이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 교과서에서 제시하고 있는 이온 화합물의 설명 개념과 모형을 분석하고, 학생들이 이온 화합물에 대해 어떻게 이해하고 있는지 설문 검사하였다. 교과서 분석은 중학교 과학2 교과서 9종과 고등학교 화학 I과 화학 II 교과서 4종을 대상으로 하였고, 설문 검사는 중학교 2학년, 고등학교 1~3학년 학생 194명을 대상으로 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 내용 분석 결과, 이온 화합물을 설명할 때 사용한 과학적 개념과 이를 표현하는 모형은 교과서 마다 차이가 있었다. 이온 화합물의 정의에서는 정전기적 인력, 강한 결합, 규칙적 배열, 결합비의 개념 중 몇 가지를, 이온 화합물의 성질에서는 녹는점, 부서짐, 용해, 전기 전도성 중 몇 가지를 선택적으로 제시하였다. 또한 설명 없이 모형만 제시하거나 설명만 하고 모형은 제시하지 않은 경우도 있었다. 이러한 차이는 중학교 과학2 교과서에서와 같이 이온 화합물에 대한 별도의 성취기준이 없는 경우와 결합비나 용해와 같이 학년별로 동일한 개념을 반복하여 다룰 때 더 크게 나타났다. 둘째, 이온 화합물에 대한 학생 설문 분석 결과, 이온의 형성 과정과 결합비를 설명할 때 과학적 개념을 잘 적용하지 못하였고 모형으로 표현하는 것을 어려워하였다.
본 연구의 목적은 고등학교 과학 교과에서 추출한 학습 내용과 사범대학 예비과학교사 교재에서 추출한 교육내용을 비교하여 그 연관성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 소위 융합형 과학으로 불리는 고등학교 과학 교과서 7종과 물리, 화학, 생물, 지구과학 등 4개 과학 분야에서 사용하고 있는 11종 사범대학 예비과학교사 교재를 분석하였다. 고등학교 과학의 교육 내용과 예비과학교사 교재의 교육내용을 비교 분석한 결과, 관련성이 있는 것을 알 수 있었다. 특히 '에너지와 환경' 단원은 가장 많은 예비과학교사 교육내용이 포함된 것으로 나타났다. 그러나 전체 고등학교 과학 교과 내용의 86.6% 정도가 사범대학 4개 분야의 교재에 소개되고 있을 뿐 나머지는 예비교사들이 스스로 공부해야 하는 부담을 갖는 것으로 나타났다. 심지어 일부 학습내용들은 그 내용 수준이 사범대학 예비과학교사 교육내용보다 높은 것을 확인 할 수 있었다. 게다가 또 다른 일부 학습내용들은 공학과 기술 영역에 포함되어, 이를 대비하기 위한 별도의 교사교육이 필요하다. 위와 같은 내용을 종합했을 때, 고등학교 과학 교과의 교육내용을 적정화 할 필요가 있다. 또한 본 교과를 가르칠 교사와 예비교사들을 위해 다양한 교육 프로그램을 개발할 필요가 있으며, 예비과학교사들이 과학을 지도할 수 있도록 도울 수 있는 사범대학 교육과정이 개편이 필요하다.
This study aims to consider interrelations and reasonability to inquiry elements of environment units in 10th Science textbooks of 7th curriculum on the basis of their inquiry contexts, processes and activities. Frequency of inquiry contexts is 59.9% of the highest value in natural environment context but is 4.0% of the lowest one in techno-industrial context. Measurements, inferences, predictions, experiments, data-interpretations, correlations, conclusionreveals in inquiries are in all the textbooks, but observations and classifications, hypothesis generations, controlling variables, experimental designs and generalizations are not in some textbooks. Discussions, experiments, investigations in inquiry activities are included in all the textbooks. However, inspections are not appeared in the all the books. Based on the above results, social and techno-industrial inquiry contexts in the varied scopes are necessary in the environment curricula with a unified direction. Inquiry processes with pro-environmental behaviors as a last goal might be given into the curricula, having tasks that could be understand unified inquiries. In addition, inspections with effectiveness might be thrown into the scene of education.
본 연구의 목적은 고등학교 지구과학 I의 단열변화 주제에 관한 교과서별 내용을 분석하여 향후 교과서 집필 방향에 시사점을 제공하기 위한 것이다. 연구를 위하여 8종의 고등학교 검인정 과학 교과서 중, 일선 학교에서 많이 사용하고 있는 6종의 교과서를 분석 대상으로 선정하였다. 교과서 분석에는 전주시 소재의 교원 양성 대학교에 재학 중인 예비교사 35명이 참여하였다. 먼저 연구자가 사전에 6종의 분석대상 교과서를 살핀 후, 분석관점을 단열변화에 대한 개념 정의, 단열변화에 대한 삽화, 단열변화에 대한 실험의 세 부분으로 범주화하였다. 이를 바탕으로 6종의 교과서를 분석한 후 각 범주별로 가장 우수한 교과서를 선정하였다. 연구 결과 단열변화에 대한 개념정의는 교과서 A, 단열변화에 대한 삽화는 교과서 C, 단열변화에 대한 실험은 교과서 B가 우수한 것으로 선정되었으며, 6종의 교과서 모두 불완전한 부분이 있음이 확인되었다. 이러한 교과서의 부정확성, 부적절성은 학생들이 단열변화를 이해하는 데 어려움을 초래할 수 있으며, 더 나아가 오개념을 형성하도록 하는 문제점을 가져올 수 있다. 따라서 단열변화에 대한 보다 체계적이고 정확하며, 완전한 내용이 담겨지도록 교과서의 내용을 재구성할 필요성이 있다.
Research into scientific inquiry methods indicates that providing various types of inquiry methods can enhance students' science loaming in terms of providing students with actual science in various ways' more so than exposure to one type of inquiry method. This article develops a framework for an analysis of scientific inquiry types based on the nature of scientific enterprise. We selected three types of scientific inquiry: these were minds-on activities, hands-on activities, and experimenting. Elementary science textbooks in the 7th national science curriculum were analysed according to the following subject areas; earth science, physics, biology, and chemistry. A total of 61 teaching units from 3rd through 6th grade science textbooks were investigated. The frequencies of each type of scientific inquiry method were slightly different among four science subject areas. The most frequent type which appeared in physics and chemistry was the hands-on type, while the minds-on activity type was the most frequent type which appeared in earth science and biology.
지구과학 II 및 한국지리 교과서는 '한반도의 지질'과 관련된 내용을 공통적으로 중요하게 다루고 있다. 이 연구는 지구과학 II 및 한국지리 교과서에 제시된 '한반도의 지질' 관련 내용의 차이를 분석하고, 차이가 있다면 최신 과학 지식과의 일치 여부를 비교하기 위한 것이다. 이를 위하여 2015 개정 교육과정에서 발간된 교과서 7종(지구과학 II 4종, 한국지리 3종)을 분석 대상으로 선정하고, 한반도의 지체구조, 지질 연대 자료 및 지질시대별 지질학적 특성의 설명 텍스트에 대한 차이를 비교하였다. 분석 결과, 한반도의 지체구조와 관련된 용어, 명칭, 분포 범위에서 교과서 간에 불일치 사례가 발견되었다. 한반도의 지질 연대 자료도 불일치 사례를 보였는데, 한국지리 교과서의 경우 오래된 자료를 인용하여 최신 과학 지식과의 차이를 보였다. 또한, '한반도의 암석 분포', '평안누층군의 특징', '고생대의 대결층'에 대한 설명 텍스트에서 불일치 사례가 발견되었다. 지구과학 및 지리 교과는 중복되는 내용 요소가 많기 때문에 교과 간의 내용 차이를 최소화하는 노력이 필요하며, 이를 위해서는 최신의 과학 지식을 반영한 적절한 내용을 선정하여 교과에 관계없이 일관성 있게 제시하는 것이 중요하다.
The contents of two elementary science textbooks are analyzed; they are HBJ Science and Holt Science. A) The ratio of the contents is as follows physics area, 21-27% ; chemistry area, 6-7% ; biology area, 32-41% ; earth science area, '27-31 %. B) The jobs related in science and technology are introudced in both textbooks. The kinds of jobs found in Holt Science and HBJ Science are 94 and 55, respectively. C) There cent developments in science and technology are introduced in Holt Science and HBJ Science are 57 and 46 times respectively. The introductoin of the recent development of science & technology and the jobs relcated in science & technology may interest children in science.
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.
이 연구는 2015 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 서책형 교과서 14권과 디지털 교과서 14권의 삽화를 성역할 고정관념의 측면에서 분석하였다. 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 다수 학생 삽화의 유형이 가장 많았다. 학생의 경우, 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 성별 등장 빈도는 대체로 균형을 이루고 있었지만, 디지털 교과서에서는 출판사간 편차가 나타났다. 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 학습 활동에서는 여학생의 등장 빈도가, 학습 외 활동에서는 남학생의 등장 빈도가 더 높았다. 특히, 디지털 교과서의 학습 외 활동에서는 모든 출판사가 성별 불균형을 이루었다. 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 행동 특성은 성별에 따른 차이 없이 대부분 적극적으로 묘사되었지만, 디지털 교과서에서는 출판사 간 편차가 나타났다. 성인의 경우, 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 남성의 등장 빈도가 더 높았다. 또한, 가정 활동에서는 성별 등장 빈도에 차이가 없었지만, 가정 외 활동에서는 남성의 등장 빈도가 더 높았다. 서책형 교과서와 달리 디지털 교과서에서는 직업 활동이 성별 균형을 이루었다. 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 남성의 등장 빈도가 높은 직업 유형이 여성의 등장 빈도가 높은 직업 유형보다 더 많았다. 유명과학자뿐만 아니라 무명과학자를 의미하는 연구직 모두 남성의 등장 빈도가 더 높았다. 행동 특성은 서책형 교과서와 디지털 교과서 모두 대체로 남성 편향적으로 나타났다.
2009 개정 과학과 교육과정에서는 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력의 함양을 위한 방법으로 과학 글쓰기를 강조하고 있다. 이 연구에서는 2009 개정 고등학교 과학 교과서 7 종을 분석하여 과학 교과서의 과학 글쓰기 제시 양상을 제재와 제시 방식을 중심으로 알아보았다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 글쓰기 페이지 비율이 낮았으며, 과학 글쓰기 수가 교과서 종류별로 편차가 큰 것으로 나타났다. 또한 과학 글쓰기가 대부분 단원의 마무리에 제시되어 있고, 교과서에 따라서는 단원별로 제시된 과학 글쓰기 페이지 수와 과학 글쓰기 수의 편차가 큰 경우도 있었다. 둘째, 과학 교과서에 제시된 과학 글쓰기의 제재 및 글쓰기 양식을 구분한 결과, '과학지식-설명'이 가장 많았고, 'STS-주장'이 두 번째로 많았다. 가장 많은 비중을 차지하는 '과학지식-설명' 중 일부는 과학 학습을 위한 글쓰기가 아니라 언어영역 비문학독해와 같은 제시문의 독해 능력을 평가하는 것이어서 과학적 소양을 함양시키는 데는 부족하였다. 셋째, 과학 교과서에 제시된 과학 글쓰기 진술에 사용되는 서술어 중에는 과학 글쓰기 의도가 구체적으로 명확하게 나타나지 않는 서술어가 다수 존재하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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