• 한국지구과학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.222-231
• /
• 2004

본 연구에서는 제7차 교육과정에 의해 편찬된 21종의 과학 교과서와 지도서에 나타난 섭입경계에서의 마그마 형성 관련 내용에 대한 본문 진술과 제시된 그림들을 분석하여 문제점을 지적하고 그 개선방안을 모색하였다. 분석 결과 교과서간 마그마의 정의에 일관성이 없었으며, 대부분의 교과서에서 마그마의 생성기원에 관한 과학적 개념 진술이 정확하지 않거나 기재되지 않았다. 또한 교과서에 제시된 그림들은 본문 내용과 일치하지 않았으며, 판구조론과 섭입경계에서의 화성활동에 대한 학생들의 과학적 개념형성에 부족하고 잘못된 내용을 포함하고 있다. 이들은 주로 마그마의 생성기작(형성과정), 기원물질, 생성위치와 관련된 것들로서, 본 연구에서는 최근에 발표된 연구결과들을 바탕으로 섭입경계에서 분출되는 대부분의 중성마그마가 쐐기맨틀의 부분용융에 의해 형성된다는 사실을 종합적으로 이해할 수 있는 적절한 개념도를 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.461-479
• /
• 1997

개념도는 학습내용에서 주요 개념들을 추출하여 위계적으로 배열하고 그 관계를 나타낸 것이다. 1995년 개정된 제6차 교육과정에서 고등학교 지구과학 검인정 교과서 10종 중 5종의 내용을 분석하고 1종을 선택하여 개념도를 작성하였다. "III. 우주"단원은 지구 밖의 환경을 다루며 별과 우주에 대한 새로운 개념들이 다양하게 제시되며 천문학의 최근 연구들이 소개된다. 교과서에 있는 내용을 Novak의 방법에 의한 개념도를 작성하여 교과서에 있는 개념 중 학습자의 수준에서 개념을 획득하기 위하여 보충되어야 할 개념을 찾고 문제점을 작성하였고 이를 근거로 개선된 개념도를 작성하였다. 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 보다 효과적인 이해를 위해 필요없는 소단원명은 제외하고 내용 전개상 관련있는 개념들 간의 연관성을 살린 재배열이 필요하다. 둘째, 상위 개념과 하위 개념의 체계적인 전개가 요구된다. 셋째, 개념들의 학습이 잘 되도록 학습 개념과 관련있는 실례를 찾아 학습자의 경험과 인식에 관련을 맺도록 해야 한다.

• 과학교육연구지
• /
• 제47권1호
• /
• pp.52-62
• /
• 2023

이 연구는 예비 지구과학 교사들이 지구 복사 평형을 이해하는 데에 있어서 '평형'이라는 개념과 '지구의 권역 간 상호 작용'을 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하며, 이들이 갖는 오개념을 규명하고자 하였다. 이를 위해 국가 수준의 평가에서 등장한 문항을 중심으로 이들의 사고 흐름을 들여다 볼 수 있는 질문지를 설계하여 이들에게 투입하였다. 이 설문지의 답변을 분석한 결과, 모든 예비 교사들이 복사 평형 개념을 바르게 서술하였음에도 불구하고, 이들의 약 90%는 복사 평형 개념을 대기가 없는 새로운 지구 환경에 확대 적용하지 못하였다. 이들은 변화된 권역간 새로운 '상호 작용'의 개념 및 오랜 시간에 걸쳐 도달하게 되는 새로운 '평형'의 개념을 원활히 이끌어내지 못하는 것으로 보인다. 이러한 점에서, 예비 교사들의 이러한 개념 형성에 교과서가 어느 정도 영향을 주었을 것으로 보인다. 특히, 고등학교 지구과학 교과서에서는 지구가 복사 평형에 도달하는 과정보다는 평형 상태에서의 열 수지에 초점을 두어 복사 평형을 정량적 방식으로 설명하고 있다. 교과서의 이러한 접근 방식은 학생들을 2015 개정 교육과정에서 추구하는 창의융합형 인재로 육성하기에는 걸림돌이 될 수 있을 것이다. 한편, 지구 복사 평형의 이해에서 자주 발견되는 학생들의 오개념 해소를 위해서 이 연구는 예비 교사를 양성하는 대학 과정에서도 지구 복사 평형의 개념에 대해 좀 더 주의 깊게 다뤄져야 함을 제안한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권7호
• /
• pp.640-651
• /
• 2005

본 연구는 Klopfer의 교육목표 분류를 이용하여 한국의 제7차 교육과정의 중학교 7학년 과학과의 교육목표와 제7차 교육과정에 따른 중학교 교과서에 나타난 학습 목표를 분석하여 교과서에 반영된 교육목표가 교육과정상의 요구 목표와 어느 정도 부합하는지를 알아보고 문제점을 분석하여 제시함으로써 교육과정에서 요구하는 목표와 교과서가 연계성을 가지도록 하는데 있다. 연구결과 제7차 교육과정의 과학과 교육목표는 Klopfer의 교육목표 분류5의 조작적 기능(G.0)을 제외한 전 범주에 걸쳐 그 목표를 설정하고 있으며, 정의적인 영역(범주 $H.0\~I.0$)을 더욱 강조하고 있다. 그러나 제7차 교육과정의 중학교 교과서는 NSTA의 권장 목표 비율과 비교해 볼 때 인지적 영역에 더욱 비중을 두고 출판되었으며, 교과서에 지향(범주 I.0)에 관한 목표가 전혀 언급되지 않고 있었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.453-463
• /
• 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
• /
• 제32권6호
• /
• pp.687-703
• /
• 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
• /
• 제41권5호
• /
• pp.504-519
• /
• 2020

해수의 서로 다른 물성이 만나는 해양 전선은 해수의 열교환 및 운동량 교환, 물성의 혼합과정과 같은 해양 역학적 과정과 해양-대기 상호작용으로 기상변화와 기후 변화를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 해양 전선이 중등학교 교과서에는 해류가 만난다는 의미를 가지는 '조경 수역'이라는 용어로 사용되고 있으며 동해 어장과의 관련성을 제시하고 있다. 그러나 고등교육과 해양과학자들은 지난 수십 년 동안 이 이 용어를 사용하지 않고 있어서 용어의 적절성이 조사되어야 하며 오개념을 제거할 필요성이 있다. 본 연구에서는 2015 개정교육과정에 기반한 중등학교 교과서 11종(중학교 5종, 고등학교 6종)을 활용하여 이와 관련된 교과 내용을 분석하였다. 또한 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 설문 조사를 실시하여 이 문제에 대한 교사들의 인지 정도를 분석하였다. 조경 수역과 어장에 관한 교과서의 내용을 분석한 결과, 과학적 사실과 부합하지 않는 상당히 많은 오류와 오개념이 발견되었다. 교과서에서 조경 수역이라는 개념이 한류와 난류가 만나는 의미로 주로 활용되고 있으나, 수온, 염분, 밀도, 유속 등 해양의 서로 다른 물성이 접하는 '해양 전선'이라는 포괄적인 용어로 대체하는 것이 바람직하다. 교과서에서는 어장의 계절변동을 겨울에 남하하고 여름에 북상하고 북한한류의 계절변동과 연결하고 설명하고 있지만 이는 북한한류의 여름철 강화에 관한 그동안의 과학적 사실에 위배되는 내용이다. 동해의 어장은 동해안 좁은 영역에 국한된 것이 아니라 훨씬 더 넓은 해역에 광범위하게 분포하고 있다. 교사들의 설문 결과는 이러한 오개념이 지난 수십 년 동안 지속되어 왔음을 입증하였다. 본 연구는 조경 수역, 어장, 북한한류와 관련된 오개념을 수정하기 위한 과학적 지식의 중요성과 교육과정으로의 전달 과정의 중요성을 강조하였다. 향후 이 연구가 교과서 수정과 교사교육에 중요한 역할을 할 수 있기를 기대한다.

• 과학교육연구지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.270-285
• /
• 2014

본 연구의 목적은 디지털 교과서를 활용한 과학수업이 실제로 어떻게 이루어지고 있으며 그것이 과학 교육 측면에서 어떤 함의를 제공하는지 탐색하는 것이었다. 이를 위하여 디지털 과학 교과서를 활용한 초등학교 4학년 지구와 달 단원의 수업을 질적으로 기술하고 수업 현상의 구조를 분석한 후 그 의미를 비평적인 관점에서 해석하였다. 그 결과 디지털 교과서의 도입이 이미 확립되어 있는 초등 과학 수업의 구조나 교실 상호작용 양상을 변화시키는 데 기여하지 못하고 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 디지털 교과서의 활용이 초등 과학 수업 방식에 변화를 주어 새로운 교실 상호작용을 가능하게 하기 위한 방안을 논의하였다. 이때는 디지털 과학 교과서의 본질과 개발 방향에 대한 합의가 있어야 하고 과학 수업에서 교사의 고유한 교수법적 역할의 변화가 있어야 함을 주장하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.427-435
• /
• 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
• /
• 제29권3호
• /
• pp.305-314
• /
• 2008

이 연구는 7차 고등학교 지구과학 II 교과서의 내용 중 화성암의 조직 개념에 대한 본문 진술을 분석하고 문제점을 지적하고 그 개선 방안을 모색하였다. 과학 교과서의 개념 진술이 정확하지 않아 학습자들에게 오개념을 유발하거나 재강화할 가능성이 있는 여러 진술문이 발견되었다. 화산암에 대하여 세립질, 유리질 또는 반상 조직을 기술하고 있으며, 심성암에 대하여 완정질, 입상, 조립질 및 등립질 조직 등 다양한 조직을 제시하고 있다. 이들은 화성암 조직 분류체계 기준의 혼란에 관련된 것들이었다. 화성암의 조직에 대한 정확한 개념을 전달하기 위한 화성암 분류 기준의 개선방안들을 제시하였다. 화성암을 구성광물의 입도, 상대적인 크기와 결정도에 따라 화산암에는 비현정질 또는 반상 조직을, 심성암에는 현정질 또는 완정질, 등립상 조직을 사용하여야 한다.