• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.292-301
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• 2021

본 연구는 지구과학교육을 전공하는 예비교사들에게 SDGs(지속가능발전목표)와 연계된 ESD(지속가능발전교육)을 적용하기 위한 기초 연구이다. 연구의 목적은 예비교사가 내면화 하고 있는 탄소발자국에 대한 인식과 태도 및 지식, 주관적 규범 및 행동 통제를 분석하여 탄소 소양을 평가하는 것이다. 예비교사들은 탄소 발자국을 자신의 책임으로 인식하고 있지만, 비용을 지불하고 불편을 감수하는데 소극적인 이중적 태도를 갖고 있다. 또한 탄소 발자국을 줄이기 위한 행동을 지지하지만, 요구하지는 않는다. 탄소 저감 행동에 대한 상식은 충분한 반면, 지구 온난화의 원인과 결과에 대한 개념은 불안정하다. 예비교사들은 학교 현장으로 배출되어 수많은 학생들에게 지구 온난화 문제를 가르치게 될 것이다. 따라서 탄소 발자국을 줄이는 경제적 비용과 사회적 책임에 대한 소양 교육이 필수적이며, 생각과 행동 사이의 간극을 메울 수 있는 방법을 찾아야 할 것이다. 예비교사들의 탄소 소양(carbon literacy)에 대한 연구로부터 ESD로 이어지는 교육이 실현되기를 바란다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.246-257
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• 2006

TIMSS 2003에서는 교육과정과 교수 학습 개선에 도움이 되는 구체적인 정보를 제공하기 위하여 전체 과학 성취점수를 수윌, 우수, 보통, 기초 4개의 수준으로 구분하여 각 성취수준에 해당하는 학생이 무엇을 알고, 무엇을 할 수 있는지를 제시하고 있다. 이 연구에서는 수윌 수준과 우수 수준을 중심으로 우리나라 중학생들의 과학 내용 영역별 성취도 경향 및 문항별 정답률 분포와 특성을 분석하였다. 수월 수준 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴보면, 우리나라의 평균 정답률은 물리, 지구과학, 생물, 화학, 환경의 순으로 높았다. 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 화학, 생물, 물리, 환경의 순으로 높았다. 우수 수준에서 우리나라의 경우에는 환경, 물리, 생물, 지구과학, 화학의 순으로 평균 정답률이 높게 나타난 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 생물, 환경, 물리, 화학의 순으로 높았다. 수윌 수준과 우수 수준에 해당되는 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴본 결과, 우리나라 학생들은 물리 영역에서 강세를 나타내었고 화학영역은 상대적으로 약세를 나타내었다. 각 수준에 해당하는 문항들 중 정답률이 높거나 낮은 문항들의 특성을 분석한 결과, 수윌 수준에서 우리나라 학생들은 기본적인 과학 탐구에 대한 이해도는 높으나, 과학 지식을 글로 설명하거나 복합적이고 추상적인 과학 개념을 이해하는 것, 그리고 과학 원리를 적용하여 정량적으로 문제를 해결하는 것에서는 취약한 것으로 나타났고, 우수 수준에서는 생태계에 대한 이해 정도가 국제 수준에 비해 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 과학과 교육과정 및 교수 학습에 주는 시사점을 도출하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.285-296
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• 2007

본 연구에서는 지구과학 그래프 유형을 분석하기 위한 기준을 만들고, 과학 교과서 비교 분석을 통하여 지구과학 그래프의 유형과 특징을 파악함으로써 지구과학 교과서에서 그래프의 기능과 구조에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 지구과학 교과서 분석 결과, 선 그래프와 등치선도가 많이 사용되고 있는 것으로 나타났다. 선 그래프 중에는 단순 선 그래프 이외에도 다중 선 그래프와 YX 그래프의 사용 비율이 특히 높았다. 다른 과학 교과의 그래프와 비교 분석한 결과, 지구과학 교과는 다른 과학 교과에 비해 사용되는 그래프의 수가 많고 그 유형이 다양함을 알 수 있었다. 특히, 다른 과학 교과에 비해 선 그래프의 비율은 낮은 반면 등치선도, 분산 그래프 등의 비율이 높았다. 선 그래프 중에서는 특히 YX 그래프의 비율이 다른 교과에 비해 매우 높아 지구과학 교과의 가장 특정적인 그래프인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 지구과학 교과서에서 그래프의 구조와 기능면에서의 개선을 시사하며, 학생들의 그래프 해석 능력에 대한 후속 연구를 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.484-484
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• 2018

본 연구에서는 농림축산식품부 "농업 농촌부문 가뭄대응 종합대책(2015)"의 일환으로 가뭄에 의한 농촌지역 물부족 문제를 극복하기 위한 농민 물절약 교육을 실시하였다. 물절약 교육을 통해 가뭄상황에 적응할 수 있도록 하기 위해 물절약 교육 시범대상지역은 농민농업가뭄지도 및 재해연보 등의 자료를 활용하여 가뭄 취약지역을 8개도별로 한국농어촌공사 관할지구로 선별하여 선정하였다. 최종적으로 농민 물절약 시범교육이 실시된 지역은 경기 평택 석정지구, 강원 철원 토교지구, 충북 음성 용계지구, 충남 서산 신창지구, 경북 문경 경천지구, 경남 거창 가북지구, 전북 고창 신림지구, 전남 영암 월악지구가 선정되었다. 시범교육실시 앞서 대상지구의 용 배수로 현황, 수로노후화, 농민 물이용 실태 등 물손실 요인을 파악하였다. 시범교육은 기존과는 차별된 체험식 비주얼 물절약 교육이 실시되었으며, 시범대상지구별로 3단계 교육이 실시되었다. 1단계 교육은 이해단계로 플래쉬 동영상과 물이용 모의를 체험하게 하여 물 손실 원인 및 물 절약 방안을 모색하도록 하였다. 2단계 교육은 적용단계로서 물절약 시뮬레이터를 이용하여 평상시 농민의 물이용 관행에 따른 물손실 야기에 대한 이해와 가뭄시나리오에 따른 물 공급량 감소 시 농민 피해 및 가뭄극복을 위한 효율적인 물이용에 대한 효과를 이해시키고자 하였다. 또한 이를 통해 농민이 스스로 물절약을 위한 행동강령을 도출하도록 하였다. 마지막 3단계는 실천단계로 실제 현장여건에서의 물절약 실천을 도모하기 위해서, 현장에서의 물손실 상황 파악 및 현장여건에 맞는 물절약 실천방안을 도출하도록 하였다. 교육을 통해 농민의 물절약 필요성에 대한 공감대를 형성하고, 물절약을 스스로 실천할 수 있도록 유도 하고자 하였다. 물절약 교육의 효과를 파악하기 위해서 설문조사를 실시하였으며, 그 결과 농민들은 물절약의 필요성을 매우 높게 공감하며, 필지단위 물손실을 감소시키는 물꼬관리의 중요성을 인정하고, 농민 수로관리 참여에 대한 인식을 높이는 계기가 되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권2호
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• pp.324-347
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• 2022

한반도 지질 정보는 공공적 활용을 위한 기초 지식의 토대를 제공하며 역사 과학으로서 지질학의 본성을 배울 수 있는 계기를 마련하므로 과학교육 측면에서 중요성이 크다. 특히 한반도에서 지구조 활동이 활발했던 중생대는 한반도 지사를 이해하기 위해 매우 중요한 시기이다. 본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정에 기반한 지구과학II 교과서의 '한반도의 지질' 단원에서 중생대의 지질과 관련된 내용의 신뢰성과 일관성을 분석하는 것이다. 분석 대상은 지구과학II 교과서 4종이고, 분석 범위는 중생대의 퇴적층, 지각 변동 및 화강암류이다. 분석 항목은 분석 범위와 관련된 용어, 시기, 암석 분포 지역이며, 분석 항목별로 교과서 내·교과서 간 일치 여부 및 과학 지식과 교과서 내용의 일치 여부를 분석하였다. 분석 결과, 중생대 지질 관련 용어, 시기, 암석 분포 지역 측면에서 각각 다양한 불일치 사례가 확인되었으며, 불일치 사례를 중심으로 개선 방안을 논하였다. 한반도 지질 교육의 목표를 달성하기 위해 과학계와 교육계의 협업을 통해 최신 과학 지식과 정합한 교육 자료가 개발될 필요성을 강조하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권1호
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• pp.51-60
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• 2020

본 연구에서는 문헌 고찰을 기반으로 현상학적 접근 및 NOS-가족 유사성 접근을 적용하여 지구과학의 본성을 규명하는 방법을 제안하였다. 현상학적 접근은 지구과학에 고정된 본질이 있는 것이 아니라 시대와 상황의 요청에 따라 본성 자체가 유동적인 것임을 전제로 한다. 이는 직관적으로 드러난 감각적 현상들을 통해 지구과학의 다면적 특성을 편견 없이 모두 수집, 분석하고 종합하는 방법이다. 현상학적 접근은 학문적 세계의 토대를 이루는 생활세계를 직시하면서 지구과학의 본성을 탐구할 수 있는 통찰력을 제공한다. 이를 통해, 지구과학이 가지는 풍부함과 복잡성, 역동성을 드러낼 수 있다. 현상학적 관점에서 지구과학의 본성을 탐색하기 위한 방법으로, 과학의 본성(NOS)에 대한 가족유사성 접근을 제안하였다. NOS-가족유사성 접근을 통해, 조금씩 차이점을 가지는 다양한 과학의 영역들이 서로서로 공유하는 특성들을 조합함으로써 과학의 본성(NOS)을 포괄적으로 설명할 수 있다. 이를 지구과학의 본성에 적용하면 지구과학을 '가족'으로 만들어주는 일반적인(domain-general) 특성과 영역별로 특수한(domain-specific) 특성을 동시에 규명할 수 있다. 예컨대 지구과학을 구성하는 학문영역인 지질학, 대기 과학, 해양학, 천문학, 지구시스템 과학 등등이 서로 공유하는 특징들의 네트워킹을 통해 이들 학문영역을 지구과학이라는 가족으로 특징짓는 가족유사성을 추출할 수 있고, 이를 통해 지구과학의 본성을 총체적으로 드러낼 수 있을 것이다. 또한, 지구과학의 본성에 대한 가족유사성 접근을 통해 지구과학을 구성하는 하위 영역 학문의 특성이 달라짐에 따라 변화하는 지구과학의 본성을 파악할 수 있으며, 교과목으로서 지구과학의 위상과 발전체계를 정립하는 데에도 기여할 수 있을 것이다.

• 영재교육연구
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• 제18권1호
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• pp.139-165
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• 2008

본 연구는 과학영재들을 위한 지구과학 영역 해파 실험 모듈을 개발하고 그 활용가능성에 대해 알아보고자 하였다. 과학영재들을 위한 해파 실험 모듈은 참여, 탐색, 설명, 정교화 및 확장 등 5단계로 구성된 특징을 가지고 있다. 실험 모듈의 교육적 효과를 알아보기 위하여 대전광역시교육청 지정 영재교육원 교육생으로 고등학교 10학년에 재학 중인 16명의 영재들을 대상으로 연구를 수행하였다. 수업 중의 연구보고서를 바탕으로 과학탐구능력과 사전 사후 검사에 의한 지식성취토의 변화를 분석하였다. 그 결과 변인 통제, 실험 설계, 실험과정 중의 도구의 선택과 활용 측면에서 효과적인 것으로 나타났으며, 지식 성취도에 있어서도 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로부터 과학영재를 위한 실험 모듈의 활용은 과학성을 기르기에 매우 유의미하며, 과학영재들의 적합한 다양한 실험모듈의 개발과 활용이 필요하다고 하겠다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.101-107
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• 2005

본 논문에서는 모델 구성을 통한 교수-학습 활동을 지구과학 수업을 위한 유용한 방법의 하나로 제안하였다. 모델 구성은 지구과학자들이 직접적으로 경험하기 어려운 지구과학적 현상이나 과정을 연구하기 위하여 동원하는 방법으로서, 지구과학의 본질적 속성을 반영한 수업을 개발하는 데 이용할 수 있다. 모델 구성을 통한 지구과학 수업은 학생들이 지구과학적인 현상이나 과정에 대한 모델을 창안하고 학생들이 서로 모델에 대한 의견을 교환하며 지속적으로 모델을 수정해 나가는 순환적인 과정(creation-communication-change cycle)으로 진행될 수 있으며, 학습자들의 사고 과정을 촉진시켜 여러 가지 학습 효과를 가져올 수 있다. 따라서, 지구과학 교육 현장에서 학생들이 능동적으로 참여하는 지구과학 수업을 위하여 모델 구성을 통한 교수-학습 활동이 적극적으로 실천되고 그 효과를 자세히 검토하는 일이 필요하다.

• 과학교육연구지
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• 제44권3호
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• pp.300-317
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• 2020

이 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 초등 과학 교과서 내 지구과학 영역에 제시된 개념과 탐구 활동의 내용을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 교과 교육 전문가 2인과 초등교사 3인이 함께 교과서 내 개념과 탐구 활동 문제점 탐색과 개선 방안 조사를 위한 설문지를 개발하였다. 설문은 두 차례에 걸쳐 진행되었으며 모두 30명의 초등학교 교사와 3명의 지구과학 내용학 전공 교수가 설문에 참여하였다. 연구 결과 초등학교 교과서의 고체 지구 영역에서는 8개의 개념 요소, 유체 지구 영역에서는 3개의 개념 요소, 우주와 통합 단원에서는 1개의 개념 요소에서 오개념이 포함되어 있는 것으로 조사되었다. 탐구 활동에서도 고체 지구에서 7개 유체 지구에서 3개, 우주와 통합 단원에서 1개씩 탐구 활동 내용에 보완이 필요한 것으로 조사되었다. 따라서 앞으로 교과서가 개정될 경우 내용 요소의 검정 과정을 강화할 필요가 있으며 나아가 교과서에 제시되는 개념의 경우 연계와 위계뿐 아니라 개념이 발달해 나가는 과정도 고려할 필요성이 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권7호
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• pp.645-662
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• 2007

본 연구의 목적은 우리나라 중등학교 과학 수업에서 모델이 활용되는 양상을 탐색하는 것이었다. 대기 및 해양 지구과학에 관련된 총 13개의 비디오 녹화 자료와 그것들의 전사본을 계량적인 방법과 질적인 방법으로 분석하고, 3명의 현장 교사들과 면담을 수행하였다. 연구의 결과는 서로 연관된 여섯 가지 주장들로 요약되었다. 즉, 1) 우리나라 중등학교의 대기 및 해양 지구과학 관련 수업에서는 평면적 그림 모델과 기호 모델, 모상 모델과 도해적 모델이 주로 활용된다. 2) 지구과학 수업에서 교사들은 모델을 교과 내용을 전달하기 위한 하나의 표상 형식으로서 활용한다. 3) 우리나라 중등학교 지구과학 수업에서 교사들은 이미 그 구조가 결정된 전형적인 모델을 집중적으로 활용한다. 4) 지구과학 수업에서 종종 학생들이 직접 모델을 다룰 때에는 모든 학생들이 동일한 모델을 가지고 유사한 절차에 따라 활동에 참여한다. 5) 지구과학 수업에서 교사가 과학적 모델의 본성에 대해 설명하는 경우는 거의 없으며, 학생들이 과학적 모델의 본성에 대해 생각해 볼 수 있는 기회 또한 거의 제공하지 않는다. 6) 교사들은 지구과학 수업에서 과학적 모델을 활용하는 일의 가치가 교사의 교수법적인 의도에 비추어 판단되어야 한다고 생각한다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 모델을 활용한 과학 수업과 과학 교육 연구에서 고려해야 할 점들을 논의하였다.