• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.501-520
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• 2022

천문학 학습 과정에서 공간적 사고의 중요성을 고려할 때, 교원 양성 단계에서부터 공간적 사고를 고려한 교수⋅학습 방법에 대한 교육이 이뤄질 필요가 있다. 그에 따라 본 연구는 초등 예비교사들에게 공간적 사고에 대한 교육을 실시한 후 이들이 천문 단원 교과서의 삽화 및 탐구활동에 대해 인식하는 문제점과 개선안의 양상을 탐구하였다. 본 연구에서는 천문 영역의 공간적 사고를 공간 개념, 표상, 추론 과정으로 구성된 것으로 정의하였다. 수도권 소재 A 교육대학에 재학 중인 3학년 학생을 대상으로 2021년 10월, 2주에 걸쳐 공간적 사고에 대한 교육이 실시되었으며 예비교사들은 천문 단원 중 1개 차시를 자율적으로 선택하여 공간적 사고 측면에서 현행 교과서의 문제점을 분석하고 그에 대한 개선안을 제시하였다. 최종적으로 22명이 제시한 33개의 사례가 분석되었으며, 연구 결과는 다음과 같다. 예비교사들은 공간 개념과 추론 과정 측면에서 교과서 삽화 및 탐구활동의 한계를 인식하고 그것을 보완하기 위한 개선안을 제안하는 모습을 나타냈다. 그러나 일부 예비교사는 문제점을 타당하게 인식하더라도 적절한 개선안을 제안하지 못하거나, 공간적 사고 측면에서 삽화나 탐구활동을 분석하지 못하는 경향도 나타냈다. 본 연구는 공간적 사고에 대한 일련의 교육을 통해 예비교사가 천문 교수 실행시 공간적 사고 측면에서 교과서 삽화나 탐구활동을 인식하고, 그 한계를 보완할 능력을 갖출 수 있음을 보였다는 점에 의의가 있다. 아울러 본 연구 결과가 공간적 사고와 관련된 교사 양성 프로그램에 시사하는 바에 대해서도 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제42권1호
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• pp.47-63
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• 2023

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 초등학교 과학과 검정 교사용 지도서의 3~4학년 물질 영역에 나타난 PCK 요소를 분석하였다. 2009 개정 교육과정에 따른 중학교 교사용 지도서와 달리 상대적으로 PCK 요소의 편차가 작았다. 평균적으로 과학 내용에 관한 지식이 가장 높은 비율을 차지하였고, 과학 교수 전략에 관한 지식이 과학 교육과정에 관한 지식보다 비율이 높게 다뤄졌다. 과학 평가에 관한 지식은 출판사 간 편차가 가장 컸으며, 학생에 관한 지식은 대부분의 출판사에서 비율이 낮게 나타났다. 하위요소로는 개념 및 이론보다 실험 및 탐구의 비율이 높았다. 수직 연계와 수업 목표에 비해 수평연계의 비율이 낮았고, 수업 목표는 교과 역량, 성취기준 등으로 다양하게 제시되었다. 발문이 강조됨에 따라 지도 전략과 발문이 비슷한 비율로 나타났다. 동기 및 흥미, 오개념은 지도 전략, 발문과의 연계가 나타났다. 평가 문항과 평가 준거는 수준별로 제시된 경우가 있었으며, 이 두 요소를 중심으로 다양한 PCK 요소의 연계가 있었다. 출판사별 편차가 상대적으로 큰 요소는 보충·심화 개념, 교과서 탐구, 활동 순서 및 방식, 교과 특이적 전략, 평가 문항이었다. 이상의 연구 결과를 중심으로 추후 교사용 지도서 개발을 위한 시사점을 논의하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제34권3호
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• pp.288-296
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• 2015

This study aimed to analysis of concepts and inquiry activities related to the 'Earth Science' area in the South Korean elementary school textbooks to the current and to seek the improvement of future textbook. For the study, we were collected South Korean elementary school textbooks to the current. After the collection had been made, we were analyzed related to the 'Earth' area in the South Korean elementary school textbooks and were extracted central concepts and inquiry activities. The result of this study: First, there were 'A change in the land', 'Strata and Fossil', 'Volcanoes and Earthquakes', 'Earth and Moon', 'The weather', 'The Solar system and the Star', and 'Seasonal Change' in the central concepts related to the 'Earth' area in the South Korean elementary school textbooks to the current. Second, central concepts were almost the same but the curriculum was changed. Third, inquiry activities also were confirmed to be maintained with little change. This result was believed that it can provide a variety of suggestions at this point in changing the curriculum.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제36권2호
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• pp.163-179
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• 2017

This study is to examine whether elementary science textbooks in Korea and Singapore are applicable to flipped learning. By comparative study we sought to identifying appropriate features of science textbooks for learner-centered teaching. We analyzed text pages on the unit of 'Working of electricity' in Korean elementary science textbook for sixth grade and three chapters of 'Electric circuits, Using electricity, Conductors of electricity' in Singaporean elementary textbook, 'Science : My pals are here!'. We designed evaluating frameworks for science textbooks based on the four pillars of flipped learning. and applied it to 10 elementary teachers evaluate two textbooks. They evaluated textbooks with Likert Scale items and wrote detailed statements and exemplars about their choices. We analyzed the teachers' evaluative descriptions inductively and chose commonly mentioned characteristics. Based on the analysis, we got to the conclusion about specific features of two elementary science textbooks in terms of flexible environment, learning culture, intentional contents, and teachers' expertises. Implications for improving science textbooks towards flipped learning and learner-centered teaching through comparative study were discussed.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.383-393
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• 2015

이 연구는 안구운동 추적기법을 활용하여 6학년 초등 과학 교과서 '과학 이야기'를 읽을 때 학생들의 읽기 과정을 분석하였다. 이 연구에 사용된 과제는 2009 개정교육과정 6학년 1학기 과학 실험본 교과서에 수록된 3개의 '과학 이야기' 글이고, 연구 대상은 서울 G 초등학교 6학년 학생 22명이었다. 참가자들은 중간 글 - 긴 글 - 짧은 글 순서로 3개의 글을 읽고, 각 글에 대한 이해도를 평가하는 9개의 문제를 풀었다. 이해도 결과 및 성취도 결과를 바탕으로 참가자들을 상위 집단, 중위 집단, 하위 집단의 3개의 그룹으로 나누었다. 연구결과, 상위 집단과 하위 집단의 안구운동 특성은 다음과 같은 차이를 보였다. 고정 수는 상위 집단이 하위집단보다 높았으며, 고정시간은 상위 집단이 하위집단보다 낮았다. 회귀 수는 상위집단이 하위집단보다 높았으며, 회귀시간은 상위집단이 하위집단보다 낮았다. 문장별 고정 수 및 평균 고정 시간 분석 결과, 상위집단이 전체 글의 주제나 주요 원리를 담고 있는 핵심 문장(key sentence)을 더 오래 살펴보았음을 알 수 있었다. 시선 흐름 및 사후 면담 분석 결과, 상위 집단은 문장 간 회귀가 많았으며 글의 핵심이 되는 부분이 어디인지 알고 그 곳에 특히 주의를 기울였다. 반면 하위 집단은 대부분 회귀 없이 순차적으로만 글을 읽었고, 일부 학생은 정상적인 범위를 벗어난 도약을 보이기도 하였다. 또한 학생들의 문제 풀이 방식에서도 집단 간 차이를 찾을 수 있었다. 이상을 종합하면 고정과 회귀가 많고 평균 고정 시간이 짧은 읽기방식이 과학 이야기 이해도와 관련이 있으며, 문장 간의 빈번한 회귀, 충분한 핵심 탐색 과정, 효율적인 주의 배분, 글에 대한 높은 이해력, 집중력을 보이는 학생이 과학이야기 이해도가 높았다. 교과서에 사용된 단어나 문장 또한 과학이야기 이해도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 이 연구는 기존의 과학 읽기 연구들과 비교하여 초등학생의 과학 읽기에서 어떠한 경향이 나타나는지 탐구하였고, 이 연구의 결과를 활용하여 과학 읽기에 어려움이 있는 학생을 위한 프로그램이 필요함을 제안하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제20권1호
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• pp.91-105
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• 2001

이 연구에서는 물의 상태와 상태 변화를 중심으로 유치원, 초등, 중등 과학 교재의 탐구능력 전개 과정의 연계성을 고찰해 보고자 하였다. 이를 위하여 유치원 제 5차 교육과정 교재들과 제 6차 교육과정에 근거한 초등학교 자연 고과서와 중학교 과학 교과서를 분석하였다. 분석 결과, 유아, 초등, 중등 과학 교육과정의 연계성 측면에서 볼 때, 모든 학년에서 예상, 분류, 가설설정, 실험 설계 등의 탐구능력이 부족한 것으로 나타났다. 또한 측정 능력은 이론적으로 초등학교 저학년부터 가질 수 있음에도 불구하고, 고학년 이상에서만 제시되었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.122-135
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• 2024

본 연구는 2022년에 4학년을 대상으로 처음 초등학교에 적용된 7종의 2015 개정 과학과 검정 교과서의 '혼합물의 분리' 단원에 제시된 혼합물의 분리 사례를 네트워크 분석기법을 활용하여 그 구조를 분석하고 상호관계를 파악하고자 하였으며, 교사와 학생의 혼합물 개념에 관한 이해를 파악하고자 하였다. 이를 위해 검정 교과서에 제시된 혼합물의 분리 사례를 3차례에 걸친 클렌징 과정을 거쳐 최종적으로 96개의 키워드를 추출하였다. 또한 교사와 학생의 개념 이해를 분석하기 위하여 경기도 소재 초등학교에 재직 중인 교사 32명의 응답을 받았으며, 2022년에 검정 교과서로 혼합물의 분리 단원을 학습한 경기도 소재 4학년 92명의 설문을 분석에 활용하였다. 그 결과 고체의 경우 전체 96개의 사례 중 54개(56.3%)로 가장 높은 비율을 보였으며, 학생들의 발달 특성에 맞게 가장 많고 다양한 사례가 제시된 것을 파악할 수 있었다. 그 다음으로 생물, 액체, 기타 물체 및 물질, 기체 순이었다. 혼합물의 사례를 분석하여 추출된 96개의 키워드에 대한 네트워크 분석을 통해 이들의 구조와 상호관계를 도식화하였고, 각 키워드가 서로 혼합물의 사례로 관련성을 갖는 연결을 분석하였다. 교사는 교과서에 제시된 복잡한 혼합물의 분리 사례를 부분적이었지만 바르게 이해한 경우가 있었으나, 학생의 경우 대부분 인지하지 못하고 있었으며, 설문으로 제시한 7개의 분리 사례에 대한 교사와 학생의 개념 이해를 분석한 결과 혼합물의 분리에 대한 명확한 개념 이해를 바탕으로 한 것이 아니라 개별 사례의 특성별로 다르게 응답하는 경향을 보였다. 따라서 다소 추상적일 수 있는 혼합물의 분리 개념을 학생이 명확하게 인식할 수 있도록 교육과정과 학습자의 특성에 맞게 보다 명확한 사례를 제시할 필요가 있다고 판단하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.418-431
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• 2022

이 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따른 초등학교 과학 디지털교과서의 물질 영역에 제시된 외적 표상의 양식과 제시 방법, 상호작용성을 분석하였다. 선행연구의 분석틀을 본 연구의 맥락에 맞게 수정·보완하여 사용하였으며, 3~6학년 디지털 과학교과서에서 물질 영역을 다루는 단원을 '본문'과 '탐구'로 구분하여 분석하였다. 분석 결과, 외적 표상의 양식은 시각언어 표상과 시각비언어 표상이 가장 많이 제시되었으며, 청각비언어 표상은 본문에만 높은 빈도로 제시되고 청각언어 표상은 본문과 탐구 전체에서 낮은 빈도로 제시되었다. 제시 방법 측면에서 언어적 표상과 시각비언어 표상이 함께 나타난 경우에는 대부분 시각언어 표상과 시각비언어 표상이 함께 제시되었다. 시각언어 표상, 청각언어 표상, 시각비언어 표상이 함께 제시된 경우 중 일부에서 시각언어 표상과 청각언어 표상의 정보가 중복적으로 제시되었다. 그리고 내용과 관계없는 청각비언어 표상이 다른 외적 표상들과 함께 제시되었으며, 그 빈도는 특히 본문에서 높았다. 근접성 측면에서 시각언어 표상과 시각비언어 표상이 다른 페이지에 배치되는 경우는 없었고, 청각언어 표상을 시각비언어 표상과 다른 시점에 제시하는 경우도 없었다. 상호작용성 측면에서는 설명적 피드백과 낮은 수준의 조작이 주로 나타났다. 이상의 결과를 바탕으로 다중 표상 학습의 관점에서 디지털교과서를 개선하기 위한 방안을 논의하였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권3호
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• pp.184-197
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• 2019

이 연구는 초등학교 지질 분야의 지역화 자료 개발에 대한 필요성과 방향을 모색하는 것이다. 많은 연구를 통해 지질 관련 학습은 직접 체험이 가능한 형태가 학습의 높은 효과를 보일 뿐만 아니라 학생들에게 과학적인 태도의 긍정적인 영향을 일으킨다고 보고되고 있다. 이러한 지질 관련 학습 단원의 직접 체험은 야외 지질 학습으로 지역화 자료 개발의 기본이며 핵심이다. 그러나 이번 연구를 통해 분석해본 결과, 야외 지질 학습장 개발이 일부 지역을 중심으로 이루어지고 있는 것으로 파악되었다. 더불어 초등학교 지질 관련 단원을 학습할 수 있는 지질 장소가 우리나라의 다양한 지역에 분포하고 있는 것을 생각하면 지질 관련 지역화 자료의 적극적인 개발이 필요하리라 생각된다. 또 야외 지질 학습장이 개발된 일부 지역도 학습 장소만 구성되어 있고 구체적인 학습 자료가 개발되어 있지 않다. 이러한 부분은 지질관련 연구자뿐만 아니라 지역에 근무하는 현장교사들의 노력이 많이 필요한 부분이다. 지질 분야의 지역화 자료 개발은 교과서의 지질 단원에 제시되고 있는 자료의 수준으로 개발될 필요가 있으며, 실제 수업에서 교과서 자료와 개발된 지역화 자료를 동시에 활용하는 수업의 형태가 바람직하다고 할 수 있다. 더불어 야외 지질 학습장을 개발할 때에는 학습자들의 지질과 관련된 경험이 다양하게 이루어질 수 있도록 사전-체험-사후 활동을 고려하여 개발되어야 할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권5호특별호
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• pp.546-557
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• 2005

제1차 교육과정부터 지금까지 초등과학 교육과정에서 나타난 지질 영역 관련 내용을 교과서를 중심으로 분석하여, 내용의 변천 과정의 특징을 알아보는데 목적을 두었다. 지질 내용 분석틀을 기초로 지질영역 내용을 분석하였다. 지질 영역 관련 교육내용의 변천 과정은 내용의 구성과 학습 분량, 실험활동 학습 내용, 주요 용어의 변천과정, 삽화의 수의 변화를 알아보았으며, 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 지질 영역관련 내용 중 풍화와 토양, 화성암, 퇴적암, 변성암, 지표의 평탄화 작용, 습곡과 단층, 지진과 화산, 지층과 화서의 내용들은 전 교육과정에서 공통적으로 다루어졌다. 둘째, 학습 분량을 살펴보면 전 교육과정을 통하여 과학교육 전체 내용 중 5.1%에서 11.5%까지 평균 9.2% 정도 지질 영역관련 내용이 차지하고 있었다. 이 중 암석과 토양의 학습 분량이 전 교육과정에서 공통적으로 가장 많이 다루어졌으며, 지각변동의 학습 분량이 뒤를 이었다. 셋째, 실험 활동의 내용들을 보면, 각 교육과정별로 비율의 차이는 있으나, 풍화와 토양, 화성암, 지표의 평탄화 작용, 지층과 화석 등은 꾸준히 실험 활동이 적용되고 있었다. 넷째, 주요 용어의 변천과정을 살펴보면, 암석관련 용어가 가장 많이 바뀐 것을 알 수 있었으며, 교육과정이 바뀔 때마다 새로운 용어가 생기거나 삭제되거나 같은 용어를 다르게 제시하여 혼돈을 주고 있는 것으로 파악되었다. 다섯째, 교과서 삽화를 분석해 본 결과, 예전에는 그림이나 도해수가 많았으나, 과학이나 교과서 편찬 기술이 발달할수록 사진 수가 점점 많아진 것으로 밝혀졌다. 또한, 아동들의 학습에 대한 이해와 흥미를 높일 수 있는 만화나 도표 수가 근래에 증가하고 있음이 밝혀졌다.