구 대상자의 실험 과제 수행 과정을 관찰하고 실험 기구 조작능력 평가 관점표에 제시된 각 관점의 조작 여부를 O, X로 기록하였다. 연구 결과, 초등 예비 교사들의 알코올램프, 스포이트, 현미경, 프레파라트 제작 능력이 낮다는 것을 알 수 있었다. 특히, 알코올램프는 스치듯 불 붙이기와 불꽃에 따라 삼발이의 높이를 조절하는 조작 기능이 매우 낮았으며 스포이트는 바르게 잡기를 제대로 수행하지 못하였다. 프레파라트는 제작 시 핀셋 등의 기구 대신 손을 많이 사용하였고 물방울 떨어뜨리기, 거름종이로 물기 닦아내기를 거의 수행하지 않았다. 또한 현미경은 각 과정의 사용법을 정확하게 알지 못했고 초점을 제대로 맞추지 못해 관찰 대상을 관찰하지 못하는 경우도 많이 있었다. 초등 예비교사들의 실험 기구 조작 능력 향상을 위해서 초등 교사 양성 과정에서 초등 예비교사들이 개별적으로 실험 기구를 조작해 볼 수 있는 기회를 충분히 가져야 하며, 이 과정에서 실험 기구의 명칭과 용도, 실험 기구를 올바르게 사용하는 방법, 사용할 때의 유의점, 실험에서 이 실험 기구를 사용하는 이유 등 실험 기구의 가장 기초적이고 기본적인 내용에 대한 지도가 이루어져야 할 것이다.

본 연구에서는 중학교 과학수업에 Jigsaw III 협동학습 모형을 적용하여 전통적 학습 모형과 비교해 봄으로써 Jigsaw III 협동학습이 수업 처치, 성 차이, 성적 차이에 따라 과학학업성취도와 과학학습태도에 어떤 영향을 미치는지 알아보고 남녀 분리반 여학생의 과학수업에 더욱 효과적인 학습 모형을 모색하려고 하였다. 남녀 분리반 중학교 2학년 4개 학급을 대상으로 하였다. 연구 대상은 전통적 수업 학급 여자 36명, 남자 35명, Jigsaw III 협동학습 학급 여자 38명, 남자 34명으로 총 143명이었다. 수업은 중학교 2학년 전기단원에 대해 총 18차시 수업을 실시하였다. 실험반 수업은 수업 내용과 관련하여 개발한 학습 자료를 사용하였고 통제반에서는 교과서 내용을 중심으로 전통적인 강의 중심 수업을 하였다. 수업 처치, 성, 성적 차이에 따른 차이를 알아보기 위해서 성취도 검사와 학습태도 검사를 사전 사후에 각각 실시하였고, 사전검사 점수를 공변인으로 한 공변량분석을 실시하였다. 연구결과, Jigsaw III 협동학습은 실험반의 중학교 여학생들의 주관식 과학학업성취도 향상에 도움이 되었고, 중하위 성적 학생들의 과학학업성취도를 향상시키는 데도 효과적이었고, 과학학습태도 면에서는 Jigsaw III 협동학습이 스스로 공부하는 자율학습태도를 향상시켰다. 의견 조사에서 남학생보다는 여학생들이 Jigsaw III 협동학습에 대해 더 긍정적이었다. 그러므로 Jigsaw III 협동학습은 남녀 분리반 여학생과 중하위 성적 학생들의 과학학업성취도와 자율학습태도를 향상시키는 데 효과가 큰 수업모형이라고 할 수 있겠다.

본 연구에서는 학교 밖 탐구활동의 실태 분석 결과와 수공적 기능이 강조된 HASA 교육과정 기준안에 근거하여 개발된 체험 중심 과학 캠프 프로그램을 적용하였다. 따라서 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용한 후, 과학 캠프에 참여한 학생들의 반응에 기초하여 체험 중심 과학 캠프 활동 프로그램의 타당성을 검증하였다. 과학캠프 프로그램을 개발하여 적용하는 과정에 대해서는 캠프에 참여한 학생들이 캠프 기간 중에 작성한 탐구 보고서와 캠프가 끝난 후 인터넷에 올린 소감을 바탕으로 지식, 탐구, 수공적 기능, 태도 영역으로 구분하여 분석하였다. 그리고 사전 사후 설문지를 통해 과학캠프 프로그램 구성 영역과 캠프 프로그램의 타당성을 검증하고, 캠프에 참여한 학생들의 과학관련 태도 변화를 조사하였다. 과학 캠프 프로그램의 적용 결과, 과학지식의 이해 증진과 탐구능력 향상을 목적으로 하는 과학 캠프 프로그램의 개발에 있어서 내용면에서는 학생의 흥미와 참여를 고려하여 실생활과 첨단과학을 연계한 주제로 개발하고, 활동 면에서는 학생들이 직접 조작해보는 체험활동 및 선의의 경쟁심을 유발하는 과학경연 형태의 비중을 높일 필요가 있는 것으로 나타났다. 따라서 과학교육연구센터와 같은 과학교육 연구를 수행하는 기관들의 인적 체계나 경제적 지원을 보완하여 지속적인 과학 캠프 프로그램을 개발할 필요가 있다. 또한 공교육 차원에서 체험 중심 과학 캠프와 같은 학교 밖 탐구활동에 대하여 보다 적극적인 연구와 현실적인 노력을 실행한다면, 과학에 대한 학생들의 부정적 인식이나 이공계 기피 현상 등의 문제점들을 개선하는데 긍정적인 영향을 줄 것이라는 의미를 갖는다.