• 한국과학교육학회지
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• 제22권3호
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• pp.560-570
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• 2002

이 연구에서는 대기압의 정의와 기압에 관련된 현상들에 대한 원리를 묻는 설문지를 개발하여 H대학교 석사 과정에 있는 94명의 과학 교사들에게 투입하여 일관되고 통합된 설명 체계를 갖고 있는 지를 알아보았다. 전공별로 구분하여 응답률을 비교하고 중등학교 과학 교과서, 대학 교재의 서술 방식과 교과들의 응답을 비교하였다. 연구 결과 첫째, 교과서와 대학 교재의 공기의 무게에 의한 압력이란 대기압의 정의에도 불구하고 화학 전공의 중학교 교사 지구과학 전공의 고등학교 교사는 중력과 분자 운동에 의한 압력으로, 화학 전공의 고등학교 교사는 기체의 분자 운동에 의한 압력이란 응답률이 상대적으로 높았다. 또한 고도에 따른 대기압의 변화를 공기 기둥의 무게로 설명하는 대부분의 교재에도 불구하고 이러한 응답을 한 교사는 절반에 불과하였다. 둘째, 대다수의 중등 교과서에서 저기압의 형성에 대해 대기압의 정의인 공기의 무게 개념을 적용하지 않고 가열되면 팽창하고 상승하여 밀도가 작아져 형성된다는 정확하지 않은 서술을 하고 있으며 대부분의 교사들도 밀도 개념으로 저기압의 형성을 설명하였다. 셋째, 교사들이 기압과 관련된 현상들을 교육과정에 의한 학생들의 선개념을 고려하여, 원리보다 현상만을 제시한 교과서의 서술 방식대로 응답하였다. 이러한 결과로부터, 대기압의 올바른 개념 형성을 위해서는 교과서의 내용 전개가 분자 운동, 중력, 힘의 평형, 대기압의 연계되어 구성되어야 할 것이며, 설명 체계 또한 명확하여야 할 것이다. 교사들의 기압에 관련된 개념들이 통합적으로 구성되어 있지 않은 것은 교과서나 교재의 영향이 크며 점진적이고 체계적인 개념 구조를 가지고 자연 현상을 통합적인 사고 과정으로 탐구하는 태도를 가질 수 있는 교사 교육이 필요함을 보여준다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.451-458
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• 1998

본 연구에서는 초 중등학교의 전 교과에서 다루어진 식물 학습 소재의 다양성을 조사 분석하여 과학 교과서(생물영역)의 식물 학습 소재의 개발 방향성을 모색하고자 하였다. 분석에 사용된 교과서는 초등학교 9교과 143권, 중학교 13교과 117권, 고등학교 15교과 71권 등 총 331권이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 초 중등학교 전 교과의 학교 급간별 식물의 종 수는 초등학교 264종, 중학교 295종, 고등학교 283종으로 과학교과서(생물영역)의 103종, 206종, 193종보다 많다. 타 교과에 식물의 종 수가 많다는 것은 식물 학습 내용도 많이 포함하고 있다는 것을 의미한다. 2. 초 중등학교에서 식물 학습 소재가 많이 나타난 타 교과는 국어, 사회, 실과(실업 가정)로 단순한 식물 인용뿐만 아니라 과학 개념 및 탐구 활동을 내포하고 있다. 식물 학습 소재는 과학 교육 과정뿐 아니라 학교 교육 과정에서 큰 비중을 차지하고 있다. 3. 타 교과에서 인용되는 식물 학습 소재의 특징은 주변 식물, 자원 식물, 식용 식물, 관상 식물, 산업에 관련된 식물 등 유용성 있는 생활 관련 식물이다. 4. 과학과 생활과의 관계를 인식하여 타 교과의 식물학습 소재를 과학 교과(생물영역)의 식물 소재 개발에 적용한다면 STS 교육 및 통합 교과의 근거를 제공해 줄 수 있다고 본다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.221-238
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• 2005

본 연구의 목적은 현행 초등학교, 중등학교 교과서에 수록된 우유에 대한 영양 교육 내용을 분석함으로써 향후 학교 교육을 통해 학생에게 우유에 대한 영양 섭취 및 소비행동에 유익한 정보를 체계적으로 제공할 수 있는 기초 자료를 마련하는데 있다. 이 연구의 목적을 달성하기 위해서 초${\cdot}$중등학교 교과서(1학년$\~$10학년)교과서에 나타난 우유 영양교육의 내용요소를 분석하였으며 이를 토대로 학교교육을 통해 지도되어야 하는 우유 교육 내용의 체계화안을 마련하였다. 초등학교 교과서에 나타난 우유 영양교육은 2학년 6학년을 제외한 4개 학년의 교과서에서 확인할 수 있었으며, 저학년의 통합교과, 과학, 실과, 체육 교과서에서 주로 다루어졌다. 가장 많은 내용을 다룬 교과서는 실과이며, 우유의 영양에 대한 기초 지식 중심의 정보와 우유 마시는 방법 등에 대한 구체적인 내용을 제시하고 있었다. 중등학교 교과서에 나타난 우유 영양교육은 7학년에서 10학년까지의 과학, 기술${\cdot}$ 가정, 체육 교과서에서 고르게 다루어졌다. 가장 많은 내용을 체계적으로 다룬 교과서는 기술${\cdot}$가정이며 우유의 성분 및 주된 영양소 식품으로서의 특징과 선택 및 보관 방법. 실생활에서 균형식으로서의 실천 방법 등을 비교적 구체적으로 제시하였다. 그러나 초등학교와 마찬가지로 교과목간 학교급별간 중복 및 지식 제공의 위계가 맞지 않는 등의 문제점도 지적되었다. 따라서 우유에 대한 영양 교육도 학교급별로 대상에 맞게 영양 교육 내용의 수준을 적정화하고 체계화하며, 교과목간 및 우유 급식 등과 연계한 영양교육 프로그램으로 개발${\cdot}$운영할 필요성이 강조되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권7호
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• pp.897-908
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• 2009

시각자료는 과학교과서의 주된 구성 요소이며, 학습자에게 과학적 개념을 효과적으로 이해시키는 매개체가 된다. 본 연구에서는 제7차 교육과정에 따른 중학교 과학 교과서 지구과학 분야에 사용된 시각자료의 유형과 기능 및 구조를 분석하였다. 시각자료 유형에서는 사진과 삽화의 비율이 그래프와 표에 비해 매우 높게 나타났다. 시각자료의 기능에서는 예시적 기능과 보충적 기능의 비율이 높게 나타난 반면, 장식적 기능, 설명적 기능, 탐구적 기능의 비율은 낮게 나타났다. 시각자료의 구조에서는 단독의 비율이 다중에 비해 압도적으로 높았다. 또한 다중 구조에서 짝은 주로 대비에, 연속은 주로 순서를 표상하는데 사용되고 있었다. 시각자료의 유형, 기능, 구조 모두 교과서에 따라 유의미한 차이가 있었다. 이러한 연구 결과를 토대로 학교 과학에서 시각자료의 교육학적 의의에 대한 보다 나은 이해를 위해 지구과학 분야에서 시각자료의 기능과 구조에 대한 기호학적 연구를 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권4호
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• pp.513-526
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• 2009

해양 염분의 단위가 퍼밀(%o)에서 다른 단위로 바뀐 지 오랜 세월이 지났다. 하지만 우리나라 중학교, 고등학교 과학 및 지구과학 교과서는 여전히 오래 전에 정의한 염분 단위인 퍼밀(%o)을 사용하고 있다. 본 연구의 목적은 염분단위의 변화와 측정 기술에 대한 역사적 발달 과정을 개괄적으로 다루고, 염분 단위들 사이의 차이를 제시하며, 그리고 교과서에서의 염분 단위 수정에 대한 필요성과 타당성을 강조하는데 있다. 이를 위해 제 7차 교육과정에 기초한 27종의 중등 과학교과서에서 다루고 있는 염분 단위의 표현, 염분의 정의들을 조사하였다. 분석 결과는 1967년부터 2008년까지 한국해양학회지에 게재된 논문들에서 사용하고 있는 염분 단위 사용의 빈도수와 비교하였다. %o 사용의 백분율은 교과서 본문에서 96.3%, 그림과 표에서 83.8%에 달하였다. 이에 반해 과학적 논문들은 1994년부터 psu를 사용하기 시작하였으며, 2004년 이후로는 %o을 거의 사용하지 않고 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.234-265
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• 2013

중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 해류도는 해양에 대한 학생들의 호기심과 관심을 유도하는 데 중요한 역할을 한다. 이 해류도들은 급변하는 기후변화와 지구상의 에너지 균형 문제와 관련이 있는 해류에 대해 학생들이 학습할 수 있는 중요한 기회를 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고 중등학교 교과서의 해류도들은 최근의 해류관련 과학적 지식과 비교해 볼 때 다양한 과학적 오류들을 내포하고 있었다. 이 연구는 오류가 없는 해류도를 제작하고 다양한 동해 해류도들을 하나로 통일하기 위하여 해류도 제작의 기본적인 틀과 방법을 제안하였다. 먼저 중등 과학교과서 27종의 해류도와 기존의 과학 연구 논문에서 제시한 주요 해류도 27개의 도법을 통일하였으며 동해의 난류와 한류들의 수치화된 정량적인 위치 정보를 추출하였다. 대한해협에서 대마난류의 분지 양상, 대마난류의 일본연안분지와 외해분지, 동한난류의 연안거리와 북상한계, 쓰가루해협, 소야해협을 통한 대마난류의 유출 양상과 환류, 리만한류와 북한한류의 분포 양상 등 해류도 제작을 위한 분석 항목들을 선정하였다. 해양 현장관측을 기반으로 형성된 해양학자들의 과학적 전문지식과 연구결과들을 활용하여 동해 해류도 초안을 제작한 후 이를 바탕으로 국내 학회 회원들을 대상으로 동해 해류도 초안에 대한 의견을 묻는 설문조사를 실시하였다. 또한 2013년 춘계 해양학회 특별세션을 기획하여 학회의 의견을 수집하였으며 해양학자들과의 수차례에 걸친 논의를 통하여 일련의 동해 해류도를 제작하고 수정하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 해류도에 대한 학계 해류 전문가들의 평가와 의견을 모았으며 이를 최종해류도 제작을 위하여 해류도를 수정하는데 활용하였다. 향후 교과서 해류도 제작과정에서의 오류를 방지하기 위하여 완성된 동해 해류도 결과를 디지털화하여 위 경도 정보를 제시하였다. 이 연구는 황해와 북서태평양을 포함한 우리나라 주변해의 종합적인 해류도를 완성하기 위한 첫걸음이며 향후 중등학교 교과서 해류도 완성을 위한 해양학자들의 관심을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.37-47
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• 2012

고등학교 정보 과목의 주요한 교육 목표는 컴퓨터 과학에 대한 올바른 지식 습득 및 활용을 통한 창의적인 문제 해결력 향상에 있다. 이러한 교육 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다도 정보 교과서의 내용이 정확하고 적절해야 한다. 그러나 현재의 정보 교과서에는 주기억 장치와 가상 메모리 관련 내용 중 정확성이 결여된 설명이 포함되어 있다. 교과서는 주기억 장치를 RAM과 ROM으로 분류하고 있으며, 가상 메모리를 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 보조기억 장치의 일부를 주기억 장치로 사용하는 것으로 설명하고 있다. 본 연구에서는 미국 대부분의 대학에서 교재로 사용되고 있는 컴퓨터 전문 서적과의 비교 분석을 통하여 정보 교과서에 존재하는 오류의 원인을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 주기억 장치의 종류로 ROM을 포함시키는 것은 적절하지 않다는 것을 메모리 계층 구조를 통하여 보여주었다. 가상 메모리는 프로그래머의 편의를 위해 시스템이 제공하는 기술로 이를 통해 운영체제는 프로그램의 실행에 필요한 부분만을 보조기억 장치로부터 주기억 장치에 적재한다. 현재의 컴퓨터 시스템에서는 가상메모리를 사용하는 장점으로 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행할 수 있다는 점보다 다수의 프로그램이 주기억 장치를 공유하여 멀티태스킹을 효과적으로 지원한다는 점이 부각되어야 한다. 또한 가상 메모리는 고등학생의 인지 발달 수준에서 이해하기에는 복잡하고 어려운 개념이기 때문에 고등학교 교육과정에서는 다루지 않는 것이 바람직하다고 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.558-564
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• 2004

한국과 북한의 초등학교와 중등학교 과학 교과서의 학습내용을 TIMSS의 분석틀에 따라 비교하고 그 연계성을 조사하였다. 분석 결과 한국과 북한의 과학 교과서 내용은 TIMSS 지구과학 영영 내용 분석틀의 학습요소들을 상당히 많이 공통적으로 다루고 있으나 그 내용의 수준과 범위는 한국의 교과서가 북한의 교과서보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있는 것으로 나타났다. 그리고 TIMSS의 지구과학 영역 내용 분석틀의 내용요소 총 70개 중에서 한국은 74.4%에 해당하는 52개의 내용요소가, 북한은 67.1%에 해당하는 47개의 내용요소가 초 ${\cdot}$ 중등학교에 각각 반영되어 있고, 학교급간 관련 정도는 한국의 경우 초등학교와 중등학교 간의 관련성이 높은 반면에 북한은 고등학교 내에서의 관련성이 더 높게 나타났다. 한국과 북한의 과학 교과서 내용요소의 연계성 유형은 한국의 경우 13.4%가 중복, 77.0%가 연계, 9.6 %가 격차를 보였다. 그리고 북한은 14.9%가 중복, 63.8%가 연계, 21.3%가 격차를 보였다. 이로써 한국의 과학 교과서의 내용이 북한에 비해 보다 탐구적이고 정량적으로 기술되어 있으며, TIMSS의 지구과학 내용요소가 보다 많이 반영되어 있고, 내용(개념)의 연계가 보다 잘 이루어져 있음이 밝혀졌다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제26권5호
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• pp.499-508
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• 2007

본 연구의 목적은 외국 교육과정에 나타난 분류, 예상 및 추리 탐구 요소를 살펴보고, 우리나라 3학년부터 10학년까지의 과학교과서에 나타난 기초 탐구 과정 중에서 분류, 예상 및 추리가 어떻게 제시되어 있는지 알아보는 것이다. 분석 결과는 다음과 같다. 분류에서는 전체 빈도수가 관찰이나 측정에 비해서 적었으며, 초등학교에서 많이 발견되었다. 분류의 단계는 '한 가지 특성에 의한 분류'가 대부분이고 분류의 상위 단계인 '복합 특성 특성에 따른 분류' 활동은 많이 발견되지 않았다. 예상에서는 대부분이 실험 결과를 이용한 예상 활동이었고, 예상의 단계에서 초보적 예상이 대부분으로 예상의 상위 단계인 조작적 예상은 많이 발견하지 못했다. 추리는 분류와 예상에 비해서 많은 빈도수를 나타냈으며, 학년급간 분포에서도 상위 학년에서 많은 빈도수를 나타내었다. 또한, 추리의 단계에서도 초등학교에서 중고등학교로 넘어가면서 추리의 상위단계인 이차적 추리의 빈도가 증가하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.490-503
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• 2020

해류와 해양 순환은 지구의 에너지를 분배하는 조절자로서 중요한 역할을 하고 있다. 2015 개정 교육과정에 기반한 중등학교 과학 및 지구과학 교과서에는 한반도 주변 해류 중 북한한류의 계절변동성에 대한 오개념을 포함하고 있는 것으로 드러났다. 이를 분석하기 위하여 중학교 5종, 고등학교 6종 교과서에 제시되어 있는 북한한류와 관련된 교과내용을 수집하였으며, 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 해류와 북한한류에 관한 설문 조사를 실시하였다. 설문 내용은 교과서에서 북한한류에 대해서 언급하고 있는지, 북한한류의 시간변동성에 대한 개념의 오류가 있는지에 관한 질문으로 구성하였고, 북한한류와 관련된 자유로운 의견을 수집하였다. 교과서에서는 북한한류의 유속이 겨울에 강하다고 제시되어 있는데, 이는 그동안 장기간의 과학계의 연구 결과와는 정반대로 배치되는 결과이다. 북한한류의 세기는 여름에 강함에도 불구하고 겨울에 강하다고 교과서에서 제시하고 있는 것에 대한 오개념의 원인과 형성 과정을 조사하였다. 교사대상 설문을 분석한 결과, 대부분의 교사들이 북한한류의 세기가 겨울에 강하다는 지식 오류를 가지고 있었다. 이는 교사들이 가지고 있는 용어에 대한 오개념에서 출발하여 교사들의 확고한 지식으로 각인되어 있었다. 이러한 오개념은 교사 자신이 중등학교 재학시절부터 획득한 지식에서 기원하였고, 교과서의 오개념은 수정되지 않은 상태로 오랫동안 교사와 학생들에게 전달되고 있었다. 이러한 상황은 향후 학생들의 오개념을 재생산하는 구조를 가질 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 교사 및 학생들이 가지고 있는 북한한류의 계절변동성에 관한 오개념을 단절하기 위하여 기존의 과학적 연구 결과들의 요약하였고, 교과서 수정의 필요성과 교사 전문성 신장을 위한 재교육의 필요성을 제안하였다.