• 제목/요약/키워드: 수학 교육과정 개정

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과학적 문제해결과정과 컴퓨팅 사고의 관련성 탐색을 통한 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 제안 (Suggestion of Computational Thinking-Scientific Inquiry (CT-SI) Model through the Exploration of the Relationship Between Scientific Problem Solving Process and Computational Thinking)

  • 황요한;문공주
    • 과학교육연구지
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    • 제44권1호
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    • pp.92-111
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    • 2020
  • 컴퓨팅 사고(computational thinking)는 2015 개정 과학교육과정 및 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS)에서 새로운 탐구 기능 혹은 역량으로 제시되고 있다. 특히, 2014년부터 교육부가 소프트웨어 교육을 필수화함에 따라 컴퓨팅 사고에 관한 관심은 더욱 커지고 있다. 그러나 과학교육 분야에서 컴퓨팅 사고를 어떻게 접목할 것인가에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 다양한 관련 분야의 문헌 분석을 통해 컴퓨팅 사고 요소들을 과학 탐구에 접목하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 먼저 컴퓨팅 사고의 요소에 대한 여러 정의를 정리하였고, 이를 활용한 모형을 개발하기 위해 일반 문제해결 과정과 과학적 탐구과정들을 종합적으로 분석하였다. 마지막으로 컴퓨터 과학 분야에서 문제해결에 접목한 사례들과 비교하여 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 요소들을 정리하였다. 정리된 요소들을 이학 전문가들에게 제공하여 각 분야의 연구 과정과 컴퓨팅 사고 요소들을 접목하여 설명하게 한 후, 이를 기반으로 문제발견형 CT-SI 모형과 문제해결형 CT-SI 모형을 개발하였다. 개발된 두 모형은 이학 전문가들에 의해 모형의 단계가 각 분야의 연구에 활용 가능하다고 검토받았으며, '문제발견형'은 과학 연구 과정에서 정보를 선별하고 문제를 분석하는 과정과 이론적 연구에서 근거를 기반으로 하는 추론 연구 과정에 적합하다고 응답하였다. '문제해결형'은 과학의 일반적인 연구 과정 및 공학설계를 활용한 공학적 문제해결과정에 적합하다고 응답하였다. 또한, 현장 교사 2인에 의해 중고등학교 현장 탐구 수업에 적용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 다양한 과학 교과의 탐구 활동과 연계할 수 있으며 이를 통해 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 '자료의 수집, 분석 및 해석', ' 수학적 사고와 컴퓨터 활용' 역량을 길러줄 수 있을 것이다.

한국, 싱가포르, 일본 교과서에 제시된 자연수의 혼합 계산에 대한 지도 방안의 비교 분석 (A Comparative Analysis of the Instructional Methods of Mixed Calculation of Natural Numbers in the Korean, Singaporean, and Japanese Textbooks)

  • 김숙진;윤혜린;방정숙
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제21권3호
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    • pp.289-307
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    • 2018
  • 자연수의 혼합 계산은 초등학교에서 자연수의 사칙 계산을 완성하는 측면에서 중요한 내용임에도 불구하고, 그 지도 방안에 대한 연구가 많지 않다. 본 연구는 자연수의 혼합 계산과 관련하여 국내의 5차부터 2009 개정 수학 교과서와 국외(일본, 싱가포르) 교과서를 크게 괄호와 연산 순서에 초점을 두어 분석하였다. 분석 결과, 괄호를 명시적으로 제시한 횟수와 괄호 도입 시기 및 표현 방법에서 교육과정별로 교과서의 제시 방식에 차이가 있었다. 연산 순서와 관련하여 국내 교과서는 대체로 실생활 맥락을 활용하고 있었고 연산 순서를 도식화하여 표현하는 경우와 그렇지 않은 경우가 있었다. 반면, 싱가포르 교과서는 연산 순서를 직접적으로 제시하고 계산기 활용을 강조하는 측면이 있었으며, 일본은 실생활 맥락을 활용하면서 동시에 연산의 위계 지도를 제시하고 있었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 자연수의 혼합 계산에 대한 지도 방안 및 후속 교과서 개발에 대한 시사점을 논의하였다.

등호 도입 단원에서 관계적 이해를 강조한 수업에 따른 학생들의 이해 분석 (Analysis of students' understanding of equal sign through equal sign introduction lessons emphasizing their relational understanding)

  • 이유진
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제27권1호
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    • pp.39-55
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    • 2024
  • 최근 2022 개정 수학과 교육과정에 등호와 동치관계에 관한 성취기준이 신설됨에 따라 등호의 관계적 이해를 강조한 지도방안과 학생의 등호 이해를 살펴보려는 노력이 활발하다. 이러한 맥락에서 본 연구는 등호가 도입되는 1학년 1학기 덧셈과 뺄셈 단원을 등호의 관계적 이해를 강조하여 재구성하였으며, 재구성한 수업에 참여한 실험반 학생들과 일반 수업에 참여한 비교반 학생들 간의 등호이해를 분석하였다. 이를 위해 실험반과 비교반, 총 2개학급 학생을 대상으로 등호 이해에 관한 사전·사후 검사를 실시하고 결과를 비교·분석하였다. 연구 결과, 실험반 학생들은 비교반 학생들에 비해 등식 구조, 등호 정의, 등식해결의 모든 유형에서 평균이 유의미하게 높았다. 또한 문항별 분석 결과 'a=b'와 'a+b=c+d' 구조의 등식을 다룬 문항에서 비교반과 실험반의 평균이 큰 차이를 보였으며, 실험반 학생들은 대부분 등호의 의미로 '같다'를 옳다고 답했으나 여전히 '문제에 대한 답'으로 이해하는 응답도 많음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 등호의 도입 단원에서 관계적 이해를 강조한 지도 방안과 관련된 시사점을 논의하였다.

초등수학의 규칙성 영역 단원에 제시된 발문의 특성 분석 (An Analysis of the Questions Presented in Chapters of Pattern Area in Elementary School Mathematics)

  • 도주원
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제24권4호
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    • pp.189-202
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    • 2021
  • 본 연구에서는 2015 개정 초등학교 수학 교과서의 규칙성 영역 단원에 제시된 발문의 유형과 기능을 학년군별로 비교 분석하여 발문의 특성을 파악하고 규칙성 영역 지도에 효과적인 발문 활용에 있어서 교수·학습상의 시사점을 얻고자 하였다. 연구 결과 교과서의 규칙성 영역 단원에 제시된 발문의 유형은 학년군별로 공통되게 추론 발문, 사실 발문, 열린 발문 순으로 출현 비율이 높게 나타났으며 특히 모든 학년군에서 추론 발문의 출현 비율이 가장 높게 나타났다. 규칙성 영역 단원에서는 규칙을 찾는 과정에서 추측, 발명, 해결 활동을 돕거나 수학적 추론을 돕는 기능으로 작용하는 발문이 상대적으로 많이 제시되었다. 이러한 발문의 유형과 작용 기능은 학년군별 학습 내용 및 학년군의 특성과 관련이 있음을 유추해볼 수 있다. 따라서 본 연구의 결과를 통하여 규칙성 영역 지도 시 발문 구안에 있어서 참고자료의 제공 및 나아가 규칙성 교수·학습을 발전적으로 유도하는데 기여할 수 있을 것이다.

함수개념 지도를 위한 모델 비교 연구 (A Study on the comparison of models for teaching the concept of function)

  • 허혜자;김종명;김동원
    • 한국수학사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.97-118
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    • 2011
  • 수학사적으로 함수개념은 비례관계, 종속변수, 식, 대응 등으로 발달되어왔으며 수학교육과정에서는 3차, 7차, 7차 개정안에서 중학교 1학년에서 함수개념 도입을 위한 함수의 정의에서 강조점 바뀌었고 이러한 수정의 핵심은 "종속"과 "대응"이다. 본 연구는 종속과 대응에 초점을 둔 수업의 장단점을 비교하고자 각각을 대표할 수 있는 모델로서 물통 모델과 자판기 모델을 선정하여 중학교 1학년을 대상으로 함수의 개념과 함수의 표현에 대한 2차시 수업을 실시하고 형성평가 문항분석을 통하여 두 모델의 차이점과 효율성을 파악하였으며, 3개월 후 파지 효과를 조사하였다. 자판기모델은 중학교 1학년 학생의 함수의 정의 이해 뿐 아니라 특히 개념이미지를 만들고 회상하는데 도움을 주었다. 물통모델은 정의역의 모든 원소가 종속변수에 대응 된다는 "임의성"을 이해하는 데는 상대적으로 어려움을 나타냈지만, 함수식의 표현과 관련해서는 좋은 역할을 한 것으로 판단되었다.

확률변수 개념에 대한 예비교사의 이해 (A Study on Pre-Service Teachers' Understanding of Random Variable)

  • 최지선;윤용식;황혜정
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제16권1호
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    • pp.19-37
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    • 2014
  • 현대사회는 대량 정보들을 수집하고 활용하는 정보화 사회로 현대인들에게 통계적 소양이 요구된다. 이에 따라 학교수학에서 통계적 소양의 중요성이 점차 강조되고 있으며, 현직교사나 예비교사들에 대한 통계적 소양 능력의 함양 및 지도 능력 향상이 요구되고 있다. 한편 확률변수는 통계 학습에서 가장 기초적인 개념으로 통계량을 다룰 때에 확률변수를 정의하는 과정으로부터 시작된다. 이에 본 연구에서는 고등학교 통계 영역의 기본 개념인 확률변수 개념에 대한 예비교사들의 이해 정도를 탐색해 보고자 하였다. 이를 위하여 우선적으로, 본 연구의 핵심 내용인 확률변수 개념의 이해도를 보다 정확하게 파악하기 위하여 학문적 측면에서의 정의, 상황에서 드러나는 확률변수의 의미, 그리고 현행(2007 개정) 고등학교 교과서에서의 정의 측면으로 구분하여 재탐색, 정리하고자 하였다. 이를 기반으로, 예비교사 대상의 확률변수 개념의 이해 정도를 조사하기 위한 설문 문항을 마련하였으며, 이를 통해 예비교사들의 확률변수에 대한 이해 정도를 조사하여 분석하였다. 이를 토대로 확률변수 개념 및 전반적인 통계 개념에 대한 교수-학습에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.

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문이과 통합형 개정 교육과정에 따른 이공계열 신입생의 고교 수학 및 과학 교과목 학습경험 분석: S 대학교를 중심으로 (Analysis of the Learning Experience of College Students According to the 2015 Revised National Curriculum)

  • 신동주;김진호
    • 공학교육연구
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    • 제25권1호
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    • pp.3-11
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    • 2022
  • The purpose of this study is to empirically analyze the learning experiences of high school mathematics and science subjects of new students in science and engineering, and to provide basic data and respond to strengthen basic knowledge of science and engineering students in the future. The subjects of the survey were 481 freshmen in science and engineering at S University. First, as a result of analyzing the learning experiences of freshmen, the geometric subjects were significantly lower, which is the result of students' sensitive responses to transitional changes in the curriculum and SAT system after revision. In science, general elective subjects were higher than career elective subjects, and there was a deviation between science subjects, which is a result of reflecting the diversity and hierarchy of science subjects. Next, as a result of analyzing the difference in learning experience after revision compared to before the revision of the curriculum, the learning experience of Mathematics II increased significantly and the geometry decreased significantly. Both Chemistry I and II increased significantly compared to before the revision, and Earth Science I decreased significantly. This can be seen as a result of strategic choices based on obtaining grades in the CSAT and disadvantages in college entrance exams. As a result of the study, students' sensitive reactions to changes in the high school education environment were confirmed, basic mathematics and science-related courses were opened to alleviate variations in the academic ability due to elective courses, and countermeasures tailored to each university's situation.

다중지능 교수.학습 방법을 적용한 실천적 문제 중심 가정과 교수.학습 과정안의 개발과 평가 - 중학교 가정과 '청소년의 영양과 식사' 단원을 중심으로 - (A development and evaluation of practical problem-based Home Economics lesson plans applying to multiple intelligence teaching.learning strategy - Focused on the unit 'Nutrition & Meals' of middle school Home Economics subject matter -)

  • 최성연;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.87-111
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 중학교 l학년 가정교과의 '청소년의 영양과 식사' 단원을 중심으로 다중지능을 활용한 실천적 문제 중심 교수 학습 과정안을 개발하고 평가하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 Keller의 수업 설계 과정에 따라 수업을 정의하고 수업을 설계하며, 교수 학습 과정안을 개발하고 이를 현장수업에 적용하여 평가하였다. 수업 정의 단계에서는 다중지능을 활용한 실천적 문제 중심 수업을 위한 기초 연구를 수행하였다. 첫째, 2007년 개정 교육과정 해설서의 목표와 내용 단어를 추출하여 학습목표를 설정하였고, 실천적 문제를 규정하였다. 둘째, 식생활 교육내용의 연계성 연구를 토대로 하여 12종 교과서의 학습 내용을 분석하여 선행조직자로서의 개념도를 개발하였다. 셋째, 12종 교과서의 학습 활동을 다중지능 영역별로 분석하였다. 수업 설계 단계에서는 다중지능을 활용한 실천적 문제 중심 수업의 방향을 설정하였다. 첫째, 기존의 실천적 문제 중심 수업 과정에 개념이해 과정을 추가하여 실천적 문제 중심 수업을 설계하였다. 둘째, Armstrong과 그의 공동연구자들이 제시한 다중지능 교수 학습 방법을 적용하여 차시별로 8가지 지능을 모두 활용한 교수 학습 방법을 개발하였다. 셋째, 개발한 다중지능 교수 학습 방법을 실천적 문제 중심 수업의 과정에 투입하였다. 교수 학습 과정안 개발 단계에서는 교수 학습 자료와 참고자료를 선정하여 총 6차시의 교수 학습 과정안과 학습 활동지를 개발하였다. 수업 평가 단계에서는 개발한 4, 5차시의 교수 학습 과정안을 청주시 소재 중학교 1학년 남 여 2개 학급 72 명에게 2시간씩 시연한 후 설문조사하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, '청소년의 영양과 식사' 단원의 다중지능 교수 학습 방법 적용한 실천적 문제 중심 수업의 목표는 '청소년기 영양과 건강의 중요성을 이해하고 균형 잡힌 식사습관을 실천할 수 있다'이다. 실천적 문제는 '건강한 식생활을 유지하기 위해서 나는 무엇을 해야 하는가?'이고, 학습 내용은 건강한 생활, 영양소의 종류 및 기능, 청소년의 영양 문제, 식품 구성탑, 식사 구성안이며, 학습 활동은 8가지 다중지능 영역을 골고루 포함한 다양한 교수 학습 방법으로 진행된다. 둘째, 개발한 교수 학습 과정안은 실천적 문제 중심 수업의 흐름에 따라서 도입(생각열기, 지난 수업 내용 확인, 학습목표 제시), 전개(실천문제 규정, 개념 이해, 사회 문화적 맥락 이해, 목표 설정 및 대안 탐색, 대안 실행 결과 예측, 수업 내용 정리 및 생각 넓히기), 정리(성취확인학습, 적용 및 일반화 유도, 과제 제시 및 차시 예고)로 진행되도록 하였다. 이 수업 과정에 차시별로 8가지 다중지능을 모두 활용한 교수 학습 방법을 제시하여 학습자의 특성과 학습 환경에 따라 활동 선택이 가능하게 하였다. 개발된 활동은 언어지능 활용 방법 10개, 논리수학지능 활용방법 7개, 시각공간지능 활용 방법 9개, 음악지능 활용 방법 10개, 신체운동지능 활용 방법 6개, 대인관계지능 활용 방법 10개, 개인내적지능 활용 방법 7개, 자연탐구 지능 활용 방법 6개로, 총 65개이다. 셋째, 다중지능 교수 학습 방법을 적용한 실천적 문제 중심 수업은 평가 결과, 적극적 수업 태도를 함양하고, 학습 동기 유발, 학습내용 이해, 학습내용 암기, 실제 생활에 적용, 그리고 바람직한 식생활을 실천하는 데 도움이 되는 것으로 확인되었다.

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다중지능 교수·학습 전략 기반 중학교 「기술·가정」 교과서 의생활 영역의 활동과제 분석 (Analysis of Activity Tasks of Clothing Life Area in Middle School 「Technology & Home Economics」 Textbooks Based on Multiple Intelligence Teaching-Learning Strategy)

  • 이하린;심현섭;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.85-101
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    • 2021
  • 본 논문의 목적은 2015개정 교육과정의 중학교 「기술·가정」 교과서에서 의생활 영역의 활동 과제를 분석하여 개선점을 제시하는 데 있다. 본 연구의 분석 대상은 12개 출판사의 「기술·가정 ①」 교과서 의생활 영역 본문의 활동 과제이다. 다중지능 교수·학습 전략 분석 기준은 선행 연구를 참조하여 가정교과 전공 교수 1인과 의생활 전공 교수 1인에게 검토를 받고 연구자와 협의 과정을 거쳐 재구성하였다. 이렇게 재구성한 분석 기준을 중심으로 12종 「기술·가정」 교과서의 의생활 영역 활동 과제를 분석하였고 그 결과에 대해서는 전문가 11인에게 내용 타당도 검증을 받았다. 내용타당도 지수인 CVI는 0.94로 높게 나타났다. 다중지능 교수·학습 전략을 기반으로 「기술·가정」 교과서 의생활 영역의 활동 과제를 분석한 결과, 논리수학지능이 31.02%로 가장 높은 비중을 차지하였다. 그 다음이 언어지능으로 23.81%, 시·공간지능이 17.08%, 자기이해지능이 14.71%, 대인관계지능이 5.79%, 신체운동지능이 5.22%, 자연탐구지능이 2.37%, 그리고 음악지능이 0.00%의 순으로 나타냈다. 이 연구 결과에서 알 수 있듯이, 의생활 영역에서 높은 비중을 차지 것은 논리수학지능, 언어지능, 시·공간지능, 자기이해지능과 관련된 교수·학습 전략이었다. 한편 가정교과의 교수·학습 방법으로 권장되는 대인관계지능과 신체운동지능, 자연탐구지능과 관련된 교수·학습 전략은 상대적으로 적은 비중을 차지하였으며 음악지능 교수·학습 전략은 전무하였다. 따라서 앞으로 「기술·가정」 교과서 의생활 영역의 활동과제에는 논리수학이나 언어지능, 시·공간지능, 자기이해지능 교수·학습 전략 못지않게 대인관계, 신체운동, 자연탐구, 음악지능과 관련된 교수·학습 전략도 제시하는 것이 요구된다.

중학교 기술·가정 교과서 다중지능 활용 활동과제 분석 - 2015 개정 실과(기술·가정) 교육과정에 따른 '식생활' 단원을 중심으로 - (Analysis of activities task using multiple intelligence in middle school 「Technology·Home Economics」 textbooks - Focusing on the 'Dietary Life' unit according to the curriculum of the 2015 revised Practical Arts(Technology·Home Economics) curriculum -)

  • 최성연;이영선;최예지;주현정;김승희;박미정
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.19-42
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 2015 실과(기술·가정) 교육과정에 따라 개발된 중학교 교과서에서 '식생활' 단원의 활동과제를 다중지능 활용 교수·학습방법을 기준으로 분석하는 데 있다. 이러한 목적을 이루기 위해서 12종의 중학교 기술·가정 교과서에서 '청소년기의 영양과 식행동', '식사의 계획과 선택', '식품의 선택과 안전한 조리'를 내용 요소로 하는 본문 내용과 읽을거리, 평가 문항을 제외하고 학생들이 활동할 수 있는 과제를 다중지능 활용 교수·학습방법을 기준으로 분석하였다. 분석방법은 내용분석 기법을 사용하여 학습 활동에 중심을 두고 분석하였고, 활동과제의 하위 질문들도 모두 각 한 가지의 활동으로 분리시키되, 연속선상에 있는 활동을 준비하는 과정은 한가지로 묶어서 분석하였다. 3인이 활동과제를 분석하고 협의를 통해 분석기준을 수정·보완하는 과정을 2회 진행한 후 다른 연구자 3인이 확인하였다. 12종의 교과서를 분석한 결과 활동과제의 수는 교과서 종류별로 25~74개로 나타났으며, 활동과제의 수는 총 527개였다. 다중지능 영역별 비율을 살펴보면, 논리수학지능을 활용한 활동과제가 35%로 가장 많은 것으로 나타났으며, 언어지능 26.8%, 개인내적지능 23%, 대인관계지능 7.2%, 시각운동지능 3.8%, 신체운동지능 2.7%, 음악지능 1.5% 순으로 나타났다. 반면, 자연탐구지능을 활용한 활동과제는 없는 것으로 분석되었다. 자연탐구지능을 제외하고 전반적으로 다중지능을 활용하고 있었는데 이는 가정 교과가 실천을 본질로 하면서 식생활과 관련된 다른 교과의 내용이나 방법을 추출하여 새롭게 재조직한다는 점에서 가정 교과의 융합적 성격을 나타내는 것으로 해석된다. 본 연구는 다양한 교수·학습방법의 틀을 마련하여 학생 참여형 수업을 활성화하고, 가정 교과에서 융합 교육을 실현하는 데 대안을 제공할 것으로 기대된다.