• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.47-61
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• 2023

본 연구는 2015 개정 교육과정에 처음 도입된 핵심 개념이 추상적인 담론으로 그치지 않고 학교 현장에서 구체적인 교수학습 방안으로 구현되도록 하기 위함이다. 이에 플랫폼, 숙의, 설계의 순환적 과정에 따라 백워드 설계 모형을 활용하여 핵심 개념 이해를 위한 교수학습 자료 개발 연구에 참여한 8명의 중등 과학 교사들을 대상으로 핵심 개념에 대한 인식 및 관점을 살펴보았다. 연구 결과, 핵심 개념에 대해 궁극적 원리에 해당하는 빅 아이디어, 일상생활을 살아가는 데 필요한 최소한의 과학 개념, 기본적이고 주요한 핵심적 과학 개념 등 핵심 개념의 의미에 대해 동일 교과인 과학과 안에서도 공유되지 않은 인식의 차이가 나타났다. 이는 교수학습 지향점에도 영향을 주어, 핵심 개념을 전이와 확장 가능한 빅 아이디어로서 이해하고 있는 경우는 개념 간의 관계에 주목하며 분명한 방향성을 갖고 프로젝트 학습을 설계하는 경향이 나타났다. 한편, 핵심 개념을 삶의 맥락에서 떠올릴 수 있는 과학 소양 수준의 최소한의 과학 개념으로 인식하는 경우, 학생들의 삶에 의미 있는 학습 경험을 제공하는 것을 지향하며 일상에 적용 가능한 사례 중심으로 검색 및 조사 활동을 강조하는 경향이 나타났다. 또한 핵심 개념을 기본 개념이나 주요 개념 등 핵심적인 과학내용 요소로 인식하는 경우, 오개념 교정을 통한 개념 변화를 강조하며 정확한 과학 지식을 학습하고 지필 평가 및 수행 평가를 통한 문제 해결 문항을 개발하는 것을 중요하게 인식하였다. 2015 개정 교육과정이 마무리 되고 2022 개정교육과정이 확정·고시될 예정인 현 상황에서, 핵심 개념을 핵심 아이디어로 명명하여 빅 아이디어의 취지를 재차 강조하는 2022 개정 교육과정이 학교 현장에 안정적으로 정착될 수 있도록 실효성 있는 정책적 지원이 뒷받침 되어야 할것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권6호
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• pp.441-454
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• 2021

본 연구에서는 교육과정 개정에 따른 지구과학 내용 영역과 핵심개념의 변화에 대한 고등학생의 인식을 조사하고, 국내외 지구과학과 교육과정의 천문 영역 학습 요소 비교·분석을 통해 2022 개정 교육과정 고등학교 지구과학 선택과목의 천문 영역 내용구성(안)을 제안하고자 하였다. 이를 위해 2015 개정 교육과정으로 전환하면서 지구과학 교과목에 도입된 내용 영역 및 핵심개념에 대한 고등학생의 인식을 조사하여 분석하였다. 또한, 4명의 지구과학교육 전문가들이 우리나라를 비롯한 미국, 캐나다 British Columbia(BC)주, 일본, 국제 바칼로레아 디플로마 프로그램(IBDP) 교육과정에 제시된 천문 영역 학습 내용을 비교·분석하였다. 설문 조사 결과, 지구과학 내용 영역 중 학생들이 가장 큰 매력을 느끼는 내용은 천문 영역으로 나타났다. 천문 관련 핵심개념에 가장 큰 흥미를 느낀다고 응답한 고등학생들은 2015 개정 교육과정에서 천체관측 관련 내용이 삭제된 것에 대해 많은 아쉬움을 나타내었다. 국내외 교육과정을 비교한 결과, 우리나라와 IBDP 교육과정이 가장 많은 양의 천문 영역 학습 내용을 다루고 있었다. 캐나다 BC주와 IBDP의 경우, 천문 영역을 독립된 과목으로 개설하며, 우리나라와 가장 유사한 일본의 교육과정은 지구과학 과목에서 천문 영역의 내용을 다루고 있다. 연구결과에 따르면, 천문교육 강화를 위해 학생들이 흥미를 가질 수 있는 학습 요소와 변별력을 확보할 수 있는 천문 관련 내용으로 지구과학 일반 선택과목을 구성할 필요가 있는 것으로 나타났다. 천문 영역은 다양한 학문의 배경지식이 요구되며 교과 연계 학습이 필요하므로 일반적인 천문학의 지식체계를 따라 진로 선택과목을 구성할 필요가 있다. 연구결과를 토대로 천문교육을 통한 과학소양교육 실현에 초점을 두고 2022 개정 교육과정 지구과학 선택과목의 천문 영역 내용 구성(안)을 제안하였다.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.46.1-46.1
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• 2016

2015 개정 교육과정은 초,중,고등학교 학생들의 기초소양교육을 강화하고 핵심개념과 원리를 중심으로 학습내용을 적정화하고 학생 중심의 교실 수업으로의 개선을 목적으로 하고 있다. 2015 개정 교육과정을 바탕으로 한 교과서가 집필되고 있는 중에 있으며 개발되는 교과서는 2018년부터 교육 현장에서 적용된다. 2015 개정 교육과정에 나타난 지구과학 과목 내 천문학 영역의 성취기준을 기존 교육과정과 비교해보고 새 교육과정의 핵심 역량을 살펴 교육 현장에서의 효과적인 천문학 교육에 대해 토의하고자 한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.40-52
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• 2020

본 연구의 목적은 2025년 고교학점제의 전면도입에 직면한 고등학교 지구과학 선택과목의 변화 방향을 탐색하고 차기 교육과정 개정에 대비하여 지구과학 선택과목 재구조화 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 지구과학교육 전문가 델파이 조사, 현장지구과학 교사설문 조사, 전문가 심층 면담을 수행하였다. 연구 결과에 따르면, 지구과학 선택과목 재구조화에서 고려해야 할 점으로 지구과학소양 함양, 학생 진로와 연계, 지구과학 자체의 재미, 학생선택률과 대학입시라는 4가지 키워드를 도출하였다. 이를 바탕으로 지구과학 선택과목의 구체적인 재구조화(안)으로 지구과학 소양을 강조하는 지구시스템과학, 그리고 교과내 진로 연계를 강화한 고체지구과학, 대기·해양과학, 우주과학의 총 4개 과목을 구성하였다. 고교학점제 도입으로 지구과학 과목의 선택률이 하락할 것이라는 우려를 해소하려면, 지구과학 선택과목의 진로 연계성을 높이는 등 지구과학 교과의 위상 재정립을 필요로 한다. 후속 연구에서는 지구과학 선택과목의 명칭과 핵심개념 등에 대한 정교화와 공론화가 필요하다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권1호
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• pp.48-58
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• 2021

이 연구는 핵심역량중심교육 관점에서 초등과학 교과서에 나타난 지층관련 내용을 분석하고, 교육대학교 1학년 학생 50명을 대상으로 학생들의 지층개념을 조사하였다. 연구결과, 초등교과서의 지층관련 지식은 대부분 'A는 B이다'와 같은 선언적 문장구조를 가지고 있다. 위와 같은 지식의 형식은 과학수업에서 학생들 간 토의와 토론의 주제로 사용하는데 한계를 지님으로써 핵심역량교육 관점에서 불리하다. 교육대학교 학생들의 지층개념과 관련하여 조사대상자의 70%는 진흙, 모래, 자갈 등의 퇴적물들을 단단한 퇴적암으로 변화시키는 속성작용의 원인으로'상부의 퇴적층에서 가하는 압력과 압력으로 생긴 열이다'고 응답하였다. 또한 지질시대의 자연환경에 대한 정보를 지층을 통해 얻을 수 있는지에 대해서는 약 20%가 '지층에서 나타난 화석을 통해서만 얻을 수 있다'고 응답했다. 약 80%의 학생들은 지층을 통해 얻을 수 과거 지질시대의 자연환경 정보를 얻을 수 있다고 응답하였으나, 얻을 수 있다고 주장하는 자연환경에 대한 정보는 지층의 단단함 등 오개념이 비율이 높았다. 결론적으로 지층개념에 대한 교수/학습을 통해 핵심역량교육의 학습효과를 높이기 위해서는 초등과학교과서에 제시된 지층 관련 지식의 형태와 내용을 검토할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권4호
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• pp.498-518
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• 2010

본 연구에서는 TIMSS 2007결과 우수한 성취를 보인 우리나라, 싱가포르, 대만의 과학 교과서의 구성체제와 핵심 개념들의 수준을 분석하였다. 그 결과, 우리나라의 과학 교과서는 에너지, 물질, 생명, 지구 영역을 뚜렷하게 구분하여 각 학년별로 거의 동등한 비율로 제시하고 있다. 싱가포르의 경우는 각 내용 영역이 분리되지 않고 한 주제 안에서 여러 영역의 개념을 포함하는 내용 통합적인 접근을 취하고 있다. 대만의 과학 교과서는 한 단원에 각각 한 가지 내용 영역을 포함하고 있다. 또 각 학년별로 특정 내용 영역을 집중적으로 다루고 있기 때문에 한 영역의 관련 개념을 한 학년에서 학습하는 경우가 많다. 다음으로 핵심 개념들의 수준을 살펴보면, TIMSS 2007 생명 영역에서 싱가포르나 대만이 우리나라보다 높은 성취를 보인 주제는 '세포와 그 기능', ' 생태계', ' 건강'이었다. 이 주제의 핵심 개념들에 대해 싱가포르는 우리나라보다 저학년 때 도입하고, 여러 학년에서 반복적으로 제시하고 있다. 대만의 경우는 이 핵심 개념들을 3학년에서 8학년까지의 과정 중 1회만 다루는 경우가 많지만, TIMSS 2007 평가 목표에 적합한 수준으로 설명을 제시하고 있다. 분석 결과를 고려할 때, 우리나라 과학 교과서에서 내용 영역의 구분과 핵심 개념들의 제시 방식을 재고할 필요가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.173-185
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• 2022

이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-48
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• 2024

세계적으로 역량중심 교육이 주목됨에 따라, 교육부는 2015 개정 교육과정에서 창의융합형 인재가 갖춰야 할 미래 사회 핵심역량 6가지를 제시하였다. 본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 제시된 미래 사회 핵심역량을 함양하고, 천문 영역 실험·실습의 한계를 보완하기 위해 HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램을 개발하였고 그 효율성을 파일럿 테스트를 통해 확인하였다. 개발한 프로그램은 학교 밖 교육 현장인, 충청북도 청주시 소재의 G 도서관에서 초등 3~6학년 학생들을 대상으로 적용하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 STEAM 태도 검사의 '자아 개념'을 제외한 모든 구인에서 통계적으로 유의미한 효과를 보였으며, 특히 '이공계 진로선택', '배려', '소통'에서 높은 효과를 보였다. 따라서 미래 사회 핵심역량 중 '창의적 사고 역량'과 '의사소통 역량', '공동체 역량'의 함양에 긍정적인 결과를 도출하였다. 둘째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 시공간이라는 어려운 개념을 다루었으나, 수업 내용의 난이도가 쉽다고 응답한 학생들이 많고, 배운 공간개념을 응용하여 교구를 활용한 것으로 보아, 학생들의 하늘과 우주의 공간 구조에 대한 이해에 효과적이었다. 덧붙여, 본 프로그램은 2022 개정 교육과정에서 추가된 하늘의 공간적 구조에 대한 성취기준을 충족하는 교육 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 따라서 HTE-STEAM을 기반으로 한 별자리 교육 프로그램은 미래 사회 핵심 역량의 함양에 긍정적인 효과를 보였으며, 학교 환경에서 천문 영역의 야간 관측 실습을 보완하는 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권2호
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• pp.151-164
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• 2019

이 연구의 목적은 단계별 질문을 활용해 '계절의 변화' 단원을 재구성함으로써 학생들의 오개념 변화에 어떠한 효과가 있는지 확인해 보고자 한 것이다. 대부분의 학생들은 계절 변화의 원인을 설명하는데 자신의 경험을 바탕으로 하여 선개념을 구성하고 있었다. 그래서 개발한 수업에서는 학생들이 갖고 있는 선개념 중 오개념을 조사하고 이에 대한 지도 계획을 '개념 변화를 위한 수업 설계 요소'로 명시하여 핵심 교수 학습 내용이 되도록 단원을 재구성하였다. 연구 결과, 실험 집단의 24명 학생들을 대상으로 과학 개념 검사를 실시하여 통계적으로 유의미한 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 질적 분석을 실시한 결과, 계절 변화를 설명할 때 활성화한 개념적 자원의 수와 계절 변화를 설명하는 구체성의 정도가 비교 집단에 비해 높음을 확인할 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권2호
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• pp.112-122
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• 2021

본 연구의 목적은 2022 개정 과학과 교육과정을 앞두고 고교학점제에 대비하여 과학과 융합선택과목의 재구조화 방안을 탐색하는 것이다. 본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정의 경우 비(非)이공계열 진로적성을 지닌 소위 문과계열의 학생들의 과목선택권을 보장하지 못한다는 문제의식에서 출발하였다. 이를 위해 2015 개정 교육과정에서 비이공계열 진로적성을 지닌 학생들을 위한 과학과 선택과목이었던 과학사, 생활과 과학, 융합과학을 중심으로 2015 개정 교육과정 운영실태에 대한 학생들의 인식을 설문조사하고, 교사 12명과의 면담을 통해 이들 선택과목의 운영 실태와 개선 방안을 도출하였다. 과학사/생활과학/융합과학 과목은 2022 개정 교육과정에서 과학과 융합선택과목으로 분류, 개정될 예정이다. 연구결과에 따르면 고등학생들은 과학사/생활과학/융합과학을 교양 과학으로 인식하고 있으며, 개인적인 흥미와 노력 부족, 학습내용 자체의 어려움 등으로 이들 과목을 어려워하는 것으로 나타났다. 과학사/생활과학/융합과학 과목의 교육과정 운영 실태를 살펴보면 학생들은 주로 생활과과학을 선택하며, 과학사 과목의 경우 내용이 어려워서 교사도 학생도 기피하는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 2022 개정 교육과정의 과학과 융합선택과목 재구조화 방안을 간학문적인 핵심개념을 중심으로 한 내용접근성이 높은 융합선택과목 개발, 인공지능(AI)이나 첨단과학 관련 핵심개념을 중심으로 한 융합선택과목 개발, 모듈단위로 구성된 융합선택과목 개발, 간학문적 융합선택과목을 지도할 수 있는 과학교사 전문성 개발지원 등의 측면에서 제안하였다.