• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제24권2호
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• pp.269-283
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• 2014

최근 수학교육 선진화 방안과 함께 3S 수학교육 (Storytelling 수학교육, SMART 수학교육, 그리고 STEAM 융합 수학교육)으로 수학교육 연구와 실천에 다이내믹한 변화가 요구되고 있다. 본 연구에서는 최근에 연구된 스토리텔링 모델 교과서 연구(한국과학창의재단, 2013)를 바탕으로 초등학교 쌓기나무에 대한 실행식(executable expression) 기반 스마트 스토리텔링 수학교육을 디자인하여 제안한다. 연구의 배경에서는 최근에 강조되는 SMART 수학교육과 Papert의 LOGO 마이크로월드를 기반으로 하는 스토리텔링 수학교육에 대하여 살펴 본다. 그리고 이론적 배경으로 기호학, 체화된 인지이론 및 실행식(executable expression)에 관하여 알아 본다. 나아가 실행식 기반 스마트 스토리텔링 수학교육을 실제 교육과정과 비교하여 일차함수, 확률 단원에서 어떻게 다루어질 수 있는지 살펴본다. 또한 실행식 기반 3D 프린터와 같은 공학 기기를 이용하여 가상 세계와 현실 세계 사이의 매개가 가능함을 보인다.

• 대한화학회지
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• 제43권2호
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• pp.213-224
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• 1999

본 연구에서는 중학교 2학년 학생들의 선개념을 조사하고, 개념변화 학습이론을 적용한 과학 수업을 제공함으로써 학습자의 학습 동기가 잘못된 선개념을 올바른 과학 개념으로 바꾸는데 어떠한 역할을 하는지 알아보았다. 이를 위하여 개념변화 학습이론에 근거한 수업을 받은 학습자의 선개념의 변화를 전통적인 수업을 받은 학습자의 선개념 변화와 비교하여 보았다. 연구 결과, 학생들은 중학교 1학년때 배운 물리 변화를 화학 변화의 개념과 혼동하여 화학 변화를 단순히 물리적 변화인 상태 변화로 인식하거나, 이와 관련된 잘못된 선개념들을 많이 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 화학 변화의 한 예인 연소 현상에 대해서는 초등학교 6학년부터 학습한 내용임에도 불구하고 눈에 보이지 않는 산소의 결합을 인식하지 못하였으며, 많은 문제의 상황에서 질량 보존의 법칙을 기계적으로 적용하는 특징도 보였다. 수업의 효과로는 개념변화 수업을 받은 학생들이 과학적 개념을 부분적으로 또는 완벽하게 이해를 한 비율은 50%를 넘지 못하였다. 그러나 이 비율은 교과서에 의존한 전통적인 수업을 받은 학생들의 과학적 개념 이해 비율인 39% 보다는 높은 비율이라고 할수 있다. 개념변화 수업을 받은 학생들의 올바른 과학 개념 습득 비율이 전통적 수업을 받은 학생들의 비율보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발하여 실시한 개념변화 수업은 학습자의 올바른 과학 개념 습득에 효과적이라고 할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권12호
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• pp.2049-2067
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• 2013

본 연구는 영양교사의 직무로 제시된 올바른 식습관 형성을 위한 식생활 지도와 영양불균형을 시정하기 위한 영양상담의 운영 실태와 인식을 충청북도 초등학교에 재직 중인 영양교사를 대상으로 조사함으로써 보다 효과적인 영양교육 활성화 방안을 제시하고자 하였으며 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 초등학교 학생들에게 실시하고 있는 식생활과 관련된 직접교육을 5개 항목으로 구분하여 실시여부를 조사한 결과 실시가 58.9%, 전혀 실시하지 않는 경우는 41.1%로 나타났다. 운영형태별 식생활 교육 조사결과를 보면 '전통식문화 계승사업 운영을 통한 식생활 교육'을 실시하는 경우가 89.5%로 실시율이 가장 높게 나타났다. 실시 중인 식생활 교육의 연간 수업시수에 대해 65.8%가 월 1~2회 이상 식생활 교육을 실시하고 있는 것으로 조사되었고, 실시중인 식생활 교육 시 이용하는 시간은 주로 관련교과시간과 재량활동시간으로 모두 48.7%로 가장 주로 이용하는 시간으로 나타났다. 실시 중인 식생활 교육에서 주로 이용하는 자료수집 방법으로는 동료 영양교사와의 정보교환이 59.2%, 인터넷 자료 이용이 40.8% 등으로 나타났으며, 실시 중인 식생활 교육의 교육 지도 방법을 조사한 결과 실험 실습위주의 교육이 90.7%로 가장 높았고 그 다음이 강의식 41.3%로 나타났다. 실시 중인 식생활 교육 시 주로 사용하는 교육매체는 인쇄매체가 42.1%로 가장 주로 사용하는 매체였으며, 실시 중인 식생활 교육을 위한 수업지도안 및 계획서 작성여부에 대하여 조사해본 결과 61.8%가 작성하고 있는 것으로 조사되었다. 실시 중인 식생활 교육 공개수업 경험여부에 대해 경험이 없는 경우가 85.5%로 나타났으며, 식생활 교육을 위한 별도의 특별실 설치 여부는 미설치가 96.1%로 나타났다. 식생활 교육에 대한 인식 조사 결과 5개 항목의 식생활교육 형태별 활성화 정도는 2.24점으로 낮았고 필요성은 4.54점으로 높게 나타나 식생활 교육의 필요하다고 인식하고 있었다. 식생활 교육 수행 시 어려운 점으로는 과다한 업무가 평균 4.43점으로 가장 높게 나타나 영양교사의 업무과중을 해결할 방안이 요구된다. 식생활 교육을 위해 바람직한 교육시기로 바람직한 식습관에 대한 식생활 교육과 생활습관을 배우는 과정의 예절교육은 저학년, 전통식문화 계승사업 운영을 통한 식생활 교육, 특별활동을 이용한 식생활 교육은 고학년부터 실시하는 것이 바람직하다고 나타났다(P<0.001). 식생활 교육 운영형태별 바람직한 이용시간에 대해서 유의한 차이가 나타났으며(P<0.001), 급식유형별로 식생활 교육 운영형태별 식생활 교육 수행 시 어려운 정도는 전통식문화 계승사업 운영을 통한 식생활 교육에서 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 식생활 교육 운영형태별 식생활 교육의 수행에 바람직한 교육시기, 운영시간, 이용시간, 지도방법, 교육매체 간 유의한 차이가 나타났으며(P<0.001), 식생활 운영형태별 식생활 교육의 수행에 바람직한 교육지도 방법은 '관련교과와 연계한 식생활 교육'만이 강의식 60.5%, 토의식 17.8%로 나타났으며 다른 식생활 교육 형태는 모두 실험 실습을 통한 교육지도방법이 가장 바람직하다고 인식하고 있었고 유의한 차이가 나타났다(P<0.001). 교수활동 능력향상 방안은 수업 연구개발이 38.8%로 높게 나타났고 교수활동 수행을 위한 연수내용으로 교수-학습방법 및 평가가 4.35점으로 가장 높았으며, 급식업무 과중 해결 방안으로는 1인 1개교 영양교사 배치를 36.4%가 응답하여 가장 높았고, 급식유형별로 유의적인 차이가 있었다(P<0.05). 정기적인 교육운영시간 확보방안은 독립교과 설치가 44.2%로 나타났으며, 요구되는 교육기자재는 표준화된 지침서 및 지도서가 80.6%로 가장 높게 응답하였다. 식생활 교육 전담시설에 대해서는 평균 4.35로 '필요하다'라고 응답하였으며, 학교 관리자 및 학부모의 식생활 교육 홍보방안은 '식생활 수업공개 및 급식공개의 날을 적극 운영'이 63.6%로 가장 높았다. 영양상담 운영 실태는 실시가 62.8%였고 학생대상은 모두 실시하고 있었다. 실시장소는 급식 관리실 이용이 77.8%로 가장 많았으며, 영양상담 방법은 개별상담이 84.0%로 나타났다. 영양상담 1회 소요 시간은 10~20분 미만이 77.5%, 실시횟수는 월 2~3회 실시한다가 56.8%로 가장 많았고, 평균실시횟수는 월 1회가 30.9%로 가장 많았다. 자료 수집방법은 대한영양사협회 교육자료가 43.2%로 가장 많이 이용하는 자료 수집 방법이었으며, 상담도구로는 식사 기록지와 식사일기가 56.8%로 많았다. 실시 중인 영양상담 내용으로는 비만 개선이 77.8%로 가장 많은 내용을 차지하고 있었다. 상담관련 연수 경험에 대해 44.4%가 연수경험이 없는 것으로 나타났으며, 연수경험이 있는 54.6%를 대상으로 연수시간에 대해 조사해 본 결과 30시간 미만의 연수경험이 51.1%로 조사되었다. 초등학교 영양교사의 영양상담에 대한 인식과 의견조사 결과 영양상담의 활성화 정도에 대한 인식도는 평균 2.12점으로 '활성화 되어 있지 않다'고 인식하고 있었으나, 필요성은 평균 4.05점으로 나타나 필요한 것으로 인식하고 있었으며 학교급식유형별로 유의적인 차이가 있었다(P<0.01). 영양상담이 요구되는 이유에 대해 '잘못된 식습관 및 식생활 개선'을 위해서가 40.6%로 가장 많이 응답하였다. 영양상담 형태에 따른 영양불균형 및 질병 예방 효과에 대하여 개별대상 영양상담이 평균 3.99점이었고 식이지도 특별프로그램은 평균 3.98점, 집단대상 영양상담은 평균 3.18점이었으나, 학교홈페이지 영양상담은 평균 2.56점으로 효과적이지 않은 것으로 나타났다. 영양상담 수행 시 어려운 점으로 과다한 업무가 평균 4.30점으로 가장 어려운 점으로 나타났으며, 급식유형별 영양상담 수행시 어려운 점은 상담 프로그램 부족에서 유의한 차이를 나타났다(P<0.01). 영양상담 시 중요하게 다루어야 할 주요내용으로 식습관 관련 내용이 70.5%, 비만관련 내용이 27.9%로 나타났으며 영양상담 형태에 따른 적절한 영양상담시기에 대한 의견 조사 결과 영양상담 적절시기는 영양상담 형태별로 유의한 차이를 보였다(P<0.01).

• 한국과학교육학회지
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• 제21권1호
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• pp.89-101
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• 2001

본 연구에서는 창의력 계발을 위한 교수 학습 자료를 개발하고 초등학생의 창의력에 미치는 효과를 조사하였다. 본 교수 학습자료는 초등학교 5,6학년 교육과정 속에서 적용 가능한 창의력 구성 요소와 창의활동을 선정하여 학생용 활동지와 교사용 지도서로 개발하였다. 학생용 활동지는 흥미를 유발하는 도입, 자세한 안내와 자료를 제공하고 확산적 발문으로 생각하며 스스로 하게 한 실험 활동, 정리활동인 마인드 맵, 심화활동인 '생각해봅시다'로 구성되어 있다. 연구대상은 초등학교 5학년 학생 156명이며 이를 두 집단으로 나누어 실험집단에는 본 연구에서 개발한 교수학습 자료를 적용하였고 비교집단에는 교과서에 의한 전통적인 수업을 실시하였다. 3개월 동안의 실험에서 창의력 사전 사후 검사를 실시하였다. 또한 실험집단을 창의력 점수를 기준으로 3집단(상, 중, 하)으로 구분하여 면담과 관찰을 하였다. 본 연구의 결과, 사후검사에서 실험집단이 비교집단보다 창의력점수가 높게 나타났다(p<0.01). 실험집단의 면담과 관찰결과 과제수행 능력에서 상위집단은 주어진 시간 안에 과제를 잘 완수하였고 중위집단은 시간이 지남에 따라 과제의 완성도가 높아졌으며 심화과제 해결정도도 향상되었으나 하위집단은 거의 해결하지 못했다. 전체적으로 언어적 표현보다 시각적 표현활동에 홍미를 갖고 참여하였다. 상위집단은 마인드 맵을 이용하여 학습 내용을 체계적으로 정리하였고 생각이나 느낌의 독창적인 표현능력이 향상되었다. 중위집단도 초기보다 정돈된 모습을 보였으나 하위집단은 어려워하였다. 상상하여 글이나 그림으로 표현하는 창의활동에서 상 중위 집단의 표현이 점차 유연해지고 독창적으로 되어갔다. 활동지 전체에서 학생들은 민감성, 재구성력, 정교성 등이 높아졌다. 학습활동에 있어서 전체적으로 다양한 표현방법을 이용하였고, 특히 그림이나 만화를 창의적으로 표현하는 활동에 흥미를 가지고 참여하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권3호
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• pp.323-340
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• 2016

이 연구의 목적은 지구와 달의 공전 궤도를 고려한 달의 위상 변화 관찰 교구의 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이를 위하여 지구의 공전 궤도와 $5^{\circ}$ 기울어진 달의 공전 궤도를 나타내는 달의 위상 변화 관찰 교구를 개발하였다. 그리고 이 교구의 효과를 확인하기 위해 제주시내 초등학교 6학년 110명의 학생을 실험집단과 비교집단으로 나누어 연구를 실시하였다. 실험집단 55명의 학생은 이 연구에서 개발한 달의 위상 변화 관찰 교구를 활용하여 수업을 진행하였고 비교집단 55명의 학생은 현행 교과서 활동으로 수업을 진행하였다. 실험집단과 비교집단의 학생들에게 달의 위상 변화에 대한 사전, 사후, 지연 개념검사와 개념수준별 반구조화된 면담을 실시하였다. 학생들의 응답에 따라 '위상 인지', '우주적 관점', '지구적 관점', '인지 불가'로 개념 수준을 구분하였다. 사전개념검사에서 t-검정 결과 실험집단과 비교집단은 동질 집단임을 확인할 수 있었다. 사후개념검사와 지연개념검사에서 실험집단은 비교집단보다 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 또한 실험집단은 비교집단보다 상위 개념 수준인 '위상 인지'에 속하는 학생 수가 많았다. 반구조화된 면담 결과 '위상 인지'와 '우주적 관점'에 속한 실험집단 학생들은 비교집단 학생들보다 달의 위상 변화에 대해 더 과학적으로 설명하였다. 이를 통해 지구와 달의 공전 궤도를 고려한 달의 위상 변화 관찰 교구가 효과가 있음을 확인할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권6호
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• pp.579-591
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• 2008

학생의 선개념을 상황과 함께 파악하려는 시도로서 최근에 전형적 인식 상황(TPS)에 대한 연구와 결정적 예에 대한 연구가 수행되었다. TPS는 개념에 대해 생각할 때 가장 먼저 떠오르는 상황이며, 결정적 예는 학습에 가장 큰 도움이 된 예시 상황이다. 우리는 전형적 인식 상황과 결정적 예를 함께 파악함으로써 학생의 개념 이해 과정에서 상황이 어떻게 관련되는 지를 살펴볼 수 있다. 본 연구에서는 설문 조사와 면담을 통해 $9{\sim}11$학년 학생이 '힘'과 '역학적 에너지 전환'에 대해 가지고 있는 전형적 인식 상황과 결정적 예의 특징을 분석하고 그 관련성을 알아보고자 하였다. 연구 결과, 학생들의 전형적 인식 상황과 결정적 예는 개념에 따라 다른 특징을 보였다. 일상 생활과 깊이 관련되어 있는 힘의 경우에는 학생들이 다양한 상황을 TPS와 결정적 예로 가지고 있었다. 반면, 역학적 에너지 전환에 대해서는 공이 떨어지는 것과 같은 몇몇 상황을 전형적 인식 상황과 결정적 예로 가지고 있는 학생들이 많았다. 또, 학생들은 교과서와 일상생활에서 자주 접하는 상황이나 쉽게 이해할 수 있는 상황을 TPS나 결정적 예로 생각하는 경향이 있었다. 이상의 논의에서 TPS에서 시작하여 개념을 도입하고 이후 개념의 속성이 잘 드러나는 결정적 예를 제시하여 학습이 일어날 수 있도록 하는 것이 효과적인 과학 개념의 교수-학습 방안으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권4호
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• pp.493-502
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• 1998

우리 나라 초등 과학 교육은 제도적으로는 1895년의 '소학교령'에 의해 시작되었으나 실질적으로는 통감부하 일본어로 편찬된 "이과서"(1908)라는 학부 편찬 교과서로 처음으로 시행되게 된다. 학부가 '소학교령'을 발령한 것은 1895년 7월의 일이나 그를 전후하여 '사범학교, 중학교'를 비롯한 각종 전문학교 관제도 정하였다. 그러므로 여기에서는 1895년 근대적인 학교 제도가 도입되고 나서 1910년까지의 제반 학교에서의 자연 과학 교육 상황에 대하여 제도의 분석 및 과학 교육 담당자의 추적을 중심으로 고찰하였다. 그 결과 1895년 '한성사범학교관제'에 의하여 설립된 한성사범학교에서는 본과에 '물리, 화학, 박물'이 속성과에는 '이과(理科)'가 부과되었으며, 1906년에 발령된 '사범학교령'에 의한 3년제 본과에는 그에 더하여 '물리화학'이 부과되고 예과가 신설되어 속성과와 함께 '이과'가 놓여졌다는 것과, 1905년 동경고등사범 '박물학부'를 졸업한 사이토킨지(제마민이(齊魔敏二))에 의해 박물 교육이 이뤄지고 있었다는 것을 밝혔다. 또한 1906년의 '외국어학교령'에 의해 종래 나뉘어 있던 학교를 통합하여 만든 관립 '한성외국어학교'에는 '일어부, 영어부, 한어부, 불어부, 독어부'가 있었는데 여기에서는 일어부의 2, 3학년에 '이과'가 2시간씩, 독어부에 '박물학'이 3학년에게만 2시간 부과되어 있고, 이과는 촉탁(囑託) 마츠모토소지(송본종치(松本宗治))에 의해 박물학은 하세(장각(長各))에 의해 행해졌으며, 1899년 '중학교관제'에 의해 설립된 한성중학교에서는 1893년 일본의 제국대학 '국사과(國史科)'를 졸업한 시데하라타히라(폐원탄(弊原坦))에 의해 '박물'과 '물리화학'이 교수되었고, 1906년 중학교의 명칭을 바꾸어 고등학교로 한 한성고등학교에는 박물 담당의 모리타메조(삼사삼(森寫三))가 있었다는 것을 밝혔다. 더하여 1907년 설립된 관립 '공업전습소'에는 '물리 화학'이 부과되었다는 것을 제시하였다. 즉 대한제국기의 한국의 관 공립학교에서의 과학교육은 전적으로 일본인에 의해 이루어지고 있었으며, 자연 과학을 전공한 전문적인 사람들이 한국의 과학 교육을 담당하게 된 것은 대한제국말기로 그 이전에는 시데하라타히라와 같은 '비전문가'에 의해 겨우 이어져가는 과학교육에 지나지 않았다는 것을 밝혔다.

• 대한화학회지
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• 제63권5호
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• pp.376-386
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• 2019

이 연구에서는 산과 염기의 화학반응에 대한 학습발달을 논리 사고 발달단계에 근거하여 제시하고, 그 타당성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 전국의 7개 지역, 9개의 초등, 중등, 고등학교에서 387명을 편의표집하였다. 이 연구에서 개발한 설문지는 총 9문항이었으며, 산과 염기 반응물과 생성물을 제시하고 이 물질들이 어떻게 변화할지에 대한 자신의 생각을 그림으로 표현하고 그 이유를 적도록 구성하였다. 상황 맥락은 한 종류의 용질이 용매에 녹는 상황과 두 종류의 용질이 용매에 녹는 상황 등으로 구분하였다. 이 연구에서는 물질보존 논리, 조합 논리, 비례 논리, 입자 개수 보존 논리를 조합하여 총 6단계의 학습발달을 가정하였다. 자료를 분석하여 Rasch 모델로 Person reliability, Item reliability, MNSQ와 ZSTD의 Infit와 Outfit값을 구한 결과, 본 연구에서 가설적으로 제안한 논리 사고 학습발달단계가 타당함을 확인하였다. 자료의 분석 결과, 중학교 2학년까지는 낮은 단계의 사고가 저학년에서 더 우세하였다. 그리고 높은 단계의 사고(2단계에서 5단계)가 상대적으로 고학년에서 우세한 것으로 나타났다. 그러나 고등학교 3학년(Grade 12)에서 높은 단계의 사고가 급격하게 감소하였다. 그리고 가장 마지막 단계인 5단계의 사고는 모든 학년에서 매우 낮았으며, 학생들의 비율이 가장 높은 학년은 중학교 3학년으로 나타났다. 이러한 특이한 연구 결과에 대한 해석은 교과서의 서술 방식과 관련된 추후 연구 과제로 제안하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권1호
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• pp.102-113
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• 2001

제 6차와 7차 교육 과정의 교과서가 아니고 교육부 고시 교육 과정과 교육 과정 해설에 제시된 초 중 고등학교 탐구 기능 요소의 종류와 빈도를 포괄적으로 조사하였다. 제 6차 교육 과정에 제시된 탐구 기능 요소의 종류는 모두 17가지였고, 7차 교육 과정은 23가지로 조사되어 7차 교육 과정은 6차 교육 과정에 비해 탐구 기능 요소의 출현 종류가 약 1.3배 증가되었다. 탐구 기능 요소의 전체 빈도는 6차 교육 과정에서 408회, 7차 교육 과정에서 729회로 조사되어 7차가 6차에 비해 약 1.8배 증가한 것으로 나타났다. 학교급별 탐구 기능 요소의 총 활용 빈도는 초등학교의 경우, 6차 교육 과정 14가지 요소에서 155회, 7차 교육 과정 18가지 요소에서 188회, 중학교의 경우, 6차 교육 과정은 7가지 요소에서 44회, 7차 교육 과정은 16가지 요소에서 196회, 고등학교의 경우, 6차 교육 과정의 공통 과학은 10가지 요소에서 44회, 7차 교육 과정은 10가지 요소에서 50회, 고등학교 과학 4영역 I, II 의 경우, 6차 교육 과정은 11가지 요소에서 165회, 7차 교육 과정은 21가지 요소에서 279회로 나타냈다. 7차 교육 과정의 중학교 단계에서 탐구 기능 요소의 활용 빈도가 6차에 비해 약 4.5배 증가하여 초 중 고등학교 가운데 가장 큰 폭으로 상승하였고 전체적으로 볼 때, 7차 교육 과정은 6차 교육 과정보다 탐구 기능 요소의 종류가 약 1.3배, 그 빈도가 약 4.5배로 더욱 강화되었다. 그러므로, 학생들의 과학 탐구 능력 향상에 더욱 관심을 기울이고 그 중요성을 깊이 인식해야 할 것으로 생각되었다.