• 대한화학회지
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• 제62권3호
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• pp.214-225
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• 2018

본 연구에서는 우리나라 과학과 교과서에서 열과 열에너지 용어를 어떻게 정의하고 어떤 의미로 사용하고 있는지, 그리고 과학의 영역별로 이 용어들의 사용 의미에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 2009 개정 교육과정에 의한 초 중 고 과학과 교과서 52권의 내용을 분석하였다. 열 용어의 정의는 중학교 과학(1)과 고등학교 물리 I, II 교과서에서 제시되는데, 대부분의 교과서가 열을 "온도 차이에 의해 이동하는 에너지(유형 I)"로 정의하였고 물리 I 교과서 1종에서만 "온도 차이에 의한 에너지의 이동(유형 II)"으로 정의하였다. 열에너지 용어의 정의는 대체로 중학교 과학(2)와 고등학교 물리 I 교과서에 제시되는데, 물리 I 교과서는 "분자 운동 에너지(유형 III)"로 정의하였지만 과학(2) 교과서에서는 유형 I 또는 "물체의 상태나 온도를 변화시키는 에너지(유형 IV)"로 정의하였다. 교과서 본문 서술에서 열 용어는 주로 유형 I 또는 유형 III의 의미로 사용되었고, 열에너지 용어는 주로 유형 III의 의미로 사용되었으나 고등학교 물리와 화학 교과서에서는 유형 I의 의미로 사용되기도 하여 열과 열에너지 용어를 혼용하고 있었다. 과학의 영역별로 보면 열과 열에너지 용어를 물리와 화학에서는 주로 유형 I과 유형 III의 의미로 사용하였고, 생명과학과 지구과학에서는 주로 유형 III의 의미로 사용하여 영역별로 차이가 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.427-435
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• 2010

교과서에 쓰인 과학 용어 네트워크를 구축하여, 네트워크의 구조, 관련 정보 및 연관 관계를 분석하기 위하여 핵심용어를 도출하였다. 본 연구에서는 과학, 생물1 및 생물2 교과서 각 과목별로 출판사 세 곳을 선정하고 각각의 교과서에서 추출한 용어들을 노드로, 한 문장 안에 있는 과학 용어를 링크로 연결하여 네트워크를 구축하였다. 모든 교과서의 과학 용어 네트워크는 척도 없는(scale-free) 네트워크의 특성을 보여주었다. 복잡한 (complex) 네트워크에서 가중치가 낮은 것부터 제거하는 방법인 k-core 알고리즘을 적용하여 핵심 (core) 네트워크를 구축하였는데, 몇 개의 모듈이 연결되는 형태를 보여주었다. 과학교과서의 경우에는 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야별로 크게 네 개의 모듈을 형성하였고, 생물1과 생물2 교과서는 각단원별로 용어들이 모여 있는 특성을 지닌 네트워크를 나타냈다. 본 연구에서 복잡한 네트워크에서 핵심네트워크를 구축하여 유용한 정보를 도출할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.809-831
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• 2011

해수면온도는 급변하는 기후를 이해하는 가장 중요한 해양 변수 중의 하나이므로 과학 교과서에는 정확하고 오류없는 해수면온도 영상이 제시되어야 한다. 그러나 고등학교 교과서에 제시된 해수면온도 영상들은 다양한 원인에서 비롯된 많은 오류들을 가지고 있었다. 본 연구는 제 7차 교육과정에 근거한 24종의 고등학교 과학 교과서, 지구과학 I, 지구과학 II 교과서의 36개의 인공위성 해수면온도 영상을 17개 항목에 대하여 분석하였다. 해수면온도 영상 처리 과정에서 생긴 구름 제거, 육지 마스킹, 색상표, 위치 정보, 시간 표시와 관련된 오류와 인공위성에 대한 기본적인 표현 오류를 조사하였다. 예비교사 25명에게 문제가 있는 대표적인 인공위성 영상들을 제시하고 설문을 실시하고 반응을 분석하였다. 그 결과 대부분의 예비교사들은 해수면온도 영상 처리 과정에서 발생할 수 있는 오류에 대하여 인지하지 못하였으며, 해빙, 강수 유입, 한류와 같은 실제 해양현상과 연관지어 해수면온도를 이해하려는 경향을 보였다. 따라서 교과서 해수면온도 영상은 본 연구에서 제시한 세부 항목들을 고려하여 정확하게 처리되어야 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.687-703
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• 2011

편각은 판구조론 이해의 바탕이 되는 개념이며 실생활에서 지도와 나침반을 이용하여 자신의 위치를 결정할 때도 쓰이는 중요한 개념이다. 이에 제 7차 교육과정에서 사용되고 있는 6종의 지구과학 II 교과서에서 편각에 대한 설명이 어떻게 기술되어 있는지 확인하고 고등학생들이 오개념을 가질 수 있는 가능성을 조사하였다. 개념 검사지를 통해 실제로 나타나고 있는 고등학생들의 오개념을 확인하고 교과서와의 연관성을 알아보았다. 그 결과 고등학생들은 특히 자북극과 관련하여 오개념을 가지고 있었고 이는 교과서의 편각에 대한 설명 부족과 함께 잘못된 삽화와 밀접한 관계가 있었다. 따라서 편각에 대한 정확한 이해를 위해서는 비쌍극자 효과를 추가한 편각의 설명이 필요하고 이에 따른 삽화의 제시가 필요함을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.811-824
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• 2007

사진과 삽화는 현행 과학 교과서에서 핵심적인 시각적 표상 요소이다. 본 연구에서는 6차와 7차 교육과정에 따른 고등학교 지구과학 교과서에 사용된 사진과 삽화의 기능 및 구조를 비교 분석하였다. 기능 분석 결과, 6차와 7차 모두 예시적 기능이 차지하는 비율이 압도적으로 높았으며, 보충적 기능의 비율이 가장 낮았다. 7차의 경우 사진과 삽화의 기능들이 6차에 비해 다양해졌는데, 이것은 지구과학 II 보다는 I에서 보다 두드러지게 나타났다. 특히, 6차에서는 극히 미미하게 나타났던 보충적 기능과 설명적 기능이 7차에서는 증가하였으며, 장식적 기능 또한 전반적으로 증가한 것으로 분석되었다. 구조 분석 결과, 6차에 비해 7차에서 참조가 현저하게 감소하여 본문과의 연계성 면에서 오히려 퇴보한 것으로 분석되었다. 단독 사진이나 삽화에 비해 다중 구성의 비율이 증가한 것으로 나타났으나, 짝이나 연속 구성에서는 발전된 점이 나타나지 않았다. 앞으로의 과학 교과서 개발에서 사진과 삽화의 기능에서 탐구적 기능을, 구조에서 보완적 구성을 추가할 것과 사진과 삽화를 포함한 시각적 표상의 기능과 구조 측면을 과학 교과서 검정 준거로 활용할 것을 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권3호
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• pp.261-272
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• 2020

본 연구의 목적은 남한과 북한 지구과학 내용의 학습 시기와 학습량을 비교 분석하여 향후 통일을 대비한 남·북한 통합 교육과정 설계 및 우리나라 교육과정 개정 시에 참고할 수 있는 기초 자료를 제공하는 것이다. 연구 대상으로는 남한은 초등학교 5학년부터 중학교 3학년까지의 과학 교과서와 고등학교의 통합과학과 지구과학 I·II 교과서이며, 북한은 초급중학교의 자연과학 1·2와 조선지리 2, 고급중학교의 지리 1 교과서이다. TIMSS 2019의 8학년 지구과학 평가틀로 분석한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 남한은 반복 학습을 고려할 필요가 있다. 학습 이해에 효과적인 반복 학습이 적용된 내용은 8학년까지 1개에 그친다. 둘째, 남한은 학습 시기 조정을 고려할 필요가 있다. 북한과의 내용 시기 차이가 발생하고 TIMSS 기준 50%에 해당하는 내용의 학습 시기가 부합하지 않기 때문이다. 셋째, 남한과 북한은 학습하지 않은 TIMSS 내용을 반영할 필요가 있다. 이는 국제 사회에서 교육 경쟁력을 높이는 방안이 될 수 있다. 향후 남·북한의 지구과학 내용에 대한 접근 방법 비교 분석과 통합교육과정 설계를 위한 실질적 연구를 제안하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.291-301
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• 2023

이 연구에서는 초등학교 과학과 5~6학년 검정 교과용 도서의 창의·융합 활동에 나타난 STEAM 요소와 융합유형을 분석하였다. 이 연구를 위해 5~6학년 과학 교과서 9종에 제시된 창의·융합 활동을 선정하여 출판사별, 학년-학기별, 과학 영역별로 STEAM 요소와 융합유형을 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 출판사별 창의·융합 활동에 나타난 STEAM 요소의 전체 빈도와 각 요소별 빈도의 편차가 크게 나타났다. 둘째, 전체적으로 2개 요소로 구성된 융합유형의 비율이 매우 높게 나타났고, 융합된 요소의 수가 많은 유형일수록 나타나는 비율이 점차 낮아졌다. 또한 출판사별 융합유형은 교과서마다 매우 다르게 나타났다. 셋째, 모든 학년-학기에서 예술(A) 요소의 빈도가 가장 높게 나타났고, 기술(T), 공학(E), 수학(M) 요소는 학년-학기별로 빈도의 분포에 차이가 있었다. 넷째, '통합' 영역에서는 공학(E) 요소가, '운동과 에너지', '물질', '지구와 우주', 그리고 '생명' 영역에서는 에술(A) 요소의 빈도가 가장 높게 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.453-463
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• 1997

제6차 교육과정 개편에 따라 1996학년도부터 고등학교에서 가르치고 있는 '공통과학'과목의 교과 내용과 7종의 교과서를 대상으로 교과서 구성 체계 및 단원별 내용의 양적 분포, 교과 내용의 구성, 탐구 활동의 내용, Schwab의 탐구 활동 수준 분류, 부록의 구성, Slayer & Bay의 목적군을 이용한 분석, Romey의 정량적 분석 등을 실시했다. 교과서의 구성 체계는 모든 교과서가 교육부가 제시한 원칙에 크게 벗어나지 않았다. 교과서의 총 면 수는 7종의 교과서가 $471{\sim}519$면으로 구성되었고 '물질', '힘', '생명', '지구' 단원간의 배분을 적절히 유지하였으며 특히 통합 단원의 의미가 있는 '에너지'와 '환경'단원을 비중 있게 다루고 있다. '공통과학'은 통합 과학의 의미를 살리려는 의도는 엿보이나 아직도 교과 내용이 화학적 통합을 완전히 이루지 못하고 있다. 우리가 일상 생활에서 부딪히는 문제들을 주제로 그 원인과 과정을 밝히는 방법으로 구성하는 것도 하나의 대안일 것이다. 교과서에서 사용하고 있는 탐구 활동의 종류는 11가지 인데 대부분 '자료해석', '실험', '조사', '토의' 등이 많이 사용되었다. 탐구활동 중 실험은 96.1%가 Schwab의 탐구 요구 수준의 제1수준에, 3.9%가 제2수준에 해당하였고, 제3수준에 해당하는 실험은 없었다. 교과서의 부록은 총 26종이 제시되어 있는데 모든 교과서가 '교과서 내용 풀이'를 포함하고 있고 기타 특정 분야에 편중되는 등 다양한 자료를 담지 못하고 있다. Slayer & Bay가 제시한 종합 연구의 목적군을 이용해 분석한 결과 교과서의 내용이 대부분 학문적 준비에 치우쳐있다. 그러나 '환경' 단원의 경우는 사회적 필요에 따른 내용을 상당히 포함하고 있다. Romey의 정량적 분석 결과는 문장, 그림 및 도표, 장 끝의 질문, 학생의 학습 활동 수 등이 $0.4{\sim}1.5$ 사이의 값으로 학생 참여를 적절히 유도하는 발견 지향적 인 것으로 조사되었다. 그러나 장의 요약은 본문 내용을 반복하는 내용으로 구성되었다. 이와 같이 공통과학 과목은 새로운 현대 사회에 부응하는 교과 목표와 체계를 지향하고 있지만 아직도 통합과학으로서의 내용과 체계를 완전히 갖추고 있지 못할 뿐만 아니라 현재 사용되고 있는 7종의 교과서가 교육 목표를 충분히 반영하지 못하고 있다. 따라서 교사의 역할이 더욱더 중요하게 되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권5호
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• pp.350-359
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• 2001

본 연구에서는 간학문적 통합 방식의 주제중심 통합과학 단원을 개발하고 중학교 과학 수업에 적용하여 그 효과를 분석하였다. 관련 선행연구와 교과서 분석을 통하여 ‘상호작용’과 ‘안정성’의 두 가지 통합주제를 선정한 후 과학 네 영역을 포괄하여 주제와 관련된 주개념과 하위개념을 추출하고 해당 학습내용을 통합적으로 구성하였다. 통합주제가 상호작용인 경우 추출된 과학 각 영역별 주개념과 이와 관련되는 하위개념들이 높은 연계성을 가지도록 구성되었으나 통합주제가 안정성인 경우 주개념과 하위개념들을 서로 관련짓는데 어려움이 많았다. 즉 안정성이라는 통합주제는 상호작용이라는 통합주제보다 교과내용을 관통하는 연계성을 마련하기가 어려웠다. 개발된 주제중심 통합과학 단원을 실험집단인 중학교 3학년 2개 학급을 대상으로 운영하고, 전통적인 분과형 수업을 실시한 통제집단과 비교한 결과는 다음과 같다. 첫째, 주제중심 통합과학 수업과 전통적인 분과형 과학수업이 과학 성취도에 미치는 효과를 검증한 결과, 통합과학 수업이 분과형 과학수업에 비해 중학생들의 과학 성취도에 긍정적인 효과를 미친 것으로 나타났다. 둘째, 주제중심 통합과학 수업이 과학에 대한 태도에 미치는 효과를 검증한 결과, 과학수업의 즐거움 범주에서 통합과학 수업의 효과가 나타났으나 과학적 탐구에 대한 태도 범주와 과학적 태도의 적용 범주에서는 효과가 나타나지 않았다. 셋째, 주제중심 통합과학 수업에 대한 인식 조사 결과 전체적으로 긍정적인 것으로 나타났다. 하위 범주별로는 통합과학 수업시 학생의 참여 정도와 통합과학 수업에 대한 학습자의 흥미, 동기유발이 높게 평가되었으며, 학습자들이 통합과학 학습을 하는데 아직 어려움을 겪는 것으로 밝혀졌다.층서대는 Neognathodus roundyi 대로 지정될수있다. 이 생층서대와 금천층 코노돈트는 금천층의 지질시대가 북아메리카의 일리노이 분지에 분포하는 중기 석탄기의 더모이네시안 조(Desmoinesian stage)에 대비됨을 지시한다. 능력 없이도 특정 지식만 있으면 해결되는 문항이다. 반면에 정답률이 낮은 문항은 지구와 행성의 운동, 해파에 관한 문항이며, 특히 복합개념이 요구되는 문항의 정답률이 낮다. 학생의 오답 반응 분석 결과 기본 개념에 대한 이해가 미흡한 주요 내용은 공통과학에서는 변환단층 및 부정합에서 지질학적 현상, 혼합층과 수온 약층의 의미, 온대저기압 통과 전후의 날씨 변화이며, 지구과학 II 에서는 달의 위상과 위치변화, 화성암의 구성광물 ${\cdot}$ 화학조성 ${\cdot}$ 조직 변화와 마그마 분화 및 풍화와의 관계, 지진파 주시곡선, 대기순환의 종류와 규모, 해파, 혼합층과 수온 약층, 서안강화 현상, 행성의 위치와 운동, H-R도상에서의 별의 특성과 진화 등이다. 탐구 과정에 대한 학생의 성취도는 비교적 높으므로 이해도가 상대적으로 낮은 영역에 대해 학생의 오답 유형을 참고하여 기본 개념 지도에 보다 관심을 기울일 필요가 있다.Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는