• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.107-123
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• 2022

이 연구는 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램을 활용한 화학 수업의 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 물질의 특성 영역에서 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구를 중심으로 하는 교수학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 서울에 위치한 K 중학교에 투입하여 효과를 검증하였다. 실험집단은 혼합물의 분리와 관련된 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구 수업이 도입되었으며, 비교집단은 교과서에서 제시한 내용을 교사 중심의 강의법으로 도입하였다. 프로그램의 효과를 검증하기 위하여, 과학 긍정경험과 과학과 핵심역량은 이원공분산분석(2-way ANCOVA)을, 학업성취도는 이원분산분석(2-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과, 과학 긍정경험, 과학과 핵심역량, 학업성취도에서 모두 두 집단 간 차이가 유의미하였으며(p<.05), 학업성취도에서만 집단^*성별 상호작용 효과가 유의미하였다(p<.05). 이 연구 결과로부터 지속적인 과학 탐구가 가능한 화학 수업 방법으로 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램의 활용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권1호
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• pp.48-71
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 교육녹색환경연구
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• 제23권2호
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• pp.1-10
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• 2024

본 연구는 미래형 교육과정을 수립하고, 미래형 교육과정과 연계하여 교육공간 혁신을 이루기 위한 방법으로 사용자 참여 설계 방법에 기반한 교육기획 절차 모형을 제시하는 데 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 교육공간 혁신, 교육기획 절차, 사용자 참여 설계와 관련된 선행연구 및 실천사례를 검토하고, 그 결과를 토대로 교육기획 절차 모형의 초안을 마련하였다. 이를 초등학교 1개교의 개축 프로젝트의 교육기획 과정에 적용하고, 그 과정에서 발생하는 문제점에 대해 비판적으로 성찰하여 그 결과를 모형의 개선에 반영하였다. 이러한 과정을 통해 최종적으로 도출된 '사용자 참여 설계에 기반한 교육기획 절차 모형'은 총 4단계로 구성된다. 1단계는 사용자 참여를 위한 초기 탐색 단계로, 교육기획가와 사용자가 미래교육을 위한 공유된 관점을 형성하고, 교육기획가는 학교에 대한 충분한 정보를 수집하는데 초점을 둔다. 2단계는 미래교육으로 전환을 위한 구성원간 합의를 도출하는 단계로, 학교수준 교육과정에 대한 전반적인 방향성을 큰 틀에서 설정하고 중점 교육프로그램에 대한 아이디어 발산을 시작하는 데 초점을 둔다. 3단계는 미래학교 운영방향을 결정하는 단계로, 학교의 교육 비전 및 목표를 설정하고, 교수학습의 방향을 결정하며, 특색 교육공간에 대한 요구를 도출한다. 4단계는 교육기획을 마무리하는 단계이자 공간기획을 시작하는 단계로 기능할 수 있도록, 교육기획가와 공간기획가 간의 긴밀한 상호작용에 초점을 둔다. 마지막으로, 이러한 교육기획 절차의 이점과 제한점에 관해 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권3호
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• pp.173-191
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내의 해양-대기-육상 상호작용을 일으키는 매우 중요한 현상으로 특히 태풍의 특성 인자 중 하나인 풍속은 중심 기압, 이동 경로, 해수면 온도 등의 매개변수에 의해 복잡하게 변화하여 실제 관측 자료를 기반으로 이해하는 것이 중요하다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 교과서에서 태풍 풍속은 본문 내용 및 삽화의 형태로 제시되고 있어 풍속에 대한 심층적 이해가 가능한 탐구활동이 무엇보다 필요한 실정이다. 본 연구에서는 교수-학습 과정에서 간단한 조작만으로도 태풍의 풍속을 이해할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 기반으로 한 데이터 시각화 프로그램을 개발하였다. 2023년 발생한 태풍 마와르, 구촐, 볼라벤의 천리안 위성 2A호 RGB (Red-Green-Blue)영상 자료를 입력 자료로 활용하였다. 태풍 주변의 구름 이동 좌표를 입력하여 태풍의 풍속을 산출하고 태풍 중심 기압, 폭풍 반경, 최대 풍속 등의 매개 변수를 입력하여 태풍 풍속 분포를 시각화 할 수 있도록 설계하였다. 본 연구에서 개발된 GUI 기반 프로그램은 천리안 위성 2A호로 관측 가능한 태풍에 대해 오류 없이 적용 가능하며 교과서의 시공간적 한계를 벗어난 실제 관측 자료 기반의 과학탐구활동이 가능하다. 학생과 교사는 별도의 유료 프로그램 및 전문적인 코딩 지식이 없어도 실제 관측 자료를 수집, 처리, 분석, 시각화하는 과정을 경험할 수 있으며, 이를 통해 미래 정보화 사회에서의 필수 역량인 디지털 소양을 함양시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권3호
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• pp.237-250
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• 2021

교사는 학생들의 학습 경험을 구성하는 주체이다. 따라서 교사 행위주체성을 바탕으로 맥락에 대하여 적극적으로 해석하고, 맥락에 적절한 학습 환경을 조성하기 위해 노력해야 한다. 본 연구에서는 COVID-19으로 인하여 실시된 원격 수업의 실행에서 어떠한 교사 행위주체성이 발현되었는지 탐색하고, 이에 영향을 미친 요인을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 6인의 중등학교 과학교사가 2020학년도에 수행한 원격 수업 실행을 대상으로 질적 사례 연구를 진행하였다. 연구 참여자와의 인터뷰, 연구 참여자가 실제 사용한 교육자료를 수집하고 이를 귀납적으로 분석하였다. 본 연구에서는 교사 행위주체성을 교사가 의도를 가지고 행동하는 것으로 개인이 가지고 있는 신념과 목표를 바탕으로 개인과 그가 속한 사회를 능동적으로 해석하고 재구성하는 일련의 행위를 통하여 드러나는 것으로 보았다. 또한, 이는 교사가 위치한 맥락과의 관계적 상호작용을 통해 성취할 수 있는 것으로 보았다. 연구 결과, 교사는 상황을 인식하고 능동적으로 대응하여 적극적으로 변화를 만들거나, 자신의 실행을 일관적으로 유지하였다. 교사 행위주체성의 발현은 원격 수업의 상황에서도 과거의 경험으로부터 형성한 가치 및 교육적 목표를 실천하기 위하여 적절한 교수·학습 접근을 취하거나 필요한 기술을 학습할 때 촉진되었다. 또한, COVID-19 상황에서 차질없이 수업을 제공하려는 단기적인 목표 혹은 교사가 미래의 교육에 대해 가지고 있는 장기적인 목표를 추구하는 과정에서 교사 행위주체성의 발현은 추진력을 얻었다. 또한, 현재 교사가 위치한 맥락의 협력적이고 유연한 학교 문화, 교사들 사이의 활발한 협력, 수업을 진행하는데 필요한 물질적인 지원은 교사 행위주체성의 발현을 지원하는 요소들이었다. 반면에, 대입을 위하여 학생의 성취를 강조하는 담론, 구체적인 실행과 관련한 지원의 부재, 지식 전달자로서 교사의 역할에 대한 강조, 실행에 대한 성찰의 부재는 교사 행위주체성 발현에 제약이 되었다. 본 연구는 실제 교육 현장에서 어떠한 교사 행위주체성이 발현되며, 그때 영향을 미치는 요인이 무엇인지 규명하였다. 이를 통하여 교사 행위주체성의 발현을 통한 교사들의 주체적이고 전문적인 실행을 지원하는 데 유용한 시각을 제시하고자 한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권3호
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• pp.208-223
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• 2019

본 연구에서는 한국인이 전통적으로 가지고 있는 자연관을 반영한 자연관 분석틀을 활용하여 초·중등학교 학생과 교사의 자연관을 분석하고자 한다. 그리고 학생과 교사의 자연관 분석 결과가 초·중등학교 과학 교육에 주는 시사점을 논의하고자 한다. 이를 위해서 본 연구에서는 Cobern과 그의 동료들이 개발한 자연관 분석틀에 한국인의 전통적인 자연관의 특징을 접목하여 자연관 분석틀을 재구성하여 활용하였다. 그리고 학생과 교사가 자연에 대하여 어떤 관점으로 인식하고 있는지를 심층적으로 분석하기 위해, 각 문항마다 자신의 응답에 대하여 그렇게 생각한 까닭을 쓰게 하여 정성적으로 분석하였다. 연구결과, 학생과 교사들은 자연을 존중하고 살아있는 생명체로 보며 자연은 순환적인 것이고 인간과 자연이 상호작용한다는 관점을 지니고 있었으며, 자연스러움을 중시하고 자연을 아름답다고 생각하는 한국인의 전통적인 자연관을 가지고 있었다. 이는 세계를 물질로 보며, 직선적인 시간관으로 자연을 보는 서양 과학에서 중심이 되는 자연관과는 다소 차이가 있다고 볼 수 있다. 따라서 학생과 교사들이 가지고 있는 한국의 전통적인 자연관은 학교 과학수업에서 주로 다루는 서양의 과학관과 충돌할 수도 있다. 그러므로 서로 다른 자연관을 가지고 있는 학생과 교사들을 위한 과학교수학습 전략에는 개인의 자연관에 대한 이해와 이와 관련된 수업전략에 관한 고민이 필요할 것으로 생각한다. 더불어 앞으로 과학 교과서 및 과학수업에서 교사와 학생, 학생과 학생 사이의 상호작용을 더욱 활발히 하여 서로의 자연관을 공유하고 이해하려는 노력이 필요하며, 학생들이 가지고 있는 자연을 바라보는 관점과 밀접한 과학수업 문화를 좀 더 유연하게 조성할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권4호
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• pp.763-773
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• 2017

이 연구는 현장의 과학 수업의 학생들의 인성 여량에 미치는 영향을 분석하여 교과교육을 통한 인성 교육의 가능성을 제시하기 위해 탐구 전 과정에서 논의와 글쓰기를 강조한 논의-기반 탐구(Argumentbased Inquiry, ABI) 과학수업을 교수학습 전략으로 적용하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 변인으로 하여 역할분담을 한 집단(ABI-R집단)과 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 두 집단으로 나누어 집단별 인성 역량 변화를 분석하였다. 이를 위해 광역시에 위치한 남녀공학 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 하여 2개 학급 51명은 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 하고(ABI-R집단), 2개 학급 46명은 역할분담을 하지 않았다(ABI집단). 4개의 탐구 주제를 총 10시간에 걸쳐 진행하였으며, 처치 전 동일시기에 인성지수 검사를 실시하고 사후 인성지수 검사를 실시하여 변화를 분석하였다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업의 마지막 단계의 반성 글쓰기에 나타나는 인성 역량을 알아보았고, 과학 수업을 통한 인성 역량 함양에 대한 설문지를 통해 학생들의 인성 교육에 대한 인식 조사를 실시하였다. 과학교과의 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에서 역할분담을 적용한 집단(ABI-R집단)이 역할분담을 하지 않은 집단(ABI집단)의 인성지수 검사 결과, ABI-R집단이 ABI집단 보다 인성 역량 변화가 통계적으로 유의미하게 높았다. 특히, 인성 역량의 하위 요소 중 공감, 책임, 존중에서 역할분담을 적용한 그룹이 역할분담을 나누지 않은 통계적으로 유의미하게 높았다. 모둠 활동과 같은 협동학습에서 역할분담을 통해 학생들은 자신의 역할을 명확하게 인지함으로써 수업에 대한 참여도가 높아지게 되고, 학생들 사이의 상호작용이 촉진되며 다른 사람을 배려하고 존중하게 된다. 그러나 협력 항목에서는 이와는 반대로 역할분담을 적용하지 않은 그룹이 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 이는 개인이 하나의 역할을 유지하지 않고, 모둠내에서 자연스럽게 자신의 역할을 형성하고 상황에 따라 역할을 교대하면서 공동의 문제를 해결하기 위해 노력하면서 협동이 높아진 것으로 보인다. 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업에 대한 학생들의 인식 조사를 분석한 결과, 학생들은 자신들의 인성 역량 변화에 도움이 된다는 인식이 많았고, 협력 항목이 가장 크게 증가할 것으로 기대하고 있었다. 이는 학생들이 논의-기반 탐구(ABI) 과학수업이라는 모둠 활동에서 서로의 이해를 공유하고, 지식 및 정보를 의사소통을 통해 공유함으로써 공동의 문제를 해결하는 것을 강조하기 때문에 인성 역량을 키우는데 도움이 될 것이라고 생각하는 것으로 볼 수 있다. 과학교과에서 모둠 활동에서 역할분담을 통해 학생들이 수업에 적극적으로 참여하도록 하되, 주어진 역할 수행에만 고정되지 않고 문제 상황에 따라 능동적으로 임할 수 있도록 수업상황을 제시할 필요가 있음을 제안하고자 한다.

• 대한공업교육학회지
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• 제43권1호
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• pp.134-157
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• 2018

이 연구는 지식재산 분야의 실무형 인재를 양성하는 NCS 기반 교육체계를 도입 운영하기 위해서 지식재산교육체제에 대한 만족도와 문제점, 지식재산 NCS(지식재산관리, 지식재산정보조사분석, 지식재산평가 거래)에 대한 교육요구를 조사 분석하였다. 이에 대한 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 지식재산교육체제에 대한 만족도는 교육내용(M=3.86), 강사(M=3.79), 강의방법 및 환경(M=3.66), 교육평가(M=3.50) 순으로 높게 나타났다. 개선해야 할 문제점은 교육내용에 대해 내용 체계성 미흡과 산업현장 요구를 미반영하여 현업적용도가 낮은 것, 강사는 교육역량과 수강생과의 상호작용이 미흡하며 실무 능력보다 이론 지식을 강조하는 것, 강의 방법은 교육매체 활용성이 낮고 흥미 및 동기부여 방법이 미흡한 것, 평가방법은 이론 지식과 실무 능력의 목표 달성이 부족, 이론 위주로 평가를 실시한다는 것 등이 높게 나타나 이에 대한 개선방안이 마련되어야 한다. 둘째, 지식재산 NCS에 대한 교육요구도는 지식재산평가 거래(요구도 평균=4.33), 지식재산관리(요구도 평균=3.68), 지식재산정보조사분석(요구도 평균=2.99)순으로 높게 나타났으며, 이를 NCS 기반 교육과정을 개편하거나 신규 개발하는 데 반영할 수 있도록 검토해야 한다. 결론적으로 기존 지식재산교육은 보통이상의 만족도를 보였지만 산업현장의 활용성을 높이기 위해 이론보다 실무 능력을 높이는 직무 중심의 교육을 요구하고 있는 것으로 나타났다. 이를 위해서는 산업현장의 요구를 반영한 지식재산 NCS를 도입하여 NCS 기반 교육과정으로 개편하거나 신규 개발이 이루어져야 한다. 또한 공급자가 아닌 수요자 중심의 교수학습방법, 이론 지식이 아닌 수행 및 과정 중심의 평가방법 등의 변화된 교육 패러다임으로 지식재산교육이 개선되어야 한다.

• 한국조경학회지
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• 제38권5호
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• pp.64-79
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• 2010

본 연구의 목적은 의사소통능력과 지적수준이 떨어지는 정신지체학생의 교과에 '숲을 활용한 교육'을 적용하였을 때 부적응 행동의 개선에 효과가 있는지를 밝히는 것이고, 부적응 행동의 하위영역인 위축행동, 공격성, 불안/우울, 주의집중, 정서불안정 등 각각의 부적응 행동의 개선에도 효과가 있을 뿐만 아니라 문제행동개선이 내면화되어 지속적인 효과를 얻을 수 있는지 밝히는 것이 목표이다. 이 연구는 숲을 활용한 교육의 효과를 측정하기 위해 사전-사후 검사 간의 차이를 비교하는 전후검사 통제집단 설계(pretest-posttest control-group design)를 하였으며, 연구 기간은 2009년 3월 1일~10월 30일이다. 연구 도구로는 부적응행동의 개선에 효과가 있는 '숲 활용 프로그램'과 '숲 활용 방법을 적용한 교과별 프로그램'을 제작하였다. 평가도구는 아동 청소년 행동평가척도(Korea Child Behavior Check List: K-CBCL), 코너스 단축형 평정척도(Conners' Abbreviated Symptom Questionnaire: CASQ), 자기 통제력 평정척도이며, 특수학교의 중학교과정 총7학급을 두 그룹으로 나누어 실험집단은 숲 활용 방법을 학교교육과정에 주당 21시간 이상 적용하고, 통제집단은 숲 활용 방법을 적용하지 않고 일반교육과정을 운영하였다. 연구 결과는 공분산분석으로 통계 처리하였다. '위축'의 경우 공 변량의 p값이 p=0.032이고 '불안/우울', '주의집중', '정서 불안정'의 공 변량의 p값은 p=0.000, '공격성'및 '총 문제행동'의 p값은 p=0.001이었다. 이는 숲 활용교육을 실시한 실험집단의 피험자들의 부적응행동보다 개선되었음을 의미하는 것이다. 프로그램 종결 후 자기 통제력 평정척도와 코너스 단축형 평정척도의 공변량이 모두 p=0.000이고,자기 통제력(r=0.665, p=0.000)과 코너스 단축형 평정척도(r=0.724, p=0.000)의 사전-사후 상관관계도 유의적이었으므로 문제행동개선이 내면화 되어 지속적인 효과를 얻을 수 있었다고 평가할 수 있다. 연구 결과, 특수학교 교과교육과정과의 상호작용이 가능한 숲을 활용한 교육방법을 특수학교의 독특한 교수 학습 방법 중 하나로써 제안함과 동시에, 특수학교의 바람직한 교육 환경은 식물을 비롯한 자연소재를 얻을 수 있는 숲과 같은 자연환경으로 이뤄져야 함을 제시하고자 한다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권4호
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• pp.560-576
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• 2023

이 연구에서는 교원양성 과정에서 예비 교사들이 수행하는 과학과 탐구 기반 모의 수업 실연에 대한 개선 방안을 도출하고, 예비 교사들이 개선 방안이 반영된 모의 수업을 실연하면서, 모의 수업 전과 후 과학적 자기 효능감에 따른 과학 내재 동기 차이를 분석하고자 하였다. 연구 대상으로는 현직 초등과 중등 교사 5인이 탐구 기반 모의 수업 실연 개선 방안 도출에, 교육대학교 3학년에 재학 중인 예비 교사를 대상으로 과학 내재 동기 차이 분석을 실시하였다. 탐구 기반 모의 수업 실연 개선 방안 도출에는 전문가 협의회에 계층분석과정(AHP)을 적용하였으며, 모의 수업 실연 전과 후 과학적 자기 효능감에 다른 과학 내재 동기 차이 분석에는 이원분산분석과 MANOVA 명령문을 통한 사후 분석을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 탐구 기반 모의 수업 실연 개선에는 디지털·생태 소양과 민주 시민 의식 함양을 위한 활동과 과학과 핵심역량 함양을 위한 과학 탐구·학생 활동 중심의 수업·소집단 활동이 포함될 필요성을 제안하였다. 그리고 개선 사항을 반영하여 예비 교사들이 초등학교 과학의 '지구와 우주' 영역에서 7차시에 걸쳐 교수-학습 과정안을 작성하고 모의 수업을 실연하였다. 과학 내재 동기의 경우 모의 수업 전과 후, 과학적 자기 효능감의 모든 수준에서 유의미한 차이가 나타났으며, 모의 수업 실연 여부와 과학적 자기 효능감과의 상호작용 효과에도 유의미한 차이가 나타났다. 특히, 과학적 자기 효능감이 낮은 집단에서 모의 수업 실연에 따른 과학 내재 동기에 차이가 크게 나타난 것을 도출할 수 있었다. 학교 현장의 학생들의 과학 성취와 정의적 영역 향상을 위해서는 교사의 과학적 자기 효능감과 내재 동기 함양이 필요하다. 이를 위해서는 예비 교사 교육과정에서부터 학교 현장성을 반영한 탐구 기반 모의 수업 실연을 실시할 필요성이 있음을 제안한다.