• 제목/요약/키워드: science teaching-learning methods

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베이지안 행동유발성 모델을 이용한 행동동기 기반 행동 선택 메커니즘 (Behavioral motivation-based Action Selection Mechanism with Bayesian Affordance Models)

  • 이상형;서일홍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권4호
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    • pp.7-16
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    • 2009
  • 로봇이 지능적이고 합리적으로 임무를 수행하기 위해서는 다양한 솜씨(skill)가 필요하다. 우리는 솜씨를 생성하기 위해 우선 행동유발성(affordance)을 학습한다. 행동유발성은 행동을 유발하게 하는 물체 또는 환경의 성질로써 솜씨를 생성하는데 유용하게 사용될 수 있다. 로봇이 수행하는 대부분의 임무는 순차적이고 목표 지향적인 행동을 필요로 한다. 그러나 행동유발성만을 이용하여 이러한 임무를 수행하는 것은 쉽지 않다. 이를 위해 우리는 행동유발성과 목표 지향적 요소를 반영하기 위한 소프트 행동동기 스위치(soft behavioral motivation switch)를 이용하여 솜씨를 생성한다. 솜씨는 현재 인지된 정보와 목표 지향적 요소를 결합하여 행동동기를 생성한다. 여기서 행동동기는 목표 지향적인 행동을 활성화시키기 위한 내부 상태를 말한다. 또한, 로봇은 임무 수행을 위해 순차적인 행동 선택을 필요로 한다. 우리는 목표 지향적이고 순차적인 행동 선택이 가능하도록 솜씨를 이용하여 솜씨 네트워크(skill network)를 생성한다. 로봇은 솜씨 네트워크를 이용하여 목표 지향적이고 순차적인 행동을 선택할 수 있다. 본 논문에서는 베이지안 네트워크를 이용한 행동유발성 모델링 및 학습 방법, 행동유발성과 소프트 행동동기 스위치를 이용한 솜씨 및 솜씨 네트워크 생성 방법, 마지막으로 솜씨 네트워크를 이용한 목표 지향적 행동 선택 방법을 제안한다. 우리의 방법을 증명하기 위해 제니보(애완 로봇)를 이용한 교시 기반 학습 방법을 통해 "물체 찾기", "물체에 접근하기", "물체의 냄새 맡기", 그리고 "물체를 발로 차기" 행동유발성들을 학습하였다. 또한, 이들을 이용하여 솜씨 및 솜씨 네트워크를 생성하여 제니보에 적용하고 실험하였다.

초등학생의 과학 탐구의 특징에 대한 이해 -VASI-E를 바탕으로- (Korean Elementary Students' Understanding about Scientific Inquiry using VASI-E Questionnaire)

  • 유혜진;박지선
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.83-92
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    • 2021
  • 본 연구는 과학 탐구에 대한 초등학생들의 이해를 조사하기 위하여 초등학교 4학년 119명을 대상으로 VASI-E 검사지를 실시하고, 21명의 학생을 대상으로 응답 결과에 대한 반구조화된 면담을 실시하였다. VASI-E는 VASI를 초등학생용으로 수정한 검사지로, VASI가 포함하고 있는 8개의 과학 탐구 특성 중 5개만 포함하고 있다. 과학 탐구의 시작, 과학 탐구 방법의 다양성, 탐구 절차와 결과의 관련성, 자료와 결론도출의 일관성, 과학적 설명에 관련된 다섯 개의 측면이 VASI-E에서 다루어지고 있다. VASI-E에서 살펴보고 있는 과학 탐구의 특징에 대해 학생들의 이해는 다음과 같았다. 첫째, '과학 탐구의 시작'의 경우, 과도기적 관점을 가진 학생(53.8%)이 가장 많았다. 학생들은 과학 탐구가 과학적 질문에서 시작한다는 특징에 대해 간과하였다. 둘째, '과학 탐구 방법의 다양성'에 대해서는 초보자적 관점(54.6%)이 가장 많았다. 실험을 과학 탐구의 유일한 방법으로 알고 있거나, 실험과 관찰을 동일한 것으로 인식하고 있었다. 셋째, '질문과 탐구 절차'에 대해서는 '전문가적 관점'(47.9%)과 '초보자적 관점'(34.5%)을 가진 학생들로 양극화되었다. 과학적 질문을 생성할 수 있는지와 질문에 따른 탐구 절차의 적합성을 결정할 수 있는지 여부에 따라 수준이 나뉘었다. 넷째, '자료와 결론 도출의 일관성' 및 '자료와 선행 지식에서 기인한 과학적 설명'에 대해서는 과도기적 관점(55.5%)이 가장 많았고, 다음으로 전문가적 관점(42%)이 뒤를 이었다. 학생들은 데이터로부터 과학적 설명이 도출된다는 것을 알고는 있지만, 그 과정을 잘 설명하지 못하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 초등학교 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 제시하고자 하였다.

골프참여자의 코치지원과 적응유연성 및 주관적 건강의 관계 (The Relationship among Coach Support, Resilience and Self-Rated Health for Golf Participants)

  • 김형진
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.228-240
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    • 2021
  • 본 연구는 골프참여자의 코치지원과 적응유연성 및 주관적 건강과의 관계분석을 통해 골프가 바람직한 여가활동으로써 자리매김을 함은 물론 나아가 평생체육의 발판을 마련하고자 하는 목적을 두고 진행되었다. 연구대상은 서울, 경기, 세종, 대전지역에 소재한 골프연습장 이용객을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 표본은 비확률 표본추출법 중 편의표본추출법을 사용하여 표본을 추출하였고, 자기평가기입법으로 설문지를 작성하도록 하였으며 총 278부의 자료가 실제분석에 사용되었다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 SPSS 18.0과 AMOS 18.0을 이용하여 빈도분석, 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석, 신뢰도분석과 상관관계분석을 실시하였고 모형을 설정한 뒤 구조방적식모형(SEM)을 통하여 변인간의 인과적 관계를 규명하였다. 이상과 같은 연구방법과 연구모형 검증을 기초로 하여 본 연구에서 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 골프참여자들의 코치지원은 적응유연성에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 골프참여자들의 적응유연성은 주관적 건강에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 골프참여자의 코치지원은 주관적 건강에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 넷째, 골프참여자의 코치지원과 주관적 건강의 관계에서 적응유연성은 매개하는 것으로 나타났다. 따라서 골프지도자는 다양한 지도법에 대한 끊임없는 학습을 통해 교육프로그램의 전문화 및 다각화를 이루어야 할 것이다.

융합인재교육(STEAM)의 정책과 실행 방향에 대한 국내외 전문가들의 인식 (Domestic and International Experts' Perception of Policy and Direction on STEAM Education)

  • 정재화;전재돈;이효녕
    • 과학교육연구지
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    • 제39권3호
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    • pp.358-375
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)이 가지는 가치, 필요성, 정당성을 탐색하고, 국내외 사례와 전문가들의 인식을 조사하여 우리나라 실정에 맞는 융합인재교육의 정책 및 실행 방향을 제시하고자 한다. 이 연구의 대상자는 2011학년도 전국의 초.중.고등학교에서 융합인재교육 연구학교의 실무를 담당한 교사 11명과 STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 전문가 19명, 국외 전문가 12명이며, 이들이 소속된 기관의 프로그램 운영 사례를 논의의 대상으로 하였다. 우리나라의 융합인재교육 정책에서 고려되어야 할 점을 경험과 이해, 정책적 지원, 추진 방향의 측면에서 분석된 결과는 첫째, 경험과 이해의 측면에서 학교 현장에서 편리하게 적용하고 활동할 수 있는 프로그램 개발과 적용 방안이 제시되어야 하고, 이 교육 활동의 목표가 무엇이며 평가 체제와 환류에 대한 표준이 작성되어야 한다. 전문가들은 주제중심 학습이 가장 선호되는 학습이며, 창의적 사고력 개발과 실생활 적용능력을 위한 교육이 이루어져야 된다고 인식하고 있다. 둘째, 정책적 지원의 측면에서는 우수한 STEAM 교사 양성을 위한 다양한 프로그램과 정책적 유인책이 부족하다. 다양한 시각과 첨단 기술을 가미한 과학기술, 공학 및 예술과 인문사회를 아우를 수 있는 교재를 개발하여 보급하여야 한다. 이를 위해 교사들이 활동한 내용을 서로 나누고 자료를 쉽게 얻을 수 있는 STEAM 네트워크가 필요하다. 이 네트워크에는 기업체, 대학, 연구소 등의 관련 기관이 함께 참여할 수 있도록 정책적인 유도가 필요하다. 셋째, 추진방향의 측면에서는 현행 교육과정에서 STEAM 교육이 자연스럽게 이루어 질 수 있는 정책 방안 제시가 필요하다. 국내외 전문가들은 창의적 사고력을 기르는 교육과 함께 융합적 문제해결력을 기르는 교육 방향으로 나가는 것을 추천하고 있다. STEAM 교육과 관련된 정부의 부처 간의 협조에 의해서 이를 실천해 나갈 것을 요구하고 있다.

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유아를 위한 공학중심 융합인재교육(E-STEAM)프로그램의 개발 및 효과 (The Development and Effects of STEAM Programs based on Engineering for Young Children)

  • 이수기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.211-225
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 공학적 설계과정을 강조하는 공학중심 융합인재(E-STEAM)프로그램을 개발한 후 이를 유아를 대상으로 적용하여 유아의 과학적 문제해결능력과 의사소통능력에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. E-STEAM 프로그램을 개발하기 위해 STEAM과 공학교육에 관련된 선행연구와 웹사이트를 참고하여 활동을 구성하였다. 구성된 활동은 전문가와의 협의 과정을 거쳐 최종 활동으로 선정하였다. 개발한 프로그램의 효과를 검증하기 위한 연구대상은 G시에 소재한 K유치원의 만 5세 유아 50명(실험집단 25명, 통제집단 25명)이었다. 실험집단은 7주 동안 E-STEAM활동에 참여하였고, 통제집단은 일반적인 과학 활동에 참여하였다. 연구절차는 예비연구, 사전검사, 실험처치, 사후검사의 순으로 이루어졌다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단은 전체 유아의 과학적 문제해결능력에서 통제집단보다 유의하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 둘째, 실험 집단은 전체 유아의 의사소통능력에서 유의하게 점수가 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 유아의 E-STEAM활동 경험이 유아의 문제해결능력과 의사소통능력의 향상에 효과적인 교수학습방법이 될 수 있다는 것을 제안한다.

영재교육 대상자 선발에서 교사 추천의 효용성 분석 (The Analysis of Teacher's Recommendation Usefulness in Selecting Scientific Gifted Students)

  • 이인호;한기순
    • 영재교육연구
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    • 제19권2호
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    • pp.381-404
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    • 2009
  • 이 연구는 영재교육 대상자 선발에서 교사 추천의 효용성을 알아보기 위해 추천 학생과 미추천 학생이 영재로 선발된 정도와 인지적 정의적 영재 관련 특성은 어떠한 차이가 있는 지를 분석하였다. 인천광역시 관내 20개 초등학교의 6학년 지도 교사 87명과 위 학교의 6학년 중 추천 학생 103명과 미추천 학생 65명을 연구대상으로 하였다. 연구대상 학생의 지능, 과학 창의적 문제해결력, 창의성, 학습방법, 성취동기, 학업능력에 대한 신념, 문제해결 성향 및 과제선호도를 조사하여 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사의 추천 유무에 따라 학생의 영재 관련 특성은 유의미한 차이가 있었으며, 둘째, 영재 선발 2단계(영재성 검사)와 3단계(학문적성 검사)를 통과한 학생과 탈락한 학생의 영재 관련 특성은 유의미한 차이가 없었다. 셋째, 교사 추천은 영재 선발에서 $70{\sim}80%$의 판별 적중률이 있는 것으로 나타났다.

장애인평생교육 문화융합(cultural convergence) 기반의 발달장애 재활 설계 요소 개발: 재활과학-특수교육 기초 유관 분야 구심점 (Development of Design Elements of Rehabilitation for Individuals with Developmental Disabilities Based on Cultural Convergence of Lifelong Education for Individuals with Disabilities: Reflect Basic Related Fields such as Rehabilitation Science and Special Education as Centripetal Points)

  • 김영준;한승아
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권3호
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    • pp.427-434
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    • 2022
  • 본 연구는 발달장애인의 독립생활 지원을 위한 실천적 지원체제에 있어 핵심 분야라고 할 수 있는 장애인평생 교육과 발달장애재활 간 문화융합을 위한 설계 요소를 개발하는 데 목적를 두었다. 연구 방법은 특수교육, 재활과학을 전공한 교수들을 대상으로 2개의 팀을 구성하여 FGI를 실시한 절차가 적용되었다. 연구 내용은 발달장애재활과 장애인평생교육 간 문화융합을 위해 설계되어야 할 요소들이 크게 세 가지의 상위 범주(보편적 문화융합 요소, 현장 중심 문화융합 요소, 정책 중심 문화융합 요소)로 제시되었다. 그리고 각 상위 범주별로 하위 범주가 구체적으로 구성되었다. 먼저, 보편적 문화융합 요소로는 원리적 차원에서 "개방적 창의융합"이 제시되었고, 이는 발달장애재활과 장애인평생교육 간 문화융합을 위해 유관 분야 간 융합 타당성을 탐구 및 실천하는 원리로 설명될 수 있다. 두 번째로, 현장 중심 문화융합 요소로는 재활과학-특수교육 분야 간 공동 실천 모델 개발, 교과교육 지식 및 기술, 교수·학습방법, 학습 진로 로드맵 구축, 취업·직무경력 개발 로드맵 구축, 독립생활 개발 이력 인증체계 형성이 제시되었다. 세 번째로, 정책 중심 문화융합 요소로는 지역 유관기관 간 교육과정적 통합 구성체계 형성, 코디네이터형-전문교사형 전문인력의 자격개발경로 구축, 학교 유형-센터 유형 간 조직적 체계화가 제시되었다. 연구 결과, 발달장애인의 독립생활 지원은 성인기의 전체 생애 동안 장기적으로 보장되어야 하며, 이에 따라 문화융합을 통하여 장애인평생교육 기반 발달장애재활의 전문적 지원체제가 구축되어야 함을 결론지을 수 있었다.

'수업을 보는 눈'으로서 교사의 전문적 시각에 대한 기존 연구의 특징과 쟁점 분석 (Analyzing Studies on Teacher Professional Vision: A Literature Review)

  • 윤혜경;박지선;송영진;김미정;정용재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.765-780
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 교사의 전문적 시각에 대한 기존 연구 분석을 통해 다양한 연구자들의 이론적 관점, 연구 방법, 연구 결과를 비교, 종합하고 이로부터 과학교사의 전문적 시각과 관련된 후속 연구에 대해 시사점을 얻고자 하는 것이다. 1997년부터 2017년에 발표된 논문 중 초록에 'professional vision'과 'teacher'를 포함한 논문을 ERIC, Educational Source, Web of Science 데이터 베이스를 활용하여 검색하였다. 최종 분석 대상은 21개 논문이며 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 연구자들은 전문적 시각을 교사의 지식과 구분되는 새로운 교사 전문성 구인이라고 보고 있었다. 교사의 전문적 시각을 특정한 순간이나 특정한 상황에서 활성화 되는 지식 또는 능력으로 보고 있으며, 여러 지식이 구조화되고 통합되어 나타나는 것이라고 보고 있다. 둘째, 전문적 시각의 분석틀은 대개 선택적 주목과 추론의 두 과정을 포함하고 있었다. 선택적 주목의 경우에는 수업의 여러 측면이나 바람직한 교수 학습 요소들을 하위 범주로 하고 있었으며, 추론의 경우에는 위계가 있는 수준이나 독립적 추론 능력 요소들을 하위 범주로 하는 연구들이 있었다. 셋째, 연구 방법 측면에서는 초등교사보다는 중등교사를 대상으로 하는 연구가 더 많았고, 수학과 과학을 비롯하여 다양한 교과 영역으로 확장되고 있었다. 대부분의 연구가 수업 비디오를 활용하고 있으며, 연구 참여자의 수업을 활용한 연구보다 연구 비참여자의 수업 비디오를 활용하고 있는 경우가 많았다. 전문적 시각의 측정 혹은 분석은 전문가와의 응답 일치 여부로 정량적으로 점수화하는 경우와 토론과 면담의 정성적 자료를 활용하여 특징이나 수준을 범주화하는 경우로 대별되었다. 넷째, 연구의 목적과 결과를 살펴본 결과, 대부분은 전문적 시각에 대한 실태조사 연구였으며, 전문적 시각을 조사하는 도구를 개발하거나 전문적 시각 향상 방안을 제안하고 그 효과성을 보는 연구도 있었다. 여러 연구에서 예비 교사 보다는 현직 교사의 전문적 시각이 높다고 보고하고 있으며, 전문적 시각을 증진시키기 위해서는 수업 비디오를 활용한 교사교육 프로그램이 효과적이라고 보고하고 있다.

2015 개정 교육과정 '과학탐구실험' 평가 도구 및 평가 현황 탐색 (An Investigation on the Assessment Tool and Status of Assessment in the 'Scientific Inquiry Experiment' of the 2015 Revised Curriculum)

  • 백종호;변태진;이동원;심현표
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.515-529
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    • 2020
  • 2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 신설된 과학탐구실험은 과학적 실천을 통한 과학의 학습과 핵심역량의 함양 등의 측면에서 기대를 받고 있는 과목이다. 특히, 변화하는 평가의 맥락에 기초하여 실천중심의 교과목인 과학탐구실험에서의 다각화된 평가가 운영될 필요가 있으나, 이에 대한 다양한 어려움과 한계가 보고되고 있다. 이에 본 연구는 과학탐구실험의 평가 현황을 살피고, 이로부터 평가의 운영과 지원 방안을 고찰하고자 하였다. 이를 위해 25명의 현직 과학교사로부터 과학탐구실험 수업에서 사용되었던 평가 도구와 이에 대한 설명 자료를 수집하여 분석하였다. 평가 도구의 분석은 평가 요소, 평가 기준, 평가 방법의 측면에서 이루어졌고, 평가 결과가 어떻게 활용되는지도 살펴보았다. 결과에 대한 타당성 확보를 위해 과학교육 전문가와 교사들로부터 점검을 받았고, 추가적으로 분석 결과에 대한 의견도 청취하여 연구에 활용하였다. 연구 결과, 교사들은 탐구 기능요소 중 특정 요소만을 중점적으로 평가하고 있었고, 일부 기능 요소는 특정한 주제 및 맥락과 연계하여 평가되었으나 활용 빈도는 낮았다. 또한, 인지적 영역과 정의적 영역에 대한 평가도 이루어지기는 했으나, 각 영역을 평가하는 데 있어서 한계점도 관찰할 수 있었다. 평가 기준의 측면에서 평가 목표는 대체적으로 제시되어 있으나, 평가 목표에 대한 세부 평가 요소의 구분 및 각 요소별 행동 특성을 단계적으로 진술하는 등의 구체적 기준 수립이 이루어진 사례는 상대적으로 적었다. 평가 방법에서 평가의 시점과 주체는 각각 '수업 후 평가'와 '교사 평가'가 주로 사용되었고, 다른 방법은 특정 내용, 특정 상황으로 한정되어 활용되었다. 평가 결과는 모든 사례에서 성적 산출을 위해서 활용되었고, 일부만이 수업 개선과 학생 피드백을 위한 목적으로 활용하고 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 과학탐구실험에서의 학생 평가를 지원하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

초등학교 영양교육에 대한 학생과 학부모의 인식도 조사 (Students' and Parents' Perceptions of Nutrition Education in Elementary Schools)

  • 김현희;박유화;신은경;신경희;배인숙;이연경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.1016-1024
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    • 2006
  • 본 연구에서는 전국 16개 지역 초등학교 학생 7,577명과 학부모 6,003명을 대상으로 학부모의 가정에서의 영양교육실태, 학부모와 학생이 인식하는 학교 영양교육의 필요성 및 교육방향, 학생들의 영양교육에 대한 관심도와 학부모대상 식생활교실 관심도 등을 학교급식 유형별로 비교하였다. 학부모의 81.4%가 가정에서의 영양교육이 충분하지 못한 것으로 인식하였고, 63.2%가 가정에서의 영양교육 실시에 어려움을 느꼈으며, 그 이유로는 자녀의 영양상태 파악부족이 41.9%로 가장 많았고, 가정에서 실시하고 있는 영양교육은 편식교정이 73.1%로 가장 높았다. 영양교육의 필요성에 대해서 학부모의 96.6%, 학생의 62.8%가 필요한 것으로 인식하였고, 영양교육 적임자로는 학부모의 53.8%와 학생의 46.2%가 영양교사로 인식하였으며, 교육시기로는 학부모의 88.4%가 유치원 및 초등학교 저학년부터 실시하는 것이 바람직한 것으로 인식하였다. 영양교육 유형으로는 학부모의 55.8%가 실습을 병행한 교육이 적당하다고 답하였고, 도시형 급식학교 학부모의 경우 특별활동반을 활용한 교육을, 농어촌형 급식학교 학부모의 경우는 재량활동시간을 활용하는 것을 더 원하는 것으로 나타났다. 학생들은 적절한 영양교육 시간을 일주일에 1시간으로 응답한 경우가 가장 많았고, 영양교육 유형으로는 특별활동반 및 우리농산물 체험교육에 대해서 78.5%가 관심을 나타내었으며, 참여해보고 싶은 특별활동반으로는 조리실습반 73.0%, 편식교정반 12.8%, 비만관리반 10.1% 순이었다. 방학을 이용한 건강 식생활 캠프는 조리실습 캠프 68.3%, 전통음식 탐방 캠프 41.3%, 편식 캠프 19.5% 순으로 조사되었다. 학부모 대상 식생활 교실을 운영할 경우 74%의 학부모가 참여의사가 있는 것으로 나타났으며, 식생활 교실운영 시 관심분야는 조리실습 47.4%, 식사요법 45.7%, 식품정보 44.5% 순으로 나타났으며, 식품정보에 대한 관심도는 도시형 급식학교의 학부모가 농어촌형 급식학교의 학부모보다 높은 것으로 조사되었다. 이상의 결과 초등학생 및 학부모들은 영양교육의 필요성을 절실히 인식하고 있었으며, 학생들은 특별활동반을 활용하여 일주일에 1시간씩 영양교육을 받기를 원하는 것으로 나타났고, 학부모 또한 자녀들이 실습을 병행한 교육을 받기를 원하는 것으로 나타났으므로 향후 특별활동반 운영을 위한 체계적인 영양교육프로그램이나 지침서의 개발이 절실히 필요하다고 하겠다.