이 연구의 목적은 제7차 교육과정에 의한 중학교 과학 교과서의 화학 단원에 대한 STS (science-technology-society) 교육 내용을 분석하고, 화학 교사들의 STS 교육에 대한 인식을 조사하는데 있다. 연구를 위하여 Yager가 제시한 STS 교육에서의 8개 필수 요소와 SATIS (science and technology in society)에서의 9가지 활동 유형을 분석기준으로 삼았으며, 화학 교사들의 STS 교육에 대한 인식 조사를 위해 면담과 설문지를 병행하였다. 연구 결과에 의하면, 7종의 중학교 과학 교과서들의 화학 단원에 STS 교육 내용이 평균적으로 22.4%가 포함되어 있었으며, STS 교육 내용이 과학의 응용성과 지역 사회와의 연관성에 대한 필수 요소에 편중되어 있었다. 그리고 STS 교육 내용의 학년별 분포는 2학년 과학 교과서에 가장 많았고, 다음으로 1학년 과학 교과서와 3학년 과학 교과서 순서였다. SATIS 활동 유형으로는 실제활동 유형이 가장 많았고, 다음으로 문제해결 및 의사결정과 구조화된 토론 유형의 순서였다. 중등학교 화학 교사들의 STS 교육에 대한 인식 조사에서 STS 교육이 과학교육에 필요한 이유로는 교육의 효율성 측면에서 필요하다는 응답이 가장 많았으며, STS 교육이 필요 없다고 생각하는 이유에 대해서는 적절하고 효율적인 STS 교육 관련 교수-학습 방법이 없기 때문이라는 응답이 가장 많았다. 이러한 연구 결과로 볼 때, 중학교 과학 교과서의 STS 교육 내용이 필수 요소 2개에 편중되어 있기 때문에 이를 보완하는 작업과 더불어 다양한 활동 유형을 가진 중학교 과학 교과서들을 마련해야 할 필요가 있다. 또한, STS 교육 관련 교수-학습 방법의 개발을 통하여 STS 교육의 효율성을 높일 필요가 있는 것으로 생각된다.
The Purpose of this study was to analyze STS contents in elementary school science textbooks according to 6th, 7th and revision 2007 national curriculum. The contents of STS were analyzed by the STS elements of Yager and the STS topics of Piel's standard. Major findings from the analyses are as follows: (1) The STS contents in the science textbooks of the 6th curriculum took up 13.7% and increased to 18.3% in the 7th and 19.0% in the revision 2007, which showed that the textbooks followed the goal of the national curriculum faithfully. (2) Based on the STS elements by Yager's standard, most of STS content is focused on 'Application of science', 'Social problems and issues' and 'Local and community relevance'. (3) Based on the STS topics by Piel's standard, most of STS contents are focused on 'Effect of technological development' and 'Society of science'. These results indicate that recent STS education trends are reflected on the 6th, 7th and revision 2007 textbooks well. However, it is suggested that some improvement is needed, such as diversification of topic.
본 연구는 제6차 교육과정에 의해 편찬된 7종의 검인정 화학Ⅱ 교과서 중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교 분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영되고 있고 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 7종의 화학Ⅱ 교과서에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 평균 2.7%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 화학결합과 화합물에 3.8%, 원자구조와 주기율 3.2%, 물질의 상태와 용액 2.2%, 물질의 과학에 1.9%, 화학반응 1.9%로 화학결합과 화합물에 STS 내용이 가장 많이 포함되어 있었다. Piel의 STS 주제영역에 따른 STS 교육내용을 살펴보면 기술발달의 영향이 33.7%, 환경문제와 천연 자원의 이용이 27.5%, 인간공학이 19.6%, 에너지가 13.8%, 과학의 사회학이 5.4%이었고, 인구 및 우주개발과 국방에 관련된 내용은 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 화학결합과 화합물 및 화학반응 단원에, 인간공학, 환경문제와 천연자원의 이용 및 기술발달과 영향은 화학결합과 화합물에 주로 포함되어 있었다. 그리고 과학의 사회학은 원자구조와 주기율 및 화학반응 단원에 주로 포함되어 있었다. STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석한 결과는 조사연구와 사례연구가 대부분이었다. 현장활동, 문제해결과 의사결정 및 모의 실험은 매우 적게 나타났으며 역할놀이는 어느 교과서에서도 다루고 있지 않았다.
This study was carried out to examine the tendency about the relative importance of STS education of the 6th and 7th primary science curriculum. The results of the research are as follows. Primary science textbooks in the 6th curriculum, average 13.3% of the total pages was assigned to STS contents but it is increased to 24.2% in the science textbooks of the 7th curriculum. STS constituents of the 6th primary science textbooks come out orderly applications of scientific knowledge(47.1%), relevance of a community(40%), social problems and issues(11.8%). Of the 7th science textbooks, the contents about applications of scientific knowledge amount to 67.1% of the total STS constituent and relevance of a community(32.2%) rank behind it. The contents of other components are not enough. The 6th science textbooks contents about the effect of technological development amount to 35.3% of the total STS subject area, and environmental quality(20.0%), natural resource(15.2%), energy(11.8%), sociology of science(11.8%) ranks behind it. In the 7th science textbooks ranking is the effect of technological development(42.3%), natural resource(17.3%), energy(12.5%), sociology of science(12.5%), environmental quality(20.0%). There are few contents about population, human engineering and space research and national defense in the science textbooks.
The effect of $O_2$and Al contents and the variation of welding parameters such as arc currents, welding speed on the weld penetration was investigated. Examination of weld penetration using GTAW was accomplished in the ferritic STS410L and austenitic STS304. Good penetration could be controlled by the variation of $O_2$ and Al contents in STS304. However, influences of $O_2$ and Al contents on the ferritic STS410L are far less than those on the austenitic STS304. Welding parameters should be considered first before controlling $O_2$ and Al contents for a good penetration in ferritic STS410L. In the simulation study under the stationary heat sources, the results of simulation and experiment have a similar tendency.
본 연구의 목적은 제 7차 교육과정에 의한 초등학교 과학 교과서에서 STS 내용을 분석하는 것이다. 연구의 주요 결과는 다음과 같다: (1) STS 내용의 포함 비율은 쪽수의 측면에서는 26%, 수업 시수의 측면에서는 40%이었다. '에너지'와 '물질' 영역에서의 비율이 높고 학년별 비교에서는 5학년 교과서에 포함된 내용이 상대적으로 적었다. (2) 대부분의 STS 주제는 기술이나 사회보다는 과학과 관련 있었다. (3) STS 내용이 한 시간 수업의 전체 과정에서 사용되는 경우도 많았다. (4) 대부분의 활동이 '그룹활동'과 '실험.관찰'에 해당하였고 '역할놀이, '현장견학', '인터뷰' 등의 활동은 거의 없었다. 이러한 결과는 개정된 교과서가 최근의 STS 교육사조를 잘 반영한다는 것을 의미한다. 그러나 STS 주제나 활동유형을 보다 다양화시키는 등 일부 측면에서의 개선이 요구됨을 시사한다.
본 연구는 과학 교과서의 '생명의 진화'와 '인류의 건강과 과학기술' 영역에서 STS 내용의 포함정도를 분석하여 2009 개정 교육과정의 목표에 잘 부합하는지 여부를 규명하는 것을 연구 목적으로 하였다. 7종의 교과서를 STS 주제 영역을 기준으로 분석한 결과, 비율로 보면, 적게는 16.67%를, 많게는 58.33%를 포함하고 있는 것으로 나타났다. 그러나 STS와 관련된 주제 중, '우주개발과 국방'과 '환경문제'는 표현되지 않았다. STS 활동 영역에서는 '구조화된 토론', '자료 해석', '조사 연구' 영역에서 많은 활동 횟수를 보이고 있음을 알 수 있었다. 반면 '현장 활동', '문제 해결과 의사 결정', '역할 놀이', '모의 실험', '사례 연구', '연구 고안'의 STS 활동 영역은 그 횟수가 적게 나타났다. 그러나 2009 개정 과학 교과서에서는 STS 활동 영역이 다양하게 포함하고 있음을 알 수 있었다. 각 영역별 STS 내용 포함률을 분석한 결과, '과학의 응용성'에 해당하는 내용이 67.57%로 최대 내용을 구성하고 있었지만, '과학과 관련된 직업에 대한 인식'은 1.63%로 그 빈도의 차이가 켰다. '과학의 응용성' 이외의 7가지 내용 준거는 10%를 조금 넘거나, 대부분 10%가 채 되지 않는 비율로 각각의 내용을 포함하고 있었다. 7종의 고등학교 융합형 '과학' 교과서 생명과학 영역에 포함된 STS 내용은 평균 20.75%로, 교과서별 최소 12.35%에서부터 많게는 26.90%를 포함하고 있었다.
본 연구에서는 제6차 교육과정에 의거하여 개발되어 현재 고등학교에서 사용중인 화학 I교과서에서 과학-기술-사회(Science, Technology and Society, 이하 STS) 내용 및 활동 유형, 제시 방식 등을 검토하고, 이 결과을 외국의 대표적인 고등학생용 STS 자료를 분석 한 결과와 비교하여, 장차 제7차 교육과정에 의거하여 개발될 고등학교 화학 I교과서에서 적절한 STS 내용 및 구성 방식을 제시하였다. 본 연구에서는 현행 고등학교 화학 I교과서 중 임의로 5종을 선택하여 STS내용, STS 교수 학습 활동 유형, STS 내용 제시 양식, STS 내용의 포함 정도를 기준으로 하여 분석하였다. 그리고, 외국의 STS 프로그램 중에서 Chemistry in the Community, Science and Technology in Society, Chemistry; The Salter's Approach를 선택하여 구성 방식의 특징, 교재에서 다루고 있는 학습 주제 및 우리 나라 화학 I교육과정과의 관련성을 분석하였다. 연구결과에서 학습 내용적인 살펴보면, 제 6차 교육과정에 의거하여 개발된 화학 I교과서에서는 주로 '사회적 문제','과학의 응용성', '과학의 다차원성'만 다루고 있고, '과학에 관련된 직업에 대한 인식'과 '실제 문제에 대한 협동 작업'과 관련된 내용은 전혀 없으므로 다양한 측면의 STS 내용을 다루고 있지 않다고 볼 수 있었다. 반면, 외국 교재에서는 과학${\cdot}$기술과 관련된 직업을 소개하는 난이 독립적으로 되어 있거나 실제로 의사 결정을 해야 하는 내용 등 다양한 내용을 다루고 있었다. 활동 유형을 살펴보면, 지역에 대한 사례 조사, 역할 놀이, 다양한 의사 결정 활동 등 다양한 학생 활동을 제시하고 있는 외국 STS 교재에 비하여 우리나라 화학 I교과서는 설명 위주였으며, 조사와 토론 활동이 대부분이므로, 학생 활동이 상당히 빈약하다고 볼 수 있었다. 그러나, 중학교 과학 교과서에 비하여 STS 내용 포함 비율은 높아졌으며, 책마다 STS에 대하여 따로 소개하고 있어서 우리 나라의 화학 교과서가 STS적인 성격을 띠려고 시도하고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 바탕으로 하여, 우리 나라 제 7차 교육과정에 의거한 화학 I교과서에서의 STS 내용 및 구성 방식을 제안하였다.
본 연구는 제 6차 교육과정에 의해 편찬된 12종의 검인정 공통과학 교과서 중 화학단원에서 전체 지면중 STS 내용의 포함정도를 알아보고 STS 내용을 단원별, Piel의 주제영역별, 활동영역별로 비교분석하였다. 그리고 교과서에 STS와 관련된 내용이 어느 정도 반영?품?있고, 교과서가 교육과정 목표에 어느 정도 부합되는지를 알아보았다. 12종의 공통과학 교과서 화학 영역에서는 STS 교육내용이 교과서 지면의 11.8%에서 33.6%로 평균 24.2%를 차지하고 있었다. STS 내용의 단원별 분포를 보면 현대과학과 가술 단원에 45.5%, 환경단원 38.7%, 에너지단원 29.1%, 물질단원14.0%로 현대과학과 기술단원에 STS에 관련된 내용이 가장 많았다. Piel에 따른 교과서별 STS 주제영역을 비교해 본 결과, 7개의 주제영역중에서 환경문제와 천연자원의 이용이 38.3%, 과학이 과학의 사회학이 29.6%, 기술발달의 영향이 23.6%, 에너지가 7.9%, 인간공학이 0.6%를 차지하고 있으며 인구 그리고 우주개발과 국방에 관련된 주제는 모든 교과서에서 다루고 있지 않았다. STS 주제를 단원별로 분석한 결과를 보면 에너지는 에너지 단원, 환경문제와 천연자원의 이용은 환경단원에 그리고 기술발달의 영향은 현대과학과 가술단원에 대부분 포함되어 있었다. 반면, 과학의 사회학은 전 단원에 걸쳐 골고루 포함되어 羚駭? STS 교육내용을 SATIS의 활동영역에 따라 분석해 보면 조사연구와 사례연구가 대부분이었고 현장활동, 역할놀이, 문제해결과 의사결정은 매우 적은 것으로 나타났다.
이 연구에서는 제7차 교육과정에 따라 개발된 중학교 과학 교과서의 구성과 접근 방식에서 STS를 어떻게 고려하고 있으며 교과서에서 다루고 있는 STS 내용에는 어떤것들이 있는지를 분석하고, 과학 교사와 학생을 대상으로 면담을 실시하여 수업에서 실제로 STS 교육이 어떻게 이루어지고 있는지를 살펴보았다. 교과서 구성이나 내용 면에서 종전에 비하여 STS가 강조되고 있으나, 주로 읽을거리 형태의 '과학의 응용', '사회적 문제와 논쟁' 내용에 편중되어 있어 보다 다양한 STS 접근과 STS 주제를 포함할 필요가 있다. 그리고 STS 내용에 대한 평가의 어려움, STS 교육에 대한 교사의 인식과 경험 부족, 그리고 학부모와 학생의 인식 부족 등으로 인하여 중학교 과학 수업에서 STS 교육을 실현하기 어려운 것으로 생각된다. 이상과 같은 연구 결과를 토대로 중학교 과학 수업에서 STS 교육이 실효를 거두기 위한 몇 가지 제언을 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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