그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램이 초등학생의 에너지 소양과 과학 관련 태도에 미치는 영향 = The Effect of Energy Education Program on Energy literacy and science-related attitudes of elementary school students using Gravitrax

국문 초록 (Abstract)

그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램이 초등학생의 에너지 소양과 과학 관련 태도에 미치는 영향 정 규 경 부산교육대학교 교육대학원 초등과학영재교육전공 (지도교수 소 금 현) 본 연구는 그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램이 초등학생의 에너지 소양과 과학 관련 태도에 미치는 영향을 실증적으로 분석하고, 그 교육적 효과를 확인하고자 하였다. 이를 위해 이론적 배경과 선행 연구를 바탕으로 총 9차시의 에너지교육 프로그램을 개발하고, 부산광역시에 소재한 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 적용하였다. 본 프로그램은 에너지 개념, 에너지 변환과 손실, 에너지 효율성, 실생활 속 에너지 문제 해결 등의 내용을 그래비트랙스를 활용한 체험 중 심 활동으로 구성하였으며, 학생들이 협력적 탐구와 조작 활동을 통해 에너지 개 념을 실제 상황에 적용하고, 문제 해결 중심으로 탐구할 수 있도록 설계되었다. 프로그램 적용 전후에 에너지 소양과 과학 관련 태도에 대한 검사를 실시하고, 수업 후 학생 면담을 통해 정성적 자료를 수집·분석한 결과, 그래비트랙스를 활용 한 에너지교육 프로그램은 초등학생의 에너지 소양과 과학 관련 태도를 다차원적 으로 향상시키는 데 긍정적인 효과를 보였다. 학생들은 에너지 개념을 생생하게 체득하고, 실생활 문제 해결을 위한 의지를 형성하였으며, 과학 수업에 대한 흥미 와 참여 태도 또한 향상된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 학생 주도적 참여와 문제 해결 중심의 수업이 초등학생의 에너 지 소양과 과학 관련 태도 함양에 효과적임을 보여주며, 본 프로그램이 체험 기반 에너지교육의 적용 가능성과 교육적 타당성을 뒷받침한다는 점에서 의의가 있다. * 키워드 : 그래비트랙스, 에너지교육, 에너지 소양, 과학 관련 태도, 체험 중심 수업 * 이 논문은 2025년 8월 부산교육대학교 교육대학원 위원회에 제출된 교육학석 사학위논문임.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 3
• 3. 연구의 제한점 3
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 그래비트랙스(Gravitrax) 5
• 2. 에너지 소양 7
• 3. 과학 관련 태도 8
• 가. 과학에 대한 태도 8
• 나. 과학적 태도 9
• 4. 선행 연구 분석 고찰 9
• 가. 교구 중심 교육 연구 10
• 나. 에너지 소양에 관한 연구 12
• 다. 과학 관련 태도에 관한 연구 14
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 17
• 1. 연구 절차 17
• 2. 연구 대상 및 연구 기간 18
• 3. 연구 설계 18
• 4. 검사 도구 19
• 가. 에너지 소양 검사 도구 19
• 나. 과학 관련 태도 검사 도구 19
• 다. 그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램에 대한 학생 면담 20
• 5. 그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램 내용 22
• 6. 자료 처리 및 분석 방법 26
• Ⅳ. 연구결과 및 논의 27
• 1. 그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램이 초등학생의 에너지 소양에 미치는 영향· 27
• 가. 에너지 소양 정규성 검정 27
• 나. 에너지 소양 사전-사후 검사 결과 28
• 다. 에너지 소양 하위 영역별 검사 결과 29
• 라. 에너지 소양 관련 학생 면담 결과 31
• 2. 그래비트랙스를 활용한 에너지교육 프로그램이 초등학생의 과학 관련 태도에 미치는 영향 34
• 가. 과학 관련 태도 정규성 검정 34
• 나. 과학 관련 태도 사전-사후 검사 결과 34
• 다. 과학 관련 태도 하위 영역별 검사 결과 36
• 라. 과학 관련 태도 관련 학생 면담 결과 41
• Ⅴ. 결론 및 제언 45
• 1. 결론 45
• 2. 제언 47
• 참고문헌 49
• ABSTRACT 54
• 부 록 56
• <표 1> 연구 대상 18
• <표 2> 연구 설계 18
• <표 3> 에너지 소양 검사 도구의 문항 구성 19
• <표 4> 과학 관련 태도 하위 범주별 문항 구성 20
• <표 5> 에너지 소양 및 과학 관련 태도와 관련된 인식 변화를 확인하기 위한 면담 문항 21
• <표 6> 그래비트랙스 활용 에너지교육 수업 프로그램 22
• <표 7> 에너지 소양의 Shapiro-Wilk 정규성 검정 결과 27
• <표 8> 에너지 소양의 사전-사후 검사 결과 28
• <표 9> 에너지 소양의 하위 영역별 사전-사후 검사 결과 29
• <표 10> 과학 관련 태도의 Shapiro-Wilk 정규성 검정 결과 34
• <표 11> 과학 관련 태도의 사전-사후 검사 결과 35
• <표 12> 인식의 하위 영역별 사전-사후 검사 결과 36
• <표 13> 흥미의 하위 영역별 사전-사후 검사 결과 38
• <표 14> 과학적 태도의 하위 영역별 사전-사후 검사 결과 40
• <그림 1> 그래비트랙스 1 5
• <그림 2> 그래비트랙스 2 6
• <그림 3> 연구 절차 17