• 한국지구과학회지
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• 제21권3호
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• pp.219-229
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• 2000

구성주의 학습은 의미구성의 적극적인 과정이며, 학생 스스로 개인의 흥미와 관심, 능력에 따라 스스로 학습목표를 결정할 수도 있다. 본 연구에서는 구성주의에 입각한 학습 교재와 교수-학습 모델을 개발하고 이를 서울의 한 초등학교 학생들에게 적용하였다. 4학년 2학기 ‘지층과 화석’ 단원을 학생과 교사의 토론을 중심으로 재구성하였으며, 안내-실천-표현-합의-발전의 단계에 따라 1개월 동안 수업을 실시하고 그 결과를 정리해 보았다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권8호
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• pp.759-770
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• 2005

본 연구의 목적은 제7차 교육과정 지구과학 내용의 적정성을 평가하는 것이다. 이를 위해 교육과정 분석(우리나라, 미국 캘리포리아주, 영국, 일본), 우리나라와 일본 교과서의 지구과학 내용 분석과 초 중등학생, 교사, 교수, 교과서 저자에 대한 광범위한 설문조사를 실시하였다 제7차 교육과정의 지구과학 내용은 과학과 4개 영역의 균등 분배, 단원의 세분화로 인한 내용구성과 연계성 부족, 그리고 나선형 교육과정의 과도한 적용, 지나친 탐구활동 중심의 교과서 내용구성으로 인한 학습량 증가와 체계적 개념 지도의 어려움 등으로 인해 적정하게 구성되어 있지 않다고 평가할 수 있다. 이를 해결하고 지구과학 영역 내용 적정성을 확보하기 위한 방안으로는 첫째, 내용 구성 및 연계 측면에서 볼 때, 각 학년에서 다루게 되는 내용을 과학 4개 영역으로 균등하게 분배하지 말고, 단원의 크기를 다양화해야 한다. 둘째, 학습량 측면에서는 나선형 교육과정의 구성 방식을 탈피하여 학년 수준에 맞는 내용은 해당 학년에서 종료되도록 하여 학년간에 중복이 되지 않도록 해야 하고, 필수 탐구활동의 수를 줄이고 질을 높여야 한다. 셋째, 내용의 수준과 흥미 측면에서, 학생들의 지구과학에 대한 흥미를 제고할 수 있도록 자연재해, 안전, 우주 관련 분야, 자원 등을 강조해야 한다. 아울러 교육 내용 적정성의 평가 준거 중의 하나가 실현 가능성임을 고려할 때, 교육과정이 추구하는 목표가 학교 현장에서 실현될 수 있도록 주변 여건에 대한 지원이 선행되어야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권8호
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• pp.751-758
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• 2005

본 연구에서는 지질학 연구에 관한 과학철학적 논의를 기반으로 지구과학 탐구의 특징을 반영한 지구과학 탐구방법의 개념적 틀을 개발하고, 이 틀을 분석 도구로 하여 중학교 2학년 과학 교과서에 수록된 탐구 활동을 분석하였다. 분석틀에서는 지구과학의 탐구 방법을 논리적 추론 방법, 해석적 방법, 역사적 방법으로 구분하고, 각각에 부속하는 방법이나 방법론상의 특징들을 세분화하여 제시하였다. 분석을 위해서는 중학교 2학년 과학 교과서의 '지구의 역사와 지각 변동' 단원의 탐구 활동을 대상으로 하였다. 분석된 탐구 활동들에 논리적 추론 방법이 반영된 비율은 귀납적 방법이 23%, 연역적 방법이 22%, 귀추적 방법이 70로, 귀추적 방법이 가장 높은 반영 빈도를 보였다. 해석적 방법의 특징이 반영된 비율은 '이미 형성된 이해 구조의 역할'이 92%로 가장 높았으며, '순환적 추론'이 9%, '이해의 역사적 본성'이 17%였다. 역사적 방법은 그 반영된 비율이 높은 것으로부터 적절한 분류체계의 구성'(53%), '현대적 동일과정설의 원리 적용'(47%), '잔존물 해석'(41%), '단계이론화 과정에서 장소로써 시간을 대체'(3%), '독립된 연구 결과들의 수렴 정도 평가(3%) 순으로 나타났다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.31-31
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• 2010

고등학교 지구과학에서 다루는 천문학 개념의 위계를 밝히고, 그에 따른 교수-학습의 효과를 알아보기 위해 지식공간론을 활용하여 학습과제 속에서 내재되어 있는 학습자의 지식상태를 분석하였다. 고등학교 학생들의 천문학적 공간개념에 대한 구성 요인 간 위계는 '공간위치 $\rightarrow$ 공간추리 $\rightarrow$ 공간변화' 순이었다. 학습자의 천문학적 공간개념 점수가 같아도 개념의 구조화( 지식상태 )가 다르게 나타나는 경우가 있었다. 이는 학습자에 따라 개별화 학습의 처방이 달라져야 함을 시사한다. 천체관측 개념의 위계는 '지구운동 $\rightarrow$ 천구좌표계 $\rightarrow$ 천체관측( 망원경 원리 $\rightarrow$ 망원경 설치 $\rightarrow$ 망원경 관측 )' 순으로 분석되었으며 2007개정교육과정에서 제시하는 순서와는 차이가 있었다. 고등학생들의 천체관측 개념에 대한 지식상태 분석에서 개념의 구조화가 잘 이루어진 학생의 경우에는 하위 위계를 이루는 지구운동과 천구좌표계, 망원경 원리에 관한 문항을 잘 맞추었고, 상위 위계에 있는 망원경 설치와 관측 문항에서 정답률이 낮았다. 그러나 개념의 구조화가 덜 이루어진 학생의 지식상태는 하위 위계를 이루는 지구 운동 관련 문항에서 더 많이 틀렸고, 최상위 위계( 망원경 설치, 관측 )를 이루는 문항에 대한 정답률이 높았다. 지구과학I의 천체관측 단원에 대하여 학습자의 심리적 위계와 교과서의 논리 위계에 따라 학습과제를 제시하여 교수-학습한 결과, 개념의 형성률은 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 유의미( p & .05 )하게 더 높았다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.110-120
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• 2020

과학교과의 지질단원 학습은 야외학습과 지역의 자료를 활용한 수업이 학습 동기를 유발하고 학습에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 이 연구에서는 전라남도 자은도를 중심으로 과학교과 지질단원 학습을 위한 지역화 자료를 개발하고 그 사례를 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 연구지역의 3개 장소(남진 선착장 부근, 양산 해변 지역, 둔장 해변 지역)를 중심으로 지질관련 지역화 자료를 개발하였다. 남진선착장 부근지역에는 해식애, 모래해안, 갯벌이 분포하고 있다. 해식애 노두에서는 퇴적암인 역암, 사암, 이암이 분포하며, 암석의 풍화 현상 그리고 끊어진 지층 및 휘어진 지층을 관찰할 수 있다. 양산 해변 지역에서는 약 1.5km 길이의 모래해안과 해식애가 발달하며 역암, 사암, 이암의 퇴적암과 화성암인 유문암 그리고 풍화에 의한 풍화혈이 발달한다. 둔장 해변 지역에선 약 2km 길이의 모래해안과 해식애 그리고 퇴적암과 다양한 지층이 분포하고 있다. 또한 해식동굴이 긴 시간의 침식으로 인해 변화해 가는 과정을 이해할 수 있는 시스택이 분포하고 있다. 3개의 장소에 분포하는 지형 및 지질현상은 자은도에 분포하는 독특한 현상으로 과학 교과서의 지질단원에 제시된 지질현상을 이해할 수 있는 지역화 자료로 활용할 수 있다. 이러한 지역화 자료는 사진으로 제작하여 교과서 사진과 비교하여 학습에 이용할 수 있으며 더 나아가 야외지질학습장으로서 활용할 만하다.

• 과학교육연구지
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• 제32권2호
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• pp.87-102
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• 2008

이 연구의 목적은 11학년 지구과학 I 교과서의 '살아있는 지구' 단원의 지구과학 어휘들을 SWA프로그램을 통해 분석하여 그 중 학생들이 어려워하는 어휘들을 알아보는데 있다. 연구 목적을 위해, 먼저 6종의 11학년 지구과학 I 교과서에서 지구과학 어휘들을 추출한 다음, 표준국어대사전을 기반으로 한 SWA 프로그램으로 과학 전문어와 비과학 전문어로 분류를 하였다. 분류된 과학 전문어와 비과학 전문어에 대해 360명의 11학년 학생들에게 이해하기 어려운 어휘를 선택하도록 하였다. 프로그램을 통해 어휘의 수를 분석한 결과, 교과서별로 다소 차이는 있지만, 등급 외의 과학 전문어 빈도가 모든 교과서에서 다른 등급에 비해 가장 높았다. 또한 학생들에게 설문한 결과, 어렵다고 하는 용어들의 대부분이 등급 외에 속해 있었다. 이 연구 결과를 통해, 교과서 집필 과정에서 학생들의 인지 수준을 고려해야 하며 어려운 용어는 과학적 의미의 변화가 없는 범위 내에서 쉬운 용어로 대체되어야 한다는 것을 제안하였다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제28권4호
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• pp.445-452
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• 2007

고등학교 지구과학 I '날씨와 기후' 단원 중심으로 웹 기반 프로젝트 수업을 적용하였다. 연구 대상은 고등학교 2학년 4개 학급이었다. 자기 주도적으로 설계된 웹기반 프로젝트 수업이 학생들의 자기 주도적 학습력, 자아개념 및 학교에 대한 태도에 긍정적인 영향을 주었다. 웹 기반 프로젝트 수업의 결과, 자기 주도적 학습력 '행동통제' 변인을 제외한 7개 변인, 자아개념 3개 변인, 학교에 대한 태도 2개 변인이 전통적인 수업과 유의미한 차이를 보였다. 또한 모든 수준의 학습자에게 웹 기반 프로젝트 수업이 자기 주도적 학습과정에 긍정적인 영향을 준다는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제17권4호
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• pp.461-479
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• 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
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• 제43권3호
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• pp.271-283
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• 2019

이 연구에서는 가상현실 기술을 활용하여 지구과학 교과의 지질 단원 수업에 적용하였을 때 학생들의 학습 동기에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 D소재 과학고등학교 1학년 91명을 대상으로 우리나라의 지질학습장 일부에 대하여 제작된 가상현실 학습 자료로 15차시의 수업을 진행하였다. 이때 학습 동기 전략 ARCS를 사용하였다. 수업을 진행하기 전 사전검사를 한 다음 수업 진행 후 사후 검사를 실시하고 면담을 진행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 교과 지질단원의 핵심 개념 요소가 포함된 우리나라의 지질학습장을 선택하여 가상현실 학습 자료를 개발하여 수업에 적용함으로서 야외답사의 단점인 시간, 거리, 비용 문제를 해결할 수 있다. 둘째, 지구과학 교과 수업에 가상현실 기술의 활용은 학습자의 학습 동기 요소 중 주의집중, 만족감, 자신감에 긍정적인 효과가 있으며, 학생들은 학습 활동에 대한 흥미와 몰입, 주의집중 향상에 도움이 된다.